Hukum 2
Termodinamika
Disusun Oleh:
Nur Aulia Rizqi Rahmani 2250075049
Max Karl Ernst Ludwig Planck
William Thomson, Baron Kelvin of Largs
Asumsi Kelvin - Planck
Asumsi ini menyatakan bahwa tidak mungkin ada siklus termodinamika yang hanya
menghasilkan kerja tanpa adanya transfer panas dari suatu sumber panas. Dalam kata lain, tidak mungkin ada mesin yang dapat menciptakan energi keluaran tanpa
membuang energi ke lingkungan sekitarnya.
Asumsi Kelvin - Planck
Rudolph Julius Emanuel Clausius
Asumsi Clausius
Asumsi ini menyatakan bahwa tidak mungkin ada siklus termodinamika yang hanya
menghasilkan transfer panas dari suatu objek dengan suhu lebih rendah ke suatu objek
dengan suhu lebih tinggi tanpa adanya kerja eksternal yang dilakukan pada sistem.
Asumsi Clausius
Nicolas Léonard Sadi Carnot
Asumsi Carnot
Prinsip Carnot menentukan batasan efisiensi maksimum yang dapat dicapai oleh mesin panas apa pun. Singkatnya, prinsip ini menyatakan bahwa efisiensi dari suatu siklus termodinamika bergantung sepenuhnya pada perbedaan suhu antara reservoir panas dan dingin.
Prinsip Carnot menyatakan:
1. Tidak ada mesin yang bisa lebih efisien daripada mesin reversibel (mesin panas Carnot) yang beroperasi antara reservoir suhu tinggi dan suhu rendah yang sama.
2. Efisiensi dari semua mesin reversibel (mesin panas Carnot) yang
beroperasi antara reservoir suhu konstan yang sama adalah sama, tanpa memperhatikan zat kerja yang digunakan atau detail operasional.
Prinsip Carnot
Carnot Efficiency
Salah satu konsekuensi dari hukum kedua termodinamika adalah perkembangan sifat fisik materi yang dikenal sebagai entropi (S).
Perubahan dalam sifat ini digunakan untuk menentukan arah proses yang diberikan. Entropi mengukur energi dari suatu zat yang tidak lagi tersedia untuk melakukan kerja yang berguna. Hal ini berhubungan dengan hukum kedua karena hukum kedua memprediksi bahwa tidak semua panas yang diberikan ke suatu siklus dapat diubah menjadi jumlah kerja yang sama.
Beberapa panas harus ditolak.
Entropi
Menurut Clausius, entropi didefinisikan melalui perubahan entropi S dari suatu sistem. Perubahan entropi S, ketika jumlah panas Q ditambahkan ke sistem melalui proses reversibel pada suhu konstan, didefinisikan sebagai:
Di mana Q adalah energi yang ditransfer sebagai panas ke atau dari sistem selama proses, dan T adalah suhu sistem dalam kelvin selama proses. Satuan SI untuk entropi adalah J/K.
Entropi
Hukum kedua termodinamika juga dapat dinyatakan sebagai ∆S≥0 untuk siklus tertutup.
Dengan kata lain:
Entropi dari suatu sistem terisolasi tidak pernah berkurang. Dalam proses termodinamika alami, jumlah entropi dari sistem termodinamika yang berinteraksi meningkat.
Entropi
Soal
Suatu hari dengan panas udara sebesar 37oC ada sumur air dalam dengan suhu 100oC. Suatu mesin termodinamik bekerja antara dua reservoir tersebut dan digunakan untuk menaikkan air. Bila sejumlah 50 kg air dinaikkan setinggi 40 m.
Berapa kalor yang masuk ke dalam sumur dan tentukan efisiensi termik! (g= 9,8 m/det-2).
Dik: Dit:
T1 = 37oC Qin = ?
T2= 100oC ŋ = ?
Massa = 50 kg H =40 m
g= 9,8 m/det-2
Soal
Menentukan besar kerja yang dilakukan sistem
W = m.g.h = 50.9,8.40 = 19600 J
Menentukan efisiensi termik (1) ŋ = () x 100%
ŋ = () x 100%
ŋ = 16,89%
Menentukan kalor yang diserap
Q2 = 116044,44 J W = Q1 – Q2
19600 = 116044,44 – Q1 Q1 = 96444,44 J
Menentukan efisiensi termik (2) ŋ = () x 100%
ŋ = () x 100%
ŋ = 16,89%
CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo, and includes icons by Flaticon, and infographics & images by Freepik
Terima kasih
Disusun Oleh:Nama: Nur Aulia Rizqi Rahmani NIM: 2250075049
Mata Kuliah: Dinamika Kimia
Dosen Pengampu: Dr. Anceu Murniati, M.Si
Kimia Eksekutif 2022
