31
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Termodinamika mempelajari hubungan bermacam-macam bentuk tenaga dalam suatu sistem. Seperti diketahui, tenaga ada bermacam-macam, misalnya: tenaga listrik, tenaga kimia, tenaga radiasi, tenga cahaya, tenaga panas, dan sebagainya. Tenaga yang satu dapat di ubah menjadi bentuk tenaga yang lain, misalnya tenaga kimia menjadi tenaga nistrik atau panas dan sebagainya. Termodinamika hanya mempelajari hubungan antara tenaga awal dan akhir dari sitem tersebut. Tenaga dari sistem ialah jumlah tenaga potensial dan tenaga kinetiknya. Tenaga potensial yaitu tenaga yang dimiliki oleh sistem katena kedudukannya (struktur sistem atau kedudukannya terhadap sistem lain). Tenaga kinetik ialah tenaga dari sistem karena gerakannya (gerakan molekul atau sistem secara keseluruhan). Jumlah tenaga mutlak dalam suatu sitem tidak dapat diketahui, yang dapat di ketahui ialah perubahan tenaga yang dialami oleh sistem. Tenaga dinyatakan dengan stuan kerja, seperti: tenaga mekanik (eng), tenaga panas (kalori) dan tenaga listrik (joule). 1.2 PERUMUSAN MASALAH 1. Pengertian termodinamika ? 2. Sifat-sifat termodinamika ? 3. Hukum I termodinamika ? 4. Hukum II termodinamika ? 5. Rumus Termodinamika? 6. Contoh soal termodinamika? 1.3 TUJUAN PENULISAN

Fisika Dasar II

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Fisika Termodinamika

Citation preview

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangTermodinamika mempelajari hubungan bermacam-macam bentuk tenaga dalam suatu sistem. Seperti diketahui, tenaga ada bermacam-macam, misalnya: tenaga listrik, tenaga kimia, tenaga radiasi, tenga cahaya, tenaga panas, dan sebagainya. Tenaga yang satu dapat di ubah menjadi bentuk tenaga yang lain, misalnya tenaga kimia menjadi tenaga nistrik atau panas dan sebagainya. Termodinamika hanya mempelajari hubungan antara tenaga awal dan akhir dari sitem tersebut. Tenaga dari sistem ialah jumlah tenaga potensial dan tenaga kinetiknya. Tenaga potensial yaitu tenaga yang dimiliki oleh sistem katena kedudukannya (struktur sistem atau kedudukannya terhadap sistem lain). Tenaga kinetik ialah tenaga dari sistem karena gerakannya (gerakan molekul atau sistem secara keseluruhan). Jumlah tenaga mutlak dalam suatu sitem tidak dapat diketahui, yang dapat di ketahui ialah perubahan tenaga yang dialami oleh sistem. Tenaga dinyatakan dengan stuan kerja, seperti: tenaga mekanik (eng), tenaga panas (kalori) dan tenaga listrik (joule).1.2 PERUMUSAN MASALAH1. Pengertian termodinamika ?2. Sifat-sifat termodinamika ?3. Hukum I termodinamika ?4. Hukum II termodinamika ?5. Rumus Termodinamika?6. Contoh soal termodinamika?1.3 TUJUAN PENULISANBerdasarkan rumusan masalah di atas maka tujuan kami adalah sebagai berikut :1. Mengetahui pengertian termodinamika2. Mengetahui sifat-sifat termodinamika3. Mengetahui Hukum I termodinamika4. Mengetahui hukum II termodinamika5. Mengetahui rumus termodinamika6. Mengetahui contoh soal termodinamika1.4 MANFAATTumbuh-tumbuhan melakukan pekerjaan ketika mengangkat air dari akar ke cabang-cabang,hewan melakukan melakukan pekerjaan ketika berenang ,merayap, dan terbang.Kerja juga terjadi ketika pemompaan darah melalui pembuluh darah dalam tubuh dan pada pemompaan ion-ion melewati dinding sel .Semua kerja ini diperoleh dari pengeluaran energy kimia yang disimpan dalam makanan yang dikonsumsi oleh mahluk hidup.

