konsep energi dan temperatur

8/16/2019 Konsep Energi Dan Temperatur

1/41

Modul ke:

Fakultas

Program Studi

TERMODINAMIKA TERMODINAMIKAKONSEP ENERGY DANDAYAPADA SYSTEM TERMAL !K!M PERTAMA

TERMODINAMIKA !K!M KED!A TERMODINAMIKA KONSEP ENERGY TERMAL

Martolis"01TEKNIK Teknik Mesin


2/41

1. KONSEP TEMPERATUR

2

Tem#eratur adala$ dera%at #a&as suatu 'e&da( Dua 'e&dadikataka& 'erada dalam keseim'a&ga& termal a#a'ilatem#eratur&)a sama(

Kalor *$eat+ adala$ e&ergi )a&g me&galir dari 'e&da )a&g'ertem#eratur ti&ggi ke 'e&da )a&g 'ertem#eratur re&da$(

Me&urut $ukum ke Nol Termodi&amika :

,ika 'e&da A 'erada dalam keseim'a&ga& termal de&ga&'e&da -" seda&g - setim'a&g termal de&ga& 'e&da ."maka ketiga 'e&da dalam keseim'a&ga& termal satuter$ada# lai&&)a(


3/41

SKALA TEMPERATUR

3

Untuk mengukur temperatur digunakan termometer yang

memanfaatkan sifat bahan tertentu yang memuai jika

temperaturnya naik, misalkan bahan Air Raksa (Hg)

Skala temperatur ditentukan oleh dua suhu referensi

1. Titik Beku Air Suhu dimana air membeku pada tekanan satu atmosfer (!

atm)

2. Titik Didih Air Suhu dimana air mendidih pada tekanan satu atmosfer (!

atm)


4/41

"

# -e'era#a Skala Tem#eratur

Titik beku air

Titik didih air

Celcius Fahrenheit Kelvin Rankin

0

100

32

212

273

373

492

672


5/41

Ko&/ersi Skala Tem#eratur$

# Skala tem#eratur meru#aka& skala li&ier" se$i&gga$u'u&ga& a&tara #e&u%uka& su$u 'e&da me&urut masi&g0masi&g Termometer meru#aka& $u'u&ga& li&ier(

# Satua& su$u me&urut sistem satua& i&ter&asio&al adala$

kel/i& *K+(# T1 2 a T3 4 '

-erdasarka& data titik 'eku da& titik didi$ air" da#atdi#erole$ &ilai a da& '(

# Se'agai suatu 5o&to$ :

K 2 . 4 167

F 2 3"8 . 4 71

RK 2 3"8 . 4 91


6/41

.ONTO

%

3( Su$u suatu ;at 5air diukur me&ggu&aka& termometer <da& termometer 'erskala .el5ius( Ketika .el5iusme&u&%ukka& 1=" termometer < me&u&%ukka& >8(Seda&gka& ketika .el5ius me&u&%ukka& >=" termometer <me&u&%ukka& 39=( -erdasarka& skala ma&aka$termometer0< terse'ut di'uat ?

1( !'a$la$ #er&)ataa& 'erikut ke dalam satua&i&ter&asio&al : -e&da )a&g su$u$&)a 16 o. di#a&aska&

$i&gga su$u&)a &aik 16o

. me&%adi @9o

.(


7/41

2. KONSEP PEMUAIAN

&

2.1 Muai Panjang

Ukuran suatu benda akan beubah bila suhunya dinaikkan 'ebanyakanbenda berekspansi jika dipanaskan dan menyusut bila didinginkan ika o adalah panjang benda mula*mula pada suhu +o, berekspansi seara linier pada-aktu + dan panjang .aka pertambahan panjangnya ∆ akan sebandingdengan panjang mula*mula o, yaitu

∆ / α o∆+ , atau 0 / o (! 1 α ∆+ )

α / koefisien muai panjang dengan satuan ' *! .isalnya jika harga α tembaga !& !% 45 artinya batang tembaga pada o5

panjangnya ! m, kalau dipanaskan sampai !o5 akan bertambah panjangnya,!& m

6ada tingkat mikroskopik, ekspansi termal pada

7at padat ada penambahan jarak pemisahan rata* rata di antara atom*atom di dalam 7at

