1. KONSEP TEMPERATUR

1
1. KONSEP TEMPERATUR

• Temperatur adalah derajat panas suatu benda. Dua
  benda dikatakan berada dalam keseimbangan termal
  apabila temperaturnya sama.
• Kalor (heat) adalah energi yang mengalir dari
  benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang
  bertemperatur rendah.
• Menurut hukum ke Nol Termodinamika
• Jika benda A berada dalam keseimbangan termal
  dengan benda B, sedang B setimbang termal dengan
  benda C, maka ketiga benda dalam keseimbangan
  termal satu terhadap lainnya.

2
SKALA TEMPERATUR

• 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 (1 atm).
• 2. Titik Didih Air
• Suhu dimana air mendidih pada tekanan
  satu atmosfer (1 atm).

3

• Beberapa Skala Temperatur

Celcius
Fahrenheit
Kelvin
Rankin
100
373
672
212
Titik didih air
Titik beku air
0
32
273
492
4
Konversi Skala Temperatur

• Skala temperatur merupakan skala linier, sehingga
  hubungan antara penujukan suhu benda menurut
  masing-masing Termometer merupakan hubungan
  linier.
• Satuan suhu menurut sistem satuan internasional
  adalah kelvin (K).
• T2 a T1 b
• Berdasarkan data titik beku dan titik didih air,
  dapat diperoleh nilai a dan b.
• Sebagai suatu contoh
• K C 273
• F 1,8 C 32
• RK 1,8 C 492

5
CONTOH

• 1. Suhu suatu zat cair diukur menggunakan
  termometer X dan termometer berskala Celcius.
  Ketika Celcius menunjukkan 20, termometer X
  menunjukkan 68. Sedangkan ketika Celcius
  menunjukkan 60, termometer X menunjukkan 140.
  Berdasarkan skala manakah termometer-X tersebut
  dibuat ?
• 2. Ubahlah pernyataan berikut ke dalam satuan
  internasional Benda yang suhuhnya 27 oC
  dipanaskan hingga suhunya naik 27 oC menjadi 54
  oC.

6
2. KONSEP PEMUAIAN

• 2.1 Muai Panjang
• Ukuran suatu benda akan beubah bila suhunya
  dinaikkan. Kebanyakan benda berekspansi jika
  dipanaskan dan menyusut bila didinginkan. Jika Lo
  adalah panjang benda mula-mula pada suhu To,
  berekspansi secara linier pada waktu T dan
  panjang L. Maka pertambahan panjangnya ?L akan
  sebanding dengan panjang mula-mula Lo, yaitu
• ?L ? Lo ?T , atau L Lo (1
  ? ?T )
• ? koefisien muai panjang dengan satuan K -1.
• Misalnya jika harga ? tembaga 17 x 106 /C0
  artinya batang tembaga pada 0oC panjangnya 1 cm,
  kalau dipanaskan sampai 1oC akan bertambah
  panjangnya 0,000017 cm.
• Pada tingkat mikroskopik, ekspansi termal pada
• zat padat ada penambahan jarak pemisahan rata-
• rata di antara atom-atom di dalam zat.
• Untuk bahan isotropik, perubahan panjang untuk
• sebuah perubahan temperatur adalah sama untuk
• semua garis di dalam zat.

7

• 2.2. Muai Luas
• Jika suhu suatu bidang bertambah ?T, maka
  luas bidang tersebut akan bertambah sebedar ?A,
• ?A ? Ao ?T
• dimana ? koefisien muai luas dengan satuab K
  -1 , (untuk benda padat isotropik ? 2 ? )
• 2.3. Muai Volume
• Jika suhu suatu bidang bertambah ?T, maka volume
  benda akan bertambah ?V yang memenuhi hubungan
• ?V ? Vo ?T
• dimana ? koefisien muai volume dengan satuan K
  -1 , (untuk benda padat isotropik ? 3 ? )

8
CONTOH

• Sebuah lempeng berbentuk lingkaran dipanaskan
  sehingga diameternya bertambah 1 . Berapa kah
  pertambahan luasnya ?
• Jika digambarkan hubungan antara pertambahan
  panjang terhadap suhu untuk suatu benda yang
  koefisie muainya konstan (dalam interval yang
  sangat besar), akan diperoleh kurva garis
  lengkung. Tentukan fungsi kelengkungan tersebut ?
• Sebuah cincin berongga berupa sebuah
• pelat berongga seperti ditunjukkan oleh
• gambar di samping ini. Jika cincin
• dipanasi, maka ukuran rongganya akan
• a. makin besar
• b. makin kecil
• c. tetap

