Kaidah Le Chatelier

Kesetimbangan dinamik antara zat cair dan uapnya dapat dinyatakan dengan persamaan (1) :

Zat cair uap ----- persamaan (1)

Disini tanda bolak balik bearti kecepatan penguapan dan kondensasi sama. Jika sistem ini kita ganggu sedemikian rupa sehingga tidak lagi setimbang (kita katakan bahwa suatu �stress� telah dilakukan terhadap sistem), maka suatu perubahan akan terjadi. Jika keadaan memungkinkan, maka sistem tersebut akan kembali pada kesetimbangan. Dalam contoh di atas, suatu pertambahan dalam volume uap menyebabkan sistem tidak lagi berada dalam kesetimbangan. Kita lihat bahwa lebih banyak zat cair menguap sampai kesetimbangan tercapai kembali. Persamaa (1) ini sesuai dengan proses jika dibaca dari kiri ke kanan, yaitu: zat cair -> uap, dan menghasilkan suatu posisi kesetimbangan baru dimana terdapat lebih sedikit zat cair dan lebih banyak uap. Dalam hal ini posisi kesetimbangan menggeser ke kanan bilamana kita berikan stress pada sistem. Aksi yang diterima oleh setiap sistem pada kesetimbangan bilamana suatu stress diberikan dapat diterangkan oleh Kaidah Le Chatelier² yang menyatakan bahwa bilamana suatu sistem dalam suatu kesetimbangan dinamik diberi beberapa stress dari luar, maka sistem tersebut, jika mungkin, akan bergeser ke posisi kesetimbangan yang baru untuk meminimalkan efek dari stress tersebut.

Sebagai contoh, marilah kita terapkan kaidah Le Chatelier untuk menerangkan efek apa yang ditimbulkan oleh perubahan tekanan terhadap suatu kesetimbangan zat cair-uap. Bilamana stress yang diberikan adalah suatu penurunan tekanan yang disebabkan oleh suatu pertambahan volume wadah, maka sistem berusaha untuk mengalami perubahan yang akan mengembalikan tekanan pada harga semula. Dalam contoh ini, tekanan dapat ditambah jika lebih banyak molekul memasuki fase uap yaitu jika sebagian uap air menguap lagi. Sesudah kesetimbangan tercapai lagi, akan terdapat lebih sedikit zat cair dan lebih banyak terdapat uap dalam wadah, dan kita katakan bahwa posisi kesetimbangan yang diwakili oleh persamaan (1) telah menggeser ke kanan. Namun demikian, jika volume telah bertambah dengan cukup, maka semua zat cair akan menguap dan kesetimbangan tidak akan tercapai kembali.

Dengan cara yang sama kita dapat meramalkan bahwa menaikkan tekanan akan menyebabkan pengurangan jumlah uap dan diikuti penambahan jumlah zat cair yang sesuai. Jadi, dapat kita simpulkan secara umum bahwa suatu pertambahan tekanan terhadap sistem pada keadaan kesetimbangan akan menghasilkan lebih banyak fase cair, sedang suatu pengurangan tekanan menghasilkan pembentukan fase cair yang lebih sedikit.

Efek dari perubahan temperatur terhadap kesetimbangan dapat juga diterangkan dengan menggunakan kaidah Le Chatelier. Menaikkan temperatur sistem pada kesetimbangan absorbsi energi (suatu perubahan endotermik) dalam suatu sistem kesetimbangan zat cair-uap, bearti bahwa kenaikan temperatur tersebut menyebabkan lebih banyak zat cair menguap, sebab proses ini menyerap panas. Penurunan temperatur (menghilangkan panas) sebaliknya menyebkan pelepasan energi (suatu perubahan eksotermik). Jika temperatur berkurang dalam kesetimbangan zat cair-uap, maka lebih banyak molekul mengembun ke dalam fase cair, melepaskan panas dan oleh karenanya meminimalkan efek stress yang diberikan.

Kesimpulannnya, kaidah Le Chatelier meramalkan bahwa suatu kenaikan temperatur akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah proses endotermik. Demikan juga suatu oenurunan temperatur akan menyebabkan perubahan eksotermik.

