Dokumen ini membahas konsep dasar termodinamika, termasuk pengertian, prinsip-prinsip, dan jenis-jenis sistem termodinamika. Termodinamika menjelaskan hubungan antara panas dan kerja, serta aplikasinya dalam berbagai perangkat teknologi dan proses alam. Selain itu, dokumen ini juga menguraikan sifat-sifat fluida, seperti kekentalan dan kapilaritas, yang relevan dalam studi termodinamika.

1. qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty
uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd
fghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx
cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmq
wertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui
opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfg
hjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxc
vbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmq
wertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui
opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfg
hjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxc
vbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmq
wertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui
opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfg
hjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbn
mqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert
yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas
TERMODINAMIKA II
Ano-San
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS EKASAKTI
PADANG

2. Ano-san
2 | P a g e
Kata Pengantar
Assalamu’alaikum Wr. Wb
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nyalah
kami dapat menyelesaikan makalah kami yang membahas tentang termodinamika . Sholawat
serta salam kami kepada junjungan nabi Muhammad SAW semoga selalu terlimpahkan.
Amin.
Tak lupa pula kami ucapkan terima kasih kepada Dosen yang telah membimbing kami
yaitu Pak Azmil Azman dalam menyelesaikan makalah yang mengupas sekelumit tentangnya
. Suatu kebanggaan bagi kami yang telah diberi kepercayaan oleh Bapak , untuk menjelaskan
tentang hal tersebut.
Maka dari itu, saya sebagai pihak yang diberikan tugas, mencoba memaparkan
beberapa ilmu yang kami ambil dari beberapa sumber, dalam bentuk karya ilmiah ini.
Padang 25 februari 2016
Kelompok I

3. Ano-san
3 | P a g e
DAFTAR ISI
I. Kata pengantar ……………………………………………………………………………2
II. Pandangan umum termodinamika…………………………………………….4
III. Sistem termodinamika…………………………………………………………………5
IV. Sifat-sifat Fluida..……………………………………………………………………….7
Daftar pustaka

4. Ano-san
4 | P a g e
Pandangan Umum Tentang Termodinamika
A. PENGERTIAN TERMODINAMIKA
Termodinamika berasal dari bahasa Yunani dimana Thermos yang artinya panas dan
Dynamic yang artinya perubahan. Termodinamika merupakan ilmu yang menggambarkan
usaha untuk mengubah kalor (perpindahan energi yang disebabkan perbedaan suhu) menjadi
energi serta sifat-sifat pendukungnya. Termodinamika berhubungan erat dengan fisika energi,
panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika juga berhubungan dengan
mekanika statik. Cabang ilmu fisika ini mempelajari pertukaran energi dalam bentuk kalor
dan kerja, sistem pembatas dan lingkungan.
B. PRINSIP TERMODINAMIKA
Prinsip termodinamika sebenarnya adalah hal alami yang terjadi dalam kehidupan
sehari-hari. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, termodinamika
direkayasa sedemikian rupa sehingga menjadi bentuk mekanisme yang dapat membantu
manusia dalam kegiatannya.
Thermodinamika adalah ilmu yang membahas hubunganan ( pertukaran ) antara panas
dengan kerja . Hubungan ini didasarkan pada dua hukum-hukum dasar thermodinamika ,
yaitu Thermodinamika pertama dan hukum Thermodinamika kedua .
Prinsip-prinsip dan metode-metode themodinamika dipakai pada perencanaan-
perencanaan motor-motor bakar ( turbin ) , pusat-pusat tenanga nuklir , pesawat-pesawat
pendingin , roket ( pesawat terbang ) , pesawat-pesawat dengan tenaga listrik, Aplikasi dan
penerapan termodinamika dapat terjadi pada tubuh manusia, peristiwa meniup kopi panas,
perkakas elektronik, Refrigerator, mobil, pembangkit listrik dan industri.
Aliran panas dan kesetimbangan reaksi kimia juga tidak terlepas dari prinsip-prinsip
thermodinamika.

