PPT FISIKA BACK

Nama Kelompok :
1.Bayu Indra Wahyudi : 191511011
2.Deden Uus Aprianto : 190511175
3.Dita Aen Nurjannah : 191511014
4..Muhamad Ibnu Ubaedillah :190511174
PENERAPAN KONSEP TERMODINAMIK PADA MESIN PENDINGIN
• Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic =
'perubahan') adalah fisika energi , panas, kerja, entropidan
kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan
mekanika statistik di mana hubungan termodinamika berasal.
• Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukumhukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem
yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana
seseorang tidak tahu apa pun kecuali perimbangan transfer energi
dan wujud di antara mereka dan lingkungan.
PENGERTIAN
Termodinamika
Termodinamika adalah kajian tentang kalor (panas) yang berpindah.
Dalam termodinamika banyak membahas tentang sistem dan
lingkungan. Kumpulan benda-benda yang sedang ditinjau disebut
sistem, sedangkan semua yang berada di sekeliling (diluar) sistem
disebut lingkungan
Suhu
Kata suhu sering diartikan sebagai suatu besaran yang menyatakan
derajatpanas atau dinginnya suatu benda.
Kalor
Kalor adalah salah satu bentuk energi sama halnya dengan
energi kimia, potensial maupun kinetik. Kalor didefinisikan sebagai
energi panas yang dimiliki oleh suatu zat.
Energi
Dalam fisika, energi adalah properti fisika dari suatu objek, dapat
berpindah melalui interaksi fundamental, yang dapatdiubah
bentuknya namun tak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Joule
adalah satuan SI untuk energi, diambil dari jumlah yang diberikan
pada suatu objek (melalui kerja mekanik) dengan memindahkannya
sejauh 1 meter dengan gaya 1 newton.
Hukum Termodinamika
Hukum-hukum termodinamika pada prinsipnya menjelaskan peristiwa
perpindahan panas dan kerja pada proses termodinamika. Sejak
perumusannya, hukum hukum ini telah menjadi salah satu hukum
terpenting dalam fisika dan berbagai cabang ilmu lainnya yang
berhubungan dengan termodinamika. Hukum-hukum ini sering dikaitkan
dengan konsep-konsep yang jauh melampau hal-hal yang dinyatakan
dalam kata-kata rumusannya.
Hukum kedua Termodinamika
Hukum II Termodinamika memberikan batasan-batasan terhadap perubahan energi
yang mungkin terjadi dengan beberapa perumusan.
idak mungkin membuat mesin yang bekerja dalam satu siklus, menerima kalor dari
sebuah reservoir dan mengubah seluruhnya menjadi energi atau usaha luas (Kelvin
Planck).
idak 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).
Pada proses reversibel, total entropi semesta tidak berubah dan akan bertambah
ketika terjadi proses irreversibel (Clausius).
Mesin Pendingin (Refrigator)
Mesin 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.
Penguraian Konsep Termodinamika
Termodinamika adalah ilmu tentang energi, yang secara spesifik membahas tentang
hubungan antara energi panas dengan kerja. Seperti telah diketahui bahwa energi didalam
alam dapat terwujud dalam berbagai bentuk, selain energi panas dan kerja, yaitu energi
kimia, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnit, energi akibat gaya
magnit, dan lain-lain .
Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun
hasil rekayasa tehnologi. 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. Prinsip ini
disebut sebagai prinsip konservasi atau kekekalan energi. Prinsip thermodinamika
tersebut sebenarnya telah terjadi secara alami dalam kehidupan sehari-hari. Bumi
setiap hari menerima energi gelombang elektromagnetik dari matahari, dan dibumi
energi tersebut berubah menjadi energi panas, energi angin, gelombang laut, proses
pertumbuhan berbagai tumbuh-tumbuhan dan banyak proses alam lainnya. Proses
didalam diri manusia juga merupakan proses konversi energi yang kompleks, dari
input energi kimia dalam maka nan menjadi energi gerak berupa segala kegiatan
fisik manusia, dan energi yang sangat bernilai yaitu energi pikiran kita. Dengan
berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka prinsip alamiah dalam
berbagai proses thermodinamika direkayasa menjadi berbagai bentuk mekanisme
untuk membantu manusia dalam menjalankan kegiatannya.
