Virtual Thermodynamics Lab
Pelajari Termodinamika melalui Simulasi dan Animasi.
Laboratorium ini membantu siswa memahami hubungan antara kalor, kerja, energi dalam, entropi, efisiensi mesin kalor, serta siklus Carnot melalui perhitungan langsung dan visualisasi yang mudah diamati.
🔥 Hukum I Termodinamika
⚛️ Energi Dalam
♻️ Hukum II Termodinamika
⚙️ Mesin Carnot
⚙️
STATUS LAB
READY
Pilih modul dan mulai eksperimen digital.
Simulasi Hukum I Termodinamika
Hitung perubahan energi dalam sistem dari kalor yang masuk dan kerja yang dilakukan sistem.
ΔU = Q − W
ΔU = 700 J
ΔU = Q − W = 1.200 − 500 = 700 J.
Konvensi tanda yang digunakan: Q positif jika kalor masuk ke sistem dan W positif jika kerja dilakukan oleh sistem.
Aliran Energi pada Sistem
Q ➜
ΔU +700 J
➜ W
Kalor masuk lebih besar daripada kerja, sehingga energi dalam bertambah.
Simulasi Perhitungan Energi Dalam Gas Ideal
Hitung energi dalam gas ideal berdasarkan jenis gas, jumlah mol, dan suhu mutlak.
U = (f/2)nRT
U = 7.482,6 J
Untuk gas monoatomik: U = 3/2 nRT.
Konstanta gas ideal R = 8,314 J/mol·K. Model ini digunakan untuk pendekatan gas ideal.
Representasi Gerak Molekul
Semakin tinggi suhu, semakin besar energi kinetik rata-rata partikel.
Simulasi Hukum II Termodinamika
Hitung perubahan entropi pada proses reversibel sederhana dengan suhu konstan.
ΔS = Qrev/T
ΔS = 5 J/K
ΔS = Qrev/T = 1.500/300 = 5 J/K.
Untuk proses spontan pada sistem terisolasi, entropi total tidak berkurang. Nilai positif menunjukkan peningkatan entropi.
Arah Aliran Kalor dan Entropi
Reservoir
Panas
Panas
Reservoir
Dingin
Dingin
ΔS = +5 J/K
Simulasi dan Animasi Mesin Carnot
Hitung efisiensi ideal mesin Carnot, kerja bersih, serta amati animasi empat tahap siklus Carnot.
η = 1 − Tc/Th
η = 50%
W = 1.000 J dan Qc = 1.000 J.
Suhu harus dalam Kelvin dan berlaku Th > Tc. Efisiensi Carnot merupakan efisiensi maksimum teoritis untuk mesin yang bekerja di antara dua reservoir suhu.
Animasi Mesin Carnot
Animasi Piston
1 → 2 Ekspansi Isotermal