TermodinamikaMesinKalor

Pertemuan 12 MESIN KALOR Dr. I Made Astra, M.A Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

PEPINDAHAN PANAS ,[object Object],[object Object],Cara kalor perpindah tergantung pada medium yang dilewati. 1. Cara Konduksi : Perpindahan kalor dimana tidak terjadi gerakan molekul medium perantara. Kalor dipindahkan karena vibrasi molekul dan menumbuk molekul tetangga. 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

Perpindahan model ini terjadi pada medium padat. Batang yang berpenampang A, panjang L dan kedua ujungnya diberi suhu T 1 dan T 2 , maka arus panas akan mengalir sebesar: k = konduktivitas panas bahan (J/s m K) 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | T 1 T 2 L A Q

[object Object],2. Cara Konveksi : Adalah perpindahan kalor dimana molekul medium perantaranya yang berpindah sambil membawa kalornya (perhatikan air yang dipanasi) Arus panas H yang mengalir dalam fluida yang beda suhunya  T adalah: 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

Laju pancaran energi dari permukaan yang suhunya T (kelvin) adalah: R = e  T 4 (W/m 2 )  = konstanta Boltzmann = 5,67x10 -8 (W/m 2 K 4 ) e = faktor emisivitas permukaan ==> (0<e<1) Pancaran energi netto jika dua buah permukaan saling berhadapan: R = e  (T 1 4 – T 2 4 ) 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

TERMODINAMIKA ,[object Object],n : Jumlah mol M : berat molekul M : massa gas = n M V : volume T : suhu P : tekanan Sifat-sifat gas ideal pada suatu sistem dengan volume V, suhu T dan tekanan P yang terdapat n mol gas ideal, antara lain: 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | n M V, P T

[object Object],[object Object],Gabungan dari kedua hasil tesebut diperoleh: (Hk. Boyle – Gay Lussac) sebanding dengan jumlah gas di dalam sistem, sehingga: Diperoleh juga bahwa 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

[object Object],dW = F dx = P A dx  karena A dx adalah volume, maka = P dV jika volume berubah dari V 1 ke V 2 , maka kerja total yang dilakukan adalah: 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

[object Object],Seiring dengan hukum keseimbangan energi, sistem termodinamika yang berubah dari keadaan AWAL ke keadaan AKHIR selalu : ,[object Object],[object Object],02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 1 2 P V P 1 P 2 V 1 V 2 1 2 P V P 1 P 2 V 1 V 2 1 2 P V P 1 P 2 V 1 V 2

[object Object],[object Object],Pada T konstan berarti dU=0, sehingga dQ = dW  khusus pada suhu konstan, semua kalor yang diterima diubah menjadi kerja, atau sebaliknya. 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

atau PROSES REVERSIBLE (Dapat balik) Jika suatu sistem menjalani proses dari kondisi awal ke kondisi akhir, kemudian kembali ke kondisi semula dengan total kerjanya =nol, dan kalor neto yang berpindah juga =0, maka sistem tersebut menjalani proses yang reversible. kerja yang dilakukan pada proses ini: 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

[object Object],proses 1-2 dan 3 – 4 : isotermal proses 2-3 dan 4 – 1 : adiabatik 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Q 1 Q 2 1 2 3 4 T 1 > T 2 T 2 V P P 1 P 2 P 3 P 4 V 1 V 2 V 3 V 4

[object Object],1.Proses isotermal 1-2 (dT=0, Q=W) Volume mengembang (dV>0), maka W >0 sehingga Q>0, yang berarti kalor Q 1 diserap sistem. 2.Proses adiabatik 2-3 Karena adiabatic maka Q=0, volume bertambah (sistem mengembang) suhu turun. Dari dU=Q-W, maka W= - dU, sistem melakukan kerja tanpa memindah kalor. 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

3.Proses isotermal 3-4 Volume sistem mengecil pada suhu tetap (dT=0), sehingga dU=0 dan Q=W. Volume mengecil, dV<0, maka W juga <0 berarti sistem menerima kerja. Karena Q=W, maka Q<0, berarti system mengeluarkan kalor Q 2 . 4.Proses adiabatic 4-1 Sistem kembali ditekan dari V 4 ke V 1 , dV<0 berarti sistem menerima kerja. Proses adiabatic Q=0 dan suhu naik dari T 2 ke T 1 , berarti dU>0 dan dU = W Sistem menerima kerja tanpa memindahkan kalor. 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],dW = dQ = Q 1 – Q 2 Hasil siklustersebut adalah: Kalor (dQ) diubah menjadi kerja (dW). 02/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

TermodinamikaMesinKalor

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (7)

Similar to TermodinamikaMesinKalor

Similar to TermodinamikaMesinKalor (20)

More from jayamartha

More from jayamartha (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

TermodinamikaMesinKalor