1

2 1650Otto von Guericke (Jerman) merancang dan membuat pompa vakum 1656Robert Boyle (Irlandia) bekerjasama dengan Robert Hooke (Inggris) membuat sebuah pompa udara 1679Rekan kerja Boyle yang bernama Denis Papin (Perancis) membuat sebuah bone digester 1697Berdasarkan rancangan Papin, Thomas Savery membuat mesin yang pertama di dunia 1824Sadi Carnot mempublikasikan “Reflections on the Motive Power of Fire”, yang membahas tentang panas, tenaga, dan efisiensi mesin 1858James Joule menggunakan istilah termodinamika pertama kali SEJARAH

3 TERMODINAMIKA adalah satu sains yang mempelajari tentang penyimpanan (storage), pengubahan (transformation), dan pemindahan (transfer) energi

4 STORED ENERGYInternal Energy (U) Kinetic Energy (EK) Potential Energy (EP)Chemical EnergyENERGY IN TRANSITHeat (Q) Work (W) FORMS OF ENERGY

5 Dalam termodinamika, kita akan menyusun persamaan matematis yang menghubungkan transformasi dan transfer energi dengan sifat-sifat bahan, seperti temperatur, tekanan, atau enthalpy. Kebanyakan berdasarkan pengamatan eksperimental yang telah disusun menjadi pernyataan matematis, atau hukum: Hukum Pertama Termodinamika Hukum Kedua Termodinamika

6 SISTEM TERMODINAMIS Sistem termodinamis adalah bagian dari semesta yang menjadi perhatian / sekumpulan senyawa yang terdiri dari partikel-partikel atom dan molekul SISTEM SEKELILING BOUNDARY

TERISOLASI TERTUTUP TERBUKA TERISOLASITERTUTUPTERBUKA Transfer massaTidak ada Ada Transfer panas dan/atau kerja Tidak adaAda

8 Termos air sebagai salah satu contoh sistem yang mendekati sistem terisolasi

9

10

11 SATUAN BesaranSimbolSatuan SISatuan Inggris PanjangLmft Massamkglb m Waktutss LuasAm2m2 ft 2 Volume spesifikVm 3 /kgft 3 Kecepatanum/sft/s Percepatanam/s 2 ft/s 2 Gaya, BeratF, WNlb f Density  kg/m 3 lb m /ft 3 TekananPkPalb f /ft 2 Kerja, EnergiW, E, UJft-lb f Transfer panasQJBtu Panas spesifikCkJ/(kg K) Btu/(lb m  R) Enthalpy spesifikHkJ/(kg K) Btu/(lb m  R)

12 Massa (m) Massa (m) Jumlah mol (n) Jumlah mol (n) Volume total (V t ) Volume total (V t )

13 BESARAN EKSTENSIF BESARAN INTENSIF 13 (vol. spesifik) (vol. molar)

14 GAYA F = m a

15 SISTEM INTERNASIONAL Satuan: N (Newton) 1 N didefinisikan sebagai gaya yang apabila di- kenakan pada suatu massa sebesar 1 kg akan menyebabkan percepatan sebesar 1 m s -2 SISTEM INGGRIS Satuan: lbf (pound-force) 1 lb f didefinisikan sebagai gaya yang apabila di- kenakan pada suatu massa sebesar 1 pound mass (lb m ) akan menimbulkan percepatan sebesar 32,1740 ft/s 2 SISTEM SATUAN

16 TEKANAN F = W = mg D d P1P1 P2P2 P 1 < P 2

17 TEKANAN GAS DALAM SILINDER

18 Dasar sebuah kolom mengalami tekanan: Volume fluida = V = Ah Berat fluida =  gV =  gAh Tekanan = P adalah tekanan yang disebabkan oleh berat fluida TEKANAN STATIS DALAM FLUIDA

19 Jika di atas permukaan fluida ada tekanan yang bekerja, yaitu tekanan udara (P udara ), maka tekanan total di dasar kolom yang disebut juga tekanan statis fluida adalah: P =  gh + P udara udara P =  gh + P udara P udara h

20 TEMPERATUR

SKALA TEMPERATUR RELATIF Titik beku air = 0  C Titik didih air = 100  C CELCIUS FAHRENHEIT Titik beku air = 32  F Titik didih air = 212  F

22 SKALA TEMPERATUR ABSOLUT KELVINRANKINE

23 TEMPERATUR TERMODINAMIS DARI BEBERAPA TITIK PENTING

24 Temperatur dan gerakan molekul Untuk memahami konsep panas (heat) dan temperatur, kita perlu mengingat bahwa benda terdiri dari partikel (atom atau molekul) yang selalu bergerak dan saling berinteraksi

25

26 In a gas, the atoms or molecules are further apart and have little interaction with one another. The motion of these particles is confined by the walls of the containing vessels.

27 In a liquid, the atoms or molecules, are further apart than in a solid, and are not arranged in any special order. There is less interaction between the molecules, and they are free to move in any direction, but as interactions between the molecules are still present, most molecules are confined to the volume occupied by the liquid sample

28 In a solid, a metal for example, the particles are atoms, arranged in an orderly array. The atoms are relatively close to one another, and the motion of each atom is restricted by its interaction with other atoms.

29 KERJA/WORK (W) dl F Gaya yang dikenakan oleh piston terhadap fluida dalam silinder: F = P A Pergeseran piston: (1.a) (1)

30 F searah dengan pergeseran piston (dl)  menurut pers. (1)  W positif. Volume gas dalam silinder mengecil  dV t negatif. penggabungan pers. (1) dan (1.a) menghasilkan: dl F

31 Karena A konstan maka: (2) (3)

32 ENERGI KINETIK (E K ) dl start finish  W = F dl = m a dl

33 Integrasi:

34 F = mg Kerja minimum yang diperlukan : W = F (z 2  z 1 ) = mg (z 2  z 1 ) W = mgz 2  mgz 1 =  (mgz) W =  E P m zz z1z1 z2z2 ENERGI POTENSIAL (E P ) m

35 KEKEKALAN ENERGI EK + EP = 0EK + EP = 0

36 PANAS (HEAT)

37 Transfer energi

38 Energi ditransfer dalam bentuk kerja: tumbukan antar partikel Energi ditransfer dalam bentuk kerja: tumbukan antar partikel Secara makroskopis tak teramati Harus ada satu besaran makroskopis yang mewakili transfer energi dalam skala mikroskopis TEMPERATUR