TERMODINAMIKA by Ir.Kiryanto MT

Hubungan antara P dan V dengan menggunakan pendekatan gas ideal adalah sbb: (PV=RT) PVn=c disebut proses POLITROPIS PV=c disebut proses ISOTERMIS P=c disebut proses ISOBARIS V=c disebut proses ISOVOLUMETRIS / ISOKHORIS PVk=c disebut proses ISENTROPIS (n=k)

KALOR / PANAS / TRANSFER Energi kalor/ panas adalah jumlah energi yang dipindahkan ke atau dari sistem pada saat proses berlangsung. Konvensi tanda seperti di atas: Mekanisme perpindahan panas ada 3 cara: 1)konduksi → Q = -k A dT/dy 2)konveksi→ Q = h A dT 3)radiasi→ Q = ε σ A T4 4)kalar→ Q = m c ΔT = C ΔT = m HV

Contoh soal : 1. Diket : sebuah silinder mengalami proses ekspansi dengan hubungan antara P dan V sbb: PVn = c (konstan). Tekanan awal = 3bar, volume = 0,1 m3 volume akhir = 0,2 m3 Ditanya : tentukan kerja W jika n=1,5 ,n=1 , n=0.

skema

Asumsi : -gas sebagai closed system -proses politropis jawab : W=∫ P dv

Analisis : a) n=1,5 Kerja a) W= ∫ P dv P1V1n=P2V2n → PVn=c P=c÷Vn → P=c.V-n

Untuk mencari nilai WP2,V2,P1,V1 harus tahu sehingga P2 dicari. P2=P1.

b) untuk=0,1 → PV1=c → P=c÷V →P1V1=P2V2 Sehingga:

c) Untuk n=0→PV0=c ►P=c → P1=P2 sehingga:

2)Gas mengalami siklus termodinamika sbb: Proses1-2:tekanan konstan P1=1,4bar;V1=0,028m3;W12=10,5kJ Proses2-3:kompresi dengan PV=c; V2=V3 Proses3-1:volume konstan U1-U3=-26,4kJ Ditanya : a)sketsa diagram P-V b)hitung kerja siklus c)hitung perpindahan panas proses1-2

skema

Asumsi: gas sebagai closed system Analisis: proses yang terjadi dalam siklus : A)proses 1-2:proses tekanan konstan (P=c) proses 2-3:temperatur konstan (PV=c) proses 3-1:proses volume konstan (V=c)

b)PV=c → P2V2=P3V3 → P=c÷V 

V2 dicari dulu dengan rumus :  Proses 1-2:tekanan konstan shg P1=P2

Tugas 1 1)Udara mengalami prose sebagai berikut : Proses 1-2 : ekspansi dari P1=300kPa, v1=0,019m3 /kg ke P2=150kPa dimana PV=c Proses 2-3: kompresi tekanan konstan Sket proses dalam diagram P-V,kerja proses

2)Uap mengalami siklus termodinamika sbb: Proses1-2: ekspansi dengan U2-U1=9,6Btu/lb, W12/m=30,4Btu/lb Proses2-3:tekanan konstan P=180 psi V2=2,643ft3/lb , V3=1,866ft3/lb Proses3-1:U1-U3=211,3 Btu/lb , W31=0 Dengan mengabaikan energi kinetik dan enrgi potensial tentukan laju perpindahan panas

3) Gas mengalami proses / siklus termodinamika sbb : Proses 1-2:konstan volume P1=50 lbf/in2 ke P2=10 lbf/in2 Proses 2-3:kompresi dengan PV1,3=Constan dari keadaan 2 ke P3=50 lbf/in2 dan V3=2 ft3 Sket diagram P-V dan tentukan kerja..!