TERMODINAMIKA

1
TERMODINAMIKA

• PROSES-PROSES TERMODINAMIKA
• Proses Isobarik (1)
• Tekanan konstan
• Proses Isotermis (2)
• Temperatur kontan
• Proses Adiabatis (3)
• Tidak ada kalor yang hilang
• Proses Isokorik (4)
• Volume konstan

2
HUKUM TERMODINAMIKA PERTAMA
Selisih antara Kalor yang diberikan dan kerja
yang dilakukan selalu sama untuk setiap proses
Ui Energi dalam mula-mula
Uf Energi dalam akhir
?U Perubahan energi dalam sistem
Q Panas yang diberikan pada sistem
W Kerja yang dilakukan oleh sistem
3

• PROSES ISOKHORIK

• KERJA

• KALOR

• PERUBAHAN ENERGI DALAM

n Jumlah mol
CV Kapasitas panas volume konstan
4

• PROSES ISOBARIK

• KERJA

• KALOR

• PERUBAHAN ENERGI DALAM

R Konstanta gas universal 8.31 J/mol.K CP
Kapasitas panas tekanan konstan
5

• PROSES ISOTERMIS

• KERJA

• KALOR

• PERUBAHAN ENERGI DALAM

• KALOR

6

• PROSES ADIABATIK

• KERJA

7

• PERUBAHAN ENERGI DALAM

8
W Q ?U
Isokhorik 0
Isobarik
Isotermis 0
Adiabatik 0
9
TEORI KINETIK GAS
MOLEKUL GAS ENERGI DALAM CV CV J/mol.K
Monoatomik He, Ne 1.5 nRT 1.5 R 12.5
Diatomik O2, H2 2.5 nRT 2.5 R 20.8
Poliatomik 3 nRT 3 R 24.9
NH4 29.0
CO2 29.7
10
MESIN-MESIN KALOR
? Efisiensi mesin kalor
11
MESIN-MESIN PENDINGIN
COP Coefficient Of Performance mesin pendingin
12
Contoh Soal No. 1 Pada gambar di bawah ini
ditunjukkan siklus proses-proses yang terjadi
pada mesin diesel (gasoline internal combustion
engine).
a). Tentukan tekanan dan temperatur pada setiap
keadaan (titik) dalam p1, V1 dan perbandingan
panas jenis ?. b). Hitung efisiensi dari mesin
diesel ini
Jawab
a).
Titik 1
13
1 ? 2 Proses isokhorik
Titik 2
14
1 ? 2 Proses adiabatik
Titik 3
15
3 ? 4 Proses isokhorik
4 ? 1 Proses adiabatik
Titik 4
16
b).
17
(No Transcript)
18
(No Transcript)
19
Contoh Soal No. 2 Pada gambar di bawah ini
ditunjukkan siklus mesin kalor yang disebut mesin
kalor Carnot. Mesin ini bekerja pada dua
temperatur TH dan TC. Nyatakan efisiensinya dalam
TH dan TC
Jawab
a ? b Isotermis
c ? d Isotermis
20
b ? c Adiabatis
21
d ? a Adiabatis
22
Efisiensi mesin Carnot
23
HUKUM TERMODINAMIKA KEDUA

• Tidak ada mesin kalor yang mempunyai efisiensi
  lebih besar dari mesin kalor Carnot
• Tidak ada mesin pendingin yang mempunyai COP
  lebih besar dari mesin pendingin Carnot

24
Contoh Soal No. 3 Sebuah turbin pada suatu steam
power plant mengambil uap air dari boiler pada
temperatur 520oC and membuangnya ke condenser
pada temperatur 100oC. Tentukan efisiensi
maksimumnya.
Jawab
Efisiensi maksimum efisiensi Carnot
Karena gesekan, turbulensi dan kehilangan panas
Efisiensi aktual dari turbin disekitar 40
Efisiensi teoritis dari mobil adalah disekitar 56
. Eefisiensi aktualnya hanya disekitar 25
25
Contoh Soal No. 4 Seorang inventor menyatakan
bahwa ia telah mengembangkan sebuah mesin kalor
yang selama selang waktu tertentu mengambil panas
sebesar 110 MJ pada temperatur 415 K dan membuang
panas hanya sebesar 50 MJ pada temperatur 212K
sambil menghasilkan kerja sebesar 16.7kwh. Apakah
saudara akan menginvestasikan uang saudara ?
Jawab
Efisiensinya gt Efisiensi mesin Carnot ? Jangan
investasi
26
Contoh Soal No. 5 Sebuah mobil yang efisiensinya
22 beroperasi pada 95 c/s dan melakukan kerja
dengan daya sebesar 120 hp.
a). Berapa kerja yang dilakukan mesin tersebut
setiap siklus ? b). Berapa bayak kalor yang
diserap dari reservoir setiap siklus ? c). Berapa
banyak kalor yang terbuang setiap siklus
Jawab
a).
Kerja setiap siklus
27
b).
c).