21. mesin kalor, entropi & hukum thermodinamika 2
TRANSCRIPT
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
1/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
2/30
Besaran Fisis
Gerak 1D & 2D
Besaran Fisis
Gerak 1D & 2D
Hukum GerakNewton
Aplikasi HukumNewton
Hukum GerakNewton
Aplikasi HukumNewton
Kerja & Energi
Kekekalan
Energi
Kerja & Energi
Kekekalan
Energi
Momentum
Gerak Rotasi
Momentum
Gerak Rotasi
Gravitasi
Gerak Periodik
Gravitasi
Gerak Periodik
Mekanika
Fluida
Gelombang &
Bunyi
Mekanika
Fluida
Gelombang &
Bunyi
Mesin Kalor dan Hukum 2 Termodinamika .
Pompa Kalor dan Refrigerator .
Proses Reversibel dan Ireversibel Mesin Carnot, Mesin Bensin dan Diesel .
Entropi.
Perubahan entropi dalam Proses Ireversibel.
Entropi dalam Skala Mikroskopik
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
3/30
Besaran Fisis
Gerak 1D & 2D
Besaran Fisis
Gerak 1D & 2D
Hukum GerakNewton
Aplikasi HukumNewton
Hukum GerakNewton
Aplikasi HukumNewton
Kerja & Energi
Kekekalan
Energi
Kerja & Energi
Kekekalan
Energi
Momentum
Gerak Rotasi
Momentum
Gerak Rotasi
Gravitasi
Gerak Periodik
Gravitasi
Gerak Periodik
Mekanika
Fluida
Gelombang &
Bunyi
Mekanika
Fluida
Gelombang &
Bunyi
Menentukan faktor apakah sistem berjalanreversibel atau ireversibel.
Menjelaskan prinsip mesin kalor dan menghitungefisiensi.
Menjelaskan secara fisika cara kerja internal-combustion engine
Menjelaskan prinsip refrigerator dan pompa kalorserta menganalisa kinerja refrigerator.
Menganalisa bagaimana hukum Termodinamika 2membatasi nilai efisiensi dan kiberja refrigerattor.
Melakukan perhitungan yang melibatkan siklus
Carnot dalam mesin kalor maupun refrigerator. Mendefinisikan arti entropi dan bagaimana
menggunakannya untuk menganalisa suatu prosestermodinamik.
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
4/30
Bagaimana Hk. Kekekalan energi menerangkan
fenomena ini ?
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
5/30
Pernahkah terjadi kejadian sebaliknya secara
spontan ?
Saat batu jatuh: EP EK
Saat batu menumbuk tanah:
EK dU, tanah dan batu( molekul2 bergerak cepat dan
temperatur naik )
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
6/30
Seandainya ke dua contoh kejadian di atas dibalik,
Hk. Termodinamika ke-1 (Hk. Kekekalan energi)
tetap saja berlaku !!!
Ada kekurangan dalam hal menerangkan kasus
Reversibel !
Hukum Termodinamika ke-2
Pernyataan Clausius (1822-1888)
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
7/30
Alat perubah Energi Panas ke Energi Mekanis
Merubah energi mekanis ke
Energi panasMudah
Merubah energi panas ke
Energi mekanis ???
Mesin Panas
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
8/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
9/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
10/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
11/30
Hk. Kekekalan energi
TH dan TL : temperaturoperasi mesin
Efisiensi Mesin
Jika QL rendah maka e menjadi besar.
Tidak mungkin membuat QL = 0 KTidak ada mesin
dengan e = 100%
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
12/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
13/30
|Q|Q|Q|QHHHH||||
|Q|Q|Q|QLLLL||||
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
14/30
Siklik Carnot adalah Siklik Reversibel
Setiap Siklik Carnot yang beroperasi pada TH dan TL
yang sama e sama Efisiensi Mesin Carnot tidak bergantung dari
substansi yang digunakan
Semua Mesin Irreversibel mempunyai efisiensi lebih
rendah dari Mesin Carnot
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
15/30
Jika CV = 0 maka akan sama dengan Siklus Carnot.
Karena CV > 0 maka
eStirling < eCarnot
R ( TH TL ) ln ( V2 / V1 )
e ideal gas =
R TH ln ( V2 / V1 ) + CV ( TH TL )
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
16/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
17/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
18/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
19/30
1. compressor
2. icebox
3. thin metal vanes4. expansion valve
5. tube terminating
6. .
7. electrical switch8. polyurethane foam
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
20/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
21/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
22/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
23/30
Performan Koefisien (CP):
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
24/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
25/30
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
26/30
Hk. Termodinamika ke - 2 dari pernyataan Clausius
dan Kelvin-Planck adalah agak khusus (hanya untuk
proses tertentu )
Banyak proses-proses reversibel lain yang
memenuhi Hk. Termodinamika ke - 1, tetapi belum
dapat diterangkan dengan baik.
Pernyataan yang lebih umum dari Hk.
Termodinamika ke-2
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
27/30
Siklus Carnot
Jika harga mutlak dihilangkan
Setiap siklus reversibel dapat
didekati dengan sederet siklusCarnot
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
28/30
Setiap proses reversibel dapat didekati dengan
banyak infinit siklus Carnot
Berlaku untuk semua proses reversibel
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
29/30
Jika proses siklusnya dari a ke b ke a
-
7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2
30/30
Siklus reversibel