Untuk bahan isotropik, perubahan panjang untuk

sebuah perubahan temperatur adalah sama untuk

semua garis di dalam 7at

To

L

←

L

→

T

Lo


8/41

8

2.2. Muai Lua ika suhu suatu bidang bertambah ∆+, maka luas bidang

tersebut akan bertambah sebedar ∆ A,

∆ A / β Ao ∆+

dimana β 0 koefisien muai luas dengan satuab ' *! , (untuk bendapadat isotropik β 9 2 α )

2.!. Muai "#$u%e ika suhu suatu bidang bertambah ∆+, maka :olume benda akan

bertambah ∆; yang memenuhi hubungan 0

∆; / γ ;o ∆+

dimana γ 0 koefisien muai :olume dengan satuan ' *! , (untuk bendapadat isotropik γ 9 3 α )


9/41

.ONTO

<

3( Se'ua$ lem#e&g 'er'e&tuk li&gkara& di#a&aska& se$i&ggadiameter&)a 'ertam'a$ 3 ( -era#a ka$ #ertam'a$a&luas&)a ?

1( ,ika digam'arka& $u'u&ga& a&tara #ertam'a$a& #a&%a&gter$ada# su$u u&tuk suatu 'e&da )a&g koeBsie muai&)a

ko&sta& *dalam i&ter/al )a&g sa&gat 'esar+" aka&di#erole$ kur/a garis le&gku&g( Te&tuka& Cu&gsikele&gku&ga& terse'ut ?

7( Se'ua$ 5i&5i& 'ero&gga 'eru#a se'ua$

#elat 'ero&gga se#erti ditu&%ukka& ole$

gam'ar di sam#i&g i&i( ,ika 5i&5i&

di#a&asi" maka ukura& ro&gga&)a aka& :

a( maki& 'esar

'( maki& ke5il

5( teta#


10/41

!

!. KALOR DAN PERPINDA&AN KALOR !.1. Kuantita Ka$#r

'alor adalah energi termal yang mengalir dari benda bertemperatur tinggike benda bertemperatur rendah Satuan kalor adalah oule, kalori dan =+U

(=ritish +hermal Unit), dimana ! 'al / ",!8% oule

Satu kilogram kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk

menaikkan suhu ! 5 untuk ! kilogram air

'apasitas kalor 5 adalah banyaknya kalor yang diserap benda untukmenaikkan suhu satu satuan suhu (S> / ! ')

' ( )* T ' ( d)*dT

dimana satuan kapasitas panas (5) adalah kal4o5, oule4kel:in

Untuk memperoleh suatu harga kapasitas yang khas didefinisikan

kapasitas kalor spesifik (kalor jenis) , yaitu kalor yang diperlukan untukmenaikkan suhu benda per satuan massa per satuan suhu

+ ( '*% + ( )*,% T-

dimana satuan kapasitas panas jenis () adalah kal4gram o5 atau kg*! '*!


11/41

!!

umlah kalor yang harus diberikan kepada sebuah benda bermassa m

dan mempunyai kalorjenis , untuk menaikan temperaturnya adalah 0 +f

) / % ∫ + dT

+i

6ersamaan ini digunakan dalam prinsip kerja 'alorimeter 'alorimeter

digunakan untuk mengukur jumlah kalor Ada dua jenis kalorimeter yaitu

kalorimeter air dan kalorimeter arus kontinu

=erdasarkan prinsip bah-a kalor yang diberikan sama dengan kaloryang diterima, maka persamaan yang berlaku adalah 0