BAB II PEMBAHASAN1. PENGERTIAN THERMODINAMIKATermodinamika adalah ilmu tentang energi, yang secara spesifik membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa teknologi. Selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. Hal ini erat hubungannya dengan hukum hukum dasar pada termodinamika. Dalam makalah ini kami akan membahas tentang hukum 3 termodinamika dan tentang sistem tenaga uap rankine.Efek magnetokalorik di pakai untuk menurunkan temperatur senyawa paramagnetikhingga sekitar 0.001 K. Secara prinsip, temperatur yang lebih rendah lagi dapat dicapai dengan menerapkan efek magnetokalorik berulang-ulang. Jadi setelah penaikan medan magnetik semula secara isoterm, penurunan medan magnetik secara adiabat dapat dipakai untuk menyiapkan sejumlah besar bahan pada temperatur T, yang dapat dipakai sebagai tandon kalor untuk menaikan tandon kalor secara isoterm ynag berikutnya dari sejumlah bahan yang lebih sedikit dari bahan semula. Penurunan medan magnetik secara adiabat yang kedua dapat menghasilkan temperatur yang lebih rendah lagi, T, dan seterusnya. Maka akn tibul pertanyaan apakah efek magnetokalorik dapat dipakai untuk mendinginkan zat hingga mencapai nol mutlak.Pecobaan menunjukan bahwa sifat dasar semua proses pendinginan adalah bahwa semakin rendah temperatur yang dicapai, semakin sulit menurunkannya.hal yang sama berlaku juga untuk efek magnetokalorik.dengan persyaratan demikian, penurunan medan secara adiabat yang tak trhingga banyaknya diperlukan untuk mencapai temperatur nol mutlak.Rankine Cycle kadang-kadang dikenal sebagai suatu Daur Carnot praktis ketika suatu turbin efisien digunakan, T diagram akan mulai untuk menyerupai Daur Carnot. Perbedaan yang utama adalah bahwa suatu pompa digunakan untuk memberi tekanan cairan sebagai penganti gas. Ini memerlukan sekitar 100 kali lebih sedikit energy dibanding yang memampatkan suatu gas di dalam suatu penekan ( seperti di Daur Carnot)

2. SIFAT-SIFAT THERMODINAMIKAa.Sifat EkstensifKeadaantermodinamikaadalahkeadaan makroskopikdari suatu sistem di mana sifat-sifatnya hanya ditentukan oleh peralatanlaboratoriumyang menjaga sifat-sifat tersebut pada nilai tertentu yang dipilih dan tidak tergantung pada waktu. Sifat Termodinamika dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu sifat ekstensif dan sifat intensif. Sifat ekstensif (extensive property) jika nilai dan keseluruhan sistem merupakan peenjumlahan nilai dari setiap bagian yang menyusun sistem tersebut.Nilai sifat ekstensif yang terukur bergantung pada seberapa banyak materi yang diukur.Massa,panjangdanvolumeadalah sifat-sifat ekstensif. Semakin banyak materi, semakin besar massanya. Nilai-nilai dari sifat ekstensif dapat di jumlahkan. Misalnya, dua keping uang logam mempunyai gabungan yang merupakan jumlah dari masing-masing keeping uang itu, dan volume yang ditempati air dalam dua buah gelas merupakan jumlah dari volume air di tiap gelas tersebut.Sistem adalah bagian dari alam yang menjadi pusat perhatian langsung dalam eksperimen tertentu. Sistem dapat dicirikan dari volume, yang besarnya tertentu, serta dari molgasyang ada di dalamnya, yang bisa berubah-ubah bila sistem bertukarmolekuldengan sekelilingnya. Sifat Ekstensif sistem adalah sifat yang dapat ditulis sebagai jumlah dari masing-masing sifat subsistem. Volume, massa dan energi adalah sifat-sifat ekstensif yang khas; volume dari suatu sistem adalah jumlah dari volume-volume subsistem. Sifat ekstensif dipengaruhi oleh ukuran sistem dan dapat berubah menurut waktu. Banyak analisis termodinamika melakukan perhitungan perubahan sifat ekstensif seperti massa danenergipada saat sistem berinteraksi dengan lingkungannya.b.Sifat IntensifSifat intensif (intensive property) tidak dapat di akumulasikan seperti sifat ekstensif. Nilai sifat intensif tidak dipengaruhi oleh ukuran sistem dan dapat bervariasi di setiap bagian sistem pada waktu yang berbeda. Dengan demikian, sifat intensif merupakan sifat posisi fungsi waktu. Volume spesifik, tekanan dan temperatur adalah contoh sifat intensif yang digunakan. Suatu sifat intensif sistem adalah sifat-sifat yang sama dengan sifat-sifat yang bersesuaian dengan masing-masing subsistem tersebut. Suhu dan tekanan adalah sifat-sifat intensif yang khas; jika suatu sistem pada 298 K dibagi dua, suhu masing-masing bagian akan tetap 298 K.

