prinsip thermodinamika

8/15/2019 Prinsip Thermodinamika

1/22

Bahan Kuliah Thermodinamika 2016

Danar - Pend. Teknik Mesin UNS 1

Prinsip

Thermodinamika

Danar SW

PTM FKIPUNS

2015/2016 Danar SW 1

Prinsip Thermodinamika

> Hukum Termodinamika ke-Nol :

berkenaan dengan kesetimbangantermal atau Konsep Temperatur.> Hukum Termodinamika I :

- konsep energi dalam danmenghasilkan prinsip


2/22

Bahan Kuliah Thermodinamika 2016

Danar - Pend. Teknik Mesin UNS 2

kekekalan energi.- menegaskan ekivalensiperpindahan kalor danperpindahan kerja.

> Hukum Termodinamika II :memperlihatkan arah perubahanalami distribusi energi danmemperkenalkan prinsippeningkatan entropi.

2015/2016 Danar SW 2


3/22

Sistem Thermodinamikalinkunan

!surrounding "

sis#em$a#as sis#em

!boundary "

Sis#em #hermodinamika adalah memisahkan $aian ruan%an #er$a#as a#au kum&ulan 'a# dari linkunann%a,%an di$a#asi oleh sua#u &ermukaan #er#u#u&.

a#au da&a# diar#ikan ( Baian %an di&isahkan %an meru&akan &usa#

&erha#ian ki#a dise$u# )sistem).

Seala sesua#u di luar sis#em %an mem&enaruhikelakuan sis#em se*ara lansun dise$u#)lingkungan).

2015/2016 Danar SW +

Istilah-Istilah (Terminologies) Termodinamika

Sistem (System) :

!agian dari suatu benda atau ruang"ang akan dipelajari atau dianalisis.Sistem mungkin berada dalam batasan

n"ata ataupun imaginer.

Keadaan (State) :menunjukkan keberadaan kondisi sistem

Lingkungan(Surrounding) :#aerah di luarsistem

2015/2016 Danar SW ,


4/22

Sistem Thermodinamika $lanj.%

Sistem Tertutup $Closed System%

Sistem Terbuka $Opened System%

Sistem Terisolasi

2015/2016 Danar SW 5


&empun"ai massa "ang tertentu jumlahn"adan tidak ada massa "ang dapatmelintasi'mele(ati batas sistem.

Suatu sistem tertutup han"a dapatmengadakan pertukaran energi dengan

lingkungann"a atau sistem lain.

2015/2016 Danar SW 6


5/22


Sistem "ang TIDAK memindahkan ataumenukarkan massa ke lingkungan$massa tetap%, tapi mungkin panas dankerja dapat melintas batas sistem.

LINGKUNGAN

Batas (Boundary) SISTEM

m = tetap

NO MASS Excan!e

"eat or #or$ Excan!e

2015/2016 Danar SW -

Sistem Terbuka $Opened System%

Selain energi, massa juga dapatmelintasi ' mele(ati batas sistem.

)uga disebut sebagai volume atur(control volume)

2015/2016 Danar SW


6/22

Sistem Terbuka $OpenED System%Sistem "ang DAPAT memindahkan ataumenukarkan massa, panas, dan kerja kelingkungan.

LINGKUNGAN

Batas(Boundary)

SISTEM

MASS Excan!e

"eat or #or$Excan!e

2015/2016 Danar SW

Sistem Transien

merupakan sistem terbuka yang berubahterhadap waktu.

misalnya udara panas yang mengisi

balon udara

2015/2016 Danar SW 10


7/22

Sistem Terisolasi

Sistem Terisolasi adalah suatu sistem yangtidak dipengaruhi oleh lingkungan, iniberarti bahwa panas dan kerja tidak dapatberinteraksi dengan sistem melewati batassistem.

Tidak mengadakan pertukaran energi Sistem terisolasi secara termik dari

lingkungannya sistem adiabatik,tetapi masih dapat mengadakan pertukarankerja dengan lingkungannya .

2015/2016 Danar SW 11

Sistem

Sistem Terisolasi (Isolated System) : Sistemyang TIDA DA!AT memindahkan ataumenukarkan massa , panas, dan kerja kelingkungan.

Sistem Isotermal (Isothermal System) : "ikaproses yang terjadi pada sistem (open or closedsystem) berlangsung pada suhu konstan.

Sistem Adiabatis ( Adiabatic System) : "ika

proses yang terjadi pada sistem (open or closed system) tanpa pertukaran panas denganlingkungan.

2015/2016 Danar SW 12


8/22

*nergi

2015/2016 Danar SW 1+

!entuk*nergi

*nergi thermal,energi mekanik, energikinetik, energi potensial, energi listrik,energi magnet.