9

• 3. KALOR DAN PERPINDAHAN KALOR
• 3.1. Kuantitas Kalor
• Kalor adalah energi termal yang mengalir
  dari benda bertemperatur tinggi ke benda
  bertemperatur rendah. Satuan kalor adalah Joule,
  kalori dan BTU (British Thermal Unit), dimana 1
  Kal 4,186 Joule
• Satu kilogram kalori adalah banyaknya kalor yang
  diperlukan untuk menaikkan suhu 10 C untuk 1
  kilogram air.
• Kapasitas kalor C adalah banyaknya kalor
  yang diserap benda untuk menaikkan suhu satu
  satuan suhu (SI 1 K)
• C ?Q/?T C dQ/dT
• dimana satuan kapasitas panas (C) adalah kal/oC,
  Joule/kelvin.
• Untuk memperoleh suatu harga kapasitas
  yang khas didefinisikan kapasitas kalor spesifik
  (kalor jenis) c, yaitu kalor yang diperlukan
  untuk menaikkan suhu benda per satuan massa per
  satuan suhu.
• c C/m c ?Q/(m ?T)
• dimana satuan kapasitas panas jenis (c) adalah
  kal/gram. oC atau J kg-1 K-1.

10

• Jumlah kalor yang harus diberikan kepada sebuah
  benda bermassa m dan mempunyai kalorjenis c,
  untuk menaikan temperaturnya adalah
• Tf
• Q m ? c dT
• Ti
• Persamaan ini digunakan dalam prinsip kerja
  Kalorimeter. Kalorimeter digunakan untuk mengukur
  jumlah kalor. Ada dua jenis kalorimeter yaitu
  kalorimeter air dan kalorimeter arus kontinu.
• Berdasarkan prinsip bahwa kalor yang diberikan
  sama dengan kalor yang diterima, maka persamaan
  yang berlaku adalah
• mL cL (TL - Tw) (ma ca mk ck ) (Tw
  - Tak)
• dimana L logam tertentu, a air, k
  kalorimeter, w keadaan akhir

11

• 3.2. Perpindahan Kalor
• Konduksi
• Konduksi panas/hantaran adalah perpindahan
  energi termal atau kalor dalam molekul zat yang
  berdekatan tanpa perubahan molekul itu sendiri,
  akibat perbedaan temperatur.
• H ?Q / ?t
  H - k A (dT/dx)
• H k A (T2-T1) / L dimana
• H Arus Kalor joule/s k
  konduktivitas termal zat
• (kkal/detik.m).oC J/s.m.K
• b.Konveksi
• Konveksi adalah perpindahan panas dari
  suatu tempat ketempat yang lain yang dibawa oleh
  fluida panas itu. Jika fluida yang dipanaskan itu
  dipompa /didorong oleh bahan lain disebut
  konveksi paksa, kalau fluida mengalir karena
  perbedaan kerapatan disebabkan perbedaan
  temperatur disebut konveksi alamiah/bebas
• Laju aliran panas konveksi dinyatakan oleh
• H hc A ?t hc koefisien konveksi

12

• c.Radiasi
• Radiasi adalah perpindahan energi melalui
  gelombang elektromagnetik. Pemancaran energi ini
  tidak memerlukan media material penghantar.
  Energi ini disebut energi radiasi dalam bentuk
  gelombang elektromagnetik, tetapi dengan
  intensitas berbeda. Benda hitam (Black Body)
  adalah benda yang mampu menyerap hampir seluruh
  energi radiasi yang menimpanya. Jumlah energi
  radiasi yang dipancarkan persatuan waktu
  persatuan luas oleh benda hitam adalah
• I e ? A T4
• dimana
• I daya yang dipancarkan ke satu satuan luas
  dP/dA
• e daya pancar permukaan bahan (emisivitas)
  0ltelt1
• ? Konstanta radiasi Stefan-Boltzman (5,67 x
  10-8 Watt/ m2.K4 )T temperatur (Kelvin)

