THERMODIN
THERMODIN
AMIKA
AMIKA
DASAR
DASAR
( Kode TM 1142 )
( Kode TM 1142 )
Pertemuan Ke-2 Pertemuan Ke-2PROPERTI SISTEM DAN PROPERTI SISTEM DAN
REVERSIBILITAS REVERSIBILITAS
Dosen : M. Th. Kr
Dosen : M. Th. Kristiati. EA, ST, MTistiati. EA, ST, MT E-mail :
Deskripsi
Deskripsi
Mengetahui Mengetahui istilahistilah-istilah -istilah termodinamitermodinamika,ka,
satuan atau unit
satuan atau unit dalam termodinamika,dalam termodinamika, serta sifat-sifat termodinamika
serta sifat-sifat termodinamika ((thermodynamthermodynamic ic propertiesproperties))
T
T
ujuan Instr
ujuan Instr
uksional Khusus (
uksional Khusus (
TIK)
TIK)
1.
1. Mempelajari Variabel-Variabel danMempelajari Variabel-Variabel dan Kuantitas-Kuantitas
Kuantitas-Kuantitas TTermodinamikaermodinamika 2.
2. Mempelajari tentang Keadaan FluidaMempelajari tentang Keadaan Fluida Kerja (
Kerja (Working Fluid Working Fluid )) 3.
3. Mempelajari tentang ReversibilitasMempelajari tentang Reversibilitas ((Reversibility)Reversibility)
Isi
1.2. Sifat (Property ) Sistim
Sifat yang dimiliki sistim; contohnya: tekanan,
suhu, volume, massa.
Sifat Ekstensif (Extensive Property ) : Sifat
yang tergantung pada ukuran sistim; contoh: volume, massa, energi total
Sifat Intensif ( Intensive Property ) : sifat
yang TIDAK tergantung pada ukuran sistim; contoh: suhu, tekanan, densitas atau volume spesifik.
Isi
Jika sistim homogen, sifat ekstensif dapat diubah menjadi sifat intensif dengan cara: Properti intensif = Properti Ekstensif/
Kuantitas total sistem = Properti spesifik
Isi
Suhu : ukuran numerik dari derajat panas (degree of hotness)
Suhu Absolut :
SI (Kelvin) : T (oK) = T(oC) + 273,15 T(oC) + 273
British (Rankine) : T (oR) = T(oF) + 459,67 T(oC) + 460
Isi
Pressure :
didefinisikan sebagai Gaya per satuan Luas.
dapat diukur dengan Manometer atau Bourdon Gauge
SI : N/m2 = Pascal = Pa; 1 bar = 105 Pa; 1 atm = 1.01325 bar
Isi
Vacuum Pressure SYSTEM Surrounding Manometer Atmospheric Pressure Surrounding Perfect Vacuum BarometerIsi
Tekanan di bawah atmospheric Tekanan
Vakum (Vacuum Pressure)
Jika pipa U berisi cairan (misalnya, air
Isi
Kerja (Work ) : produk dari sebuah gaya
(Force) dan jarak perpindahannya; didefinisikan sbb:
Satuan N.m = Joule = J
Dalam termodinamika teknik, kerja dapat
terjadi akibat dari ekspansi atau kontraksi fluida
Isi
System (gas) Pisto n SurroundingIsi
Kerja (Work ) : produk dari sebuah gaya
(Force) dan jarak perpindahannya; didefinisikan sbb:
Satuan N.m = Joule = J
Dalam termodinamika teknik, kerja dapat
terjadi akibat dari ekspansi atau kontraksi fluida
Isi
P dan T sistim naik, energi intrinsik
naik, karena sistim terinsulasi dengan
baik, panas tidak dapat mengalir dari
atau ke sistim. Kerja yang dilakukan oleh
piston menyebabkan naiknya energi intrinsik gas
Isi
System Heat flow Heat flow Heat flow Heat flowIsi
Pada sistim tanpa insulasi, tidak ada kerja
yang dilakukan atau yang diberikan
sistim, tapi P dan T gas naik karena sistim menerima panas, sehingga energi intrinsik
gas naik. Naiknya energi intrinsik gas
ini disebabkan oleh panas yang ditambahkan ke sistim.
