TERMODINAMIKA
TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah peserta didik melakukan kegiatan diskusi,Tanya jawab
dan mendengarkan penjelasan dari guru tentang materi
termodinamika peserta didik diharapkan mampu :
1. Menjelaskan pengertian dariTemodinamika
2. Menganalisis hubungan antara energi kalor, energi dalam
dan usaha pada proses termodinamika.
3. Menerapkan konsep usaha dan energi pada proses-proses
termodinamika (Isobarik, isotermis, isokhorik dan adiabatic)
Ternyata gelas bisa
berkeringat.
Kok bisa?
Mari kita temukan
jawabannya di materi
yang akan kita pelajari
hari ini
Termodinamika ?
Cabang ilmu fisika yang
mempelajari tentang proses
perpindahan energi sebagai kalor
dan usaha antara sistem dan
lingkungan
Apa itu sistem? Apa itu lingkungan
Benda atau sekumpulan benda
yang akan diteliti
Semua yang ada di sekitar benda
yang akan diteliti
Sistem
Terbuka
Sistem
Tertutup
Sistem
Terisolasi
USAHA DAN PROSESTERMODINAMIKA
Jika volum suatu gas berubah
maka gas akan melakukan usaha.
Gambar menunjukkan suatu gas
di dalam silinder tertutup dengan
piston yang dapat bergerak bebas
tanpa gesekan
Sehingga:
W = F. s
W = P.A. s
Karena A.s = V, maka:
W = P. V atau W = P(𝑉2 − 𝑉1))
Pada saat gas memuai, piston
akan bergerak naik sejauh s.
Apabila luas piston A, maka
usaha yang dilakukan gas untuk
menaikkan piston adalah gaya
dikalikan jarak. Gaya yang
dilakukan oleh gas merupakan
hasil kali tekanan dengan luas
piston
Dalam termodinamika, terdapat berbagai proses perubahan keadaan sistem
Proses
Isotermal
Proses
Isobarik
Proses
Isohkorik
Proses
Adiabatik
Jadi mengapa gelas yang berisi air es bisa
berkeringat?
kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan sebuah zat untuk
menaikkan suhu zat tersebut sebesar 1 Kelvin. Kapasitas kalor ini
dinyatakan sebagai C
Hukum ke-nol termodinamika mengungkapkan bahwa jika dua
buah sistem setimbang termal dengan sistem ketiga maka
keduanya juga setimbang termal satu dengan yang lain.
Hukum ini dikenal pula sebagai hukum kesetimbangan termal
HUKUM ITERMODINAMIKA
Hukum I Termodinamika
menyatakan bahwa:
“setiap proses, apabila kalor
ditambahkan ke dalam sistem dan
sistem melakukan usaha, maka akan
terjadi perubahan energi”
Energi dalam sistem merupakan jumlah total
semua energi molekul pada sistem.
Apabila usaha dilakukan pada sistem atau
sisem memperoleh kalor dari lingkungan,
maka energi dalam pada sistem akan naik.,
begitupula sebaliknya
U = Q – W
atau
Q = U + W
Jadi mengapa udara yang diitiupkan dari mulut
yang terbuka lebar terasa hangat, sedangkan
udara yang ditiup dengan mulut terbuka sedikit
terasa dingin?
Udara melakukan usaha. Ketika kita meniup
dengan mulut yang terbuka sedikit. Udara yang
ditiuup agak termampatkan. Sehingga ketika
udaranya keluar dari mulut, dia akan langsung
mengembang atau volume gasnya membesar.
Ingat jika terjadi perubahan volume, maka gas
melakukan usaha
HUKUM IITERMODINAMIKA
Mengapa suhu didalam kulkas dingin, sedangkan
suhu bagian luar bagian belakang dan samping
kulkas terasa hangat?
Jika kulkas tidak dihubungkan dengan sumber
listrik, apakah kulkas suhu didalam kulkas akan
tetap dingin?
Mengapa bisa demikian?
HUKUM II TERMODINAMIKA
Berkaitan dnegan konsep emtropi
Berkaitan dengan aliran kalor
“kalor secara spontan mengallir
dari benda bersuhu tinggi ke
benda bersuhu rendah dan tidak
secara spontan dalam arah
kebalikannya”
“total entropi jagad raya tidak
berubah ketika proses reversible
terjadi dan bertambah ketika
proses irreversible terjadi”
Entropi itu apa?
