TERMODINAMIKA PROSES-PROSES TERMODINAMIKA Proses Isobarik (1) Tekanan konstan Proses Isotermis (2) Temperatur kontan Proses Adiabatis (3) Tidak ada kalor yang hilang Proses Isokorik (4) Volume konstan

HUKUM TERMODINAMIKA PERTAMA Selisih antara Kalor yang diberikan dan kerja yang dilakukan selalu sama untuk setiap proses Ui = Energi dalam mula-mula Uf Energi dalam akhir U Perubahan energi dalam sistem Q Panas yang diberikan pada sistem W Kerja yang dilakukan oleh sistem

PROSES ISOKHORIK KERJA : KALOR PERUBAHAN ENERGI DALAM : n = Jumlah mol CV Kapasitas panas volume konstan

PROSES ISOBARIK KERJA : KALOR PERUBAHAN ENERGI DALAM : R = Konstanta gas universal = 8.31 J/mol.K CP = Kapasitas panas tekanan konstan

PROSES ISOTERMIS KERJA : KALOR PERUBAHAN ENERGI DALAM : KALOR :

PROSES ADIABATIK KERJA :

PERUBAHAN ENERGI DALAM :

W Q U Isokhorik Isobarik Isotermis Adiabatik

TEORI KINETIK GAS MOLEKUL GAS ENERGI DALAM CV J/mol.K Monoatomik He, Ne 1.5 nRT 1.5 R 12.5 Diatomik O2, H2 2.5 nRT 2.5 R 20.8 Poliatomik 3 nRT 3 R 24.9 NH4 29.0 CO2 29.7

MESIN-MESIN KALOR  = Efisiensi mesin kalor

MESIN-MESIN PENDINGIN COP = Coefficient Of Performance mesin pendingin

Contoh Soal No. 1 Pada gambar di bawah ini ditunjukkan siklus proses-proses yang terjadi pada mesin diesel (gasoline internal combustion engine). a). Tentukan tekanan dan temperatur pada setiap keadaan (titik) dalam p1, V1 dan perbandingan panas jenis . b). Hitung efisiensi dari mesin diesel ini Jawab : a). Titik 1 :

1  2 : Proses isokhorik Titik 2 :

1  2 : Proses adiabatik Titik 3 :

3  4 : Proses isokhorik 4  1 : Proses adiabatik Titik 4 :

b).

Contoh Soal No. 2 Pada gambar di bawah ini ditunjukkan siklus mesin kalor yang disebut mesin kalor Carnot. Mesin ini bekerja pada dua temperatur TH dan TC. Nyatakan efisiensinya dalam TH dan TC Jawab : a  b : Isotermis c  d : Isotermis

b  c : Adiabatis

d  a : Adiabatis

Efisiensi mesin Carnot

HUKUM TERMODINAMIKA KEDUA Tidak ada mesin kalor yang mempunyai efisiensi lebih besar dari mesin kalor Carnot Tidak ada mesin pendingin yang mempunyai COP lebih besar dari mesin pendingin Carnot

Contoh Soal No. 3 Sebuah turbin pada suatu steam power plant mengambil uap air dari boiler pada temperatur 520oC and membuangnya ke condenser pada temperatur 100oC. Tentukan efisiensi maksimumnya. Jawab : Efisiensi maksimum = efisiensi Carnot Karena gesekan, turbulensi dan kehilangan panas Efisiensi aktual dari turbin disekitar 40 % Efisiensi teoritis dari mobil adalah disekitar 56 %. Eefisiensi aktualnya hanya disekitar 25 %

Contoh Soal No. 4 Seorang inventor menyatakan bahwa ia telah mengembangkan sebuah mesin kalor yang selama selang waktu tertentu mengambil panas sebesar 110 MJ pada temperatur 415 K dan membuang panas hanya sebesar 50 MJ pada temperatur 212K sambil menghasilkan kerja sebesar 16.7kwh. Apakah saudara akan menginvestasikan uang saudara ? Jawab : Efisiensinya > Efisiensi mesin Carnot  Jangan investasi

Contoh Soal No. 5 Sebuah mobil yang efisiensinya 22 % beroperasi pada 95 c/s dan melakukan kerja dengan daya sebesar 120 hp. a). Berapa kerja yang dilakukan mesin tersebut setiap siklus ? b). Berapa bayak kalor yang diserap dari reservoir setiap siklus ? c). Berapa banyak kalor yang terbuang setiap siklus Jawab : a). Kerja setiap siklus :

b). c).