Sumber :

Moechtar,Apt,Drs . 1989. FARMASI FISIKA Bagian Larutan dan Sistem Dispersi. Yogyakarta. Gajah Mada University Press.

Share:

Read more

KELARUTAN DAN TEMPERATUR

Kelarutan suatu zat didefinisikan sebgai jumlah solut yang dibutuhkan untuk menghasilkan suatu larutan jenuh dalam sejumlah tertentu solven. Pada suatu temperatur tertentu suatu larutan jenuh yang bercampur dengan solut yang tidak terlarut merupakan contoh lain dari keadaan kesetimbangan dinamik. Seperti pada gambar (1) partikel-partikel dari solut secara tetap bergerak melalui larutan dan pada waktu yang

Gambar (1). Kelarutan sebagai suatu keadaan kesetimbangan. Solut larut pada kecepatan sama dengan kecepatan pengkristalannya (Dari J.E.Brady, G.E Humiston, 1978)

bersamaan partikel-partikel solut yang telah berada dalam larutan secara kontinu betabrakan dengan dan melekat pada solut yang tak terlarut. Meskipun disini kita menunjukkan kesetimbangan tersebut untuk zat padat yang larut dalam zat cair, konsep yang sama dapat diterapkan pada setiap tipe larutan kecuali gas. Semua gas dapat campur sempurna.

Karena suatu larutan jenuh yang berhubungan dengan kelebihan solut membentuk kesetimbangan dinamik, maka bila mana sistem tersebut diganggu, efek gangguan tersebut dapat diramalkan berdasarkan kaidah Le Chatelier. Perubahan temperatur merupakan salah satu gangguan. Kita tahu bahwa kenaikan temperatur menyebabkan posisi kesetimbangan bergeser ke arah yang akan mengabsorbsi panas. Karena, kalau solut tambahan yang ingin melarut dalam larutan jenuh harus mengabsorbsi energi, maka kelarutan zat tersebut akan bertambah jika temperatur dinaikkan. Sebaliknya, jika solut tambahan yang dimasukkan ke dalam larutan jenuh menimbulkan proses eksotermik, maka solut akan menjadi kurang larut jika temperatur dinaikkan.

Pada umumnya, kelarutan kebanyakan zat padat dan zat cair dalam solven cair bertambah dengan naiknya temperatur. Untuk gas dalam zat cair, kelakuan yang sebaliknya terjadi. Proses larut untuk gas dalam zat cair hampir selalu bersifat eksotermik, sebab partikel-partikel solut telah terpisah satu sama lain dan efek panas yang dominan akan timbul akibat solvasi yang terjadi bilamana gas larut. Kaidah Le Chatelier meramalkan bahwa kenaikan temperatur akan mengakibatkan perubahan endotermik, yang untuk gas terjadi bilamana ia meninggalkan larutan. Oleh karena itu, gas-gas menjadi kurang larut jika temperatur zat cair di mana gas dilarutkan menjadi lebih tinggi. Sebagai contoh, mendidihkan air. Gelembung-gelembung kecil tampak pada permukaan panci sebelum pendidihan terjadi. Gelembung-gelembung tersebut mengandung udara yang diusir dari larutan jika air menjadi panas. Kita juga menggunakan kelakuan kelarutan gas yang berisi menuman yang diberi CO₂ dalam almari es dalam keadaan terbuka. Cairan tersebut akan menahan CO₂ yang terlarut lebih lama bilamana ia dijaga tetap dingin, sebab CO₂ lebih larut pada temperatur-temperatur rendah. Lain contoh dari phenomenon ini adalah gas-gas yang terlarut dalam air menglir dalam telaga-telaga dan dalam sungai-sungai. Kadar oksigen yang terlarut, yang merupakan keharusan bagi kehidupan marine, berkurang dalam bulan-bulan di musim panas, dibanding dengn kadar oksigen selama musim dingin.

Share:

Read more

KARAKTERISTIK MATAHARI

Matahari, bintang terdekat, memberikan energi untuk mempertahankan kehidupan di bumi. Karena kedekatannya, bintang ini menjadi sasaran ahli-ahli astronomi untuk menyelediki dan mengamati secara rinci roman (features) permukaan matahari. Sejak kajian matahari yang dimulai pada tahun 1610 yaitu jauh sebelum adanya fisika modern, maka penyelidikan awal ini sangat dibatasi oleh pengamatan posisi dan ukuran keistimewaan permukaan matahari (noda-noda matahari) yang sangat jelas ketika dilihat dalam cahaya tampak.