Entropi adalah suatu ukuran banyaknya
energi atau kalor yang tidak dapat diubah
menjadi usaha
SIKLUSTERMODINAMIKA
Untuk dapat melakukann usaha terus-
menerus tidak mungkin dilakuukan
hanya dengan satu proses
termodinamika tertentu.
Sistem harus dikembalikan ke
keadaan awal agar kalor dapat
berubah menjadi usaha.
Rangkaian proses sedemikian rupa
sehiingga akhirnya kembali pada
keaddan semula disebut siklus
Pada tahun 1824 seorang ilmuwan
Prancis, Sadi Carnot (1796-1832)
mengemukakan model mesin ideal
yang dapat meningkattkan efisiensi
melalui suatu siklus
SIKLUS CARNOT
Mesin ideal carnot bekerja
berdasarkan mesin kalor yang dapat
bekerja bolak-balik (reversible) yang
terdiri atas empat proses, yaitu dua
proses isotermal dan dua proses
adiabatik
Efisiensi mesin kalor dinyatakan
sebagai perbandingan antara usaha
yang dilakukan msein dengan kalor
yang diserap
 =
𝑊
𝑄1
x 100% atau = (1 −
𝑄2
𝑄1
) x 100%
Pada siklus Carnot berlaku
𝑄2
𝑄1
=
𝑇2
𝑇1,
sehingga
 = (1 −
𝑇2
𝑇1
) x 100%
Mesin yang mengubah energi kalor
menjadi usaha disebut mesin kalor
Q = u + W
+𝑄1 - 𝑄2 = 0 + W
W = 𝑄1 - 𝑄2
Mesin Pendingin
Prinsip kerjanya berkebalikan dengan
mmesin kalor. Pada mesin pendingin
terjadi aliran kalor dari reservoir bersuhu
rendah ke reservoir bersuhu tinggi dengan
melakukan usaha pada sistem
Ukuran kinerja mesin pendingin
dinyatakan dengan koefisien dayya
guna merupakan hasil bagi kalor
yang dipindahkan dari reservoir
bersuhu rendah terhadap usaha
yang dibutuhkan W
𝐾𝑃 =
𝑄2
𝑊
=
𝑄2
𝑄1−𝑄2
=
𝑇2
𝑇1−𝑇2
PENERAPAN HUKUMTERMODINAMIKA
PPT TERMODINAMIKA.pdf
PPT TERMODINAMIKA.pdf
PPT TERMODINAMIKA.pdf

PPT TERMODINAMIKA.pdf

  • 1.
  • 2.
    TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah pesertadidik melakukan kegiatan diskusi,Tanya jawab dan mendengarkan penjelasan dari guru tentang materi termodinamika peserta didik diharapkan mampu : 1. Menjelaskan pengertian dariTemodinamika 2. Menganalisis hubungan antara energi kalor, energi dalam dan usaha pada proses termodinamika. 3. Menerapkan konsep usaha dan energi pada proses-proses termodinamika (Isobarik, isotermis, isokhorik dan adiabatic)
  • 3.
    Ternyata gelas bisa berkeringat. Kokbisa? Mari kita temukan jawabannya di materi yang akan kita pelajari hari ini
  • 4.
    Termodinamika ? Cabang ilmufisika yang mempelajari tentang proses perpindahan energi sebagai kalor dan usaha antara sistem dan lingkungan Apa itu sistem? Apa itu lingkungan Benda atau sekumpulan benda yang akan diteliti Semua yang ada di sekitar benda yang akan diteliti Sistem Terbuka Sistem Tertutup Sistem Terisolasi
  • 5.
    USAHA DAN PROSESTERMODINAMIKA Jikavolum suatu gas berubah maka gas akan melakukan usaha. Gambar menunjukkan suatu gas di dalam silinder tertutup dengan piston yang dapat bergerak bebas tanpa gesekan Sehingga: W = F. s W = P.A. s Karena A.s = V, maka: W = P. V atau W = P(𝑉2 − 𝑉1)) Pada saat gas memuai, piston akan bergerak naik sejauh s. Apabila luas piston A, maka usaha yang dilakukan gas untuk menaikkan piston adalah gaya dikalikan jarak. Gaya yang dilakukan oleh gas merupakan hasil kali tekanan dengan luas piston
  • 6.
    Dalam termodinamika, terdapatberbagai proses perubahan keadaan sistem Proses Isotermal Proses Isobarik Proses Isohkorik Proses Adiabatik
  • 9.
    Jadi mengapa gelasyang berisi air es bisa berkeringat?
