BAGIAN 4.Perubahan Kalor_fisika termal.pdf

dfdf

2. Proses Isokhorik.
▪Proses isokhorik (isovolume)yaitu proses padavolume tetap
Karena �bernilaitetapmaka��=0
sehingga
��=−���=0
▪Oleh karenaitu, persamaanuntukHukum I termodinamika
��=��+��
kitadapatkandalambentuk:
(��)
�=��

3. ▪Ingat kembaliKapasitasKalorpada volume tetap
??????
??????=
??????�
??????�
??????
▪Tinjaugas monoatomikdenganenergidalamberbentuk
�=
3
2
���
makakapasitaskalorpada volume tetapdiperolehsebagai:
??????
??????=
??????�
??????�
??????

��
��
=
3
2
��
dengan
�= jumlahmol gas dan �= tetapangas umum=8,3149.10
3
J/Kg mol K
▪Diperoleh:
��=??????
??????��=
3
2
����

4. ▪Kembali kepadaHukum I Termodinamikauntukkasusini, diperoleh:
��
�=��=??????
??????��=
3
2
����
▪DefinisikanKapasitasKalorJenissebagai
�
??????=
??????
??????
�
sehinggadiperoleh:
(��)
�=��
??????��
�
�=න
??????
??????
??????
??????
��
??????��
�
�=��
??????(�
??????–�
??????)
▪DefinisikanKapasitasKalorMolar
�
??????
∗
=
??????
??????
�
makadiperoleh:
�
�=��
??????
∗
(�
??????–�
??????)

5. Proses Isobarik
➢Proses isobarik yaitu proses padatekanan tidak berubah walaupun volume dan
suhu sistem berubah
➢Bila haliniterjadi, makakerjayang
dilakukansistemadalah:
��=−���
�=−�(�
??????−�
??????)
➢Hukum I termodinamikamenjadiberbentuk:
��=��+(–��)
�=�
??????–�
??????+�(�
??????–�??????)

6. ProsesIsotermik
❑Prosesisotermikadalahprosespadasuhutetap
❑Suhu(�)tetap,maka��=0dan��=0.
❑HukumITermodinamikamenjadiberbentuk:
��
??????=−��=���
❑Denganmemanfaatkanpersamaankeadaangas ideal: ��=���
��
�=
���
�
��
[�]
�=���׬
??????
1
??????
2????????????
??????
[�]
�=���ln
�
2
�
1

7. Proses Adiabatik
▪Proses adiabatikadalahproses dimanasistemtidakmengalamiperubahankalor
��=0
▪HukumItermodinamikamenjadi
berbentuk:
��=��+−��
0=��−��
��=−���
��=−
���
�
��
??????
���=−
���
�
��
????????????
??????
=−
????????????
??????
??????
????????????
??????
��
??????
??????
=
??????
??????−??????
??????
??????
??????
=
??????
??????
??????
??????
−1
dengan
??????
??????
??????
??????
=??????=tetapanLaplace

8. ��
��
�
??????−1
=konstan
���
??????−1
=konstan
��
??????
=konstan
�
���
�
??????−1
=konstan
��
??????−1
�
1−??????
=konstan
�
??????
�
1−??????
=konstan
Sehingga :
��
�
=−??????−1
��
�
ln�=−−1ln�
ln�+−1ln�=0
��
??????−1
=konstan

9. ▪Kerjadalamprosesiniyaitu:
��=−���
▪Denganpersamaan
��
??????
=konstan
diperoleh:
��=−
konstan
�
??????
��
=−konstan�
−??????
��
׬
1
2
��=−konstan׬
??????
1
??????
2
�
−??????
��
sehingga:
�
12=−
konstan
1−??????
�
1−??????
??????
1
??????
2
�
12=−
konstan
1−??????
�
2
1−??????
−�
1
1−??????
�
12=−
�
2�
2−�
1�
1
1−??????

10. ▪Siklus adalah proses pulang balik yang berhubungan dengan Hukum I
Termodinamika
▪Siklusterjadibilasistemmelakukan
proses dariA keB dan kembalilagikeA
lagi.
▪Bilaselamaproses tersebutkeadaan
sistemdapatdikembalikankekeadaan
sistemsemula, dikatakansiklustersebut
adalahsiklusyang reversibel.
▪Sebaliknyabilakeadaanawalsistemtidakbisadikembalikanselamasiklus,
dikatakansiklustersebutadalahsiklusyang irreversibel.
▪Efisiensidarisiklustersebutadalah:
??????=
usahasiklus
kaloryangmasuk

11. Siklus Carnot
Siklus Carnot terdiri dari
dua proses isotermis dan
dua proses adiabatis
▪Proses isotermis:
dari1 ke2 pada �
2dan
dari3 ke4 pada �
1
(�
2>�
1)
▪Proses adiabatis:
dari2 ke3 dan dari4 ke1.
�
1= kalorkeluardarisistem
�
2= kalormasukkesistem

12. Dengan Hukum I Termodinamika, pada proses-proses tersebutdapatdirumuskan:
✓Pada proses dari 1 ke 2 (isotermis pada T
2):
��=0; ��=���
�
2=�
12=׬
??????
1
??????2
���=��
2��
??????2
??????
1
✓Padaproses2–3(adiabatis):
��=0;��−��=0
�
23=න
??????
2
??????
1
??????
??????��=??????
??????(�
1−�
2)=−??????
??????(�
2−�
1)
✓Pada proses 3 –4 (isotermis T
1):
��=0; �
34=�
34=׬
??????3
??????4
���=��
1��
??????4
??????3
✓Padaproses4–1(adiabatis):
��=0;�
41=׬
??????
1
??????
2
�
??????��=�
??????(�
2−�
1)

13. Kerjasiklus
�
??????=�
12+�
23+�
34+�
41
=��
2��
�
2
�
1
−�
??????�
2−�
1+��
1��
�
4
�
3
+�
??????�
2−�
1
�
??????=��
2��
�
2
�
1
+��
1��
�
4
�
3
Carihubungan
??????
2
??????1
dan
??????
4
??????3
:
Proses2–3dan4–1adalahduaprosesadiabatis,berlakuhubungan:
�
2�
2
??????−1
=�
1�
3
??????−1
dan�
2�
1
??????−1
=�
1�
4
??????−1
sehinggadiperoleh:
�
2
�
1
??????−1
=
�
3
�
4
??????−1

14. �
2
�
1
??????−1
=
�
3
�
4
??????−1
→
�
2
�
1
=
�
3
�
4
atau
�
4
�
3
=
�
1
�
2
Jadi:
�
??????=��
2��
�
2
�
1
+��
1��
�
1
�
2
�
??????=��
2��
�
2
�
1
−��
1��
�
2
�
1
??????=
�
??????
�
2
=
��
2��
�
2
�
1
−��
1��
�
2
�
1
��
2��
�
2
�
1
=
�
2−�
1
�
2
�
??????
�
2
=
�
2−�
1
�
2
=
�
2−�
1
�
2
;
�
1
�
2
=
�
1
�
2

15. ??????=1−
�
2
�
1
??????−1
▪Siklus Otto

16. Siklus Diesel
??????=1−
1
??????
�
1
�
4
�
1
−1
�
2
�
3
�
2
−1