c.Perbedaan sifat ekstensif dan intensifSebagai contoh untuk menjelaskan perbedaan antara sifat ekstensif dan intensif dapat digunakan contoh di mana terdapat sejumlah massa yang terdiri dari beberapa bagian dan keseluruhannya memiliki temperatur yang sama. Massa dan volume total yang dimiliki benda tersebut, merupakan penjumlahan dari massa dan volume setiap komponennya. Namun demikian, temperatur total benda tersebut bukanlah merupakan jumlah dari temperatur masing-masing komponen, melainkan temperatur setiap bagian benda tersebut adalah sama. Massa dan volume merupakan sifat ekstensif, sedangkan temperatur adalah sifat intensif. Jadi, yang membedakan disini adalah, sifat intensif tidak bergantung pada jumlah materi yang di ukur, sedangkan sifat ekstensif bergantung terhadap materi yang di ukur.3. HUKUM I THERMODINAMIKAApa yang kalian perkirakan akan terjadi jika sejumlahgas dalam suatu ruang tertutup dipanaskan? Keadaanyang langsung bisa dilihat suhunya naik dan mungkinvolumenya bertambah. Kejadian inilah yang dijelaskanpada hukum I Termodinamika.Pada saat gas dalam ruang tertutup diberi kalormaka kalor tersebut akan dimanfaatkan untuk melakukanusaha dan merubah energi dalamnya.Hubungan di atas dapat dinamakan kekekalan energi dandituliskan sebagai berikut.

Dengan : = perubahan kalor sistem = usaha sistem= perubahan energi dalamuntuk gas ideal monoatomikberlaku persamaan berikut.

atau

2. Proses-proses termodinamikaProses termodinamika adalah perubahan keadaangas, yaitu tekanan, volume dan suhunya. Perubahan inidiiringi dengan perubahan kalor, usaha dan energi dalamnya.Proses-proses yang memiliki sifat-sifat khusus adaempat contoh seperti berikut.a. Proses IsobarikProses isobarik adalah proses perubahan gas dengantahanan tetap. Pada garis P V proses isobarik dapatdigambarkan seperti pada berikut.

Proses IsobarikUsaha prosesisobarik dapat ditentukan dari luas kurva di bawah grafikP V.

b. Proses IsotermisProses isotermis adalah proses perubahan gas dengansuhu tetap. Perhatikan grafikk pada Gambar berikut.

Proses IsotermisPadaproses ini berlaku hukum Boyle. Karena suhunya tetap maka pada proses isotermisini tidak terjadi perubahan energi dalam . Sedangusahanya dapat dihitung dari luas daerah di bawah kurva,besarnya seperti berikut. c. Proses IsokhorisProses isokhoris adalah proses perubahan gas denganvolume tetap. Pada grafik P.V dapat digambarkanseperti pada Gambar berikut.

Proses IsokhorisKarena volumenya tetap berartiusaha pada gas ini nol, W = 0.d. AdiabatisPada proses isotermis sudah kalian ketahui, U = 0dan pada proses isokoris, W = 0. Bagaiaman jika terjadiproses termodinamika tetapi Q = 0 ?

Proses adiabatisProses yang inilahyang dinamakan proses adiabatis. Berdasarkan hukumI Termodinamika maka proses adiabatis memiliki sifatdibawah. e. Proses lain dan gabungan proses

Proses-proses selain 4 proses ideal diatas dapatterjadi. Untuk memudahkan penyelesaian dapat digambarkangrafik P V prosesnya. Dari grafik tersebut dapatditentukan usaha proses sama dengan luas kurva danperubahan energi dalamnya .Sedangkan gabungan proses adalah gabungan duaproses adiabatis yang berkelanjutan. Pada gabunganproses ini berlaku hukum I termodinamika secara menyeluruh.

