ppt siklus carnot

GAS DAN TERMODINAMIKA

SIKLUS CARNOT DAN

APLIKASINYA

OLEH : KELOMPOK 5

SITI AMINAH BR BANCIN (41611310) SOFIA ANDINI MANURUNG (41611310)

TRIYUNI ADELINA (41611310)

ROMASI JULIANI SITUMORANG (4163131024)

MESIN KALOR

•

_{Mesin Kalor : alat yang mengubah kalor}

menjadi energi mekanis atau lebih tepat

suatu sistem yang bekerja secara terus

menerus dan hanya kalor dan usaha yang

dapat melalui permukaan batasnya.

•

_{Beberapa contoh mesin kalor adalah}

MESIN CARNOT

• _{Mesin Carnot adalah mesin kalor hipotesis yang}

beroperasi dalam suatu siklus reversibel yang disebut siklus Caranot.

• _{Prinsip cara kerja mesin kalor ada tiga proses}

yaitu:

1. Proses penyerapan kalor dari sumber panas

yang sering disebut sebagai reservoir (tandon) panas.

2. Usaha yang dilakukan oleh mesin.

3. Proses pembuangan kalor pada tempat yang bersuhu rendah, tempat ini sering disebut

MESIN CARNOT

Teorema Carnot adalah pernyataan formal

dari fakta bahwa : Tidak mungkin ada mesin

yang beroperasi diantara dua reservoir

panas yang lebih efisien dari pada sebuah

mesin Carnot yang beroperasi pada dua

reservoir yang sama. Artinya efisiensi

maksimum

yang

dimungkinkan

untuk

sebuah

mesin

yang

menggunakan

MESIN CARNOT

• Mesin Carnot dapat dianggap memiliki piston yang bergerak dalam silinder, dan memiliki karakteristik sebagai berikut:

1. Sebuah rekatan yang sempurna, sehingga tidak ada atom yang melarikan diri dari cairan yang bekerja karena piston bergerak untuk

memperluas atau menekannya.

2. Pelumasan sempurna, sehingga tidak ada gesekan.

3. Sebuah gas ideal untuk fluida kerja.

1. Siklus Carnot

Siklus adalah suatu rangkaian proses yang berjalan sedemikian rupa sehingga pada akhirnya kembali kepada keadaan semula.

Siklus ABCA

Pada gambar di samping: ● _{proses AB isokorik,}

● _{proses BC isotermik,} ● _{proses CA isobarik.}

Proses itu membentuk satu siklus ABCA.

Mesin Carnot bekerja secara reversibel (dapat bekerja bolak-balik) yang idealnya bekerja

SIKLUS CARNOT

Untuk memahami proses siklus Carnot tersebut, perhatikan gambar berikut!

Bagan siklus Carnot (a) isotermis,(b) adiabatis, (c) isotermis, dan (d) adiabati

a. Proses a – b

Gas mula-mula berada pada keadaan (P₁, V₁, T₁), ditempatkan pada wadah (reservoir) bersuhu T₁. Gas dikembangkan (diekspan sikan) secara isotermis hingga mencapai keadaan (P₂, V₂, T₁). Pada proses ini, gas menyerap kalor Q₁.

Bagan siklus Carnot (a) isotermis,(b) adiabatis, (c) isotermis, dan (d) adiabati

b. Proses b – c

Gas mengembang

secara adiabatis sampai pada keadaan (P₃, V₃,

T₂). Pada

proses ini, gas

melakukan usaha hingga suhunya turun menjadi T₂.

c. Proses c – d

Gas berada pada wadah (reservoir) yang lebih

dingin T₂ kemudian

ditekan hingga berada pada keadaan (P₄, V₄, T₂) secara isotermis. Selama proses ini, gas

melepaskan panas (kalor) Q₂.

.

Skema mesin kalor. Mesin menerima kalor Q₁ untuk melakukan usaha W, sisa kalor Q₂ dilepas.

d. Proses d – a

Gas dikembalikan pada keadaan semula (P₁, V₁, T₁) melalui proses adiabatis. Selama proses ini gas dikenai usaha. Pada keempat

proses di atas, usaha total W dinyatakan sebagai luas kurva abcda (gambar di samping).

Jumlah kalor yang diterima

adalah Q₁ – Q_2. Skema mesin kalor. Mesin menerima kalor Q₁ untuk melakukan usaha W, sisa kalor Q₂ dilepas.

Pada proses di atas telah terjadi perubahan energi kalor menjadi usaha. Mesin yang melakukan

proses dengan mengubah energi panas (kalor) menjadi usaha disebut mesin panas atau mesin kalor.

Pada proses di atas telah terjadi perubahan energi kalor menjadi usaha. Mesin yang melakukan

proses dengan mengubah energi panas (kalor) menjadi usaha disebut mesin panas atau mesin kalor.

APLIKASI SIKLUS CARNOT

1. Heat Pump/ pompa kalor

Mesin kalor mrp alat yg mengubah kalor menjadi kerja (spt mesin uap, mesin jet, sel elektrokimia).

 

2. Refrigerator

contoh: air conditioner, refrigerator

Refrigerator dan heat pumps pada dasarnya

merupakan peralatanyang sama. Refrigerator dan heat pumps berbeda hanya pada tujuannya saja. Refrigerator adalah mengambil kalor (QC) dari

APLIKASI SIKLUS CARNOT

efisiensi carnot  = Wmaks yg dihasilkan/Kalor yg diberikan

Efisiensi carnot = Wmaks / Q = (T1 – T2 )/ T1

COP (coefficient of performance/ koefisien daya guna/ koefisien kerja) pada Refrigerator dan Heat pump )

APLIKASI SIKLUS CARNOT

• _{Lemari Es, Penyejuk Udara, dan Pompa Kalor}

Prinsip kerja lemari es, penyejuk udara, dan pompa kalor merupakan kebalikan mesin kalor. Masing-masing beroperasi untuk mentransfer kalor keluar dari

lingkungan yang sejuk ke lingkungan yang hangat. Seperti digambarkan pada gambar 12, dengan

melakukan kerja W, kalor diambil dari dari daerah temperatur lebih rendah, T(C) (katakanlah di dalam lemari es), dan kalor yang jumlahnya lebih besar

dikeluarkan pada temperatur tinggi, T(H) (ruangan). Anda sering dapat merasakan kalor ini bertiup di