10.6  Haba tentu molar pada tekanan dan isipadu malar

Suhu suatu gas dapat dinaikkan dengan 2 cara iaitu secara tekanan tetap ataupun isipadu tetap. Jika suhu dinaikan dengan keadaan isipadu gas tetap, maka muatan habanya ditandai sebagai Cv .Parameter Cv ini dikenali sebagai haba tenta molar pada isipadu tetap. Jika suhu dinaikkan dengan keadaan tekanan tetap, maka muatan habanya ditandai sebagai Cp. Parameter Cp ini pula dikenali sebagai haba tentu molar pada tekanan tetap.

Hubungan di antara di antara Cv dan Cp dengan parameter kuantiti haba, Q, kerja,W dan tenaga dalaman,U dapat diterbitkan dengan bantuan Rajah 10.12.

       Berdasar kepada Rajah 10.6.1 (a), suhu gas dinaikkan sebanyak dT dengan keadaan isipadunya tidak berubah. Maka kuantiti haba, dQ yang diperlukan oleh gas adalah;

Oleh kerana isipadu tidak berubali, maka kerja yang dilakukan dalam proses ini ialah;

  Daripada persamaan Hukum Termodinamik Pertama (dalam bentuk pembezaan);

Daripada Rajah 10.6.1(b) pula, didapati apabila suhu gas dinaikkan sebanyak dT didapati kerja, dW dilakukan dengan menolak omboh ke arah atas. Haba yang diperlukan untuk proses ini adalah;

                        dQ  = CpdT                        (10.47)

  Kerja yang dilakukan oleh gas pula adalah;

                        dW = PdV                        (10.48)

Daripada persamaan gas unggul, PV nRT, didapati apabila P dan nR malar, maka pembezaan persamaan mi memberikan sebutan berikut;

                        PdV = nRdT                        (10.49)

Oleh itu kerja yang dilakukan oleh gas adalah;

                          dW  = PdV

                                = nRdT                         (10.50)

Dengan menggantikan persamaan (10.46), (10.47) dan (10.50) ke dalam persamaan hukum termodinamik pertama didapati, hubungan di antara Cv  dan Cp, dapat dituliskan sebagai;

                                    dQ  = dU + dW

                      CpdT  = CvdT  +  nRdT

Cp = Cv + nR

atau

                                      Cp - Cv  = R

Persamaan (10.54) menunjukkan bahawa haba tentu molar pada tekanan malar, Cp, adalah lebih besar daripada haba tentu molar pada isipadu malar, Cv,. Perbezaan di antara Cp dengan Cv, adalah hampir setara dengan nilai pemalar gas unggul, R = 8.3 14 J mol^-1K^-1.

Unit S.I untuk Cp dan Cv adalah J mol^-1K^-1.Nisbah di antara Cp, terhadap Cv. memberikan suatu pemalar, y dan dituliskan sebagai;

Kuantiti y adalah penting bagi menerangkan proses adiabatik yang berlaku pda suatu gas unggul. Kebiasaannya nilai y adalah bergantung kepada jumlah atom yang terkandung di dalam molekul gas. Untuk gas monoatom (satu atom), nilai y 1.67, untuk gas dwiatom nilai  y =1 .40 dan untuk gas poliatom pula nilai y =1 .31.

Nilai-nilai Cp, Cv, dan y untuk beberapa gas ditunjukkan di dalam Jadual 10.1

[BACK] [NEXT]