4. HUKUM II THERMODINAMIKAMemberikan batasan-batasan terhadap perubahan energi. Hukum Kekekalan Energi yang dinyatakan dalam Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Misalnya, perubahan usaha (energi potensial) menjadi energi kalor atau sebaliknya. Akan tetapi, tidak semua perubahan energi yang terjadi di alam ini prosesnya dapat dibalik seperti pada Hukum I Termodinamika. Contoh, sebuah benda yang jatuh dari ketinggian h sehingga menumbuk lantai. Pada peristiwa ini terjadi perubahan energi kinetik menjadi energi kalor (panas) dan sebagian kecil menjadi energi bunyi. Mungkinkah energi-energi kalor dapat berubah menjadi energi kinetik dan menggerakkan benda setinggi h? Jelas bahwa hal ini akan terjadi, meskipun benda kita panaskan terus-menerus.Bagan transfer kalor pada mesin pemanasHukum II TermodinamikaHukum II Termodinamika memberikan batasan-batasan terhadap perubahan energi yang mungkin terjadi dengan beberapa perumusan.1. Tidak mungkin membuat mesin yang bekerja dalam satu siklus, menerima kalor dari sebuah reservoir dan mengubah seluruhnya menjadi energi atau usaha luas (Kelvin Planck).2. Tidak mungkin membuat mesin yang bekerja dalam suatu siklus mengambil kalor dari sebuah reservoir rendah dan memberikan pada reservoir bersuhu tinggi tanpa memerlukan usaha dari luar (Clausius).3. Pada proses reversibel, total entropi semesta tidak berubah dan akan bertambah ketika terjadi proses irreversibel (Clausius).Bunyi Hukum II TermodinamikaUntuk menjelaskan tidak adanya reversibilitas para ilmuwan merumuskan prinsip baru, yaitu Hukum II Termodinamika, dengan pernyataan : kalor mengalir secara alami dari benda yang panas ke benda yang dingin, kalor tidak akan mengalir secara spontan dari benda dingin ke benda panas.Pengertian EntropiTermodinamika menyatakan bahwa proses alami cenderung bergerak menuju ke keadaan ketidakteraturan yang lebih besar. Ukuran ketidakteraturan ini dikenal dengan sistem entropi. Entropi merupakan besaran termodinamika yang menyerupai perubahan setiap keadaan, dari keadaan awal hingga keadaan akhir sistem. Semakin tinggi entropi suatu sistem menunjukkan sistem semakin tidak teratur. Entropi sama seperti halnya tekanan dan temperatur, yang merupakan salah satu sifat dari sifat fisis yang dapat diukur dari sebuah sistem. Apabila sejumlah kalor Q diberikan pada suatu sistem dengan proses reversibel pada suhu konstan, maka besarnya perubahan entropi sistem adalah :

dengan:S = perubahan entropi ( J/K)Q= kalor ( J)T = suhu (K)Mesin PendinginMesin pendingin merupakan peralatan yang prinsip kerjanya berkebalikan dengan mesin kalor. Pada mesin pendingin terjadi aliran kalor dari reservoir bersuhu rendah ke reservoir bersuhu tinggi dengan melakukan usaha pada sistem. Contohnya, pada lemari es (kulkas) dan pendingin ruangan (AC). Bagan mesin pendingin dapat dilihat pada gambar berikut.Bagan proses penyerapan kalor pada mesin pendinginUkuran kinerja mesin pendingin yang dinyatakan dengan koefisien daya guna merupakan hasil bagi kalor yang dipindahkan dari reservoir bersuhu rendah Q2 terhadap usaha yang dibutuhkan W.

dengan:Kp = koefisien daya gunaW = usaha yang diperlukan ( J)Q1 = kalor yang diberikan pada reservoir suhu tinggi ( J)Q2 = kalor yang diserap pada reservoir suhu rendah ( J)T1 = suhu pada reservoir bersuhu tinggi (K)T2 = suhu pada reservoir bersuhu rendah (K)Penerapan hukum II termodinamika dapat diamati pada proses mengalirnya kalor pada mesin pemanas seperti ditunjukan pada gambar berikut.Bagan penerapanhukum II termodinamika pada mesin pemanas