Jika kita memandang matahari ketika terbit dan terbenam atau melalui lapisan awan, maka matahari tampak seperti piringan yang pinggirnya jelas. Piringan matahari yang tampak jelas ini disebut fotosfer, lihat gambar 1. Dalam suatu kesempatan kita dapat melihat noda-noda (spots) hitam pada fotosfer. Cacat-cacat matahari ini disebut noda matahari yaitu area fotosfer yang dingin. Galileo mengamati noda-noda matahari dengan teleskopnya pada tahun 1610.

Gambar 1. Fotosfer, area gelap adalah noda-noda matahari

Diameter matahari sekitar 14 x 10⁵ km atau 109 kali diameter bumi. Bayangkan bahwa bumi mempunyai ukuran sebuah uang logam kecil (picisan), maka matahari mempunyai diameter sekitar 2 m dan terletak pada jarak 200 m dari bumi yang berukuan koin tersebut, lihat gambar 2.

Gambar 2. Ukuran relatif matahari dan orbit Bulan

Massa matahari 333.400 kali massa bumi atau secara pendekatan 1,99 x 10³⁰ kg. Dengan mengetahui ukuran dan massa matahari maka diperoleh densitas matahari rata-rata 1,41 g cm^-3 yang lebih rendah seperempat kali dibandingkan densitas bumi rata-rata.

Diatas fotosfer terdapat lapisan khromosfer atau lapisan warna (sphere of color) yang tebalnya sekitar 16.000 km. Khromosfer menandai transisi dari fotosfer ke atmosfer matahari bagian luar. Bila bulan menghalangi (memblokir) cahaya matahari, maka korona menjadi tampak. Korona adalah atmosfer matahari bagian luar yang meluas sampai jutaan kilometer ke dalam angkasa. Korona dapat terlihat pada saat terjadi gerhana matahari. Kadang-kadang korona tampak mirip dengan bunga matahari, lihat Gambar 3.

Gambar 3. Korona ketika gerhana matahari total

Share:

Read more

Daur Batuan

BATUAN dan MINERAL

Sebelumnya telah diuraikan, bahwa litosfir atau kerak bumi terdiri dari batuan. Batuan (rock) mempunyai pengetian yang luas dan berbeda dengan batu (stone).

Batuan mencakup material yang membentuk litosfir atau kerak bumi, terdiri dari mineral-mineral pembentuk batuan.

Mempelajari batuan merupakan pengetahuan dasar untuk mempelajari geologi. Dengan mempelajari batuan dapat kita ketahui sifat dan sejarah bumi kita.

Kita jumpai disekeliling kita berbagai macam batuan. Dilihat dari sifat fisikanya mereka sangar beragam, baik warna, kekerasan, kekompakan, maupun material pembentuknya. Untuk membedakannya, dibuatlah pengelompokan. Pengelompokan yang paling sederhana adalah berdasarkan kejadiannya atau cara terbentuknya, atau genesanya menjadi tiga kelompok utama :

1. Batuan beku, terbentuk dari magma yang mendingin dan membenku

2. Batuan sedimen, merupakan batuan yang terbentuk dari sedimen yng diendapkan dan setelah mengalami proses geologi menjadi batuan sedimen.

3. Batuan metamorfosa atau batuan malihan. Batuan ini jika mengalami tekanan dan atau suhu yang tinggi akan berubah menjadi batuan metamorfosa, atau batuan malihan.

Daur batuan (rock cycle)

Daur batuan bearti melihat secara menyeluruh hubungan antar ilmu dalam geologi. Dengan mempelajari daur batuan dapat diketahui kejadian ketiga jenis batuan dan berbagai proses geologi yang menjadikan dari satu jenis batuan ke batuan yang lainnya.

Batuan pertama adalah batuan beku (igneous rock)terjadi akibat magma mendingin dan memadat. Proses ini dapat terjadi baik dibawah maupun diatas permukaan bumi.

