Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]
Scribd Logo
Unggah

Selamat datang di Scribd!

  • 2K tayangan

    Penerapan Hukum Pertama Termodinamika Pada Proses Termodinamika

    Diunggah oleh

    Andi Kasri Unru
    1. Ringkasan dokumen tersebut membahas penerapan hukum pertama termodinamika pada proses isotermal, adiabatik, isokorik, dan isobarik. Pada proses isotermal, kalor yang ditambahkan pada sistem digunakan untuk melakukan kerja. Pada proses adiabatik, tidak ada pertukaran kalor sehingga perubahan energi dalam hanya disebabkan oleh kerja. Pada proses isokorik, perubahan energi dalam hanya disebab

    Hak Cipta:

    © All Rights Reserved
    Unduh sebagai DOC, PDF, TXT atau baca online dari Scribd

    Penerapan Hukum Pertama Termodinamika Pada Proses Termodinamika

    Diunggah oleh

    Andi Kasri Unru
    2K tayangan5 halaman
    1. Ringkasan dokumen tersebut membahas penerapan hukum pertama termodinamika pada proses isotermal, adiabatik, isokorik, dan isobarik. Pada proses isotermal, kalor yang ditambahkan pada sistem digunakan untuk melakukan kerja. Pada proses adiabatik, tidak ada pertukaran kalor sehingga perubahan energi dalam hanya disebabkan oleh kerja. Pada proses isokorik, perubahan energi dalam hanya disebab

    Deskripsi Asli:

    PT-DIAGRAM

    Hak Cipta

    © © All Rights Reserved

    Format Tersedia

    DOC, PDF, TXT atau baca online dari Scribd

    Apakah menurut Anda dokumen ini bermanfaat?

    Apakah konten ini tidak pantas?

    1. Ringkasan dokumen tersebut membahas penerapan hukum pertama termodinamika pada proses isotermal, adiabatik, isokorik, dan isobarik. Pada proses isotermal, kalor yang ditambahkan pada sistem digunakan untuk melakukan kerja. Pada proses adiabatik, tidak ada pertukaran kalor sehingga perubahan energi dalam hanya disebabkan oleh kerja. Pada proses isokorik, perubahan energi dalam hanya disebab

    Hak Cipta:

    © All Rights Reserved
    Unduh sebagai DOC, PDF, TXT atau baca online dari Scribd
    Unduh sebagai doc, pdf, atau txt
    2K tayangan5 halaman

    Penerapan Hukum Pertama Termodinamika Pada Proses Termodinamika

    Diunggah oleh

    Andi Kasri Unru
    1. Ringkasan dokumen tersebut membahas penerapan hukum pertama termodinamika pada proses isotermal, adiabatik, isokorik, dan isobarik. Pada proses isotermal, kalor yang ditambahkan pada sistem digunakan untuk melakukan kerja. Pada proses adiabatik, tidak ada pertukaran kalor sehingga perubahan energi dalam hanya disebabkan oleh kerja. Pada proses isokorik, perubahan energi dalam hanya disebab

    Hak Cipta:

    © All Rights Reserved
    Unduh sebagai DOC, PDF, TXT atau baca online dari Scribd
    Unduh sebagai doc, pdf, atau txt
    dari 5

    Penerapan Hukum Pertama Termodinamika pada proses Termodinamika

    1. Proses Isotermal (suhu selalu konstan)


    Terlebih dahulu kita tinjau penerapan hukum pertama termodinamika pada proses
    isotermal. Dalam proses Isotermal, suhu sistem dijaga agar selalu konstan Sistem
    yang kita analisis secara teoritis adalah gas ideal. Suhu gas ideal berbanding lurus
    dengan energi dalam gas ideal (U = 3/2 nRT). Karena T tidak berubah maka U juga
    tidak berubah. Dengan demikian, jika diterapkan pada proses isotermal, persamaan
    Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :

    Dari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isotermal (suhu konstan),
    kalor (Q) yang ditambahkan pada sistem digunakan sistem untuk melakukan kerja
    (W).
    Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isotermal digambarkan melalui
    grafik di bawah :

    Mula-mula volume sistem = V1 (volume kecil) dan tekanan sistem = P1 (tekanan


    besar). Agar suhu sistem selalu konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem,
    sistem memuai dan melakukan kerja terhadap lingkungan. Setelah sistem melakukan
    kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume sistem
    bertambah) dan tekanan sistem berubah menjadi P2 (tekanan sistem berkurang).
    Bentuk grafik melengkung karena tekanan sistem tidak berubah secara teratur selama
    proses. Besarnya kerja yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.

    2. Proses Adiabatik
    Dalam proses adiabatik, tidak ada kalor yang ditambahkan pada sistem atau
    meninggalkan sistem (Q = 0). Proses adiabatik bisa terjadi pada sistem tertutup yang
    terisolasi dengan baik. Untuk sistem tertutup yang terisolasi dengan baik, biasanya
    tidak ada kalor yang dengan seenaknya mengalir ke dalam sistem atau meninggalkan
    sistem. Proses adiabatik juga bisa terjadi pada sistem tertutup yang tidak terisolasi.
    Untuk kasus ini, proses harus dilakukan dengan sangat cepat sehingga kalor tidak
    sempat mengalir menuju sistem atau meninggalkan sistem. Jika diterapkan pada
    proses adiabatik, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk
    seperti ini :

