Sifat Thermo

7/25/2019 Sifat Thermo

1/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA 11

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA

TEKNIKTEKNIK(Subtansi)(Subtansi)

Pengajar :Pengajar :

SAMSUL HADISAMSUL HADI

JURUSAN MESIN POLITEKNIK NEGERI MALANG


2/33


1.1. PengantarPengantar Termodinamika adala ilm! "ang mem#aa$Termodinamika adala ilm! "ang mem#aa$

!#!ngan an%ara &ana$ dan kerja!#!ngan an%ara &ana$ dan kerja Pada #idang %eknik me$in' ilm! %emodinamikaPada #idang %eknik me$in' ilm! %emodinamika

dig!nakan &ada &eren(anaan &em#angki%)dig!nakan &ada &eren(anaan &em#angki%)&enggerak m!la dan &ro$e$ &emana$an $er%a&enggerak m!la dan &ro$e$ &emana$an $er%a&endinginan&endinginan

Penggerak m!la da&a% dikelom&okkan an%ara lain :Penggerak m!la da&a% dikelom&okkan an%ara lain :me$in !a&' mo%or #akar %orak *#en$in' die$el+ danme$in !a&' mo%or #akar %orak *#en$in' die$el+ dan%!r#in ga$%!r#in ga$

Un%!k menganali$a me$in,me$in %er$e#!% di&erl!kanUn%!k menganali$a me$in,me$in %er$e#!% di&erl!kan&enge%a!an %en%ang $i-a%,$i-a% a%a! kelak!an dari&enge%a!an %en%ang $i-a%,$i-a% a%a! kelak!an dari

!a& dan ga$ $e#agai medi!m $er%a &ro$e$,&ro$e$!a& dan ga$ $e#agai medi!m $er%a &ro$e$,&ro$e$"ang %erjadi $e&er%i &ro$e$ ek$&an$i' dan &ro$e$"ang %erjadi $e&er%i &ro$e$ ek$&an$i' dan &ro$e$kom&re$ikom&re$i


3/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA ..

Un%!k menganali$a me$in,me$in %er$e#!% di&erl!kanUn%!k menganali$a me$in,me$in %er$e#!% di&erl!kan&enge%a!an %en%ang $i-a%,$i-a% a%a! kelak!an dari&enge%a!an %en%ang $i-a%,$i-a% a%a! kelak!an dari!a& dan ga$ $e#agai medi!m $er%a &ro$e$,&ro$e$!a& dan ga$ $e#agai medi!m $er%a &ro$e$,&ro$e$"ang %erjadi $e&er%i &ro$e$ ek$&an$i' dan &ro$e$"ang %erjadi $e&er%i &ro$e$ ek$&an$i' dan &ro$e$kom&re$ikom&re$i

Un%!k menganali$a dari keadaan $e#enarn"a ar!$Un%!k menganali$a dari keadaan $e#enarn"a ar!$di&erlia%kan $ikl!$,$ikl!$ ideal %an&adi&erlia%kan $ikl!$,$ikl!$ ideal %an&amem&eri%!ngkan al,al &rak%i$ "ang %erjadimem&eri%!ngkan al,al &rak%i$ "ang %erjadi

Sikl!$,$ikl!$ %er$e#!% kem!dian dimodi-ika$iSikl!$,$ikl!$ %er$e#!% kem!dian dimodi-ika$i$eingga menggam#arkan keadaan $e#enarn"a dari$eingga menggam#arkan keadaan $e#enarn"a dari

me$in/me$in/

1.1. PengantarPengantar


4/33


1.1. PengantarPengantar

Menjaga kondisi tubuh Pengkondisian udara Pesawat udara

Radiator pada mobil Pembangkit tenaga System refrijerasi


5/33


2.1. Sifat Sifat Zat2.1. Sifat Sifat Zat

era&a,$i-a% 3a% di&erl!kan !n%!k menjela$kanera&a,$i-a% 3a% di&erl!kan !n%!k menjela$kankeadaan dari 3a% an%ara lain :keadaan dari 3a% an%ara lain :

%ekanan'%ekanan'

$!!'$!!'