Saat bumi mulai terbentuk, kulit luarnya masih berupa material yang meleleh yang kemudian mendingin dan megkristal secara bertahap dan membentuk kerak pertama yang terdiri dari batuan beku.

Batuan beku dipermukaan bumi bersentuhan langsung dengan atmosfer setiap saat, maka perlahan-lahan ia terdisintegrasi dan terdekomposisi. Proses ini disebut proses pelapukan (weathering). Material hasil rombakan ini, yang terlepas dari induknya, ditransport dan diendapkan oleh berbagai media, erosi, gravitasi, aliran air, gletsyer, angin atau gelombang sebagai sedimen atau endapan, ditempat yang rendah (laut), sebagai lapisan-lapisan mendatar.

Melalui proses litifikasi, yang artinya berubah menjadi batuan, sedimen ini menjadi batuan sedimen. Jika batuan sedimen berada jauh di bawah permukaan bumi atau terlibat dalam dinamika pembentukan pegunungan (orogenesa), ia akan dipengaruhi oleh tekanan yang besar dan suhu yang cukup tinggi. Akibatnya batuan sedimen metamorfosa atau batuan malihan.

Dan bila batuan metamorfosa berada pada tekann dan suhu tinggi ia akan melebur dan menjadi magma. Perulangan atau daur tersebut tidaklah selalu demikian, akan tetapi ada penyimpangan � penyimpangan. Misalnya batuan beku disamping tersingkap di permukaan, dapat juga dipengaruhi oleh panas dan tekanan tinggi jauh dibawah permukaan bumi, akan menjadi batuan metamorfosa, bahkan dapat melebur kembali menjadi magma. Sebaliknya batuan sedimen dan batuan metamorfosa bila berada di atas permukaan bumi akan mengalami proses pelapukan dan erosi, seperti pada daur batuan dibawah ini.

Gambar. Daur Batuan

Share:

Read more

PERSAMAAN GELOMBANG SCHRODINGER #part 1

PERSAMAAN GELOMBANG SCHRODINGER

Postulat Max Planck dan konsep spekulatif de Broglie mengisyaratkan perlunya konsep baru tentang dunia mikroskopik. Langkah penting dalam membangun mekanika baru yaitu mekanika gelombang atau mekanika kuantum akan diuraikan berikut :

I. PARTIKEL BEBAS

Secara klasik, energi partikel bebas bemassa m, diberikan oleh :

(2.1)

dengan p adalah momentum partikel. Berikut ini diperlihatkan transisinya kedalam persamaan kuantum.

Mengingat energi Planck dan momentum Compton dapat ditulis sebagai

(2.2a)

(2.2b)

Maka ungkapan paket gelombang dapat ditulis ulang dalam bentuk

(2.3)

Dengan N adalah konstanta normalisasi

Diferensiasi fungsi (2.3) terhadap waktu didapatkan

(2.4)

Jika energi E diasosiasikan sebagai energi partikel bebas (2.1). tetapi ruas kanan persamaan (2.4) dapat ditulis sebagai

Dengan demikian persamaan gerak kuantum bagi partikel bebas satu dimensi diberikan oleh persamaan

(2.5)

dengan diberikan oleh fungsi (2.3)

perluasan E ke dalam ruang tiga dimensi untuk partikel bebas

(2.1�)

Sehingga persamaan (2.5) dapat diperluas menjadi

dengan

dengan untuk kasus tiga dimensi .

Kalo gak jelas, kamu bisa download disini

Share:

Read more

BBM di Pekanbaru Langka, SPBU Diserbu Pembeli - eceren jugak di minati walo mahaaaalllll !!

Penjagahati-melaporkan ( Minggu 6 Maret 2014 , sehabis pulang dari SKA mall sama mama)

Pekanbaru - Bahan bakar minyak (BBM) di Kota Pekanbaru, Riau mengalami kelangkaan. Sejumlah SPBU yang masih punya stok BBM langsung diserbu oleh pembeli. Kemacetan pun tak terhindarkan. (langka sejak Kamis , 3 Maret 2014 ) banyak yg nyangka karna minggu ini libur bersama (jadi panjang gitu) jadi warga Pekanbaru dan sekitarnya banyak yg liburan ke Sumatera barat, jadi kebanyakan yang ngisi bensin mobil ato pun motor nya pull gitu, " gak tau jugak si bener apa ga nya" ) .