    Apabila sistem ditekan dengan cepat (kerja dilakukan terhadap sistem), maka kerja
    bernilai negatif. Karena W negatif, maka U bernilai positif (energi dalam sistem
    bertambah). Sebaliknya jika sistem berekspansi atau memuai dengan cepat (sistem
    melakukan kerja), maka W bernilai positif. Karena W positif, maka U bernilai negatif
    (energi dalam sistem berkurang). Energi dalam sistem (gas ideal) berbanding lurus
    dengan suhu (U = 3/2 nRT), karenanya jika energi dalam sistem bertambah maka
    sistem juga bertambah. Sebaliknya, jika energi dalam sistem berkurang maka suhu
    sistem berkurang.
    Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses adiabatik digambarkan
    melalgrafik di bawah :

    Kurva adiabatik pada grafik ini (kurva 1-2) lebih curam daripada kurva isotermal
    (kurva 1-3). Perbedaan kecuraman ini menunjukkan bahwa untuk kenaikan volume
    yang sama, tekanan sistem berkurang lebih banyak pada proses adiabatik
    dibandingkan dengan proses isotermal. Tekanan sistem berkurang lebih banyak pada
    proses adiabatik karena ketika terjadi pemuaian adiabatik, suhu sistem juga
    berkurang. Suhu berbanding lurus dengan tekanan, karenanya apabila suhu sistem
    berkurang, maka tekanan sistem juga berkurang. Sebaliknya pada proses isotermal,

    suhu sistem selalu konstan. Dengan demikian pada proses isotermal suhu tidak ikut
    mempengaruhi penurunan tekanan.
    Salah satu contoh proses yang mendekati adiabatik terjadi pada mesin pembakaran
    dalam, misalnya mesin diesel dan mesin motor yang pakai bensin. Pada mesin diesel,
    udara dimasukan ke dalam silinder dan udara yang berada di dalam silinder ditekan
    dengan cepat menggunakan piston (kerja dilakukan pada udara). Proses penekanan
    adiabatik (pengurangan volume sistem) digambarkan melalui kurva 2-1. Karena
    ditekan dengan cepat secara adiabatik maka suhu udara naik dengan cepat. Pada saat
    yang sama, solar disemprotkan ke dalam silinder lewat injektor dan campuran terpicu
    seketika (terjadi proses pembakaran) Pada mesin motor yang pakai bensin,
    campuran udara dan bensin dimasukkan ke dalam silinder kemudian ditekan dengan
    cepat menggunakan piston. Karena ditekan dengan cepat secara adiabatik maka
    suhunya naik dengan cepat. Pada saat yang sama, busi memercikan bunga api
    sehingga terjadi proses pembakaran.
    3. Proses Isokorik (volume selalu konstan)
    Dalam proses Isokorik, volume sistem dijaga agar selalu konstan. Karena volume
    sistem selalu konstan, maka sistem tidak bisa melakukan kerja pada lingkungan.
    Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja pada sistem.
    Jika diterapkan pada proses isokorik, persamaan Hukum pertama termodinamika
    akan berubah bentuk seperti ini :

    Dari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isokorik (volume
    konstan), kalor (Q) yang ditambahkan pada sistem digunakan untuk menaikkan energi
    dalam sistem. Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isokorik
    digambarkan melalui grafik di bawah :

    Mula-mula tekanan sistem = p1 (tekanan kecil). Adanya tambahan kalor pada


    sistem menyebabkan energi dalam sistem bertambah. Karena energi dalam sistem
    bertambah maka suhu sistem (gas ideal) meningkat (U = 3/2 nRT). Suhu berbanding
    lurus dengan tekanan. Karenanya, jika suhu sistem meningkat, maka tekanan sistem
    bertambah (p2). Karena volume sistem selalu konstan maka tidak ada kerja yang
    dilakukan (tidak ada luasan yang diarsir).
    Catatan :
    Sebelumnya dikatakan bahwa dalam proses isokorik, sistem tidak bisa melakukan
    kerja terhadap lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa
    melakukan kerja terhadap sistem. Hal ini disebabkan karena pada proses isokorik,
    volume sistem selalu konstan alias tidak berubah. Btw, terdapat jenis kerja tertentu
    yang tidak melibatkan perubahan volume. Jadi walaupun volume sistem konstan alias
    tidak berubah, kerja masih bisa dilakukan terhadap sistem. Misalnya terdapat sebuah
    kipas + baterai dalam sebuah wadah tertutup. Kipas bisa berputar menggunakan energi
    yang disumbangkan baterai. Untuk kasus ini, kipas, baterai dan udara yang berada di
    dalam wadah dianggap sebagai sistem. Ketika kipas berputar, kipas melakukan kerja
    terhadap udara yang ada dalam wadah. Pada saat yang sama, energi kinetik kipas
    berubah menjadi energi dalam udara. Energi listrik pada baterai tentu saja berkurang
    karena sudah berubah bentuk menjadi energi dalam udara. Contoh ini hanya mau
    menunjukkan bahwa pada proses isokorik (volume selalu konstan), kerja masih bisa
    dilakukan terhadap sistem (kerja yang tidak melibatkan perubahan volume).
    4. Proses Isobarik (tekanan selalu konstan)
    Dalam proses Isobarik, tekanan sistem dijaga agar selalu konstan. Karena yang
    konstan adalah tekanan, maka perubahan energi dalam (delta U), kalor (Q) dan kerja
    (W) pada proses isobarik tidak ada yang bernilai nol. Dengan demikian, persamaan
    hukum pertama termodinamika tetap utuh seperti semula :

    Perubahan tekanan dan volume gas pada proses isobarik digambarkan melalui
    grafik di bawah :

    Mula-mula volume sistem = V1 (volume kecil). Karena tekanan dijaga agar selalu
    konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem, sistem memuai dan melakukan
    kerja terhadap lingkungan. Setelah melakukan kerja terhadap lingkungan, volume
    sistem berubah menjadi V2 (volume sistem bertambah). Besarnya kerja (W) yang
    dilakukan sistem = luasan yang diarsir.

    Anda mungkin juga menyukai