13
4. GAS IDEAL DAN TEORI KINETIK

• 4.1 Hukum-Hukum Gas
• Hasil eksperimen Boyle menunjukan jika gas
  temperaturnya dibuat tetap maka perubahan volume
  sistem akan diikuti dengan perubahan tekanan.
  Sehingga hasil kali volume dan tekanannya tetap
  .
• V ? 1 / P
• PV konstan, atau
• P1V1 P2V2 (Hukum Boyle)
• Persamaan ini tepat untuk gas ideal yaitu gas
  yang energi ikat antar molekulnya dapat
  diabaikan.
• Charles melakukan pendekatan untuk tekanan yang
  konstan, maka volume gas akan berbanding lurus
  terhadap temperatur absolut (273,15 oC). Hasil
  yang didapat adalah
• V ? T
• Gay-Lussac mengukur koefisien muai ruang pada
  tekanan konstan. Hasil percobaannya menunjukkan
  tekana gas berbanding lurus dengan temperatur
  absolut
• P ? T

14

• 4.2. Persamaan Tingkat Keadaan Gas Ideal
• Tingkat keadaan sistem dinyatakan sebagai kondisi
  fisis sistem. Keadaan sistem bermassa m
  ditunjukkan oleh besaran P, V, T Tekanan, Volume
  dan Temperatur. Hubungan ketiga besaran ini
  disebut Persamaan Tingkat Keadaan Gas Ideal,
  yaitu
• (Hukum Boyle-Gay Lussac)

15
Teori Kinetik Gas

• Model Mikroskopis Gas Ideal
• Gas ideal terdiri dari zarah yang jumlahnya amat
  besar
• Zarah-zarah itu tersebar merata dalam sluruh
  ruang yang tersedia
• Zarah-zarah itu senantiasa bergerak secara acak
  ke segala arah
• Jarak antar zarah jauh lebih besar daripada
  ukuran zarah
• Tidak ada gaya interaksi antar zarah kecuali saat
  terjadi tumbukan
• Semua tumbukan bersifat elastis sempurna
• Hukum-hukum Newton tentang gerak berlaku.

16

• Secara mikroskopik tekanan gas dicari dengan
  teori kinetik, dimisalkan sebuah kotak berisi N
  partikel.

Seandainya partikel tidak saling bertumbukan, dan
hanya akan bertumbukan pada dinding
kotak Perubahan momentum untuk satu tumbukan
?(mv) mvx - (-mvx) 2 mvx Selang waktu
antara dua kali tumbukan pada dinding sebesar ?t
2l/vx Gaya rata-rata untuk beberapa tumbukan
?(mv) 2 mvx mvx 2 F
?t 2l/vx
l
y
l
A
?
?
?
?
?
x
?
z
17

• Gaya pada dinding untuk N partikel
• m
  m _
• F ( vx1 2 vx2 2 .. vxN 2 ) N vx
  2
• l
  l
• _ _ _ _
  _ _ _
• dimana v 2 vx 2 vy 2 vz 2 , dan vx 2 vy
  2 vz 2
• _ _
• atau v 2 3 vx 2
• Hasil substitusi diperoleh
• _
• m v 2
• F N
• l 3
• Tekanan pada dinding menjadi,
• _ _
• 1 Nmv 2 1 Nmv 2
• P F/A
• 3 A l 3 V
• dapat ditulis lebih jelas

P V 2/3 Ek
18
Teori Ekipartisi Energi

• Energi Kinetik rata-rata setiap partikel gas
  ideal per derajat kebebasasn adalah
• Ek ½ kT
• dengan k merupakan konstanta Boltzmann k
  1,38 . 10-23 J/K
• Gas ideal monoatomik memiliki 3 derajat
  kebebasan, yaitu kebebasan translasi, sehingga Ek
  3 x ½ kT. Dengan demikian PV NkT
• Gas ideal diatomik
• Pada suhu randah derajat kebebasannya 3
  (translasi) sehingga
• Ek 3 x ½ kT.
• Pada suhu sedang, derajat kebebasannya 5 3
  translasi, 2 rotasi sehingga
• Ek 5 x ½ kT.
• Pada suhu tinggi, derajat kebebasannya 7 3
  translasi, 2 rotasi, 2 vibrasi sehingga
• Ek 7 x ½ kT.

