Beranda > Thermodinamika > Permukaan P-v-T Perubahan Fasa Air

Permukaan P-v-T Perubahan Fasa Air

Apabila kita gambarkan hubungan P-v-T kedalam suatu gambar tiga dimensi, maka akan diperoleh diagram permukaan P-v-T sebagaimana yang terlihat pada gambar berikut.

titik a-b-c-d-e merupakan titik-titik  yang  memiliki suhu yang sama. Bila titik ini dihubungkan, maka akan diperoleh garis proses suhu konstan (isothermal).

Pada titik b, dengan tekanan  yang tinggi pada zat, pada suhu tersebut zat berada dalam fasa cair. Tekanan kemudian dikurangi secara bertahap hingga akhirnya turun ke titik c. Di titik ini, pada suhu tersebut zat mulai menguap hingga akhirnya tetes terakhir dari cairan zat telah berubah semua menjadi uap dititik d. Dari titik d ke titik e dengan mengurangi nilai tekanan zat akan menyebabkan terjadinya peningkatan nilai spesific volume.

Penjelasan yang kita paparkan diparagraf di atas, sebenarnya telah kita paprkan pada sub bab yang lalu mengenai diagram P-v. Namun kali ini kita melihat diagram tersebut merupakan bagian  kecil dari permukaan P-v-T.

P-v-T surface untuk zat yang memuai saat beku

 

Pada permukaan P-v-T, terlihat ada beberapa bidang permukaan. Bidang solid merupakan bidang dimana zat seluruhnya berada dalam keadaan beku. Terlihat bahwa pada bidang ini, walaupun tekanan berbeda, spesific volume zat tetap sama.  Pada suhu tertentu, akan tercapai dimana keadaan beku akan berubah menjadi cair. Proses perubahan dari beku menjadi cair hingga seluruh bagian beku akan jadi cairan ini terjadi secara isothermal pada bidang Solid and Liquid pada gambar diatas.

Pada gambar tersebut terlihat, bahwa ketika zat berubah dari beku (padat) menjadi cair, terjadi penurunan nilai spesific volume nya.

Untuk zat yang memiliki sifat berbeda pada saat beku dapat dilihat pada gambar berikut. Pada gambar ini bidang Solid and Liquid yang terletak disebelah kanan bidang Solid terlihat dengan jelas. Ini karena bidang solid and liquid memiliki nilai specific volume v yang lebih besar dari pada bidang solid. Ini berarti bahwa zat tersebut pada keadaan padatnya memiliki spesific volume yang lebih rendah dari pada keadaan cairnya (mengalami penyusutan saat beku).

 

P-v-T surface untuk zat yang menyusut saat beku

 

Titik i-j-k-l-m-n merupakan titik-titik yang memiliki tekanan yang sama. Bila dihubungkan satu sama lainnya, maka akan terlihat proses perubahan fasa yang terjadi pada tekanan konstan (isobarik).

Pada tekanan tersebut, dititik i yang bersuhu sangat tinggi, zat akan berada pada fasa uap ( superheated vapor). Dengan menurunkan suhu hingga ke titik j superheated vapor akan berubah menjadi saturated vapor.  Perubahan dari bentuk uap menjadi cair di titik j hingga ke titik k terjadi pada suhu konstan dan tekanan konstan dengan melepaskan sejumlah energi. Spesific volume zat semakin berkurang. Pada titik k seluruh zat sudah berbentuk cair.

Bila suhu diturunkan kembali hingga ketitik l, maka cairan berada pada keadaan siap membeku. Proses pembekuan terjadi pada ruas l-m pada suhu tetap dan tekanan tetap dengan melepaskan sejumlah energi. Perubahan ini juga diikuti dengan penurunan nilai spesific volume (terjadi penyusutan). Pada titik m, seluruh zat sudah berbentuk beku. Penurunan suhu hingga ketitik n hanya akan mengurangi nilai spesific volume.

 

 

  1. Belum ada komentar.
  1. No trackbacks yet.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: