Definisi – Definisi Dasar dan Hukum Gas Ideal untuk Campuran

Definisi – definisi dasar

 

Selama ini dalam analisis termodinamika kita hanyalah memperhatikan sistem – sistem komponen yang tunggal saja. Untuk itu dalam materi ini kita akan mengembangkan metode untuk menentukan properti – properti termodinamika dari campuran dalam mengaplikasukan hukum pertama pada sistem – sistem yang melibatkan campuran – campuran.

Mulai dengan mendefinisikan dua istilah yang mendeskripsikan dan mendefinisikan suatu campuran fraksi mol y didefinisikan sebagai 

 

   di man N_i adalah jumlah mol dari komponen ke-i dan N adalah jumlah mol total. Fraksi massa m_f didefinisikan sebagai

 

    di mana m_i adalah massa dari komponen ke-i dan m adalah campuran total. Jelaslah, jumlah mol total dari massa campuran total masing – masing diberikan oleh

N = N₁ + N₂ + N₃ + …           m = m₁ + m₂ + m₃ + …

Dengan membagi persamaan – persamaan di atas masing – masing dengan n dan m, dapat dilihat bahwa

∑y_i = 1            ∑m_i = 1

Berat molekul (mean) dari suatu campuran diberikan oleh 

 

Jadi, konstanta gas dari campuran adalah 

 

    di mana R_u melambangkan, konstanta gas molar universal.

Analisis terhadap suatu campuran berdassrkan massa (atau berat) disebut analisis gravimetrik dan analisis terhadap suatu campuran berdasarkan mol (stsu volume) disebut analisis volumetrik.

Hukum Gas Ideal untuk Campuran

Dalam materi ini akan menggunakan dua model untuk memperoleh hubungan P-v-T untuk campuran gas-gas ideal. Model amagat memperlakukan setiap komponen seakan-akan eksis secara terpisah pada tekanan dan temperatur yang sama dengan campurannya; volume totalnya adalah jumlah dari volume-volume komponen-komponennya. Setiap komponen menempati volume yang sama dan memiliki temperatur yang sama dengan campurannya disebut dengan model dalton; tekanan totalnya adalah jumlah dari tekanan-tekanan komponen-komponennya, yang sama memberikan istilah tekanan-tekanan parsial. Untuk model dalton

P = P₁ + P₂ + P₃ + …

Untuk setiap komponen dari suatu campuran gas ideal hukum gas ideal menjadi

 

Untuk campuran secara keseluruhan kita memiliki 

     , sehingga     

Sumber: Potter, Merle C dan Somerton, Craig W. 2008. Termodinamika Teknik. Erlangga: Jakarta.