!entuk energi :

&akro : potensial, kinetik

&ikro $berkaitan dengan dinamika molekul%, jumlah totaln"a adalah energi dalam $internalenergy %, +

gas akan mempun"ai energi dalam "ang

lebih besar bila dipanaskan, karena gerakmolekul "ang lebih epat. #alamtermodinamika han"a memokuskan padaP!"#A$A% %!&I, bukan nilai absolut energi

pada suatu keadaan, kita bisa mendeinisikan * /


9/22

2015/2016 Danar SW 1,


10/22

!entuk *nergi $lanj.% *nergi totalsistem, *

*nergi kinetik,K*

e = E

m

kJ/kg

mV2

KE=

kJ2

*nergi

potensial, P*

P* mg0

k)

pe g0 k)'kg

V2

ke =2

kJ/kg

2015/2016Danar SW 15

!entuk *nergi $lanj.% *nergi total sistem, *

E = U + KE + PE = U +m V

2

2

+ mgz kJ

e = u + ke + pe = u

+

V2

2+ gz kJ/kg

2015/2016 Danar SW 16


11/22

!entuk *nergi $lanj.% *nergi dalam, + : energi mikroskopis dalam bentuk

rotasi, translasi, getaran, dan interaksi di antara molekul-molekul suatu 0at $substane%.

u = U

m

kJ/kg

n neri P-, P ( eneri %an meninka# karena

adan%a &eninka#an #ekanan, P dan olume, sua#u 3luida. Dise$u# eneri aliran !flow energy ".

2015/2016 Danar SW 1-

!entuk *nergi $lanj.% Kerja, 1 : suatu sistem mekanis sebagai

suatu aksi ga"a "ang dilakukan pada suatubenda melalui suatu jarak tertentu. #alam

bentuk energi transit' "ang berpindah. Kerjatidak termasuk properties sistem.

n Kalor , 4 ( &er&indahan enerise$aai kalor menaki$a#kan#eradin%a &er$edaan#em&era#ur .

2015/2016 Danar SW 1


12/22

!entuk *nergi $lanj.%

2015/2016 Danar SW 1


2015/2016 Danar SW 20


13/22

!entuk *nergi$lanj.% *ntropi, 2S : merupakan properties suatu benda.

&enggambarkan seberapa ban"ak kalor "ang dipindahkan "angtidak berguna.

disebut suatu ketidakteraturan kerja akibat kalor "ang diberikan.

2015/2016 Danar SW 21


2015/2016 Danar SW 22


14/22

Siat ' 1atak Sistem $Properties o S"stem%

#atak suatu sistem adalah sesuatu yang bisadiobser$asi atau diukur mengenai sistemtersebut.

%assa , berat, tekanan, temperatur, energidalam, entropi, dan $olume merupakan wataksistem.

Tekanan, $olume, temperatur menentukan keadaan(state) suatu sistem.

Si&at intensi& : tidak tergantung pada ukuran sistem

2015/2016

Tekanan, p

massa, m

Densitas, ρ

Temperatur , TDanar SW 2+


$lanj.

%

Si&at ekstensi& : tergantung pada ukuran sistem

olume,

&anan,

eneri dalam, U

2015/2016 Dan 2,ar SW


15/22


$lanj.%

2015/2016 Danar SW 25

Siat ' 1atak Sistem$Properties o-

S"stem%$lanj.%

2015/2016 Danar SW 26


16/22

Siat ' 1atak Sistem$Properties o- S"stem%

$lanj.%

2015/2016 Danar SW 2-

Kesetimbangan $E!uilibrium%&ekanik :

tekanan pada setiap bagian sistem sama semua

3 4 /

2015/2016 Danar SW 2


17/22

Kesetimbangan $E!uilibrium% $lanj.%Kimia :

Komposisi kimia tidak berubah

Tidak terjadi reaksi kimia

2015/2016 Danar SW 2

Kesetimbangan $E!uilibrium% $lanj.%

Thermal :

Temperatur di setiap titik sama

Tidak ada aliran kalor

2015/2016 Danar SW +0


18/22

Kesetimbangan $E!uilibrium% $lanj.%4asa :

Tidakmengalamiperubahanasa

2015/2016 Danar SW +1


Kesetim'angan searathermodinamika adalah kondisi

kesetim'angan ang memenuhisarat- sarat di atas.

2015/2016 Danar SW +2


19/22


Proses : perubahan sistem dari satu kondisisetimbang ke kondisi setimbang "ang lain.

Proses *uasi-stati +*uasi-e*uili'rium :

proses "ang berlangsung sangat lambat, sehinggakondisi di setiap saat sangat dekat dengankesetimbangan.

2015/2016 Danar SW +


2015/2016 +,Danar SW

+


20/22

Kesetimbangan $E!uilibrium% $lanj.%Siklus : proses di mana keadaan akhirkembali ke keadaan a(al $titik akhir titik a(al%

2015/2016 Danar SW +5

Hukum #asar Thermodinamika

$ "erot# $a% o& T#ermodynamis%

2015/2016 Danar SW +6


21/22

!ahan !aaan lebih lanjut

2015/2016 Danar SW +-


2015/2016 Danar SW +


22/22


2015/2016 Danar SW +

prinsip thermodinamika

Documents