19
Persamaan Umum Gas Ideal

• Untuk Gas ideal monoatomik maupun diatomik dengan
  fsuhu rendah berlaku
• P V N k T
• atau
• P V n R T
• Dengan n N/NA menyatakan jumlah mol gas.
• NA bilangan Avogadro 6,023 x 1023
  partikel/mol
• k konstanta Boltzmann 1,38 . 10-23 J/K
• R k NA 8,413 J/K tetapan Umum Gas Ideal

20
ENERGI DALAM GAS

• Energi dalam gas merupakan jumlah seluruh energi
  kinetik gas., sehingga untuk gas ideal, energi
  dalam hanya bergantung suhu gas.
• Untuk gas ideal monoatomik
• U 3/2 nRT
• Gas ideal diatomik
• Pada suhu randah derajat kebebasannya 3
  (translasi) sehingga
• Ek 3/2 nRT.
• Pada suhu sedang, derajat kebebasannya 5 3
  translasi, 2 rotasi sehingga
• Ek 5/2 nRT.
• Pada suhu tinggi, derajat kebebasannya 7 3
  translasi, 2 rotasi, 2 vibrasi sehingga
• Ek 7/2 nRT.

21

• A. Permukaan P, V, T untuk Gas Ideal ( PV n RT)

Proses Isotermis
Proses Isochorik
Proses Isobarik
22

• B. Permukaan P, V, T untuk Substansi Riil
• Substansi mendekati gas ideal pada P rendah, dan
  menjauhi gas ideal pada P
• tinggi dan T rendah. Substansi dapat berubah
  dari fase gas ke cair/padat.
• Pada massa tetap/konstan grafik P, V, T dapat
  digambarkan sbb
• C. Titik Tripel dan Titik Kritis
• Titik Tripel adalah titik dimana substansi
  berada dalam kesetimbangan tiga fase,
• untuk air T 273,16 oK 0,01 oC, dan P
  6,03 . 10-3 atm.
• Titik Kritis adalah titik dimana substansi
  berada dalam kesetimbangan dua fase,
• untuk air T 647,4 oK 374 oC, dan P 218
  atm.

P(atm)
Titik Kritis
gas
Cair
Gas
c
Padat
Uap
T(oC )
Titik Tripel
23

• 4.5. Kerja
• Jika piston dalam suatu silinder digerakkan
  dengan tekanan p pada luas penampang A maka gaya
  pada piston itu adalah pA. Jika piston bergerak
  sejauh ds maka kerja yang dilakukan piston adalah
  
• dW F . ds P A ds P dV
• dimana A ds dV
• Pada umumnya tekanan tidak akan konstan selama
  pergeseran. vf
• Jika tekanan berkurang dengan bertambahnya volume
  maka W ? dW ? p dV
• 
  
  vi

(W12 ) a tidak sama dengan (W12 ) b Besar W12
daerah di bawah kurva P-V, dimana kerja
bergantung pada tingkat keadaan awal dan akhir,
juga pada lintasan proses W , bila
berekspansi W - , bila dikompresi
Proses isobaris W P (V2 - V1) Proses
isochoris W 0 2 Proses isotermis
W ? p dV ? (mRT/V) dV mRT ln (V2/V1)
untuk gas ideal
1
24
CONTOH

• Sejumlah gas monoatomik yang tekanannya 106
  pacal, volumenya 2 liter. Gas tersebut mengalami
  ekspansi isobarik hingga volumeya 3 liter.
• a. Berapa Usaha yang dilakukan oleh gas tersebut
  !
• b. Berapa Kenaikan energi dalam gas tersebut !
• 2. Sejumlah gas monoatomik yang tekanannya 106
  pacal, volumenya 2 liter. Gas tersebut mengalami
  ekspansi isotermik hingga volumeya 3 liter.
• a. Berapa Usaha yang dilakukan oleh gas tersebut
  !
• b. Berapa Kenaikan energi dalam gas tersebut !
• 3. Sejumlah gas monoatomik yang tekanannya 106
  pacal, volumenya 2 liter. Gas tersebut mengalami
  proses pada volume tetap hingga tekanannya 3 x
  106 pacal.
• a. Berapa Usaha yang dilakukan oleh gas tersebut
  !
• b. Berapa Kenaikan energi dalam gas tersebut !