Isi
Panas (Heat )
Seperti suhu, panas (heat ) adalah sesuatu
yang tampaknya sudah dikenal baik
(familiar ) tapi sulit untuk didefinisikan.
Seperti kerja, panas akan mempunyai arti
jika terjadi perubahan pada sistim.
Panas dinyatakan dengan Joule (J) atau
Isi
Jika dua sistim mempunyai suhu yang berbeda (T1>T2) saling berkontak, maka ke-dua sistim akan mencapai suhu yang sama, dengan kata lain panas mengalir (berpindah) dari sistim yang lebih panas (T1) ke sistim yang lebih dingin (T2).
Isi
Hot milk (T1)
Cold water (T2)
Perpindahan panas dari Sistim-1 (hot milk ) ke
Isi
1.3. Keadaan Fluida Kerja (Working Fluid ) Fluida : zat yang dapat mengalir/berpindah dari
satu tempat ke tempat lain, misalnya zat cair, uap atau gas working fluid
Sifat termodinamika: tekanan, suhu, volume
spesifik, energi internal, entalpi dan entropi.
Namun, untuk fluida kerja murni, hanya diperlukan dua sifat (property) untuk
Isi
P v 2 1 1 2 P T T v 2 1 P vs v P vs T T vs vIsi
Contoh: Sebuah silinder mengandung
fluida pada P1 dan v1 (state-1 pada
diagram P vs v ), jika piston berpindah,
keadaan fluida juga berubah pada P2 dan v2 (state-2). Karena keadaan (state) telah didefinisikan, suhu (T) dapat ditemukan
dan titiknya dapat diplot seperti pada diagram P vs T dan T vs v .
Isi
1.4. Reversibilitas (Reversibility)
Ketika sistim mengalami perubahan
keadaan, titik-titik keadaan (state points) yang dilalui oleh sistim dapat diplotkan ke dalam diagram.
Reversibilitas (Reversibility ) : jika fluida mengalami proses reversible, maka baik fluida maupun lingkungannya dapat selalu dikembalikan ke keadaan semula.
Isi
Contoh : Fluida (gas) dalam sebuah
System (gas) Pist on Surrounding Well-insulated
Isi
Proses reversible antara dua keadaan
dapat digambarkan sebagai sebuah
alur/pola kontinyu pada diagram P versus
v diatas. P v 2 1 P vs v v
Isi
Kenyataannya, fluida dalam sebuah proses
tidak dapat dijaga pada keadaan
setimbang sehingga alur kontinyu tidak dapat dirunut pada sebuah diagram,
sehingga proses nyata ini kemudian disebut sebagai proses irreversible.
Isi
Prosess irreversible biasanya diilustrasikan dengan garis putus-putus yang
menunjukkan bahwa kondisi tengah
(intermediate) tidak dapat ditentukan.
P v 2 1 P vs v v
Isi
Kriteria-kriteria reversibility
Proses harus tidak ada gesekan, fluida tidak
mempunyai friksi internal (internal friction) dan tidak ada friksi mekanik (mechanical friction); contohnya: antara silinder dan piston.
Perbedaan tekanan antara fluida dan
lingkungannya selama proses kecil sekali. Hal ini berarti, proses harus berlangsung sangat lambat,
Isi
Perbedaan suhu antara fluida dan
lingkungannya selama proses sangat kecil. Hal ini berarti, panas yang diberikan atau ditolak ke atau dari fluidanya harus ditransfer dengan sangat pelan.
Isi
Oleh karena itu, dari kriteria-kriteria di
atas, jelas bahwa tidak ada proses dalam
kenyataan yang benar-benar reversible.
Akan tetapi, dalam beberapa proses nyata
sering digunakan pendekatan proses
Ringkasan Materi
1. Sifat ( property ) sistem 2. Keadaan fluida kerja
3. Reversibilitas
4. Kriteria reversibility 5. Diberikan Tugas Kelas 6. Diberikan PR
