√ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Pola Soal Dan Jawaban

Energi bebas Helmholtz adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang “bermanfaat” dari sistem termodinamika tertutup dengan suhu dan volume yang konstan. Perbedaan negatif energi Helmholtz sama dengan jumlah maksimal kerja yang sanggup dilakukan suatu sistem dalam proses termodinamika dengan volume konstan.

Konsep energi bebas Helmholtz dikembangkan oleh fisikawan Jerman Hermann von Helmholtz. Konsep ini pertama kali dipresentasikan pada tahun 1882.

Energi bebas Helmholtz biasanya ditulis dengan lambang A (dari bahasa Jerman, “Arbeit“, yang berarti “kerja”) atau F. IUPAC menyarankan huruf A dan penggunaan nama “energi Helmholtz”.

Definisi Energi Bebas Helmholtz

Energi Helmholtz didefinisikan sebagai berikut:

adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban

yang dimana:

A adalah energi bebas Helmholtz (SI: joule, CGS: erg),

U adalah energi internal sistem (SI: joule, CGS: erg),

T adalah suhu otoriter (kelvin)

S adalah entropi sistem (SI: joule per kelvin, CGS: erg per kelvin).

Pengembangan Secara Matematis Energi Bebas Helmholtz

Dari hukum termodinamika pertama dalam sistem yang tertutup, diperoleh rumus:

adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban

$adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban$ adalah energi internal, $adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban$ adalah energi yang ditambahkan sebagai panas, dan $adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban$ adalah kerja yang dilakukan pada sistem.

Berdasarkan hukum termodinamika kedua, rumus berikut sanggup ditulis untuk proses reversibel: $adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban$ . Selain itu, untuk perubahan yang reversibel, kerja yang dilakukan sanggup ditulis sebagai berikut: $adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban$ (mengabaikan kerja elektrik dan kerja non-PV lainnya):

adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban

Dengan menggunakan kaidah darab pada d(TS) = T dS + S dT, diperoleh

adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban

dan

adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban

Dengan memakai definisi A = U − TS, rumusnya sanggup ditulis menjadi

adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang √ Energi Bebas Helmholtz – Penjelasa, Contoh Soal dan Jawaban