25
5. HUKUM KE-1 TERMODINAMIKA

• Termodinamika mempelajari fenomena panas,
  energi dan kerja yang dilakukan pada suatu proses
  termodinamika. Dalam hal ini benda menjadi fokus
  perhatian disebut sistem, sedang yang lainnya
  disekitarnya disebut lingkungan. Sistem
  dipisahkan dari lingkungan oleh dinding pembatas
  (Boundary). Proses termodinamika terjadi
  pada sistem yang bergerak dari suatu keadaan
  kesetimbangan ke kesetimbangan lainnya, dengan
  berinteraksi dengan lingkungan.
• Bila suatu zat diubah dari keadaan 1 ke 2
  kemudian panas (Q) dan kerja (W) yang dilakukan
  diukur, ternyata selisih Q-W sama untuk semua
  lintasan yang menghubungkan 1 dengan 2,
• Selisih Q-W menyatakan perubahan energi dalam zat
  tersebut. Jadi dQ dU dW
• Q ?U W
• Q - W U2 - U1

W
?U
Q
26

• Besarnya harga Q dan W tergantung pada lintasan
  sedangkan U tidak ter gantung pada lintasan
  (jenis proses) dan hanya bergantung pada keadaan
  awal dan akhir sistem.
• Persamaan diatas menyatakan hukum ke-1
  Termodinamika, dengan perjanjian Q ()
  bila kalor masuk sistem/gas
• Q (-) bila kalor keluar sistem/gas
• W () bila sistem/gas melakukan kerja
  W(-) bila sistem/gas dikenai kerja
• ?U () energi dalam sistem/gas naik
• ?U (-) energi dalam sistem/gasturun
• Semua besaran harus dinyatakan dengan
  satuan yang sama

27

• Kapasitas kalor dan Kalor Jenis Gas Ideal
• Kapasitas kalor gas didefinisikan sebagai C
  dQ/dT.
• Untuk proses yang terjadi pada volume tetap
  (proses isokhorik), didefinisikan kapasitas kalor
  pada volume tetep
• Cv dQ/dT
• Karena pada proses isokhorik dV 0, maka dU
  dQ sehingga
• Cv dU/dT atau dU Cv dT
• Sedangkan pada proses isobarik, didefinisikan
  kapasitas kalor pada tekanan tetap sebagai
• Cp dQ/dT
• Cp (dU dW)/dt
• dU/dT p dV/dT
• Cv nR
• Didefinisikan pula tetapan Laplace ? Cp/Cv

28

• Untuk Proses Adiabatik Proses yang terjadi
  pada suatu sistem dimana tidak ada panas yang
  masuk maupun keluar, (Q 0), yaitu jika
  sistem diisolasi dari pengaruh panas. Dalam hal
  ini berlaku persamaan
• ?U U2 - U1 - W
• Kerja W yang dilakukan terhadap zat berubah semua
  menjadi penurunan energi dalam ?U
• dU -dW
• Cv dT - p dV

Jika kedua ruas diintehral, diperoleh
29

• Dengan mengganti T dengan PV/nR diperoleh
• P1V1? P2V2? atau PV? konstan
• Untuk Proses Isochorik Proses yang terjadi
  pada sistem dengan volume konstan (?V0, maka
  W0). Q
  ?U U2 - U1
• Semua kalor Q yang masuk digunakan untuk
  menaikan energi dalam dU Cv dT
• Untuk Proses Isotermik Proses yang terjadi
  pada sistem dengan temperatur T konstan (kasus
  tertentu pada gas ideal).
• ?U U2 - U1 0 Q W p (V2 - V1)

30

• Untuk Proses Isobarik Proses yang terjadi
  pada suatu sistem dengan tekanan P konstan Dalam
  hal ini berlaku persamaan
• dQ dW dU
• dimana dQ n cp dT dW P
  dV nR dT
• sehingga, n cp dT - nR dT n cv dT
• cp - R cv
• ? cp / cv tetapan Laplace
• Untuk
• gas monoatomik, ? 1,67
• gas dwiatomik, ? 1,4

31
SIKLUS

• Siklus merupakan beberapa proses yang dialami
  oleh sejumlah gas secara berulang-ulang. Suatu
  siklus dapat tersusun dari tiga langkah, empat
  langkah, bahkan lebih dari itu.
• Pentingnya siklus ini dibicarakan karena kita
  menginginkan terciptanya suatu mesin yang dapat
  bekerja secara terus menerus.
• Siklus-siklus berikut ini berturut-turut terdiri
  dari 3 langkah, 4 langkah dan 4 langkah.

