• PENDAHULUAN

    • Selamat Datang di Kuliah Kimia Fisika I. Pada mata kuliah ini anda akan mendapatlan materi hukum-hukum termodinamika dan aplikasinya. Adapun capaian akhir mata kuliah ini adalah mahasiswa dapat engaplikasikan hukum termodinamika pertama, termokimia, hukum termodinamika kedua, energi bebas, dan hukum termodinamika yard etiga pada berbagai permasalahan proses kimia fisika.

    • Tim Pengampu

      Pengampuan mata kuliah Kimia Fisika 2 dilakukan oleh tim teaching yang terdiri dari Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. dan Dr. Endang Susilowati, K.Si.
      Dr. Mohammad Masykuri, Yard.Si. Dr. Endang Susilowati, M.Si.

    • Mata kuliah Kimia Fisika 1 (Kode Mata Kuliah: KB1912724) dalam kurikulum Program Studi S-one Pendidikan Kimia diberikan di semester 3 dengan alokasi beban belajar sebesar 3 SKS. Mata kuliah prasyarat adalah Kimia Dasar I, Kimia Dasar II, Kalkulus. Mata kuliah Kimia Fisika 1 bertujuan untuk membekali mahasiswa dalam bidang termodinamika kimia. Dalam matakuliah ini mahasiswa secara aktif diajak mengjkaji konsep-konsep teoritis dan implementasinya serta penyelesaian persoalan-persoalan yang berkaitan dengan Hukum Termodinamika Pertama, Termokimia, Hukum Termodinamika Kedua, Energi Bebas, dan Hukum Termodinamika KetigaCapaian Pembelajaran Mata Kuliah (CPMK) adalah mahasiswa mampu  memahami konsep-konsep tentang Hukum Termodinamika Pertama, Termokimia, Hukum Termodinamika Kedua, Energi Bebas, dan Hukum Termodinamika Ketiga, Reaksi reaksi Kimia dan Elektrokimia Kesetimbangan. Berikut diberikan RPS Kimia Fisika 1

    • Berikut diberikan literur pokok yang dipakai dalam perkuliahan Kimia Fisika I. Silakan mahasiswa men-downbload dan menggunakan sebagai referensi pengaya matakuliah.

  • I. KONSEP DASAR TERMODINAMIKA

    Pada bab ini mahasiswa akan diberikan materi konsep dasar termodinamika yang akan mendasari pemahaman pada kajian hukum-hukum termodinamika

    • Iii. TERMOKIMIA

      Termokimia ,merupakan ap[likasi dari hukum termodinamika I

      • Iv. OVERVIEW TERMODINAMIKA KIMIA

        • Kimia Fisika I mempelajari mengenai Termodinamika Kimia. Termodinamika kimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara kalor dan kerja. Termodinamika kimia hanya mempelajari besaran-besaran yang berskala besar (makroskopis) dari sistem yang dapat diamati dan diukur dalam eksperimen.

        • Berikut diberikan file presentasi PPT Pengantar Kuliah Bagian II. Silakan mahasiswa mempelajarinya.

        • Basic Thermodynamics- Introduction & Basic Concepts

          What is thermodynamics? Concepts of System and surroundings. Boundaries and their types. Types of systems. Concept of Intensive and Extensive Properties. Concepts of State, Process and Process Path Quasi-static and Non Quasi-static processes. Reversible and Irreversible Processes. Macroscopic and Microscopic Analysis. Types of Equilibrium.


        • Berikan tanggapanmu dalam Forum Diskusi: Overview Termodinamika Kimia dengan memberikan jawaban dan umpan balik dari pertanyaan-pertanyaan di bawah ini:

          1) Apa keterkaitan antara konsep termodinamika kimia dengan kesetimbangan fasa dan kinetika kimia?

          two) Apa saja ruang lingkup yang dibahas dalam Termodinamika kimia?

        • Virtual Classroom menggunakan fasilitasi BigBlueButton ini untuk kuliah tatap maya synchronous learning mengenai Overview Termodinamika Kimia.

      • V. KONSEP ENTROPI

        • Kelemahan Hukum I Termodinamika

          Umumnya perubahan di alam disertai dengan perubahan energi. Dua aspek penting dalam proses perubahan energi:a)Arah pemindahan energi, b)Pengubahan energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain

          Kelemahan Hukum Termodinamika I: one)Hanya menyatakan kekekalan energi /konversi energi, two) Tidak memberikan informasi arah jalannya proses; Perubahan-perubahan di alam terjadi dengan arah tertentu Hukum pertama tidak mempersoalkan arah perubahan ini.

          Apa yang menentukan arah perubahan spontan?Sistem alami cenderung kearah tidak teratur, random, distribusi partikel kurang teratur. Beberapa sistem cenderung lebih tidak teratur (es meleleh) secara spontan. Es yang meleleh pada suhu ruangan merupakan contoh dari naiknya entropi dijelaskan pada tahun 1862 oleh Rudolf Clausius sebagai kenaikan disgregasi  (ketidakteraturan) molekul air pada es.