%L +L ,TL T/- ( ,%a +a 0 %k +k - ,T/ Tak-

dimana 0 / logam tertentu, a / air, k / kalorimeter, - / keadaan akhir


12/41

12

3.2. Perpindahan Kalora. Konduksi Ko&duksi #a&as$a&tara& adala$ #er#i&da$a& e&ergi termal

atau kalor dalam molekul ;at )a&g 'erdekata& taa#eru'a$a& molekul itu se&diri" aki'at #er'edaa& tem#eratur( H ≡ ! " H # $ k A %dT!d&' H # k A %T2$T(' ! L

dima&a : 2 Arus Kalor %oules

k 2 ko&dukti/itas termal ;at*kkaldetik(m+(o. ,s(m(K

).Kon*eksi Ko&/eksi adala$ #er#i&da$a& #a&as dari suatu tem#at

ketem#at )a&g lai& )a&g di'aHa ole$ uida #a&as itu( ,ikauida )a&g di#a&aska& itu di#om#a didoro&g ole$ 'a$a& lai&dise'ut ko&/eksi #aksa" kalau uida me&galir kare&a#er'edaa& kera#ata& dise'a'ka& #er'edaa& tem#eraturdise'ut ko&/eksi alamia$'e'asLa%u alira& #a&as ko&/eksi di&)ataka& ole$ :

H # h+ A " $5 koeBsie& ko&/eksi

T2 T

1

A

L

T2 T

1


13/41

13

+.Radiai

Radiasi adalah perpindahan energi melalui gelombangelektromagnetik 6emanaran energi ini tidak memerlukan mediamaterial penghantar ?nergi ini disebut energi radiasi dalam bentukgelombang elektromagnetik, tetapi dengan intensitas berbeda =endahitam (=lak =ody) adalah benda yang mampu menyerap hampirseluruh energi radiasi yang menimpanya umlah energi radiasi yang

dipanarkan persatuan -aktu persatuan luas oleh benda hitam adalah

I ( eσ

A T

dimana 0

> 0 daya yang dipanarkan ke satu satuan luas / d64dA

e 0 daya panar permukaan bahan (emisi:itas)@ e!σ 0 'onstanta radiasi Stefan*=olt7man ($,%& !*8 Batt4 m2' )+ 0 temperatur ('el:in)


14/41

. AS IDEAL DAN TEORI KINETIK

14

.1 &uku%&uku% a

Hasil eksperimen =oyle menunjukan jika gas temperaturnya dibuat tetap

maka perubahan :olume sistem akan diikuti dengan perubahan tekanan

Sehingga hasil kali :olume dan tekanannya tetap

; ∝ ! 4 6

6; / konstan, atau

6!;! / 62;2 (Hukum =oyle)

6ersamaan ini tepat untuk gas ideal yaitu gas yang energi ikat antarmolekulnya dapat diabaikan

5harles melakukan pendekatan untuk tekanan yang konstan, maka :olume

gas akan berbanding lurus terhadap temperatur absolut (2&3,!$ o5) Hasil

yang didapat adalah

; ∝ + Cay*ussa mengukur koefisien muai ruang pada tekanan konstan Hasil

perobaannya menunjukkan tekana gas berbanding lurus dengan

temperatur absolut0

6 ∝ +


15/41

.2. Pera%aan Tingkat Keadaan a Idea$

+ingkat keadaan sistem dinyatakan sebagai kondisi fisis sistem'eadaan sistem bermassa m ditunjukkan oleh besaran 6, ;, +

D+ekanan, ;olume dan +emperaturE Hubungan ketiga besaran ini

disebut 6ersamaan +ingkat 'eadaan Cas >deal, yaitu

(Hukum =oyle*Cay ussa)

konstanTV =

1!


