fisika panas 2 sks - staff. 08.pdfhukum termodinamika ke-2 ... termodinamika ke-1, tetapi belum...

Download Fisika Panas 2 SKS - staff.   08.pdfHukum Termodinamika ke-2 ... Termodinamika ke-1, tetapi belum dapat diterangkan dengan baik. Pernyataan yang lebih umum dari Hk. Termodinamika ke-2. Entropy

Post on 07-Feb-2018

218 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Fisika Panas2 SKS

    Adhi Harmoko S, M.Kom

  • Es diletakkan di atas lantai

    Bagaimana Hk. Kekekalan energi menerangkan fenomena ini ?

    Tes< 00C

    Tudara= 300C

  • Es diletakkan di atas lantai

    Apakah mungkin air secara spontan menjadi es ?

    Tes< 00C

    Tudara= 300CQ = dU

    Panas mengalir dari lingkungan ke es karena perbedaan T

    Tudara > TEs

    Energi panas digunakan oleh molekul2 air untukberubah wujud dari es ke cairan

  • Batu dijatuhkan ke tanah

    Bagaimana Hk. Kekekalan energi menerangkan fenomena ini ?

  • Batu dijatuhkan ke tanah

    Pernahkah terjadi kejadian sebaliknya secara spontan ?

    Saat batu jatuh: EP EK

    Saat batu menumbuk tanah:EK dU, tanah dan batu ( molekul2 bergerak cepat dan temperatur naik )

  • Analis

    Seandainya ke dua contoh kejadian di atas dibalik, Hk. Termodinamika ke-1 (Hk. Kekekalan energi) tetap saja berlaku !!!

    Ada kekurangan dalam hal menerangkan kasus Reversibel !

    Hukum Termodinamika ke-2

    Secara natural panas mengalir dari obyek yang panas ke obyek yang dingin, Panas tidak mengalir secara spontan dari obyek yang dingin ke obyek yang panas Pernyataan Clausius (1822-1888)

  • Mesin Panas

    Alat perubah Energi Panas ke Energi Mekanis

    Merubah energi mekanis keEnergi panas Mudah

    Merubah energi panas keEnergi mekanis ???

    Mesin Panas

  • Mesin Panas

    Mesin UapSteam engine

    Mesin KombusiInternal Combustion Engine

  • Mesin Uap - Steam engine

  • Mesin Kombusi - Internal Combustion Engine

  • Tranfer energi dari Mesin Panas

    Hk. Kekekalan energi

    TH dan TL : temperaturoperasi mesin

    Efisiensi Mesin

    Jika QL rendah maka e menjadi besar.Tidak mungkin membuat QL = 0 K Tidak ada mesin dengan

    e = 100%

    H

    L

    Q

    Q1e ==

    HQW

    LH QWQ +=

  • Hukum Termodinamika ke-2

    Tidak ada alat yang dapat merubah panas seluruhnyamenjadi kerja Pernyataan Kelvin-Planck

  • Mesin Carnot

    |QH|

    |QL|

    H

    L

    H

    L

    TT

    1Q

    Q1e ==ideal

  • Mesin Carnot

    Siklik Carnot adalah Siklik ReversibelSetiap Siklik Carnot yang beroperasi pada TH dan TL yang sama e samaEfisiensi Mesin Carnot tidak bergantung dari substansi yang digunakanSemua Mesin Irreversibel mempunyai efisiensi lebih rendah dari Mesin Carnot

  • Mesin Stirling

    Jika CV = 0 maka akan sama dengan Siklus Carnot.Karena CV > 0 maka

    eStirling < eCarnot

    R ( TH TL ) ln ( V2 / V1 )e ideal gas =

    R TH ln ( V2 / V1 ) + CV ( TH TL )

  • Mesin Diesel

  • Mesin Otto

  • Mesin Brayton

  • Refrigerator, AC & Pompa Panas

    1. compressor2. icebox3. thin metal vanes4. expansion valve5. tube terminating6. .7. electrical switch8. polyurethane foam

  • Refrigerator, AC & Pompa Panas

  • Refrigerator, AC & Pompa Panas

  • Refrigerator, AC & Pompa PanasSkema Transfer Energi

    Mesin Panas Refrigerator / AC

    Efisiensi Mesin:

    e = |W| / |QH|

    Performan Koefisien (CP):==LQ

    We

    W

    QCP L=

  • Refrigerator & Air Conditioner

    LH

    L

    LH

    LL

    TT

    T

    QQ

    Q

    W

    QCP

    =

    ==

  • Pompa Panas

    W

    QCP H=

  • Entropy

    Hk. Termodinamika ke - 2 dari pernyataan Clausius dan Kelvin-Planck adalah agak khusus (hanya untuk proses tertentu )

    Banyak proses-proses reversibel lain yang memenuhi Hk. Termodinamika ke - 1, tetapi belum dapat diterangkan dengan baik.

    Pernyataan yang lebih umum dari Hk. Termodinamika ke-2

  • Entropy

    Siklus Carnot

    L

    L

    H

    H

    T

    Q

    T

    Q=

    Jika harga mutlak dihilangkan

    L

    L

    H

    H

    TQ

    TQ

    =

    Setiap siklus reversibel dapat didekati dengan sederet siklus Carnot

    0TQ

    =

  • Entropy

    Setiap proses reversibel dapat didekati dengan banyak infinit siklus Carnot

    Berlaku untuk semua proses reversibel

    0= TdQ

    Jika proses siklusnya dari a ke b ke a

    =III T

    dQTdQ

    dQ/T tidak tergantung langkah/ arah proses

  • Entropy

    Siklus reversibel

    TdQ

    dS =

    ===b

    a

    b

    aab T

    dQdSSSS

    0dS =

    Fisika Panas2 SKSEs diletakkan di atas lantaiEs diletakkan di atas lantaiBatu dijatuhkan ke tanahBatu dijatuhkan ke tanahAnalisMesin PanasMesin PanasMesin Uap - Steam engineMesin Kombusi - Internal Combustion EngineTranfer energi dari Mesin PanasHukum Termodinamika ke-2Mesin CarnotMesin CarnotMesin StirlingMesin DieselMesin OttoMesin BraytonRefrigerator, AC & Pompa PanasRefrigerator, AC & Pompa PanasRefrigerator, AC & Pompa PanasRefrigerator, AC & Pompa PanasSkema Transfer EnergiRefrigerator & Air ConditionerPompa PanasEntropyEntropyEntropyEntropy