Klasifikasi Sistem Termodinamika
Suatu sistem thermodinamika adalah sustu masa atau daerah yang dipilih, untuk dijadikan
obyek analisis. Daerah sekitar sistem tersebut disebut sebagai lingkungan. Batas antara
sistem dengan lingkungannya disebut batas sistem.
istem tertutup Merupakan sistem massa tetap dan identitas batas sistem ditentukan oleh
ruang zat yang menempatinya.
istem terbuka Pada sistem ini, zat melewati batas sistem. Panas dan kerja bisa juga
melewati batas sistem.
istem terisolasi Adalah sebuah sistem yang sama sekali tidak dipengaruhi oleh
lingkungannya.
Sistem ini massanya tetap dan tidak ada panas atau kerja yang melewati batas sistem.
Proses-Proses dalam Termodinamika
1.Proses
isotermal
Proses
isotermal
adalah
suatu
proses
perubahan
keadaan gas pada suhu tetap. Menurut Hukum Boyle,
proses isotermal dapatdinyatakan dengan persamaan :
pV = konstan ataup1V1=p2V2 .
Misalkan, pada sistem terjadi perubahan yang sangat
kecil sehingga persamaan usahanya dapat dituliskan
sebagai Jika konstanta n R, dan besaran suhu (T) yang
nilainya tetap dikeluarkan dari integral, akan diperoleh :
2. Proses isokhorik
Proses isokhorik adalah suatu proses perubahan keadaan gas
pada volume tetap. Menurut Hukum Gay-Lussac proses
isokhorik pada gas dapat dinyatakan dengan persamaan :
p/T = konstan atau p1/T1 = p2/T2
Oleh karena perubahan volume dalam proses isokhorik ΔV = 0
maka usahanya W = 0
3.Proses isobarik
Proses isobarik adalah suatu proses perubahan keadaan gas
pada tekanan tetap. Menurut Hukum Charles, persamaan
keadaan gas pada proses isobarik dinyatakan dengan persamaan
:
V/T = konstan atau V1/T1 = V2/T2
Oleh karena volume sistem berubah, sedangkan tekanannya
tetap, usaha yang dilakukan oleh sistem dinyatakan dengan
persamaan :
W = pΔV = p (V2 – V1)
4.Proses Adiabatik
Proses adiabatik adalah suatu proses perubahan keadaan gas di mana tidak ada kalor (Q)
yang masuk atau keluar dari sistem (gas). Proses ini dapat dilakukan dengan cara
mengisolasi sistem menggunakan bahan yang tidak mudah menghantarkan kalor atau
disebut juga bahan adiabatik.
Adapun, bahan-bahan yang bersifat mudah menghantarkan kalor disebut bahan diatermik
Proses adiabatik ini mengikuti persamaan Poisson sebagai berikut :
p Vγ = konstan atau p1 V1γ = p2 V2γ (1–6)
Oleh karena persamaan gas ideal dinyatakan sebagai pV = nRT maka Persamaan (9–4)
dapat ditulis : T1V1(γ –1) = T2 V2(γ –1) (1–7)
Dengan γ = CP/CV = konstanta Laplace, dan CP/CV > 1. CP adalah kapasitas kalor gas
pada tekanan tetap dan CV adalah kalor gas pada volume tetap.
Perhatikan diagram p – V pada Gambar di atas. Dari kurva hubungan p –
V tersebut, kita dapat mengetahui bahwa:
urva proses adiabatik lebih curam daripada kurva proses isotermal.
uhu, tekanan, maupun volume pada proses adiabatik tidak tetap. Oleh
karena sistem tidak melepaskan atau menerima kalor, pada kalor sistem
proses adiabatik Q sama dengan nol. Besarnya usaha pada proses
adiabatik tersebut dinyatakan dengan persamaan berikut : W= 3/2 nRT−T
= 3/2 (p1 V1 − p2 V2) (1–8)
Hukum Kedua Termodinamika
Ada dua perumusan untuk Hukum kedua Termodinamika, yaitu :
umusan Kelvin–Planck
Menyatakan bahwa tidak mungkin membuat mesin yang bekerja dalam suatu siklus
secara terus menerus, menerima kalor dari suatu reservoir dan mengubah kalor
tersebut seluruhnya menjadi usaha luar.
umusan Clausius
Menyatakan bahwa tidak mungkin membuat mesin yang bekerja menurut satu siklus,
mengambil kalor dari reservoir bersuhu rendah dan memberikannya pada tandon
bersuhu tinggi tanpa dilakukan kerja dari luar.