Indonesia Conference Directory

Mesin panas gas ideal merupakan alat yang mampu mengkonversi energi panas menjadi usaha mekanik. Mesin ini bekerja dengan cara mengubah volume dan tekanan gas pada mesin akibat dari perubahan suhu. Jika perubahan suhu juga mampu mengubah besaran fisika pada sistem yang lain, maka memungkinkan adanya mesin panas dengan sistem selain gas ideal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemungkinan dihasilkannya usaha mekanik dari mesin panas dengan sistem tegangan permukaan pada selaput tipis sabun. Emile Clapeyron menuliskan persaman umum gas ideal (PV = nRT) yang kemudian digunakan untuk membuat mesin panas gas ideal. Persamaan ini analogi dengan persamaan keadaan tegangan permukaan selaput tipis sabun, ((ɣ- ɣo)A = aT). Langkah-langkah yang dilakukan adalah menemukan kesamaan besaran intensif dan ekstensif dari gas ideal dan selaput tipis sabun dalam persamaan keadaannya, kemudian menurunkan fungsi energi dalamnya, kapasitas panasnya, menggambarkan proses isotermik dan adiabatiknya dalam siklus Carnot, kemudian menghitung usaha mekanik dan efisiensi dari masing-masing sistem. Besaran intensif pada gas ideal adalah tekanan (P) dan pada selaput tipis sabun adalah tegangan permukaan ( ). Besaran Ekstensif pada gas ideal adalah volume (V) dan pada selaput tipis sabun adalah luas permukaan (A). Besaran intensif dan ekstensif ini sama-sama terpengaruhi oleh suhu. Perbedaan sistem termodinamika gas ideal dan selaput tipis sabun terlihat jelas pada bentuk siklus Carnot yang dihasilkan, khususnya pada proses adiabatik. Hal ini dikarenakan perbedaan notasi kerja, dimana kerja pada gas ideal dW = -PdV, sedangkan pada selaput tipis sabun dW = dA. Sehingga pada gas ideal nilai CP > CV, sedangkan pada selaput tipis sabun Cγ < CA. Penurunan persamaan keadaan pada selaput tipis sabun menunjukan bahwa mesin panas juga bisa dibuat dengan menggunakan sifat tegangan permukaan pada selaput tipis sabun.