5. Ano-san
5 | P a g e
Sistem Termodinamika
Dalam termodinamika dikenal istilah sistem dan lingkungan. Sistem adalah benda atau
sekumpulan apa saja yang akan diteliti atau diamati dan menjadi pusat perhatian. Sedangkan
lingkungan adalah benda-benda yang berada diluar dari sistem tersebut. Sistem bersama
dengan lingkungannya disebut dengan semesta atau universal. Batas adalah perantara dari
sistem dan lingkungan. Contohnya adalah pada saat mengamati sebuah bejana yang berisi
gas, yang dimaksud dengan sistem dari peninjauan itu adalah gas tersebut sedangkan
lingkungannya adalah bejana itu sendiri. Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat
terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran,
meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi,
energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem.
 Jenis-jenis sistem
Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan sifat dari batasan dan arus benda, energi dan
materi yang melaluinya. Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi
antara sistem dan lingkungannya, yaitu :
1) Sistem terbuka
Sistem yang mengakibatkan terjadinya pertukaran energi (panas dan kerja) dan
benda (materi) dengan lingkungannya. Sistem terbuka ini meliputi peralatan yang melibatkan
adanya aliran massa kedalam atau keluar sistem seperti pada kompresor, turbin, nozel dan
motor bakar. Sistem mesin motor bakar adalah ruang didalam silinder mesin, dimana
campuran bahan bahan bakar dan udara masuk kedalam silinder, dan gas buang keluar
sistem. Pada sistem terbuka ini, baik massa maupun energi dapat melintasi batas sistem yang
bersifat permeabel. Dengan demikian, pada sistem ini volume dari sistem tidak berubah
sehingga disebut juga dengan control volume.
Perjanjian yang kita gunakan untuk menganalisis sistem adalah
§ Untuk panas (Q) bernilai positif bila diberikan kepada sistem dan bernilai negatif
bila keluar dari sistem
§ Untuk usaha (W) bernilai positif apabila keluar dari sistem dan bernilai negatif bila
diberikan (masuk) kedalam sistem.

6. Ano-san
6 | P a g e
2) Sistem tertutup
Sistem yang mengakibatkan terjadinya pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak
terjadi pertukaran zat dengan lingkungan. Sistem tertutup terdiri atas suatu jumlah massa
yang tertentu dimana massa ini tidak dapat melintasi lapis batas sistem. Tetapi, energi baik
dalam bentuk panas (heat) maupun usaha (work) dapat melintasi lapis batas sistem tersebut.
Dalam sistem tertutup, meskipun massa tidak dapat berubah selama proses berlangsung,
namun volume dapat saja berubah disebabkan adanya lapis batas yang dapat bergerak
(moving boundary) pada salah satu bagian dari lapis batas sistem tersebut. Contoh sistem
tertutup adalah suatu balon udara yang dipanaskan, dimana massa udara didalam balon tetap,
tetapi volumenya berubah dan energi panas masuk kedalam masa udara didalam balon.
Sebagaimana gambar sistem tertutup dibawah ini, apabila panas diberikan kepada
sistem (Qin), maka akan terjadi pengembangan pada zat yang berada didalam sistem.
Pengembangan ini akan menyebabkan piston akan terdorong ke atas (terjadi Wout). Karena
sistem ini tidak mengizinkan adanya keluar masuk massa kedalam sistem (massa selalu
konstan) maka sistem ini disebut control mass.
Suatu sistem dapat mengalami pertukaran panas atau kerja atau keduanya, biasanya
dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:
§ Pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.
§ Pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
Dikenal juga istilah dinding, ada dua jenis dinding yaitu dinding adiabatik dan dinding
diatermik. Dinding adiabatik adalah dinding yang mengakibatkan kedua zat mencapai suhu
yang sama dalam waktu yang lama (lambat). Untuk dinding adiabatik sempurna tidak
memungkinkan terjadinya pertukaran kalor antara dua zat. Sedangkan dinding diatermik
adalah dinding yang memungkinkan kedua zat mencapai suhu yang sama dalam waktu yang
singkat (cepat).
3) Sistem terisolasi
Sistem yang mengakibatkan tidak terjadinya pertukaran panas, zat atau kerja dengan
lingkungannya. Contohnya : air yang disimpan dalam termos dan tabung gas yang terisolasi.
Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena
pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan
gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi
yang keluar dari sistem.

