Bab 2 Definisi Dan Konsep Dasar

7/22/2019 Bab 2 Definisi Dan Konsep Dasar

1/38

1


2/38

2

1650 Otto von Guericke (Jerman) merancang dan membuat

pompa vakum

1656 Robert Boyle (Irlandia) bekerjasama dengan Robert

Hooke (Inggris) membuat sebuah pompa udara

1679 Rekan kerja Boyle yang bernama Denis Papin (Perancis)membuat sebuah bone digester

1697 Berdasarkan rancangan Papin, Thomas Savery membuat

mesin yang pertama di dunia

1824 Sadi Carnot mempublikasikan Reflections on theMotive Power of Fire, yang membahas tentang panas,

tenaga, dan efisiensi mesin

1858

James Joule menggunakan istilah termodinamika

pertama kali

SEJARAH


3/38

3

TERMODINAMIKA adalah satu sains yang

mempelajari tentang penyimpanan

(storage), pengubahan (transformation),

dan pemindahan (transfer) energi


4/38

4

STORED ENERGY

Internal Energy (U)

Kinetic Energy (EK)

Potential Energy (EP)

Chemical Energy

ENERGY IN TRANSIT

Heat (Q)

Work (W)

FORMS OF ENERGY


5/38

5

Dalam termodinamika, kita akan menyusun

persamaan matematis yang menghubungkan

transformasi dan transfer energi dengan sifat-sifatbahan, seperti temperatur, tekanan, atau enthalpy.

Kebanyakan berdasarkan pengamataneksperimental yang telah disusun menjadi

pernyataan matematis, atau hukum:

Hukum Pertama Termodinamika

Hukum Kedua Termodinamika


6/38

6

SISTEM TERMODINAMIS

Sistem termodinamis

adalah bagian dari

semesta yang menjadiperhatian / sekumpulan

senyawa yang terdiri dari

partikel-partikel atom dan

molekul

SISTEM

SEKELILING

BOUNDARY


7/38

SISTEM

TERISOLASI TERTUTUP TERBUKA

TERISOLASI TERTUTUP TERBUKA

Transfer massa Tidak ada Tidak ada Ada

Transfer panas

dan/atau kerja

Tidak ada Ada Ada


8/38

8

Termos air sebagai salah satu contoh sistem

yang mendekati sistem terisolasi


9/38

9


10/38

10


11/38

11

SATUAN

Besaran Simbol Satuan SI Satuan Inggris

Panjang L m ft

Massa m kg lbm

Waktu t s s

Luas A m2 ft2

Volume spesifik V m3/kg ft3

Kecepatan u m/s ft/s

Percepatan a m/s2 ft/s2

Gaya, Berat F, W N lbf

Density kg/m3 lbm/ft3Tekanan P kPa lbf/ft

2

Kerja, Energi W, E, U J ft-lbf

Transfer panas Q J Btu

Panas spesifik C kJ/(kg K) Btu/(lbmR)Enthalpy spesifik H kJ/(kg K) Btu/(lbmR)


12/38

12

JUMLAH/UKURAN

Massa

(m)

Jumlah mol

(n)

Volume total

(Vt)

Mmn


13/38

1313

BESARAN

BESARAN

EKSTENSIF

BESARAN

INTENSIF

n

VV

t

m

VV

t

1313

tV

n (vol. spesifik)

(vol. molar)


14/38

14

GAYA

F= m a


15/38

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 lbf didefinisikan sebagai gaya yang apabila di-kenakan pada suatu massa sebesar 1 pound mass(lbm) akan menimbulkan percepatan sebesar32,1740 ft/s2

SISTEM SATUAN


16/38

1616

TEKANAN

AFP

F= W= mg F= W= mg

D d

P1P

2

P1 < P2


17/38


18/38

18

Dasar sebuah kolom mengalamitekanan:

Volume fluida = V=Ah

Berat fluida = gV= gAh

Tekanan =A

gAh

A

WP

ghP

Padalah tekanan yang disebabkan oleh berat fluida

TEKANAN STATIS DALAM FLUIDA


19/38

19

Jika di atas permukaan fluida ada

tekanan yang bekerja, yaitu

tekanan udara (Pudara), maka

tekanan total di dasar kolom

yang disebut juga tekanan statis

fluida adalah:

P= gh+ Pudara

udara

P= gh+ Pudara

Pudara

h


20/38

20

TEMPERATUR


21/38

SKALA TEMPERATUR RELATIF

329

5 FC tt 325

9 CF tt

Titik beku air = 0CTitik didih air = 100C

CELCIUS FAHRENHEIT

Titik beku air = 32FTitik didih air = 212F


22/38

22

SKALA TEMPERATUR ABSOLUT

67,459FR tT

KELVIN RANKINE

15,273CK tT


23/38

23

Temperatur CNol absolut -273,16Es mencair 0,0

Tubuh manusia 37

Filamen dari bohlam listrik 2.500

Permukaan matahari 6.000

Inti matahari 15.000.000

TEMPERATUR TERMODINAMIS

DARI BEBERAPA TITIK PENTING


24/38

24

Temperatur dan gerakan molekul

Untuk memahami konsep panas (heat) dan

temperatur, kita perlu mengingat bahwa bendaterdiri dari partikel (atom atau molekul) yang selalu

bergerak dan saling berinteraksi


25/38

25


26/38

2626

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.


27/38

2727

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


28/38

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.


29/38

29

KERJA/WORK (W)

dl

FdlFW

Gaya yang dikenakan

oleh piston terhadap

fluida dalam silinder:

F= P A

Pergeseran piston:

A

Vd

A

dVdl

tt

(1.a)

(1)


30/38

30

F searah dengan pergeseran

piston (dl) menurut pers.

(1) Wpositif.Volume gas dalam silinder

mengecil dVtnegatif.

penggabungan pers. (1)

dan (1.a) menghasilkan:

A

VdAPW

t

dl

F


31/38

31

Karena A konstan maka:

tdVPW

tt

V

V

tdVPW

2

1

(2)

(3)


32/38

32

ENERGI KINETIK (EK)

dl

start finish

W = F dl = m a dldt

dua

duumdudt

dlmdl

dt

dumW


33/38

33

Integrasi:

222

2

1

2

2

2 2

1

2

1

uum

umduumW

u

u

u

u

222

22

1

2

2 muumumW

KEW


34/38

34

F = mg

Kerja minimum yang diperlukan :

W = F (z2 z1) = mg (z2 z1)

W = mgz2 mgz1= (mgz)

W= EP

m

z

z1

z2

ENERGI POTENSIAL (EP)

m


35/38

35

022

12

2

1

2

2 mgzmgzmumu

KEKEKALAN ENERGI

EK+ EP=0


36/38

36

PANAS (HEAT)


37/38

37

Transfer energi


38/38

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

Documents

Bab 2 Definisi Dan Konsep Dasar