PENGENALAN TERMODINAMIKA

PENGENALAN TERMODINAMIKA

1. Sistem Termodinamika :

Termodinamika (Thermodinamic) adalah ilmu yang berkaitan dengan perpindahan panas dan transfer energi dan perubahan sifat pada zat yang mana zat tersebut diisolasi dari sekitarnya.

Sistem (System) adalah kumpulan materi atau ruang yang ditentukan berdsarkan batasannya untuk diidentikasi atau dipelajari.

Ligkungan (Surrounding) adalah kumpulan materi atau ruang yang berada diluar sistem, dan bisa jadi kumpulan materi tersebut merupakan bentuk dari sistem lain.

Boundary adalah sebuah permukaan berifat fisik ataupun imaginer yang menyelimuti sistem dan memisahkan sistem tersebut dengan lingkungan.

Gambar 1. Ilustrasi 1 sistem boundari dan lingkungan (Source : Al Shemmeri Tarik.2010.”Engineering Thermodinamic”)

Gambar 2. Ilustrasi 2 sistem boundari dan lingkungan ( Source : training basic concepts of thermodhnamics )

2. Istilah-Istilah Dalam Termodinamika :

Tekanan (Pressure) adalah gaya yang bekerja per satuan luas pada permukaan dalam sistem.

Tekanan terdapat dua jenis yaitu Tekanan Absolut (Pabs) dan Tekanan Atmosfer (Patm). Hubungan keduanya dinyatakan dalam perumusan berikut:

Pabs = Patm + Pgauge

Berdasarkan standart SI satuan tekanan dinyatakan dalam Pascal (Pa) dimana 1 Pa = 1N/m²

Namun nilai ini untuk tujuan teknik nilainya sangat kecil sehingga biasanya menggunakan istilah kiloPascal (1kPa = 10³ Pa), megapascal (1Mpa = 10⁶ Pa) atau bars (1 bar = 10⁵)

Spesifik Volum (Specific Volume ) ( V ) adalah perbandingan antara volum dan masa zat dalam suatu sistem yang dinyatakan dalam satuan (m³/kg).

Density (ρ) adalah kebalikan dari dari sesifik volum dimana densiti merupakan perbandingan massa dengan volum yang dinyatakan dengan satuan (kg/m³). Dimana huhungan antara spesifik volum dan density dirumuskan sebagai berikut :

ρ = 1/V

Temperatur adaalah derajat atau ukuran panas atau dingin dari suatu sistem.

Energi Internal ( u ) adalah sifat dari suatu sistem meliputi semua bentuk energi yang timbul dari struktur internal zat.

Entalpi (h) adalah sifat sistem yang dijelaskan sebagi perumusan h= u + PV dimana u adalah internal energi.

Entropi ( s ) adalah keadaan ketidakteraturan yang bersifat microscopic dari suatu sistem.

3. Fase Zat

Fase (Phase) adalah keadaan dari suatu zat seperti padat, cair atau gas.

Fase Campuran (Mixed Phase) adalah terjadinya dua fase pada suatu sistem seperti es + air, air + uap dll. Pada fase campuran ini terdapat istilah dryness fraction (x) yang didefinisikan sebagai rasio antara uap murni dengan total masa campuran yang nilainya dinyatakan dalam bentuk persentase seperti 90% dry.

Saturated Vapour adalah keadaan dimana suatu zat berubah berupa gas, fase ini nilai dari dryness fractionnya sama dengan satu.

Superheated Vapour adalah keadaan dimana gas memiliki temperatur lebih tinggi dari saturated vapour sebagai contoh saturated vapour dipanaskan lagi.

4. Proses-proses termodinamika :

Pada termodinamika terdapat enam tipe proses antara lain:

Adiabatik : tidak ada perubahan energi panas pada sistem

Isothermal : tidak ada perubahan temperatur pada sistem

Isobaric : tidak ada perubahan tekanan pada sistem

Isochoric : tidak ada perubahan volum pada sistem

Isentropic : tidak ada perubahan entropi pada sistem

Isenthalpic : tidak ada perubahan entalpi pada sistem

Reference :

Engineering Thermodinamics by Tarik Al-Shemmeri

Training Introduction and Basic Consepts of Thermodynamics by Youdhiyan Prasetyo