16/41

Teori Ki&etik Gas

16

Model Mikrosko#is Gas Ideal

3( Gas ideal terdiri dari ;ara$ )a&g %umla$&)a amat 'esar

1( Jara$0;ara$ itu terse'ar merata dalam sluru$ rua&g)a&g tersedia

7( Jara$0;ara$ itu se&a&tiasa 'ergerak se5ara a5ak kesegala ara$

9( ,arak a&tar ;ara$ %au$ le'i$ 'esar dari#ada ukura& ;ara$

@( Tidak ada ga)a i&teraksi a&tar ;ara$ ke5uali saat ter%aditum'uka&

>( Semua tum'uka& 'ersiCat elastis sem#ur&a

6( ukum0$ukum NeHto& te&ta&g gerak 'erlaku(


17/41

17

Seara mikroskopik tekanan gas diari dengan teori kinetik, dimisalkan sebuah

kotak berisi F partikel

"l

#

$

%

&eandain%a 'artikel tidak salin( bertu)bukan*

dan han%a akan bertu)bukan 'ada dindin(

kotak erubahan )o)entu) untuk satu tu)bukan +

∆,)v- . )v$ / ,/)v$- . 2 )v$ &elan( aktu antara dua kali tu)bukan 'ada

dindin( sebesar ∆t . 2lv$

a%a rata/rata untuk bebera'a tu)bukan + ∆,)v- 2 )v$ )v$ 2 F . . .

∆t 2lv$ l


18/41

1

Caya pada dinding untuk F partikelm m G

3 / ( :! 2 1 :2 2 1 I 1 :F 2 ) / F : 2 l l

G G G G G G Gdimana : 2 / : 2 1 :y 2 1 :7 2 , dan : 2 / :y 2 / :7 2

G Gatau : 2 / 3 : 2

Hasil substitusi diperoleh G

m : 2

3 / F

l 3 +ekanan pada dinding menjadi, G G ! Fm: 2 ! Fm: 2

P / J4A / /

3 A l 3 ; dapat ditulis lebih jelas 0

2 G 6; / F ( K m: 2 )

3P " ( 2*! Ek


19/41

Teori Ekipar"isi Ener,i

19 # E&ergi Ki&etik rata0rata setia# #artikel gas ideal #er dera%at

ke'e'asas& adala$ :Ek 2 K k+

dengan k merupakan konstanta =olt7mann 0 k / !,38 !*23 4'

# Gas ideal mo&oatomik memiliki 7 dera%at ke'e'asa&" )aituke'e'asa& tra&slasi" se$i&gga Ek 2 7 K k+ Lengan demikian 6;

/ Fk+# Gas ideal diatomik

Pada su$u ra&da$ dera%at ke'e'asa&&)a 7 *tra&slasi+se$i&gga :

Ek 2 7 K k+

Pada su$u seda&g" dera%at ke'e'asa&&)a @ 7 tra&slasi" 1rotasi se$i&gga :

Ek 2 @ K k+

Pada su$u ti&ggi" dera%at ke'e'asa&&)a 6 7 tra&slasi" 1 rotasi"

1 /i'rasi se$i&gga :

Ek 2 6 K k+


20/41


21/41

ENERGI DALAM GAS

21 # E&ergi dalam gas meru#aka& %umla$ seluru$ e&ergiki&etik gas(" se$i&gga u&tuk gas ideal" e&ergi dalam$a&)a 'erga&tu&g su$u gas(

# !&tuk gas ideal mo&oatomik :

! 2 71 &RT

# Gas ideal diatomikPada su$u ra&da$ dera%at ke'e'asa&&)a 7 *tra&slasi+se$i&gga :

Ek 2 71 &RT(

Pada su$u seda&g" dera%at ke'e'asa&&)a @ 7 tra&slasi" 1

rotasi se$i&gga :Ek 2 @1 &RT(

Pada su$u ti&ggi" dera%at ke'e'asa&&)a 6 7 tra&slasi" 1rotasi" 1 /i'rasi se$i&gga :

Ek 2 61 &RT(


22/41

22

A. Per%ukaan P4 "4 T untuk a Idea$ , P" ( n RT-

T

V

3

21

T

V3

V2

V1

V1 5 V2 5 V3

V

T2 T3T1

T1 5 T2 5 T3

roses sochorik roses soter)is roses sobarik


23/41

23

B. Per%ukaan P4 "4 T untuk Su5tani Rii$

Substansi mendekati gas ideal pada 6 rendah, dan menjauhi gas ideal pada 6

tinggi dan + rendah Substansi dapat berubah dari fase gas ke air4padat

6ada massa tetap4konstan grafik 6, ;, + dapat digambarkan sbb 0

'. Titik Tri6e$ dan Titik Kriti

+itik +ripel adalah titik dimana substansi berada dalam kesetimbangan tiga fase,untuk air 0 + / 2&3,!% o' / ,! o5, dan 6 / %,3 !*3 atm