7. Ano-san
7 | P a g e
Karakteristik yang menentukan sifat dari sistem disebut property (koordinat
sistem/variabel keadaan sistem), seperti tekanan (p), temperatur (T), volume (v), masa (m),
viskositas, konduksi panas dan lain-lain. Selain itu ada juga koordinat sistem yang
didefinisikan dari koordinat sistem yang lainnya seperti, berat jenis, volume spesifik, panas
jenis dan lain-lain. Suatu sistem dapat berada pada suatu kondisi yang tidak berubah, apabila
masing-masing jenis koordinat sistem tersebut dapat diukur pada semua bagiannya dan tidak
berbeda nilainya. Kondisi tersebut disebut sebagai keadaan (state) tertentu dari sistem,
dimana sistem mempunyai nilai koordinat yang tetap. Apabila koordinatnya berubah, maka
keadaan sistem tersebut disebut mengalami perubahan keadaan. Suatu sistem yang tidak
mengalami perubahan keadaan disebut sistem dalam keadaan seimbang (equilibrium).

8. Ano-san
8 | P a g e
Sifat-Sifat Fluida
Semua fluida nyata (gas dan zat cair) memiliki sifat-sifat khusus yang dapat
diketahui, antara lain: rapat massa (density), kekentalan (viscosity), kemampatan
(compressibility), tegangan permukaan (surface tension), dan kapilaritas (capillarity).
Beberapa sifat fluida pada kenyataannya merupakan kombinasi dari sifat-sifat fluida lainnya.
Sebagai contoh kekentalan kinematik melibatkan kekentalan dinamik dan rapat massa.
Sejauh yang kita ketahui, fluida adalah gugusan yang tersusun atas molekul-
molekul dengan jarak pisah yang besar untuk gas dan kecil untuk zat cair. Molekul-molekul
itu tidak terikat pada suatu kisi, melainkan saling bergerak bebas terhadap satu sama lain.
a. Rapat Massa, Berat Jenis dan Rapat Relatif
Rapat massa ( 𝜌) adalah ukuran konsentrasi massa zat cair dan dinyatakan dalam
bentuk massa (m) persatuan volume (V).
𝜌 =
𝑀
𝑉
(1)
Dimana:
M = massa (kg)
V = volume (m3)
Rapat massa air (𝜌 air) pada suhu 4 oC dan pada tekanan atmosfer (patm) adalah
1000 kg/m3. Berat jenis (g ) adalah berat benda persatuan volume pada temperatur dan
tekanan tertentu, dan berat suatu benda adalah hasil kali antara rapat massa (𝜌) dan
percepatan gravitasi (g).
𝛾 = 𝜌𝑔 (2)
Dimana :
𝛾 = berat jenis ( N/m3)
𝜌 = rapat massa (kg/dt2)
g = percepatan gravitasi (m/dt2)
Rapat relatif (s) adalah perbandingan antara rapat massa suatu zat (𝜌) dan rapat
massa air (𝜌air), atau perbandingan antara berat jenis suatu zat (𝛾) dan berat jenis air (𝛾 air).
(3)
Karena pengaruh temperatur dan tekanan pada rapat massa zat cair sangat kecil,
maka dapat diabaikan sehingga rapat massa zat cair dapat dianggap tetap.

9. Ano-san
9 | P a g e
b. Kekentalan (viscocity)
Kekentalan adalah sifat dari zat cair untuk melawan tegangan geser (𝜏) pada waktu
bergerak atau mengalir. Kekentalan disebabkan adanya kohesi antara partikel zat cair
sehingga menyebabkan adanya tegangan geser antara molekulmolekul yang bergerak. Zat
cair ideal tidak memiliki kekentalan. Kekentalan zat cair dapat dibedakan menjadi dua yaitu
kekentalan dinamik (𝜇) atau kekentalan absolute dan kekentalan kinematis (𝜈).
Dalam beberapa masalah mengenai gerak zat cair, kekentalan dinamik
dihubungkan dengan kekentalan kinematik sebagai berikut:
𝜈 =
𝜇
𝜌
(4)
dengan 𝜌 adalah rapat massa zat cair (kg/m3).
Kekentalan kinematik besarnya dipengaruhi oleh temperatur (T), pada temperatur
yang tinggi kekentalan kenematik zat cair akan relatif kecil dan dapat diabaikan.
Zat cair Newtonian adalah zat cair yang memiliki tegangan geser (t) sebanding
dengan gradien kecepatan normal (
𝑑𝑦
𝑑𝑢
) terhadap arah aliran. Gradien kecepatan adalah
perbandingan antara perubahan kecepatan dan perubahan jarak tempuh aliran (Gambar 1).
Hubungan tegangan geser dan gradien kecepatan normal dari beberapa bahan dapat dilihat
pada Gambar 2.
Gambar 1 Gradien Kecepatan