5. RUMUS HUKUM THERMODINAMIKAPerubahan energi dalam: Keterangan: :Perubahan energi dalam (Joule) U2:Energi dalam pada keadaan akhir (Joule) U1:Energi dalam pada keadaan awal (Joule)Usaha yang dilakukan oleh gas pada tekanan tetap:

Keterangan: p: Besarnya tekanan (atm) : Perubahan volume (liter)Rumus umum usaha yang dilakukan gas: Penghitungan energi dalam: Gas monoatomik: Gas diatomik: Proses-proses termodinamika gasProses isobarik

Diagram proses isobarik. Daerah berwarna kuning sama dengan usaha yang dilakukan.Proses isobarik adalah perubahan keadaan gas pada tekanan tetap.Persamaan keadaan isobarik: Usaha yang dilakukan pada keadaan isobarik: Proses isokhorik

Digram proses isokhorik. Grafiknya berupa garis lurus vertikal karena volumenya tidak berubah. Tidak ada usaha yang dilakukan pada proses isokhorik.Proses isokhorik adalah perubahan keadaan gas pada volume tetap.Persamaan keadaan isokhorik: Proses isotermis/isotermik

Proses isotermik. Daerah berwarna biru menunjukkan besarnya usaha yang dilakukan gas.Proses isotermik adalah perubahan keadaan gas pada suhu tetap.Persamaan keadaan isotermik: Usaha yang dilakukan pada keadaan isotermik: Dari persamaan gas ideal

Rumus umum usaha yang dilakukan gas:

maka: karena bernilai tetap, maka:

Ingat integral ini!

maka persamaan di atas menjadi

maka menjadi:

Proses adiabatik

Proses adiabatik. Warna biru muda menunjukkan besarnya usaha yang dilakukan.Proses adiabatik adalah perubahan keadaan gas dimana tidak ada kalor yang masuk maupun keluar dari sistem.Persamaan keadaan adiabatik: Tetapan Laplace: karena , maka persamaan diatas dapat juga ditulis:

Usaha yang dilakukan pada proses adiabatik: 6. CONTOH SOAL TERMODINAMIKASoal No. 1Suatu gas memiliki volume awal 2,0 m3 dipanaskan dengan kondisi isobaris hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m3. Jika tekanan gas adalah 2 atm, tentukan usaha luar gas tersebut!(1 atm = 1,01 x 105 Pa)

PembahasanData :V2 = 4,5 m3 V1 = 2,0 m3 P = 2 atm = 2,02 x 105 PaIsobaris Tekanan Tetap

W = P (V)W = P(V2 V1)W = 2,02 x 105 (4,5 2,0) = 5,05 x 105 joule

Soal No. 21,5 m3 gas helium yang bersuhu 27oC dipanaskan secara isobarik sampai 87oC. Jika tekanan gas helium 2 x 105 N/m2 , gas helium melakukan usaha luar sebesar....A. 60 kJB. 120 kJC. 280 kJD. 480 kJE. 660 kJ(Sumber Soal : UMPTN 1995)

PembahasanData :V1 = 1,5 m3T1 = 27oC = 300 KT2 = 87oC = 360 KP = 2 x 105 N/m2

W = PVMencari V2 :V2/T2 = V1/T1V2 = ( V1/T1 ) x T2 = ( 1,5/300 ) x 360 = 1,8 m3W = PV = 2 x 105(1,8 1,5) = 0,6 x 105 = 60 x 103 = 60 kJ

Soal No. 32000/693 mol gas helium pada suhu tetap 27oC mengalami perubahan volume dari 2,5 liter menjadi 5 liter. Jika R = 8,314 J/mol K dan ln 2 = 0,693 tentukan usaha yang dilakukan gas helium!