+itik 'ritis adalah titik dimana substansi berada dalam kesetimbangan dua fase,

untuk air 0 + / %"&," o' / 3&" o5, dan 6 / 2!8 atm

adat

T,o5 -

Cair

Titik Tri'el

a'

,at)-

V 'adat/ua'

cair

ua'

cair/ua'

'adat/cair

'adat

as

Titik Kritis

c

(as


24/41

24

.7. Kerja

ika piston dalam suatu silinder digerakkan dengan tekanan p pada luaspenampang A maka gaya pada piston itu adalah pA ika piston bergerak sejauhds maka kerja yang dilakukan piston adalah 0

dB / J ds / 6 A ds / 6 d;

dimana 0 A ds / d;

6ada umumnya tekanan tidak akan konstan selama pergeseran :f

ika tekanan berkurang dengan bertambahnya :olume maka 08 ( ∫ d8 ( ∫ 6 d"

:i

6A

"

ds

,812 - a tidak sa)a den(an ,812 - b

esar 812 . daerah di baah kurva /V*

di)ana ker:a ber(antun( 'ada tin(kat keadaan

aal dan akhir* :u(a 'ada lintasan 'roses

8 . ; * bila bereks'ansi

8 . / * bila diko)'resi

'i

vi

'


25/41

.ONTO

2!

3( Se%umla$ gas mo&oatomik )a&g teka&a&&)a 3=> #a5al"/olume&)a 1 liter( Gas terse'ut me&galami eks#a&siiso'arik $i&gga /olume)a 7 liter(

a( -era#a !sa$a )a&g dilakuka& ole$ gas terse'ut

'( -era#a Ke&aika& e&ergi dalam gas terse'ut

1( Se%umla$ gas mo&oatomik )a&g teka&a&&)a 3=> #a5al"/olume&)a 1 liter( Gas terse'ut me&galami eks#a&siisotermik $i&gga /olume)a 7 liter(



7( Se%umla$ gas mo&oatomik )a&g teka&a&&)a 3=> #a5al"/olume&)a 1 liter( Gas terse'ut me&galami #roses #ada/olume teta# $i&gga teka&a&&)a 7 3=> #a5al(




26/41

26

+ermodinamika mempelajari fenomena panas, energi dan kerja

yang dilakukan pada suatu proses termodinamika Lalam hal ini

benda menjadi fokus perhatian disebut sistem, sedang yang lainnya

disekitarnya disebut lingkungan Sistem dipisahkan dari lingkungan

oleh dinding pembatas (=oundary) 6roses termodinamika terjadi

pada sistem yang bergerak dari suatu keadaan kesetimbangan ke

kesetimbangan lainnya, dengan berinteraksi dengan lingkungan

=ila suatu 7at diubah dari keadaan ! ke 2 kemudian panas (M)

dan kerja (B) yang dilakukan diukur, ternyata selisih M*B sama untuksemua lintasan yang menghubungkan ! dengan 2,

Selisih M*B menyatakan perubahan energi dalam 7at tersebut adi 0

dM / dU 1 dB

) ( U 1 B

) 8 ( U2 U1

5. HUKUM KE-1 TERMODINAMIKA

U=

8


27/41

27

=esarnya harga M dan B tergantung pada lintasan sedangkan Utidak ter gantung pada lintasan (jenis proses) dan hanya

bergantung pada keadaana-al dan akhir sistem

6ersamaan diatas menyatakan hukum ke*! +ermodinamika, denganperjanjian 0

M (1) bila kalor masuk sistem4gas M (*) bila kalor keluar sistem4gas

B (1) bila sistem4gas melakukan kerja B(*) bila sistem4gas dikenai kerja

NU (1) energi dalam sistem4gas naik

NU (*) energi dalam sistem4gasturun Semua besaran harus dinyatakan dengan satuan yang sama