10. Ano-san
10 | P a g e
Gambar 2 Hubungan Tegangan geser dengan gradien kecepatan
Bila fluida Newtonian dan aliran yang terjadi adalah laminer maka berlaku
hubungan:
𝜏 = 𝜇
𝑑𝑢
𝑑𝑦
𝑎𝑡𝑎𝑢 𝜏 = 𝜌𝜈
𝑑𝑢
𝑑𝑦
(5)
dimana :
𝜏 = tegangan geser (kg/m2)
𝜇 = kekentalan dinamis (kg/m.det)
𝜈 = kekentalan kinematis (m2/det)
𝜌 = densitas fluida (kg/m3)
𝑑𝑢
𝑑𝑦
= gradien kecepatan
c. Kemampatan (compressibility)
Kemampatan adalah perubahan volume karena adanya perubahan (penambahan)
tekanan, yang ditunjukan oleh perbandingan antara perubahan tekanan dan perubahan volume
terhadap volume awal. Perbandingan tersebut dikenal dengan modulus elastisitas (k).
𝐾 = −
𝑑𝑃
(
𝑑𝑉
𝑉
)
(6)
Nilai k untuk zat air sangat besar yaitu 2,1 x 109 N/m, sehingga perubahan volume
karena perubahan tekanan akan sangat kecil dan dapat diabaikan, sehingga zat cair
merupakan fluida yang tidak dapat termampatkan (incompressible).

11. Ano-san
11 | P a g e
d. Tegangan permukaan (surface tension)
Molekul-molekul pada zat cair akan saling tarik menarik secara seimbang diantara
sesamanya dengan gaya berbanding lurus dengan massa (m) dan berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak (r) antara pusat massa.
𝐹 =
𝑚1 𝑚2
𝑟2 (7)
dengan: F = gaya tarik menarik
m1, m2 = massa molekul 1 dan 2
r = jarak antar pusat massa molekul.
Jika zat cair bersentuhan dengan udara atau zat lainnya, maka gaya tarik menarik
antara molekul tidak seimbang lagi dan menyebabkan molekul-molekul pada permukaan zat
cair melakukan kerja untuk tetap membentuk permukaan zat cair. Kerja yang dilakukan oleh
molekul-molekul pada permukaan zat cair tersebut dinamakan tegangan permukaan (σ).
Tegangan permukaan hanya bekerja pada bidang permukaan dan besarnya sama di semua
titik.
e. Kapilaritas (capillarity)
Kapilaritas terjadi akibat adanya gaya kohesi dan adesi antar molekul, jika kohesi
lebih kecil dari pada adesi maka zat air akan naik dan sebaliknya jika lebih besar maka zat
cair akan turun. Kenaikan atau penurunan zat cair di dalam suatu tabung dapat dihitung
dengan menyamakan gaya angkat yang dibentuk oleh tegangan permukaan dengan gaya
berat.
Gambar 3. Kenaikan dan Penurunan Kapilaritas
Untuk perhitungan secara matematisnya yaitu:

12. Ano-san
12 | P a g e
ℎ =
2𝜎𝑐𝑜𝑠𝜃
𝛾𝑟
(8)
Dimana:
h = kenaikan atau penurunan zat cair
𝜎 = tegangan permukaan
𝛾 = berat jenis zat cair
𝜃 = akan sama dengan 0o untuk air dan 140o untuk air raksa
r = jari-jari tabung

13. Ano-san
13 | P a g e
Daftar pustaka
http://www.softilmu.com/2015/11/Pengertian-Prinsip-Konsep-Kesetimbangan-Hukum-
I-II-III-Termodinamika-Adalah.html
www.wikipedia.com
www.google.co.id
www.academia.edu
http://ardhaphys.blogspot.co.id/2013/10/sistem-termodinamika.html
etc