4ol!me4ol!medan energidan energi

Si-a%,$i-a% 3a% "ang %ergan%!ng &ada ma$a 3a%Si-a%,$i-a% 3a% "ang %ergan%!ng &ada ma$a 3a%di$e#!% $i-a% ek%en$i- *4ol!me' dan energi+di$e#!% $i-a% ek%en$i- *4ol!me' dan energi+

Sedangkan $i-a% "ang %idak di&engar!i ole ma$aSedangkan $i-a% "ang %idak di&engar!i ole ma$a

3a% di$e#!% $i-a% in%en$i- * %ekanan dan $!!+3a% di$e#!% $i-a% in%en$i- * %ekanan dan $!!+ 5ika $i-a% ek%en$i- di#agi dengan ma$$a' maka5ika $i-a% ek%en$i- di#agi dengan ma$$a' maka

dida&a%kan keadaan $&e$i-ik' mi$al 4ol!me $&e$i-ikdida&a%kan keadaan $&e$i-ik' mi$al 4ol!me $&e$i-ikadala 4ol!me)ma$$a *4 6 7)m+/adala 4ol!me)ma$$a *4 6 7)m+/

2.2. Sifat Sifat hermodinamis ZatSifat Sifat hermodinamis Zat


6/33


2.1. Sifat Sifat Zat2.1. Sifat Sifat Zat


7/33


The Concept of TemperatureThe Concept of Temperature

!"a#oisier $1%&'( reali)ed that matter is *omposed of dis*reteatoms and mole*ules

! +alton$1&'&(, temperature interpreted as a measure of

parti*le speed $gas( or #ibration $solid(

!-ithout reali)ing its signifi*an*e, alileo$*a 1/0'(

de#eloped a *rude thermometer

!ahrenheit$1%1(3 measured temperature by e4pansion of a

fluid $mer*ury(!5elsius$1%62( defined 'o5 as the melting point of i*e3 1''o5

as the boiling point of water3 with a s*ale in between linear

with e4pansion of fluid why7

!! Temperatur thermo"inamis!! Temperatur thermo"inamis


8/33


!8el#in8el#in$*a 1&&( introdu*ed the notion of the$*a 1&&( introdu*ed the notion of the absolute zeroabsolute zero

temperature,temperature, where all atomi* motion stops9where all atomi* motion stops9

$8( : $ $8( : $oo

5 ( ; 5 ( ; ''3 absolute )ero is ' 8 or


9/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA ;;


Kala! ga$ didinginkan &ada 4ol!me %e%a&'Kala! ga$ didinginkan &ada 4ol!me %e%a&'maka %ekanan akan #erk!rang 1)29.'18maka %ekanan akan #erk!rang 1)29.'18!n%!k &en!r!nan %em&era%!r 1!n%!k &en!r!nan %em&era%!r 1o' ini #erar%i%er$e#!% men(a&ai angka >' ini #erar%i

#a?a gerakan molek!l,molek!l ga$#a?a gerakan molek!l,molek!l ga$%er$e#!% #eren%i%er$e#!% #eren%i 7ol!me ga$ ideal akan #erk!rang 1)29.'187ol!me ga$ ideal akan #erk!rang 1)29.'18

!n%!k &en!r!nan %em&era%!r 1o

Ti%ik $!! =29.'18Ti%ik $!! =29.'18o

< di$e#!% %i%ik > *nol+< di$e#!% %i%ik > *nol+a#$ol!% a%a! >a#$ol!% a%a! >oK/K/


10/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA 1>1>



11/33


Tem&era%!r Rankine adala $e#anding denganTem&era%!r Rankine adala $e#anding dengan

%em&era%!r Kel4in' #ila TR men"a%akan%em&era%!r Kel4in' #ila TR men"a%akan

%em&era%!r Rankine' maka%em&era%!r Rankine' maka

TTRR6 ;) %6 ;) %

ila Tila T@@men"a%akan %em&era%!r @arenei%'men"a%akan %em&era%!r @arenei%'!#!ngan dengan Rankine da&a% din"a%akan!#!ngan dengan Rankine da&a% din"a%akan

TT@@6 T6 TRR= 0;'89= 0;'89 ooRR Dari ked!a &er$amaan dia%a$ da&a% di%!li$kanDari ked!a &er$amaan dia%a$ da&a% di%!li$kan

TT@@6 ;) % .26 ;) % .2oo@@



12/33


!#! Sifat$sifat uap!#! Sifat$sifat uap

Si-a%,$i-a% !a& da&a% dijela$kan denganSi-a%,$i-a% !a& da&a% dijela$kan dengan

&eri$%i?a &emana$an %erada& $a%! $a%!an&eri$%i?a &emana$an %erada& $a%! $a%!an

ma$$a air &ada %ekanan kon$%anma$$a air &ada %ekanan kon$%an

Dari gam#ar men!nj!kkan

(airan #er%ekanan di&ana$kan'

aki#a%n"a %em&era%!r T akannaik dan 4ol!me $&e$i-ik j!ga

naik $am&ai %em&era%!r

dimana (airan %er$e#!% m!lai

meng!a& dan #er!#a dari

-a$e (air ke -a$e ga$


13/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA 1.1.

!#! Sifat$sifatuap!#! Sifat$sifatuap

Selama &er!#aan -a$e' %em&era%!r T %e%a&kon$%an' %e%a&i 4ol!me $&e$i-ik 4 akan naik dengan

(e&a%


14/33


Pada a?al &eng!a&an dika%akan #a?a (airan

%er$e#!% jen!' $edangkan &ada akir &eng!a&an

dika%akan #a?a (airan %er$e#!% jen! kering *dr"

$a%!ra%ed+/


15/33


11

Dian%ara ked!a keadaan %er$e#!% %erda&a%

(am&!ran an%ara (airan dan !a&' $eingga di$e#!%

$e#agai !a& #a$a


16/33


Se%ela &ro$e$ &eng!a&an $ele$ai' maka &emana$an "angSe%ela &ro$e$ &eng!a&an $ele$ai' maka &emana$an "ang

di%er!$kan akan menga$ilkan kenaikan T dandi%er!$kan akan menga$ilkan kenaikan T dan vvdan !a&n"adan !a&n"a

dika%akandika%akan

$!&erea%ed$!&erea%ed

Per#edaan an%ara %em&era%!r jen! dengan %em&era%!rPer#edaan an%ara %em&era%!r jen! dengan %em&era%!r

&emana$an "ang di%er!$kan di$e#!%&emana$an "ang di%er!$kan di$e#!%%e degree o- $!&erea%ed%e degree o- $!&erea%ed


17/33


Dia%ram p$&Dia%ram p$&

Pada diagram %i%ik A adala %i%ik kri%i$Pada diagram %i%ik A adala %i%ik kri%i$

agian A di$e#!% $e#agaiagian A di$e#!% $e#agai $a%!ra%ed liB!id$a%!ra%ed liB!id line danline dan

#agian A< di$e#!% $e#agai#agian A< di$e#!% $e#agai $a%!ra%ed 4a&o!r line$a%!ra%ed 4a&o!r line


18/33


CampuranCampuran Saturate" 'iui" an" Saturate" &aporSaturate" 'iui" an" Saturate" &apor

Mi$al %i%ik - #erada &ada daera (airan dan %i%ik g #erada &adadaera ga$' maka !n%!k menen%!kan kondi$i di$em#arang %i%ik

*&+ an%ara(airan ga$ da&a% digam#arkan $e#agai #erik!%


19/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA 1;1;

Dian%ara keadan - dan g' dimana #aik %ekanan ma!&!nDian%ara keadan - dan g' dimana #aik %ekanan ma!&!n

%em&era%!r kon$%an dan %idak inde&enden%' $e#agian air%em&era%!r kon$%an dan %idak inde&enden%' $e#agian air

meng!a& dan keadaan ini din"a%akan ole k?ali%a$ !a&meng!a& dan keadaan ini din"a%akan ole k?ali%a$ !a&*dr"ne$$ -ra(%ion+ C'*dr"ne$$ -ra(%ion+ C'

dimana :dimana :

C 6 ma$$a !a& jen! kering)ma$$a %o%al (airan dan !a&C 6 ma$$a !a& jen! kering)ma$$a %o%al (airan dan !a&


20/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA 2>2>


21/33


Si-a%,$i-a% lain &ada & da&a% di(ari denganSi-a%,$i-a% lain &ada & da&a% di(ari dengan

(ara "ang $ama k!$!$n"a !' dan da&a%(ara "ang $ama k!$!$n"a !' dan da&a%dii%!ng dengan r!m!$ :dii%!ng dengan r!m!$ :

!!&&6 !6 !-- C ! C !-g-g

dimana !dimana !-g-g6 !6 !gg= != !-- dan dan &&6 6 -- C C-g-g

dimana dimana -g-g6 6 gg, , --


22/33


!! Tabe*$tabe* "an "ia%ram termo"inami+a!! Tabe*$tabe* "an "ia%ram termo"inami+a

ia$an"a %a#el,%a#el di$ediakan !n%!k (airania$an"a %a#el,%a#el di$ediakan !n%!k (airan

jen! dan !a& jen! dan di#erikan !n%!k %ekananjen! dan !a& jen! dan di#erikan !n%!k %ekanandan %em&era%!r jen! %er%en%!dan %em&era%!r jen! %er%en%!

Ta#el,%a#el %er$e#!% mem!a% an%ara lain : 4-' 4g'Ta#el,%a#el %er$e#!% mem!a% an%ara lain : 4-' 4g'

!g' -' -g' g' $-' $-g' dan $g!g' -' -g' g' $-' $-g' dan $g

Ta#el ini akan mem#an%! menen%!kan !' ' a%a! $Ta#el ini akan mem#an%! menen%!kan !' ' a%a! $!n%!k (airan jen!' !a& #a$a' dan !a& jen!!n%!k (airan jen!' !a& #a$a' dan !a& jen!

keringkering


23/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA 2.2.



24/33




25/33


Contoh soa*Contoh soa*

1/ Dari %a#el' %en%!kan :1/ Dari %a#el' %en%!kan :a/ 7ol!me $&e$i-ik !a& air dengan k?ali%a$ !a& C 6 >' &adaa/ 7ol!me $&e$i-ik !a& air dengan k?ali%a$ !a& C 6 >' &ada%ekanan 21 *#ar+'%ekanan 21 *#ar+'

5a?a# :5a?a# :

K?ali%a$ !a& *C+ 6 *4K?ali%a$ !a& *C+ 6 *4&&= 4= 4--+)4+)4-g-g

Dari %a#el !n%!k !a& dengan %ekanan 21 #ar' di&erole 4Dari %a#el !n%!k !a& dengan %ekanan 21 #ar' di&erole 4 --66dan 4dan 4-g-g66

Maka #e$arn"a 4Maka #e$arn"a 4&&66


26/33



1/ Dari %a#el' %en%!kan :1/ Dari %a#el' %en%!kan :#/ En%al&i $&e$i-ik !a& air dengan k?ali%a$ !a& C 6 >'9#/ En%al&i $&e$i-ik !a& air dengan k?ali%a$ !a& C 6 >'9&ada %ekanan 22 *#ar+/&ada %ekanan 22 *#ar+/

5a?a# :5a?a# :

K?ali%a$ !a& *C+ 6 *K?ali%a$ !a& *C+ 6 *&&= = --+)+)-g-gDari %a#el !n%!k !a& dengan %ekanan 22 #ar' di&eroleDari %a#el !n%!k !a& dengan %ekanan 22 #ar' di&erole

--6 dan 6 dan -g-g66

Maka #e$arn"a Maka #e$arn"a &&66


27/33



1/ Dari %a#el' %en%!kan :1/ Dari %a#el' %en%!kan :(/ En%al&i $&e$i-ik dari (airan #er%ekanan' &ada 2 *#ar+(/ En%al&i $&e$i-ik dari (airan #er%ekanan' &ada 2 *#ar+dan 210' *


28/33


Soa*Soa*

1/ Dari %a#el' %en%!kan :1/ Dari %a#el' %en%!kan :

d/ Energi dalam $&e$i-ik (airan jen! &ada 2. *#ar+/d/ Energi dalam $&e$i-ik (airan jen! &ada 2. *#ar+/e/ 7ol!me $&e$i-ik !a& kering jen! &ada 21 *#ar+/e/ 7ol!me $&e$i-ik !a& kering jen! &ada 21 *#ar+/

-/ In%al&i $&e$i-ik !a& &ada 1 *#ar+ dan .>> *> *> *> * *#ar+ dan .2 * *#ar+ dan .2 *


29/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA 2;2;

2.. Persamaan as >deal2.. Persamaan as >deal

Dalam %ermodinamika' ga$ "ang di&erg!nakanDalam %ermodinamika' ga$ "ang di&erg!nakan

$e#agai #enda kerja *?orking $!#%an(e+ !m!mn"a$e#agai #enda kerja *?orking $!#%an(e+ !m!mn"adiangga& #er$i-a% $e#agai ga$ idealdiangga& #er$i-a% $e#agai ga$ ideal

Hal ini di$e#a#kan karena $i-a%,$i-a% dari ga$ idealHal ini di$e#a#kan karena $i-a%,$i-a% dari ga$ idealan"a #er#eda $ediki% dari $i-a%,$i-a% ga$an"a #er#eda $ediki% dari $i-a%,$i-a% ga$$e$!ngg!n"a$e$!ngg!n"a

a$ ideal *$em&!rna+ adala ga$ dimana %enaga ika%a$ ideal *$em&!rna+ adala ga$ dimana %enaga ika%molek!l,molek!ln"a da&a% dia#aikan/molek!l,molek!ln"a da&a% dia#aikan/


30/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA .>.>

Per$amaan !n%!k ga$ idealPer$amaan !n%!k ga$ ideal &4 6 R/T&4 6 R/T''

dimana : & 6 %ekanan a#$ol!%dimana : & 6 %ekanan a#$ol!%

4 6 4ol!me jeni$ ga4 6 4ol!me jeni$ ga

R 6 kon$%an%a ga$R 6 kon$%an%a ga$

T 6 $!! a#$ol!% ga$T 6 $!! a#$ol!% ga$

Un%!k 4 6 7)m'Un%!k 4 6 7)m'

maka #erlak! &er$amaanmaka #erlak! &er$amaan &7 6 mRT&7 6 mRT

Dimana :Dimana :7 6 4ol!me ga$ $e#enarn"a7 6 4ol!me ga$ $e#enarn"a

m 6 ma$a ga$m 6 ma$a ga$



31/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA .1.1

&7 6 mRT&7 6 mRT arga R 6 Ro)M 'arga R 6 Ro)M ' #e$arn"a Ro *kon$%an%a ga$ !ni4er$al+ 6 '.10.#e$arn"a Ro *kon$%an%a ga$ !ni4er$al+ 6 '.10.

k5)kg mol Kk5)kg mol K

a$ $em&!rna adala ga$ dengan ka&a$i%a$a$ $em&!rna adala ga$ dengan ka&a$i%a$&ana$ kon$%an&ana$ kon$%an

H!#!ngan an%ara ka&a$i%a$ &ana$ &ada 4ol!meH!#!ngan an%ara ka&a$i%a$ &ana$ &ada 4ol!me

kon$%an dan %ekanan kon$%an da&a% din"a%akankon$%an dan %ekanan kon$%an da&a% din"a%akan

R 6 (R 6 (&&, (, (44 Per$amaan energiPer$amaan energi **22,,11+ 6 (+ 6 (&&*T*T22=T=T11++



32/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA .2.2


1/ S!a%! ga$ $em&!rna #era% molek!ln"a 21/ S!a%! ga$ $em&!rna #era% molek!ln"a 2dan kalor $&e$i-ik &ada %ekanan kon$%an' (dan kalor $&e$i-ik &ada %ekanan kon$%an' (&&

6 10'01 *kj)kg K+/ Ten%!kan arga,arga R6 10'01 *kj)kg K+/ Ten%!kan arga,arga R

dandan ' !n%!k Ro 6 '.10. *kj)kg mol+/' !n%!k Ro 6 '.10. *kj)kg mol+/

5a?a#5a?a#: R 6 Ro)M ' #e$arn"a R 6: R 6 Ro)M ' #e$arn"a R 6

dari R 6 (dari R 6 (& =& = ((4 '4 ' #e$arn"a (#e$arn"a (4466

di&eroledi&erole 66 ((&&)()(44 66


33/33

THERMODINAMIKATHERMODINAMIKA ....


2/ era&a &er!#aan en%al&i $&e$i-ik kala! ok$igen2/ era&a &er!#aan en%al&i $&e$i-ik kala! ok$igen *ga$ $em&!rna+ dengan #era% molek!l .2*ga$ $em&!rna+ dengan #era% molek!l .2

di&ana$kan dari 2> * * * *

Documents

Sifat Thermo