28/41

2

Ka6aita ka$#r dan Ka$#r 9eni a Idea$

'apasitas kalor gas didefinisikan sebagai 5 / dM4d+

Untuk proses yang terjadi pada :olume tetap (proses isokhorik),

didefinisikan kapasitas kalor pada :olume tetep 0

5: / dM4d+

'arena pada proses isokhorik d; / , maka dU / dM sehingga 05: / dU4d+ atau dU / 5: d+

Sedangkan pada proses isobarik, didefinisikan kapasitas kalor pada

tekanan tetap sebagai 0

5p / dM4d+

5p / (dU 1 dB)4dt

/ dU4d+ 1 p d;4d+

/ 5: 1 nR

Lidefinisikan pula tetapan aplae 0 2 .#./


29/41


30/41

30

Lengan mengganti + dengan 6;4nR diperoleh 0

6!;!N 2 62;2N atau 6;N 2 ko&sta&

Untuk Pr#e I#+h#rik 6roses yang terjadi pada sistem dengan :olume konstan(∆;/, maka B/) M / ∆U / U2 * U!

Semua kalor M yang masuk digunakan untuk menaikan energi

dalam dU / 5: d+

Untuk Pr#e I#ter%ik 6roses yang terjadi pada sistem dengan temperatur +konstan (kasus tertentu pada gas ideal)

∆U / U2 * U! / @ M / B / p (;2 * ;!)


31/41

31

Untuk Pr#e I#5arik

6roses yang terjadi pada suatu sistem dengan tekanan 6

konstan

Lalam hal ini berlaku persamaan 0

dM / dB 1 dU

dimana 0 dM / n p d+

dB / 6 d; / nR d+

sehingga, n p d+ * nR d+ / n : d+p * R / :

γ 2 p 4 : / tetapan aplae

Untuk 0

gas monoatomik, γ / !,%& gas d-iatomik, γ / !,"

SIKL!S


32/41

SIKL!S

32 # Siklus meru#aka& 'e'era#a #roses )a&g dialami ole$

se%umla$ gas se5ara 'erula&g0ula&g( Suatu siklus da#attersusu& dari tiga la&gka$" em#at la&gka$" 'a$ka& le'i$dari itu(

# Pe&ti&g&)a siklus i&i di'i5araka& kare&a kitame&gi&gi&ka& ter5i#ta&)a suatu mesi& )a&g da#at

'eker%a se5ara terus me&erus(# Siklus0siklus 'erikut i&i 'erturut0turut terdiri dari 7

la&gka$" 9 la&gka$ da& 9 la&gka$(

V VV


33/41

E-ISIENSI MESIN KALR

,ika suatu mesi& kalor setia# siklus&)a me&)era# kalorse'esar da& melakuka& usa$a se'esar " makaEBsie&si mesi& terse'ut dideB&isuka& se'agai :

,ika di&)ataka& dalam #rose&" eBsie&si terse'ut

di&)ataka& se'agai :

=

8 ? =

@100$=

8 ? =

33


34/41

.ONTO

34

3( Se%umla$ gas dalam rua&g tertutu# /olume&)a 3 liter(Gas terse'ut di#a&aska& #ada te&a&a& te#at $i&ggasuku mutlak&)a me&%adi dua kali semula( -era#ausa$a )a&g dilakuka& gas" ke&aika& sergi dalam&)a"da& e&ergi )a&g di#erluka&&)a ? 2 @7

1( Se#erti soal &omor03 teta#i #roses&)a 'erla&gsu&g#ada /olume teta# ?

7( Se#erti soal &omor03 u&tuk #roses adia'atik ?

9( Te&tuka& eBsie&si mesi& kalor )a&g siklus&)a se'agai'erikut :

,Kc-

V,liter-

10

20

2 4


35/41

/. &UKUM KEDUA TERMODINAMIKA

3!