P
P
P
V
V
V
32
EFISIENSI MESIN KALOR

• Jika suatu mesin kalor setiap siklusnya menyerap
  kalor sebesar Q dan melakukan usaha sebesar W,
  maka Efisiensi mesin tersebut didefinisukan
  sebagai
• Jika dinyatakan dalam prosen, efisiensi tersebut
  dinyatakan sebagai

33
CONTOH

1. Sejumlah gas dalam ruang tertutup volumenya 1
   liter. Gas tersebut dipanaskan pada tenanan tepat
   hingga suku mutlaknya menjadi dua kali semula.
   Berapa usaha yang dilakukan gas, kenaikan sergi
   dalamnya, dan energi yang diperlukannya ? ? 5/3
2. Seperti soal nomor-1 tetapi prosesnya berlangsung
   pada volume tetap ?
3. Seperti soal nomor-1 untuk proses adiabatik ?
4. Tentukan efisiensi mesin kalor yang siklusnya
   sebagai berikut

P(KPc)
20
10
V(liter)
2
4
34
6. HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA

• Dari proses isotermis diperoleh bahwa seluruh
  kalor yang diserap menjadi usaha. Tetapi karena
  ada keterbatasan harga volume, dimana proses
  harus berhenti. Maka 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 Ke-Dua Termodinamika
• KELVIN-PLANCK
• Tidak mungkin sistem melakukan proses dari satu
  reservoir dan mengubah seluruh panas itu menjadi
  kerja, dan berakhir pada keadaan yang sama
  seperti pada awal proses.
• CLAUSIUS
• Tidak mungkin membuat mesin pendingin yang dapat
  mentransfer panas dari benda dingin ke benda yang
  lebih panas, tanpa adanya kerja.

35

• 6.1. Contoh Penerapan Hukum Kedua Termodinamika
  
• Jika sistem mengalami proses, berubah dari
  keadaan awal dan akhir dimana sistem dapat
  kembali kekeadaan awal, tanpa adanya kalor yang
  berpindah dan tiada kerja yang dilakukan, maka
  proses dikatakan Reversibel. Dan proses kebalikan
  dari reversibel adalah Ireversibel.
• Kebanyakan energi diperoleh dari proses
  perpindahan panas, maka diperlukan alat yang
  dapat menyerap panas dari sumber dan
  menkonversikannya menjadi energi mekanik yang
  disebut Mesin Panas
• Mesin yang bekerja kebalikan dari mesin panas
  adalah Mesin Pendingin (refrigerator)
• A. Mesin Panas

Q W QH - QC W
W QH - QC QC
Efisiensi ? 1 -
QH QH
QH
36

• B. Mesin Pendingin
• Cara kerja mesin pendingin merupakan
  kebalikan proses kerja mesin panas
• Pada proses ini kerja diberikan pada
  reservoir suhu rendah

Q W QH QC W
QC QC
TC Koefisien Kerja CP
W QH -
QC TH - TC CP Coefisien
Performance CP gtgt mesin makin baik
37

• C. Mesin Carnot Mesin Carnot mewakili
  ungkapan pertama hukum II termodinamika.
  Dalam mesin ini bekerja dua proses yaitu
  isotermis dan adiabatik Daya guna mesin ini
  dihitung sebagai berikut
• Kerja yang dihasilkan
• Efisiensi ____________________________
• Panas yang diberikan
• ? W / QH (QH - QC)
  / QH ? 1 - ( QC/QH )
• Atau ? 1 - ( TC /TH )

38
7. ENTROPI

• Entropi adalah property Fisis suatu sistem
  yang dapat diukur, dapat dinyatakan dalam angka
  dan satuan.
• Jika sebuah sistem yang terisolasi dari
  lingkungan dapat berada dalam dua keadaan yang
  mempunyai energi yang sama. Bagaimana cara
  perpindahannya, antara keadaan 1 dengan keadaan 2
  dan dapat dijelaskan dengan Entropi.
• Entropi (S) dapat diinterpretasikan sebagai
  ketidakteraturan sistem, dimana entropi dapat
  bertambah atau tetap.
• Apabila sistem menyerap kalor ?Q pada suhu mutlak
  T, maka perubahan Entropi yang dialami sistem
• ?Q
• dS
• T
• Perubahan entropi dari keadaan 1 (awal) ke
  keadaan 2 (akhir) dalam proses reversibel
• 2 ?Q
• ?S S2 - S1 ?
• 1 T

39

• Dalam proses reversibel dan adiabatik ?Q 0
  ?S 0 proses Isentropik
• Dalam proses reversibel dan isotermal ?S Q /
  T
• Dalam proses reversibel dan siklus
• ?Q
• ?S ? 0
• T
• Dalam proses reversibel untuk gas ideal
• 2 ?Q 2 dT 2
  dV
• ?S ? ? n cv ? nR
• 1 T 1 T 1
  V
• ?S n cv ln (T2 /T1 ) nR ln (V2 / V1 )