Hukum ke-nol dan I Termodinamika Rahmat Nawi Siregar, S.Pd., M.Sc Fisika Teknik Lanjut Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Bangka Belitung 30Januari 2017

Hukum ke-nol Termodinamika “ Jika benda A berada dalam keseimbangan panas denga benda B dan benda B berada dalam keseimbangan panas dengan benda C, maka Benda A berada dalam keseimbangan panas dengan benda C”

Sistem dan Lingkungan Dari sudut pandang termodinamika, alam semesta hanya diamati berdasarkan atas dua bagian, sistem dan lingkungan. Sistem : bagian yang sedang dikaji / atau dibahas Lingkungan : semua bagian di luar sistem Contoh : Pemuaian gas dalam suatu kubus. Gas adalah sistem Silinder serta semua bagian di sekelilingnya adalah lingkungan

Proses Proses : peristiwa keadaan gas berubah dari satu keadaan awal Proses Proses : peristiwa keadaan gas berubah dari satu keadaan awal ke keadaan akhir. Proses Adiabatik : tidak terjadi pertukaran kalor antara sistem dan lingkungan. Contoh : dinding termos air panas Proses Diatermik : terjadi pertukaran antara kalor antara sistem dan lingkungan. Contoh : Logam Proses Kuasitatik : Proses yang berlangsung sangat lambat sehingga dianggap bahwa gas seolah – olah berada dalam keadaan statik.

Diagram P-V

Proses – Proses Khusus 1. Proses Isokhorik : Proses yang berlangsung pada volum tetap

Proses – Proses Khusus 2. Proses Isobarik: Proses yang berlangsung pada tekanan tetap

Proses – Proses Khusus 3. Proses Isothermal : Proses yang berlangsung pada suhu tetap

TUGAS (1) Gambarkan diagram P-V proses berikut ini : 2 L gas ideal didinginkan pada tekanan atmosfer hingga mencapai volum 1.0 L kemudian dikembangkan secara isotermal sehingga mencapai volum awal 2.0 L. Terakkhir, tekanan diperbesar pada volume konstan sehingga dicapai keadaan awal.

KERJA KESEPAKATAN ! Dalam termodinamika, kerja dilakukan oleh lingkungan pada sistem. Jika sistem melakukankerja pada lingkungan, maka nilainya adalah negatif.

Kerja

HUKUM I TERMODINAMIKA “Pertambahan energi dalam gas terjadi karena adanya kerja yang dilakukan lingkungan pda gas dan adanya aliran masuk kalor ke dalam gas”

ILUSTRASI HUKUM TERMODINAMIKA I

PERHATIKAN tanda U, W dan Q U positif jika energi dalam yang dimilik gas bertambah W positif jika lingkungan melakukan kerja pada sistem (Gas) Q positif jika kalor mengalir masuk dari lingkungan ke sistem (Gas)

TUGAS (2) Ketika menyerap kalor, sebanyak 0,5 mol gas Oksigen mengalami proses isokhorik hingga suhunya berubah dari 50˚C menjadi 85 ˚C. Berapakah kalor yang terlibat? Apakah kalor tersebut masuk ke gas atau keluar dari gas?

KAPASITAS KALOR GAS Kapasitas Kalor : banyak kalor yang diserap/dilepas per satuan perubahan suhu.

Kapasitas kalor pada volum tetap Pada proses isokhork (perubahan volume = 0), maka Kerja yang dilakukan adalah nol, sehingga : Kapasitas Kalor pada volume tetap Untuk gas monoatomik/diatomik pada suhu rendah Untuk gas diatomik pada suhu sedang Untuk gas diatomik pada suhu sedang

KAPASITAS KALOR PADA TEKANAN TETAP

Tugas (3) Dalam sebuah mesin, gas sebanyak 0,25 mol mengembang dengan cepat secara adiabatik dalam silinder. Dalam proses tersebut, suhu turun dari 1150 K menjadi 400 K. Berapa kerja yang dilakukan gas? Anggap pada suhu tersebut, kapasitas kalor gas memenuhi Cv = (3/2)nR