          Dengan meninjau sistem dan lingkungan terlihat: "semua proses yang berlangsung dalam arah spontan akan meningkatkan entropi full alam semesta (sistem dan lingkungan)". Ini yang disebut dengan hukum kedua termodinamika.Hukum ini tidak memberikan batasan perubahan entropi sistem atau lingkungan, tetapi untuk perubahan spontan entropi total sistem dan lingkungan harus positif.

        • Kata entropi pertama kali dicetuskan oleh Rudolf Clausius pada tahun 1865, berasal dari bahasa Yunani εντροπία [entropía], (en: masuk) dan (tropē: mengubah, mengonversi).

          Pada termodinamika klasik, konsep entropi menyatakan bahwa entropi dari sistem yang terisolasi selalu bertambah atau tetap konstan.

          Entropi juga menunjukkan bahwa energi panas selalu mengalir secara spontan dari daerah yang suhunya lebih tinggi ke daerah yang suhunya lebih rendah.

          Berikut diberikan PPT Konsep Entropi.


        • Virtual Classroom menggunakan fasilitasi BigBlueButton ini untuk menjembatani mahasiswa dalam memahami Konsep Entropi.

        • What is ENTROPY?

          There's a concept that'southward crucial to chemistry and physics. It helps explain why physical processes become ane way and not the other: why ice melts, why cream spreads in java, why air leaks out of a punctured tire. It'southward entropy, and it's notoriously difficult to wrap our heads around. Jeff Phillips gives a crash form on entropy.


        • Berikan tanggapanmu mengenai Konsep Entropi dengan meng-klik pada pertanyaan dosen di bawah ini dan memberikan tanggapan dengan me-repply pertanyaan tersebut.

        • Silakan kelas C join disini

      • Vi. ENTROPI PADA BERBAGAI PROSES (I)

        • 1. Hubungan Energi Dalam (U) dan Entropi (South)

          Salah satu persamaan penting dalam Hukum
          termodinamika Two:
          dS = (Cv/T) dT + one/T {P + (dU/dV)T } dV
          sebagai persamaan yang menyatakan hubungan antara energi dalam (U) dengan entropi (South)
          2. Entropi pada Proses Eksotermis

          Perubahan Entropi pada  ekspansi isotermis pada gas ideal :

          –Langkah 1: Dari proses isotermal reversibel utk gas ideal berlaku: dU = 0, sehingga q = -wrev

            wrev = -nRTln(Vf/Vi)

          - Langkah 2: Integralkan entropi pada isotermal (T constant

        • Berikut diberikan file presentasi PPT Entropi pada Berbagai Proses (I), yang berisi Hubungan antara energi dlam (U) dengan entropi dan Entropi pada proses isotermis. Silakan mahasiswa mempelajarinya.

        • How To Calculate Entropy Changes: Ideal Gases

          Derives equations to calculate entropy changes for an platonic gas equally temperature and pressure changes. Allow's view this video made by faculty at the Academy of Colorado Bedrock, Department of Chemical & Biological Engineering.


        • Perkuliahan langsung menggunakan Large BlueButton pada materi Entropi pada Berbagai Proses. Silakan mahasiswa join.

        • Entropi pada Proses Isotermis

          Berikut diberikan video pembelajaran Entropi pada Proses Isotermis melalui laman Youtube.


      • 7. ENTROPI PADA BERBAGAI PROSES (Ii)

        • Pada bagian ini, kita akan mempelajari Perubahan Emtropi pada:

          one) Proses ISOTERMIS REVERSIBEL

          ii) Proses ISOKHORIS REVERSIBEL

          3) Proses ISOBARIS REVERSIBEL

          iv) Perubahan Suhu dan Tekanan

          v) Perubahan Suhu dan Volum

          6) Proses IRREVERSIBEL

        • I. Proses Isotermis Reversibel

          a. Perubaha Tekanan

          Pada ekspansi isotermis untuk gas platonic tidak terjadi perubahan energi dalam, sehingga:

          dU   = dqrev  + dwrev

             0   = dqrev  + dwrev

          dqrev    = - dwrev

          dqrev    = P dV

                       = (nRT/V) dV

              dS  = dqrev/T

                   = (nRT/V) dV/T


          Syarat:

          -Isotermis

          -Reversibel

          -Gas Ideal



        • Berikut diberikan file presentasi PPT Entropi pada Berbagai Proses (Lanjutan). Silakan dipelajari.

        • Virtual Classroom menggunakan fasilitasi BigBlueButton ini untuk menjembatani mahasiswa dalam memahami Konsep materi Entropi pada Berbagai Proses (Lanjutan).

        • Video: ENTROPI pada Proses Isobarik, Isokorik, dan Irreversibel

          Berikut diberikan video pembelajaran ENTROPI pada Proses Isobarik, Isokorik, dan Irreversibel pada laman Youtube: https://www.youtube.com/lookout?v=U0tMZ_vp7_I&t=149s


      • VIII. ENERGI BEBAS

        • Perlunya Fungsi Energi Bebas

          Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa reaksi spontan akan meningkatkan entropi semesta, artinya,∆Suniv> 0. Untuk menetapkan tanda ∆Suniv suatu reaksi, kita perlu menghitung baik ∆Ssis maupun ∆Ssurr.

