LKPD 1 LIVEWORKSHEET

KASUS

Menggunakan Virtual Kalorimeter 

Kasus 1 : Pelarutan NaOH padat dalam air menyebabkan suhu air naik

Kasus 2 : Pelarutan NH4NO3 padat dalam air menyebabkan suhu air turun

Pada kasus 1

• Suhu awal air = 20oC

• Suhu akhir setelah dilarutkan NaOH = 32oC

• Reaksi pelarutannya tergolong reaksi yang melepaskan kalor atau reaksi menyerap kalor ?

Jawab : tergolong reaksi yang melepaskan kalor

Yang menyerap kalor adalah air

Yang melepas kalor ???

Reaksi : NaOH(s) + H2O(l) -->  NaOH(aq) à Na+(aq)   +  OH-(aq)

Jawab : yang melepas kalor adalah reaksi tersebut yaitu partikel partikel pereaksi (NaOH padat) menjadi partikel partikel hasil reaksi (ion Na+ dan ion OH-)

Hukum kekekalan energi : energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan

Energi di alam adalah konstan, jika alam dilihat sebagai sistem dan linkungan

Sistem : segala sesuatu yang menjadi pusat penelitian

Lingkungan : segala sesuatu yang diluar sistem

Dalam reaksi pelarutan NaOH dalam air

• Yang sebagai sistem adalah partikel partikel pereaksi dan partikel partikel hasil reaksi.

(reaksi ionisasi NaOH padat menjadi ion ionnya)

• Yang sebagai lingkungan adalah air, udara disekitar air, wadah air, termometer dan lain lain

Pada kasus 2

• Suhu awal air = 20oC

• Suhu akhir setelah dilarutkan NH4NO3 = 16 oC

• Reaksi pelarutannya tergolong reaksi yang melepaskan kalor atau reaksi menyerap kalor ?

Jawab : tergolong reaksi yang menyerap kalor

Yang menyerap kalor adalah reaksi pelarutan NH4NO3

Yang melepas kalor adalah air

Reaksi : NH4NO3 (s) + H2O(l) -->  NH4NO3 (aq) à NH4+(aq)   + NO3-(aq)

Jawab : yang melepas kalor adalah reaksi tersebut yaitu partikel partikel pereaksi (NH4NO3 padat) menjadi partikel partikel hasil reaksi (ion NH4+  dan ion NO3-)

Sebuah Gambaran Singkat Tentang Energi dalam Sistem:

Apa itu Energi dalam Sistem?

Energi dalam sistem adalah total energi yang dimiliki oleh suatu sistem. 

Bayangkan sistem sebagai sebuah kotak berisi berbagai macam bola (yang mewakili partikel-partikel penyusun sistem). 

Energi dalam ini mencakup semua bentuk energi yang ada di dalam kotak tersebut, mulai dari energi kinetik (gerakan bola), energi potensial (posisi bola relatif terhadap yang lain), hingga energi internal partikel-partikel penyusun bola itu sendiri.

Mengapa Energi dalam Sistem Penting?

Memahami energi dalam sistem sangat krusial dalam berbagai bidang, seperti:

• Fisika: Dalam mempelajari hukum termodinamika, energi dalam menjadi konsep dasar untuk menganalisis perubahan energi dalam suatu proses.

• Kimia: Perubahan energi dalam sangat penting dalam reaksi kimia. 

Energi yang dilepaskan atau diserap dalam reaksi kimia berhubungan langsung dengan perubahan energi dalam sistem.

• Teknik: Dalam berbagai proses industri, seperti pembakaran bahan bakar, perubahan energi dalam perlu diperhatikan untuk efisiensi dan keamanan proses.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Energi dalam Sistem

Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi energi dalam suatu sistem antara lain:

• Suhu: Semakin tinggi suhu, semakin tinggi energi kinetik rata-rata partikel, sehingga energi dalam sistem juga meningkat.

• Volume: Perubahan volume dapat mempengaruhi energi potensial antar partikel, sehingga dapat mengubah energi dalam sistem.

• Jumlah partikel: Semakin banyak partikel dalam sistem, semakin besar energi dalamnya.

• Jenis partikel: Jenis partikel yang berbeda memiliki energi internal yang berbeda.

Hukum Termodinamika dan Energi dalam

Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa perubahan energi dalam suatu sistem sama dengan kalor yang ditambahkan ke sistem dikurangi kerja yang dilakukan oleh sistem. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut:

ΔU = Q - W

di mana:

• ΔU = perubahan energi dalam

• Q = kalor yang ditambahkan ke sistem

• W = kerja yang dilakukan oleh sistem

Contoh Penerapan

• Reaksi Kimia: Saat suatu reaksi kimia terjadi, energi dalam sistem dapat berubah. 

Jika reaksi eksoterm (melepaskan panas), energi dalam sistem akan berkurang. 

Sebaliknya, jika reaksi endoterm (menyerap panas), energi dalam sistem akan bertambah.

• Mesin Kalor: Mesin kalor bekerja dengan mengubah energi panas menjadi kerja mekanik. 

Proses ini melibatkan perubahan energi dalam sistem.

Kesimpulan

Energi dalam sistem adalah konsep fundamental dalam berbagai bidang ilmu. 

Memahami energi dalam membantu kita menganalisis perubahan energi dalam berbagai proses, baik itu proses fisik, kimia, maupun teknik.

AKUN Liveworksheet : farqim2materi@gmail.com