Proses Isobarik: Proses Termodinamika pada Tekanan Konstan

KOMPAS.com – Zat gas mengalami proses termodinamika yang berkaitan dengan tekanan, suhu, dan juga volumenya. Proses termodinamika yang terjadi pada tekanan konstan disebut isobarik. Untuk memahami proses isobarik, simaklah penjelasan berikut ini!

Istilah isobaric diambil dari dua kata dalam Bahasa Yunani, yaitu kata “iso” yang berarti sama dan “baros” yang berarti tekanan. Sehingga, secara harfiah isobarik berarti tekanan yang sama.

Proses isobarik adalah proses termodinamika di mana tekanan sistem konstan. Artinya, tekanan sistem isobarik tidak berubah walaupun suhu dan volumenya berubah. Proses isobarik menggunakan gas ideal dalam sistemnya.

Baca juga: Teori Kinetik Gas dan Hukumnya

Menurut persamaan gas ideal (PV = nRT), nilai suhu berbanding terbalik dengan volumenya. Sehingga, suhu dan volume saling menyesuaikan untuk mempertahankan tekanan gas pada nilai tetap.

Dilansir dari The University of Tennessee, Department of Physics and Astronomy, jika tekanan gas ideal dijaga konstan maka suhu harus meningkat saat gas memuai.

Sebaliknya, suhu sistem harus menurun ketika volume gas menyusut. Sehingga, proses isobarik dapat memenuhi persamaan gas ideal.

Sehingga, proses isobarik menurut hukum gas ideal dapat dituliskan sebagai:

atau 

Dengan,
V: volume
T: suhu
V1: volume pertama
V2: volume kedua
T1: suhu pertama
T2: suhu kedua

Baca juga: Faktor-faktor yang Memengaruhi Tekanan Zat Gas

Usaha proses isobarik

Dilansir dari Physics LibreTexts, usaha proses isobarik dapat dihitung melalui tekanan dan perubahan volumenya dengan rumus sebagai berikut:

ΔV adalah selisih volume sistem, sehingga rumusnya dapat dituliskan sebagai:

Grafik isobarik

Proses isobarik digambarkan dalam grafik isobarik dan kerap disebut sebagai isobar. Grafik isobarik terlihat membentuk sebuah kotak, karena tekanannya tetap sementara volumenya dapat bertambah.

Area berbentuk kotak pada grafik isobarik tersebut menggambarkan besar usaha yang dilakukan sistem isobarik.

Baca juga: Hukum Tekanan Parsial Gas Dalton

Dilansir dari Nuclear Power, perpindahan panas ke dalam atau ke luar sistem bekerja dan mengubah energi internal sistem.

Ketika volume memuai, sistem isobarik melakukan kerja positif dengan usaha dan energi internal lebih besar dari nol. Sehingga, perubahan energi internal dapat dituliskan dalam persamaan:

ΔU = Q – W

Dengan,
ΔU: perubahan energi internal sistem isobarik
Q: kalor
W: usaha