          Namun yang biasanya kita perhatikan hanyalah apa-apa yang terjadi dalam sistem tertentu, dan perhitungan ∆Ssurr bisa saja cukup sulit.

          Untuk itu, kita biasanya memakai fungsi termodinamika lain untuk membantu kita menetapkan apakah reaksi akan terjadi spontan jika kita hanya melihat sistem itu sendiri.

          Entropi mrpk besarnya energi yang tidak dimanfaatkan untuk kerja.

          Jika DSrev  dikalikan suhu mutlak diperoleh T DSrev yang menyatakan energi yang tak dapat dimanfaatkan utk kerja berguna tersebut.

          Sehingga jika sistem menerima panas total sebesar q, maka:

            q = Ten + T DSrev

            X = q – T DSrev

          Energi bebas Helmholtz (A) adalah:besarnya energi yang dapat dimanfaatkan untuk kerja pada volume konstan.

          Energi bebas Gibbs (G) adalah: besarnya energi yang dapat dimanfaatkan untuk kerja pada tekanan konstan.


        • Berikut diberikan file presentasi kuliah PPT Energi Bebas. Silakan mahasiswa untuk mempelajarinya.

        • Virtual Classroom menggunakan fasilitasi BigBlueButton ini untuk menjembatani mahasiswa dalam memahami Konsep materi Energi Bebas.

      • IX. KESPONTANAN DAN KESETIMBANGAN

        • Hubungan ∆K dengan Kespontanan

          Pada sistem terisolasi berikut,

          Jika dilakukan perubahan pada P dan T konstan, sehingga sistem pengalami perubahan entalpi sebesar dH dan perubahan entropi sebesar dS,

          Pada tekanan tetap, dH = q

          Sehingga qlingk = -qsistem = - dHsistem

          Perubahan entropi lingkungan,

        • Berikut diberikan file presentasi PPT: Kespontanan dan Kesetimbangan. Silakan mahasiswa untuk mempelajarinya.

        • Understanding the Conceptual Connections between Gibbs Complimentary Energy, Spontaneity, and Equilibrium

          This video discusses the relationships between Gibbs free energy, spontaneity, and equilibrium.


        • Virtual Classroom menggunakan fasilitasi BigBlueButton ini untuk menjembatani mahasiswa dalam memahami materi Kespontanan dan Kesetimbangan.

      • Ten. HUKUM TERMODINAMIKA Three

        • Sejauh ini kita telah menghubungkan entropi dengan ketidakteraturan molekul yang semakin tinggi ketidakteraturan atau kebebasan gerak atom atau molekul dalam suatu sistem yang semakin besar entropi sistem itu . Susunan paling teratur dari zat ialah kristalin sempurna pada nol mutlak (0 Thou), dimana pada susunan seperti atom ini atau molekul paling sulit bergerak . jadi , entropi paling paling rendah yang dapat dicapai setiap zat ialah entropi dari suatu Kristal sempurna pada nol mutlak. Berdasarkanhukum ketiga termodinamika, entropi kristal sempurna adalah nol pada suhu nol mutlak. Jika suhu meningkat kebebasan gerak juga meningkat . Jadi , entropi zat pada suhu di atas 0 Chiliad lebih besar dari nol .Perhatikan juga bahwa jika kristal terkotori atau jika ada cacat , entropinya lebih besar dari nol meskipun pada 0 K sebab susunannya tidak teratur secara sempurna .

        • Berikut diberikan file presentasi kuliah PPT Hukum Termodinamika III. Silakan mahasiswa untuk mempelajarinya.

        • 3rd Police force of Thermodynamics

          This video describes the Tertiary Law of Thermodynamics: https://www.youtube.com/spotter?v=n0XWYIXfwi4


        • Virtual Classroom menggunakan fasilitasi BigBlueButton ini untuk menjembatani mahasiswa dalam memahami Konsep Hukum Termodinamika III.

      • XI. UJIAN AKHIR SEMESTER

        • Ujian Akhir Semester (UAS) ini diperuntukkan untuk mahasiswa kelas A, B dan C, mencakup Bab 5 (Konsep Entropi) s/d Bab X (Hukum Termodinamika Three) yang sudah diselesaikan dalam perkuliahan. Ujian dilaksanakan serentak untuk mahasiswa kelas A, B dan C, pada hari Selasa, 07Des 2022 jam 08.00 - 09.30 WIB. Waktu pengerjaan adalah 90 menit (tidak ada tambahan waktu, jika waktu habis sistem akan menutup secara otomatis). Sifat ujian adalah open book(s). Soal berbentuk tes esai.

          Ujian Akhir Semester (UAS)dilaksanakan melalui laman SPADA UNS. Untuk mulai klik pada heading judul Ujian Tengah Semester (UTS) dan klik "attempt quiz". Tulis jawaban anda pada kotak yang disediakan. Jangan lupa setelah selesai menjawab semua soal, tekan tombol "submit all and finish". Silakan dikerjakan dengan jujur dan cermat.