Lari proses isotermis diperoleh bah-a seluruh kalor yang diserap menjadiusaha +etapi karena ada keterbatasan harga :olume, dimana proses harusberhenti .aka sistem harus dikembalikan kekeadaan semula agar kalor ber*

ubah kembali menjadi kerja Hal ini sulit terjadi Untuk itu dibuat proses siklus, agar keadaan sistem kembali kekeadaan semula

dimana energi dalam sistem sama dengan semula

Hukum 'e*Lua +ermodinamika 0

'?;>F*6AF5'

+idak mungkin sistem melakukan proses dari satu reser:oir dan mengubah

seluruh panas itu menjadi kerja, dan berakhir pada keadaan yang sama sepertipada a-al proses

5AUS>US

+idak mungkin membuat mesin pendingin yang dapat mentransfer panas daribenda dingin ke benda yang lebih panas, tanpa adanya kerja

=;8

isoter)ik

V

=1

=3

=2

T1 &iklus

/ isoter)ik

/ isobarik

/ isokhorik

V


36/41

36

%! 5ontoh 6enerapan Hukum 'edua +ermodinamika 0

ika sistem mengalami proses, berubah dari keadaan a-al dan akhir dimanasistem dapat kembali kekeadaan a-al, tanpa adanya kalor yang berpindah dan

tiada kerja yang dilakukan, maka proses dikatakan Re:ersibel Lan proseskebalikan dari re:ersibel adalah >re:ersibel

'ebanyakan energi diperoleh dari proses perpindahan panas, maka diperlukanalat yang dapat menyerap panas dari sumber dan menkon:ersikannya menjadienergi mekanik yang disebut .esin 6anas

.esin yang bekerja kebalikan dari mesin panas adalah .esin 6endingin

(refrigerator)

A. Mein Pana

Reser:oir 6anas

+H

Reser:oir Lingin

+5

=A

=C

8

= . 8

=A / B=CB . 8

8 =A / B=CB B=CB


37/41

37

B. Mein Pendingin

5ara kerja mesin pendingin merupakan kebalikan proses kerja mesin panas

6ada proses ini kerja diberikan pada reser:oir suhu rendah

Reser:oir 6anas

+H

Reser:oir Lingin

+5

=A

=C

8

= . 8

B=AB . =C ; 8

=C =C TC

Koe


38/41

3

'. Mein 'arn#t .esin 5arnot me-akili ungkapan pertama hukum >> termodinamika Lalam mesin ini bekerja dua proses yaitu isotermis dan adiabatik

Laya guna mesin ini dihitung sebagai berikut 0

'erja yang dihasilkan

?fisiensi / GGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG

6anas yang diberikan

η / B 4 MH / (MH * M5) 4 MH η / ! * ( M54MH )

Atau 0 η / ! * ( +5 4+H )

=A

=C

8

TA

TC

V


39/41

39

?ntropi adalah property Jisis suatu sistem yang dapat diukur, dapatdinyatakan dalam angka dan satuan

ika sebuah sistem yang terisolasi dari lingkungan dapat berada dalam dua

keadaan yang mempunyai energi yang sama =agaimana ara perpindahannya,antara keadaan ! dengan keadaan 2 dan dapat dijelaskan dengan ?ntropi

?ntropi (S) dapat diinterpretasikan sebagai ketidakteraturan sistem, dimana

entropi dapat bertambah atau tetap

Apabila sistem menyerap kalor M pada suhu mutlak +, maka perubahan ?ntropi

yang dialami sistem 0

M

dS / 0 +

6erubahan entropi dari keadaan ! (a-al) ke keadaan 2 (akhir) dalam proses

re:ersibel 0

2 M ∆S / S2 * S! / ∫ 0

! +

7. ENTROPI


40/41

40

Lalam proses re:ersibel dan adiabatik 0 M / @ ∆S / Dproses >sentropikE Lalam proses re:ersibel dan isotermal 0 ∆S / M 4 +

Lalam proses re:ersibel dan siklus 0

M ∆S / 0 / + Lalam proses re:ersibel untuk gas ideal 0

2 M 2 d+ 2 d; ∆S / ∫ 0 / ∫ n : 0 1 ∫ nR 0

! + ! + ! ;

∆S / n : ln (+2 4+! ) 1 nR ln (;2 4 ;! ),O


41/41

Terima Kasi$ Terima Kasi$Martolis

konsep energi dan temperatur

Documents