soal-soal termodinamika

8,411 views

Published on

mungkin masih ada kesalahan pada beberapa soal,,
untuk itu diperukan kritik yang membangun

1 Comment
3 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
8,411
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5
Actions
Shares
0
Downloads
358
Comments
1
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

soal-soal termodinamika

  1. 1. 4.6) sebuah mesin carnot yang mempunyai efisiensi termal 60% dan melepas kalor sebesar 1,5 kJ untuk setiap siklusnya. Tentukan besar daya output (ideal) dalam kilowatt untuk setiap 600 putaran/menit.Dik : ɳ=60%=0,6 Qout=1,5 kJ f 600 putaran / menit 10 putaran / sekonDit : Pout…?Jawab : W Qin Qout Qin Qin Qout 1 Qin 1,50,6 1 Qin1,5 1 0,6Qin1,5 0,4Qin 1,5Qin 3,75kJ 0,4W Qin QoutW 3,75 1,5 2,25kJ 2250J 1 1t s f 10 P 2250W t 1 / 10 22500watt 22,5kilowatt
  2. 2. 4.9) Persamaan suatu gas adalah: (p+b)V=RT dan energy dalam jenis gas adalahu=aT+bV+u0 a) Hitung cv b) tunjukkan bahwa Cv-Cp=R c) tunjukkan bahwa d) hitunglah perubahan entropi pada suhu konstanjawab:(P+b)v=RT V R P RT T P ( P b) V P V2 1 V 1 P k V T P V V P 2 1 R 1 V k V ( P b) V RT R 1 V k RT T RT a) Cv( p b)V RT RT P b Vsehingga P R T V VDari rumus U P TP T ,maka V T T V k U R ( P b)VP T P V T V V U P ( P b) b V T
  3. 3. Sehingga, U UdU dT dV T V V TdU CV dT bdVU2 T2 V2 dU CV dT b dVU1 T1 V1U 2 U1 CV (T2 T1 ) b(V2 V1 ) (U 2 U1 ) b(V2 V1 ) CV T2 T1 b) Cv-Cp=RDari persamaan yang telah didapat , U C p CV U P 0 V T V V T C p CV b P V C p CV P b V 1( P b) V Cp CV T ( P b)V Cp CV T Cp CV R U dq CV dT P dV dq 0 V T U CV dT2 P dV V T CV dTq ( P b)dVq RT CV dTq dVq V dT R dV T CV V
  4. 4. dT R dV 0 T CV V dT R dV 0 T Cv V Rln T ln V C CV R CV ln T ln V C R CV ln T V C ln e C eC C R CV TV C d)Perubahan entropi pada suhu konstan 2 2 c) d Qr 1 s d Qr 1 T T 1 pada isotermal u d qT P dV V T d qT P b dV RT d qT dV V jadi 2 1 s d Qr T 1 2 1 RT s dV T 1 V 2 RT 1 s dV T 1V s R ln( v 2 v1 )
  5. 5. 4.15) sebuah mesin bekerja munurut siklus otto dengan gas sempurna sebagai zat pelakunya (working substance) hitunglah efisiensi termal ini. P 3 adiabatik Q1 4 2 Q2 2 1 adiabatik V PJawab:Energi kalor yang masuk pada volume kostan adalah sebesar (T4 T1 ) 1 (T3 T2 )
  6. 6. 4.16) pada langkah pemampatan dalam mesin diesel, udara dimampatkan dari keadaan yang tekanannya 1 atm dan suhu 300K. dalam pemampatan ini volumenya kira-kira menjadi 1/15 kali volume semula. Jika tetapan laplace untuk udara ϒ=1,4. Hitunglah suhu akhir. Diandaikan bahwa pemampatan berlangsung secara adiabatic reversible.Dik : P= 1atm=105Pa T1=300K V2=1/15V1 ϒ=1,4Dit : T2….?Jawab:PV1 1 P2V2 V1P2 P1 V2 1, 4 V1P2 1 1 / 15V1 1, 4P2 15P2 44,3atm 44,3 105 Pa RT1 R 300V1 0,003Rm3 P1 105 1 1V2 V1 0,003R 2 10 4 Rm3 15 15PV nRT P2V2T2 R (44,3 105 ) (2 10 4 R)T2 R 1T2 44,3 2 10T2 886K
  7. 7. 4.19dari soal 4.9 diatas: a) buktikan bahwa entalpi jenis untuk gas itu adalah: h=(a+R)T+konstan b) hitung Cp c) buktikan bahwa =konstan d) buktikan bahwajawab: a) h=(a+R)T+konstan h u PV dh du PdV VdP (P c dP 0) dh du PdV dh du P dV h u PV C h aT bV PV C h aT ( P b)V C h aT RT C h (a R )T C b) Cph (a R)T C hCp T pCP a R
  8. 8. c) =konstan T kCp (C p Cv ) P q T kCp R P q T V / RTCp R P q 1/ T T VCp R P q R TCp V P q T RTCp P q ( P b) T R T P q C p ( P b) dT R dP T C p ( P b) R dP dT 0 C p ( P b) T R dP dT 0 Cp ( P b) T R C Ln( P b) LnT CP R 1 C Ln( P b) LnT CP R CP 1 C Ln( P b) T R /Cp ln e c LnT ( P b) C ln e C eC C R/Cp C T ( P b)
  9. 9. d)h aT bV PV Ch aT ( P b)V C ( P b)Vh a ( P b)V C Rjadi h a ( P b) ( P b) V p R h a ( P b) RT V p R V h T T a R V p V V h T (a R) V p V h T Cp V p V

×