PembahasanData :n = 2000/693 molV2 = 5 LV1 = 2,5 LT = 27oC = 300 K

Usaha yang dilakukan gas :W = nRT ln (V2 / V1)W = (2000/693 mol) ( 8,314 J/mol K)(300 K) ln ( 5 L / 2,5 L )W = (2000/693) (8,314) (300) (0,693) = 4988,4 joule

Soal No. 4Mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K, untuk menghasilkan kerja mekanik. Jika mesin menyerap kalor 600 J dengan suhu rendah 400 K, maka usaha yang dihasilkan adalah....A. 120 JB. 124 JC. 135 JD. 148 JE. 200 J(Sumber Soal : UN Fisika 2009 P04 No. 18)

Pembahasan = ( 1 Tr / Tt ) x 100 %Hilangkan saja 100% untuk memudahkan perhitungan : = ( 1 400/600) = 1/3 = ( W / Q1 ) 1/3 = W/600W = 200 J

Soal No. 5Diagram PV dari gas helium yang mengalami proses termodinamika ditunjukkan seperti gambar berikut!

Usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC sebesar....A. 660 kJB. 400 kJC. 280 kJD. 120 kJE. 60 kJ(Sumber Soal : UN Fisika 2010 P04 No. 17)

PembahasanWAC = WAB + WBCWAC = 0 + (2 x 105)(3,5 1,5) = 4 x 105 = 400 kJ

Soal No. 6Suatu mesin Carnot, jika reservoir panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, efisiensinya.....%A. 50,0B. 52,5C. 57,0D. 62,5E. 64,0(Sumber Soal : SPMB 2004)

PembahasanData pertama: = 40% = 4 / 10Tt = 400 KCari terlebih dahulu suhu rendahnya (Tr) hilangkan 100 % untuk mempermudah perhitungan: = 1 (Tr/Tt)4 / 10 = 1 (Tr/400)(Tr/400) = 6 / 10Tr = 240 K

Data kedua :Tt = 640 KTr = 240 K (dari hasil perhitungan pertama) = ( 1 Tr/Tt) x 100% = ( 1 240/640) x 100% = ( 5 / 8 ) x 100% = 62,5%

Soal No. 7Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K mempunyai efisiensi sebesar 40%. Agar efisiensinya naik menjadi 50%, maka suhu reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi....(UMPTN 90)A. 900 KB. 960 KC. 1000 KD. 1180 KE. 1600 K

PembahasanRumus efisiensi (tanpa %)

Data dari Efisiensi pertama, Tt = 800 K = 40% = 0,4 (1 ) = 0,6

Dari sini diperoleh suhu rendah Tr

Dari data efisiensi kedua, = 50% = 0,5 (1 ) = 0,5Tr = 480 K

Suhu tingginya:

Soal No. 8Sebuah mesin Carnot bekerja pada pada suhu tinggi 627C memiliki efisiensi 50%. Agar efisiensi maksimumnya naik menjadi 70% pada suhu rendah yang tetap, maka suhu tingginya harus dinaikkan menjadi....A. 1500CB. 1227CC. 1127CD. 1073CE. 927C

Soal No. 9Perhatikan gambar berikut ini!

Jika kalor yang diserap reservoir suhu tinggi adalah 1200 joule, tentukan :a) Efisiensi mesin Carnotb) Usaha mesin Carnotc) Perbandingan kalor yang dibuang di suhu rendah dengan usaha yang dilakukan mesin Carnotd) Jenis proses ab, bc, cd dan da

Pembahasana) Efisiensi mesin CarnotData :Tt = 227oC = 500 KTr = 27oC = 300 K = ( 1 Tr/Tt) x 100% = ( 1 300/500) x 100% = 40%b) Usaha mesin Carnot = W/Q14/10 = W/1200W = 480 joulec) Perbandingan kalor yang dibuang di suhu rendah dengan usaha yang dilakukan mesin CarnotQ2 = Q1 W = 1200 480 = 720 jouleQ2 : W = 720 : 480 = 9 : 6 = 3 : 2

d) Jenis proses ab, bc, cd dan daab pemuaian isotermis (volume gas bertambah, suhu gas tetap)bc pemuaian adiabatis (volume gas bertambah, suhu gas turun)cd pemampatan isotermal (volume gas berkurang, suhu gas tetap)da pemampatan adiabatis (volume gas berkurang, suhu gas naik)Soal No. 10Sejumlah gas ideal mengalami proses seperti gambar berikut.

