Kemampuan dasaryang akan Anda miliki setelah mempelajari bab ini adalah sebagai berikut.
B. Hukum Kedua Termodinamika
Hukum Pertama Termodinamika
Sistem didefinisikan sebagai sejumlah zat dalam suatu wadah, yang menjadi pusat perhatian kita untuk dianalisis. Segala sesuatu diluar sistem disebut lingkungan.
Sistem dipisahkan dari lingkungan oleh suatu batas sistem.
Usaha yang dilakukan pada (atau oleh) sistem adalah ukuran energi yang dipindahkan dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya.
Energi mekanik (kinetik atau potensial) sistem adalah energi yang dimiliki sistem akibat gerak dan koordinat kedudukannya.
Ketika melakukan usaha pada suatu sistem, energi dipindahkan dari diri Anda ke sistem.
Usaha dikerjakan pada (atau oleh) sebuah sistem.
Pengertian Usaha
Kalor muncul jika terjadi perpindahan energi antara sistem dan lingkungan akibat adanya perbedaan suhu atau perubahan wujud zat.
Istilah kalor kurang tepat; yang tepat adalah aliran kalor.
Pengertian Kalor
Pengertian Energi Dalam
Jumlah energi kinetik dan energi potensial yang berhubungan dengan atom-atom atau molekul-molekul zat disebut energi dalam.
Perubahan energi dalam
Formulasi Usaha
Proses yang terjadi pada tekanan tetap disebut proses isobarik.
Usaha pada proses isobarik:
Rumus umum usaha gas
Usaha yang dilakukan oleh (atau pada) sistem (gas) sama dengan luas daerah di bawah grafik p-V dengan batas volum awal, Vp sampai dengan volum akhir, V2.
Proses Siklus
Usaha dalam proses siklus
Usaha yang dilakukan oleh (atau pada) sistem gas yang menjalani suatu proses siklus sama dengan luas daerah yang dimuat oleh siklus tersebut.
Formulasi Kalor
Formulasi Energi Dalam
∆U untuk sistem yang berubah dari suhu awal T1 ke suhu akhir T2.
Proses Isobarik
Proses isobarik adalah proses perubahan keadaan gas pada tekanan tetap.
Persamaan keadaan isobarik
Usaha isobarik
Proses Isokhorik
Proses isokholik atau isovolumik adalah proses perubahan gas pada volum tetap.
Persamaan keadaan isokhorik
Karena volum tetap, tekanan gas di dalam wadah naik, usaha sama dengan nol.
Proses Isotermal
Proses isotermal adalah proses perubahan keadaan gas pada suhu tetap.
Persamaan keadaan isotermal:
Usaha
Usaha isotermal:
Proses Adiabatik
Proses adiabatik adalah proses perubahan gas di mana tidak ada aliran kalor yang masuk ke dalam sistem atau keluar dari sistem. (Pada proses adiabatik Q = 0).
Persamaan keadaan adiabatik
Tahapan Laplace
Pernyataan Hukum Pertama Termodinamika
Kalor Q positif jika sistem memperoleh (menerima) kalor dan negatif jika sistem kehilangan (memberi) kalor.
Usaha positif dilakukan oleh sistem dan negatif jika usaha dilakukan pada sistem.
Hukum pertama termodinamika
Energi dalam suatu sistem berubah dari nilai awal U1 ke nilai
akhir U2 sehubung dengan kalor Q dan usaha W:
Hukum Pertama pada Berbagai Proses Termodinamika Gas
Proses isotermal:
Proses isotermal:
Proses isotermal:
Pengertian Kapasitas Kalor
Definisi kapasitas kalor
Kapasitas kalor pada tekanan tetap
Kapasitas kalor pada volum tetap
Kapasitas kalor pada volum tetap
Nilai Kapasitas Kalor dan Tetapan Laplace
Tetapan Laplace (notasi γ) didefinisikan sebagai nilai perbandingan antara kapasitas kalor pada tekanan tetap dengan kapasitas kalor pada volum tetap.
Mesin Kalor
Kalor yang digunakan mesin adalah:
Efisiensi termal sebuah mesin kalor adalah nilai perbandingan antara usaha yang dilakukan dan kalor yang diserap dari sumber suhu tinggi selama satu siklus.
Definisi efisiensi mesin kalor
Hukum Kedua Termodinamika
Tidak mungkin untuk membuat sebuah mesin kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata mengubah energi panas yang diperoleh dari suatu sumber pada suhu tertentu seluruhnya menjadi usaha mekanik.
Formulasi Kelvin-Planck
Tidak mungkin untuk membuat sebuah mesin kalor yang bekerja
dalam suatu siklus yang semata-mata memindahkan energi panas dari suatu benda dingin ke benda panas.
Formulasi Clasius
Nicolas Leonard Sadi Carnot
Siklus Carnot
Proses Kerja Mesin Carnot
Efisiensi mesin carnot
Mesin Pendingin
Q1 = Q2 + W
Definisi koefisien performansi
Koefisien performansi mesin pendingin Carnot