  • 10.
    kapasitas kalor adalahbanyaknya kalor yang diperlukan sebuah zat untuk menaikkan suhu zat tersebut sebesar 1 Kelvin. Kapasitas kalor ini dinyatakan sebagai C
  • 11.
    Hukum ke-nol termodinamikamengungkapkan bahwa jika dua buah sistem setimbang termal dengan sistem ketiga maka keduanya juga setimbang termal satu dengan yang lain. Hukum ini dikenal pula sebagai hukum kesetimbangan termal
  • 12.
  • 13.
    Hukum I Termodinamika menyatakanbahwa: “setiap proses, apabila kalor ditambahkan ke dalam sistem dan sistem melakukan usaha, maka akan terjadi perubahan energi” Energi dalam sistem merupakan jumlah total semua energi molekul pada sistem. Apabila usaha dilakukan pada sistem atau sisem memperoleh kalor dari lingkungan, maka energi dalam pada sistem akan naik., begitupula sebaliknya U = Q – W atau Q = U + W
  • 15.
    Jadi mengapa udarayang diitiupkan dari mulut yang terbuka lebar terasa hangat, sedangkan udara yang ditiup dengan mulut terbuka sedikit terasa dingin? Udara melakukan usaha. Ketika kita meniup dengan mulut yang terbuka sedikit. Udara yang ditiuup agak termampatkan. Sehingga ketika udaranya keluar dari mulut, dia akan langsung mengembang atau volume gasnya membesar. Ingat jika terjadi perubahan volume, maka gas melakukan usaha
  • 16.
    HUKUM IITERMODINAMIKA Mengapa suhudidalam kulkas dingin, sedangkan suhu bagian luar bagian belakang dan samping kulkas terasa hangat? Jika kulkas tidak dihubungkan dengan sumber listrik, apakah kulkas suhu didalam kulkas akan tetap dingin? Mengapa bisa demikian?
  • 17.
    HUKUM II TERMODINAMIKA Berkaitandnegan konsep emtropi Berkaitan dengan aliran kalor “kalor secara spontan mengallir dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak secara spontan dalam arah kebalikannya” “total entropi jagad raya tidak berubah ketika proses reversible terjadi dan bertambah ketika proses irreversible terjadi” Entropi itu apa? Entropi adalah suatu ukuran banyaknya energi atau kalor yang tidak dapat diubah menjadi usaha
  • 18.
    SIKLUSTERMODINAMIKA Untuk dapat melakukannusaha terus- menerus tidak mungkin dilakuukan hanya dengan satu proses termodinamika tertentu. Sistem harus dikembalikan ke keadaan awal agar kalor dapat berubah menjadi usaha. Rangkaian proses sedemikian rupa sehiingga akhirnya kembali pada keaddan semula disebut siklus
  • 19.
    Pada tahun 1824seorang ilmuwan Prancis, Sadi Carnot (1796-1832) mengemukakan model mesin ideal yang dapat meningkattkan efisiensi melalui suatu siklus SIKLUS CARNOT Mesin ideal carnot bekerja berdasarkan mesin kalor yang dapat bekerja bolak-balik (reversible) yang terdiri atas empat proses, yaitu dua proses isotermal dan dua proses adiabatik Efisiensi mesin kalor dinyatakan sebagai perbandingan antara usaha yang dilakukan msein dengan kalor yang diserap  = 𝑊 𝑄1 x 100% atau = (1 − 𝑄2 𝑄1 ) x 100% Pada siklus Carnot berlaku 𝑄2 𝑄1 = 𝑇2 𝑇1, sehingga  = (1 − 𝑇2 𝑇1 ) x 100%
  • 20.
    Mesin yang mengubahenergi kalor menjadi usaha disebut mesin kalor Q = u + W +𝑄1 - 𝑄2 = 0 + W W = 𝑄1 - 𝑄2
  • 21.
    Mesin Pendingin Prinsip kerjanyaberkebalikan dengan mmesin kalor. Pada mesin pendingin terjadi aliran kalor dari reservoir bersuhu rendah ke reservoir bersuhu tinggi dengan melakukan usaha pada sistem Ukuran kinerja mesin pendingin dinyatakan dengan koefisien dayya guna merupakan hasil bagi kalor yang dipindahkan dari reservoir bersuhu rendah terhadap usaha yang dibutuhkan W 𝐾𝑃 = 𝑄2 𝑊 = 𝑄2 𝑄1−𝑄2 = 𝑇2 𝑇1−𝑇2
  • 23.