Kalor dan Hukum I ThermodinamikaFI 2203 ThermodinamikaSemester 2 2006 2007

Energi Dalam (U)Definisi Energi dari suatu sistem yang berhubungan dengan komponen mikroskopik (Temperatur, energi kinetik kecepatan)Energi dalam besaran dari suatu sistem U(T,V) atau U(T,P)

Proses AdiabatikTidak terjadi aliran kalor Berdasarkan hukum kekekalan energi:Perubahan kerja perubahan energi dalam

W > 0 Energi dalam bertambahW < 0 Energi dalam berkurang

Hukum I ThermodinamikaUntuk semua proses selain proses adiabatik:

Besaran proses lainnya Kalor Q

Q > 0 Kalor masuk kedalam sistemQ < 0 kalor keluar dari sistem

Contoh: Danau

Kalor (Q)Definisi Transfer energi akibat adanya perubahan temperaturKalor suatu materi, materi akan mengalir dari temperatur tinggi temperatur rendahKalorimetri

Kalor (lanjutan)Kalor jenis hanya mengubah temperatur dari suatu sistem

C = Kapasitas jenis = m*cKalor laten mengubah keadaan dari suatu sistem tetapi tidak mengubah temperatur

Bentuk Diferensial Hk I

Sistem SederhanaHukum I ThermodinamikaVariabel ThermodinamikaSistem HidrostatikP, V, TKawatF, L, TSelaput Permukaans, A, TSel Terbalikkane, Z, TPadatan DielektrikE, P, T Padatan MagnetikH, M, T

Bentuk Diferensial Hk I (Contoh)Persamaan untuk sistem Hidrostatik

Hk I Thermodinamika (lanjutan)Jika V tetap (Isovolum):

Jika P tetap (Isobar):

Penghantaran KalorKonduksi thermalPadatanKonveksi kalorCairan atau gasRadiasi thermalPadatan, cairan atau gasElektromagnetik

Konduksi thermal

Konduksi thermal (lanjutan)Persamaan matematisnya:dalamluarA = luas

Konduksi thermal (lanjutan)

Konveksi kalor

Konveksi karena ketidaksetimbangan kimiawi

Konveksi (Contoh 1)

Konveksi (Contoh 2)

KonveksiKonveksi alamiah:Perbedaan kerapatan dan temperaturKonveksi terpaksa:Fluida dipaksa bergerak (pompa atau kipas)

Radiasi thermal

Radiasi thermalHukum pengeseran Wien:

Radiasi thermalHukum Stefan-Boltzmann: