Dr. Grandprix Thomryes Marth Kadja, M.Si.

Video ini membahas tentang sifat padatan dan cairan dalam konteks diagram fasa. Diagram fasa adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara tekanan dan suhu suatu komponen, seperti air (H2O). Garis-garis pada diagram tersebut membagi daerah solid, cair, dan gas. Transisi fasa seperti sublimasi, deposisi, pelelehan, pembekuan, penguapan, dan kondensasi dapat terjadi pada titik tertentu. Kemiringan garis pada diagram fasa memberikan informasi fisik seperti perubahan entropi perubahan volume, yang terkait dengan persamaan klapeiron. Hal ini membantu dalam memahami transisi fasa dan sifat-sifat material pada kondisi tertentu.

Oke semuanya, kita akan belajar materi baru, secara khusus kita akan bahas mengenai sifat padatan dan sifat cairan di solid and liquid properties.

Pada umumnya setiap materi itu pasti berwujud atau berfasa.

Umumnya ada tiga fasa yang kita kenal, walaupun tentu nanti ketika kalian belajar lebih dalam ada fasa-fasa lain.

Tapi setidaknya secara umum ada tiga, yaitu fasa gas, fasa cair atau liquid, dan juga fasa padatan atau solid.

Khusus untuk gas sudah kita bahas pada beberapa materi sebelumnya.

Pada saat ini kita akan bahas mengenai materi solid atau padatan dan liquid atau cairan.

Saya akan mulai membahas materi ini dengan satu topik yaitu diagram fasa atau face diagram.

Jadi diagram fasa ini sebenarnya suatu diagram, suatu kurva, ataupun suatu grafik yang menyatakan hubungan antara fasa-fasa dari suatu komponen.

Umumnya digambarkan sebagai berikut, ada sumbu Y dan sumbu X, di mana sumbu Y itu umumnya adalah pressure atau tekanan,

dan sumbu X adalah temperature atau suhu.

Sehingga kadang-kadang disebut juga sebagai PT diagram, karena diagram yang menunjukkan hubungan antara pressure dan temperature.

Nah sekarang diagram fasa ini tentu bergantung pada komponen apa.

Dalam hal ini kita mulai sebagai contoh dari yang paling sederhana dan salah satu yang paling umum yaitu air atau H2O.

H2O akan punya kira-kira bentuk diagram fasa seperti ini.

Jadi kita bisa lihat ada garis-garis, garis-garis ini kita sebut sebagai garis pembatas fasa.

Karena garis-garis ini akan membagi beberapa daerah yang merupakan daerah wujud atau fasa-fasa tertentu.

Untuk air misalkan daerah sini itu adalah daerah solid saat T relatif rendah dan P relatif tinggi.

Sedangkan daerah sini adalah daerah liquid, sedangkan daerah sini itu adalah daerah gas.

Jadi temperaturnya tinggi, P relatif rendah, gas.

P tinggi kemudian T rendah, relatif solid.

Sedangkan yang di sini ketika P relatif tinggi, T relatif tinggi itu umumnya dia akan berwujud atau berfasa liquid atau cair.

Jadi dari sini kita bisa lihat hubungan tersebut.

Kita bisa tahu dari diagram fasa ini salah satu informasinya adalah pada P tertentu atau pada T tertentu

atau pada suatu koordinat tertentu apakah air berada dalam wujud solid, liquid atau gas.

Bisa juga ketika titiknya itu berada tepat pada garis pembatas fasa, maka sebenarnya yang sedang terjadi adalah kesetimbangan.

Yang sedang terjadi adalah kedua fasa itu hadir pada kondisi yang bersamaan.

Pada saat transisi fasa, misalkan di titik ini berarti terjadi transisi solid menjadi gas.

Atau kita sebut sebagai sublimasi atau penyubliman.

Sebaliknya bisa juga terjadi transisi fasa dari gas menjadi solid, deposisi.

Kadang-kadang penyubliman dipakai sebagai solid ke gas atau gas ke solid.

Cuma kalau mau dibagi lagi solid ke gas itu penyubliman atau sublimasi gas ke solid itu deposisi.

Kalau di sini berarti apa? Solid ke liquid.

Atau kita sebut sebagai transisi fasa pelelehan.

Sedangkan kalau sebaliknya freezing atau pembekuan.

Kadang-kadang disebut juga sebagai fusion.

Sebaliknya gas ke liquid kita sebut sebagai peristiwa transisi fasa kondensasi.

Nah yang menarik teman-teman bahwa info penting lain dari diagram fasa ini adalah setiap.

Kalian bisa lihat setiap garis-garis itu memiliki slope atau kemiringan tertentu.

Slope atau gradient atau kemiringan tertentu.

Yang sebenarnya data kemiringan ini memiliki informasi fisis lainnya.

Jika saya punya y versus x kemudian ada satu garis misalkan katakanlah garisnya linear.

Maka gradient atau slopenya kan sebenarnya saya definisikan sebagai dy per dx.

Maka disini karena y nya adalah p, x nya adalah t.

Maka kemudian saya bisa nyatakan kemiringan dalam setiap garis ini sebagai dp per dt.

Nah dp per dt ini kemudian dirumuskan sebagai delta S per delta V.

Ini kemudian yang kita kenal sebagai persamaan klapeiron.

Nanti lebih lanjut kalian bisa lihat bahwa karena proses transisi fasa itu merupakan proses kesetimbangan.

Maka disini saya bisa ganti sebagai delta H per T delta V.

Bahwa kemiringan disini daerah solid gas berarti delta H nya kita sebut sebagai delta H sublimasi.

Delta V berarti selisih volume antara solid dengan gas.

Tergantung kalau prosesnya sublimasi solid menjadi gas berarti volume gas minus volume solid.

Delta H nya bisa delta H fusion atau delta H freezing.

Delta H melting atau delta H freezing kan angka absolutnya sama saja.

Tapi nanti delta V nya akan menyesuaikan.

Sehingga dP per dT nya menjadi suatu nilai yang konstan.

Ini yang kita sebut sebagai persamaan klapeiron.