Sedangkan di berbagai SPBU di sekitar pekanbaru masih tertulis �PREMIUM HABIS� !!!!! nah lo , kemana ya pergi nya, katanya Riau penghasil minyak. Hmmmmm entah lah. Di seputar panam, SPBU di jalan Arengka I tepatnya SPBU disamping pasar arengka mengalami antrean yang sangaaat panjang, (lupa pulak mopret TKP nya). Sedangkan SPBU di jalan HR Soebrantas tepatnya di samping Ponpres Babussalam hanya dapat dijumpai tulisan �MAAF BENSIN ABIS� (silahkan anda kembali lagi bisa ada waktu). Xixixixix .

Akhirnya lanjud saja pulang (kebetulan bensin nih motor masih pull kan) tapi tetep bawak diregen 2liter kali kali aja ada SPBU masih ada minyaknya. Hmmmmmp, sudah masuk cipta karya ni, nyantai saja jalan nya. Kasihaaaan, dijalan banyak motor yg kehabisan bensin, yang sabar toh mas, mba� . pass mau masuk jalan ke rumah, liad liad rame tuh tempat beli minyak eceren, hiaaaaaaaaaaa disini aja minyak. Langsung ngikut ngantri lah. Hhihiihii,, naaah dapet deh 2 liter(biasanya disini beli 1 liter 5500 jadi dijual etek eteknya 7500 se-liter). Bagi agan agan yang kehabisan bensin, tinggal call call ane, 1 liter 10ribu dahhhh xixixixixixixixi (becanda doang). Red-

Koq jadi curhat ?????

Share:

Read more

Prinsip Kerja Generator Van de Graaff

Nah, ketika kita mendengar alat yang bernama �generator Van de Graff� terpikirkah oleh kamu gimana sih prinsip kerja nya ??

Sebelum kita membahas prinsip kerja dari �generator Van de Graff� kita bahas dulu ya secuplik sejarah mengenai �generator Van de Graff� ini !!

�generator Van de Graff� merupakan alat yang dapat menghasilkan muatan listrik statis dalam jumlah yang sangat besar melalui proses gesekan. Alat ini diciptakan oleh Robert Van de Graaff seorang ilmuan fisika dari Amerika pada tahun 1931.

�generator Van de Graff� ini berfungsi untuk menghasilkan muatan listrik, khususnya percepatan partikel bermuatan dalam eksplorasi atom. Bentuk dasar �generator Van de Graff� ini seperti :

Sebuah �generator Van de Graff� terdiri atas kubah logam, sisir logam bawah dan atas, silinder logam di bagian atas dan silinder politena di bagian bawah, dan sabuk karet yang menghubungkan silinder logam dan silinder politena.

Nah, mari kita simak prinsip kerja dari �generator Van de Graff� :

Prinsip kerja �generator Van de Graff� ini ketika arus listri mengalir dan menggerakkan motor generator, silinder politena berputar kemudian menggerakkan sabuk karet. Gesekan antara sabuk karet dan silinder politena menyebabkan sabuk karet bermuatan positif. Sabuk karet kemudian membawa muatan listrik positif dan sisir logam bawah menuju sisir logam atas yang diteruskan ke kubah. Jadi, kubah menjadi bermuatan positif karena muatan negatif kubah akan tertarik ke sabuk karet untuk menetralkan muatan positif. Sabuk karet terus bergerak ke bawah lagi dan mengalami gesekan kembali.

Proses ini berlangsung terus menerus sehingga kubah mengumpulkan muatan listrik positif dalam jumlah yang banyak. Pada gambar di atas terlihat bahwa muatan listrik negatif pada sabuk karet bawah mengalir melalui sisir logam bawah ke tanah dan dinetralkan. Generator ini dapat menghasilkan tenaga listrik sampai dua juta volt. Apabila kubah generator ditanahkan, akan terlihat percikan kecil seperti kilat kecil. Kita juga dapat merasakan kekuatan listrik ini dengan menerima muatan dari generator pada saat menyentuh kubahnya.

Nah sudah jelas bukan .. :)

Share:

Read more