Proses yang menggambarkan adiabatis dan isokhorik berturut-turut ditunjukkan pada nomor...(UN Fisika 2013)A. 1 2 dan 3 4B. 1 2 dan 4 5 C. 2 3 dan 1 2D. 2 3 dan 1 2 E. 2 3 dan 3 4

PembahasanAdiabatis : proses dimana tidak ada kalor masuk atau keluar. Ciri garisnya melengkung curam. Seperti garis 2 - 3.

Isokhorik : proses pada volume tetap. Garisnya yang tegak lurus sumbu V. Bisa 5 - 1, juga 3 - 4.

Pilihan yang ada sesuai adiabatis dan isokhoris adalah 2 - 3 dan 3 - 4.

Soal No. 11

Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar P V di atas. Kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah....kilojoule.A. 200B. 400C. 600D. 800E. 1000

PembahasanW = Usaha (kerja) = Luas kurva siklus = Luas bidang abcdaW = ab x bc W = 2 x (2 x 105) = 400 kilojoule

Soal No. 12Suatu pesawat pendingin Carnot mempunyai koefisien kinerja 6,5. Jika reservoir yang tinggi 27C, maka reservoir yang bersuhu rendah adalah....A. 5 CB. 8 CC. 10 CD. 12 CE. 13 C(Dari soal Soal UMPTN 1994)

PembahasanData dari soal adalah:Tt = 27C = 27 + 273 = 300 KCp = 6,5Tr = .....

Dari rumus koefisien performansi mesin atau pesawat pendingin:

Dimana Cp = koefisien performansiTt = suhu tinggi (Kelvin)Tr = suhu rendah (Kelvin)

Masuk datanya:

Soal No. 13Sebuah mesin pendingin memiliki reservoir suhu rendah sebesar 15C. Jika selisih suhu antara reservoir suhu tinggi dan suhu rendahnya sebesar 40C, tentukan koefisien performansi mesin tersebut!

PembahasanData mesinTr = 15C = ( 15 + 273) K = 258 KTt Tr = 40CCp =....

Soal No. 14Sebuah kulkas memiliki suhu rendah 13C dan suhu tinggi 27C. Jika kalor yang dipindahkan dari reservoir suhu rendah adalah 1300 joule, tentukan usaha yang diperlukan kulkas!

PembahasanData mesin pendinginTr = 13C = ( 13 + 273) K = 260 KTt = 27C = 300 KQr = 1300 jW = ....

Rumus koefisien performansi jika diketahui usaha dan kalor

DimanaW = usaha yang diperlukan untuk memindahkan kalor dari suhu rendahQr = kalor yang dipindahkan dari suhu rendah

Sehingga jika digabung dengan rumus dari no sebelumnya diperoleh:

BAB III PENUTUP

A. KESIMPULANTerdapat 2 Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:a. Hukum Pertama TermodinamikaHukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

b. Hukum kedua TermodinamikaHukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

B. SARANa. Penulis dapat menambahkan lagi materi (menambahkan rumusan masalah) agar pengetahuan pembaca menjadi lebih luas

b. Penulis juga dapat memperbanyak lagi sumber / referensi, agar makalah yang akan dibuat lebih lengkap lagi.

Daftar Pustaka

Chang, Raymond.2003.Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Jilid 1 Edisi Ketiga. Alih bahasa departemen kimia, Institut teknologi bandung. Jakarta: Erlangga. Oktoby,dkk. 2001.Prinsip-Prinsip Kimia Modern Jilid 3 Edisi 1. Alih bahasa suminar setiadi achmadi. Jakarta: Erlangga. Moran, Michael J.; Shapiro, Howard N. 2004.Termokimia TEknik Jilid 1. Jakarta:Erlangga

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN1.1.Latar Belakang Masalah1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan Penulisan1.4 Manfaat

BAB II PEMBAHASAN 1. Pengertian Termodinamika2. Sifat-Sifat Termodinamika3. Hukum I termodinamika 4. Hukum II Termodinamika5. Rumus-Rumus Termodinamika6. Contoh Soal TermodinamikaBAB III PENUTUP A. KesimpulanB. Saran

DAFTAR PUSTAKA

TUGAS FISIKA DASAR IITERMODINAMIKA

Disusun oleh :EGI DENI HERNANDA2014420022

FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTROUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA