Laporan Fisika

TERMODINAMIKA ♥ Sistem Lingkungan Termodinamika: ilmu yang mempelajari transfer energi ke kerja dan kalor. Kerja didefinisikan sebagai transfer energi yang tidak disebabkan oleh perbedaan temperatur,sedangkan kalor adalah transfer energi yang disebabkan oleh perbedaan temperatur. Dalam membahas termodinamika seringkali mengacu pada suatu sistem dan lingkungan. Sistem adalah benda (sekumpulan benda) apa saja yang diselidiki,sistem dibagi menjadi 2 yaitu : ○ sistem tertutup : terjadi jika tak ada massa yang masuk dan keluar tetapi energi dapat dipertukarkan dengan lingkungan. ○ sistem terbuka : terjadi jika massa bisa masuk dan keluar dan juga energi dapat dipertukarkan dengan lingkungan. lingkungan adalah benda – benda lainnya di alam.

♥ Persamaan Keadaan 1. Proses Isobarik : Proses perubahan keadaan sistem pada tekanan konstan.

2. Proses Isokhorik : Proses perubahan gas pada volume tetap.

3. Proses Isotermik : Proses perubahan keadaan sistem pada suhu konstan . Proses isotermik dapat digambarkan dalam grafik p – V di bawah ini. Dimana V2 dan V1 adalah volume akhir dan awal gas.

P.V = konstan ΔQ = W ΔU = C , ΔT = 0 (ΔT=0)

W = 2,3 n R T log (V1 / V2 )

4. Proses Adiabatik : Proses perubahan keadaan sistem tanpa adanya pertukaran kalor antara sistem dan lingkungan. P.V γ = konstan ΔQ = 0 ΔU = -W

Dimana γ adalah konstanta yang diperoleh perbandingan kapasitas kalor molar gas pada tekanan dan volume konstan dan mempunyai nilai yang lebih besar dari 1 (γ > 1).

Tabel Empat proses termodinamika (gas ideal monoatomik). Proses

Tetap (konstan )

Perpindaha n Kalor (Q)

Perubahan Bentuk energi dalam Hukum (ΔU) Pertama

Q = 5/2 PΔV

Usaha yang dikerjaka n (W) W=P. ΔV

Isobarik

V/T

ΔU=3/2nRΔT

Q = ΔU +

Isokhorik

P/T

Q=3/2nRΔ

0

ΔU=3/2nRΔT

Q = ΔU + W ΔU + 0 Q = ΔU

Q = nRT In V2/V1

W = nRT In V2/V1.

0

Q = ΔU + W 0+W =W

(Q = 0).

W =-3/2nR(T1 – T2)

ΔU=3/2nRΔT

T

Isotermik

P.V

Adiabatik

PΔV

W = - ΔU

♥ Hukum I Termodinamika “Jika suatu benda (misalnya krupuk) dipanaskan (atau digoreng) yang berarti diberi kalor Q, benda (krupuk) akan mengembang atau bertambah volumenya yang berarti melakukan usaha W dan benda (krupuk) akan bertambah panas (coba aja dipegang, pasti panas deh!) yang berarti mengalami perubahan energi dalam ∆U.” ΔU = Q – W atau Q = ΔU + W Dimana :

Q = kalor (Joule)

W = usaha (Joule) ΔU= perubahan energi dalam (Joule) Perjanjian : Q (+) jika sistem menerima kalor. Q (-) jika sistem melepas kalor pada lingkungan. W (+) jika sistem melakukan usaha terhadap lingkungan W (-) jika sistem menerima usaha dari lingkungan. ΔU (+)jika energi dalam gas naik. ΔU (-) jika energi dalam gas turun. Contoh soal : Dalam ruang tertutup , gas menerima kalor sebanyak 4200 J dan secara bersamaan gas melakukan usaha sebesar 1200 J . Hitung perubahan energi dalam gas itu? Naik atau turunkah energi pada gas tersebut? Dik : Q = 4200 J W = 1200 J Dit: ΔU=...?

Jawab: Q

= ΔU + W

4200 = ΔU + 1200

ΔU = 3000 J , Karena ΔU bertanda positif berarti energi dalam gas naik !

♥ Hk. II Termodinamika

Hukum II termodinamika dalam pernyataan aliran kalor . “Kalor mengalir secara spontan dari bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya.” Hukum II termodinamika dalam pernyataan tentang mesin kalor . “Tidak mungkin membuat suatu mesin kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata menyerap kalor dari sebuah reservoir dan mengubah seluruhnya menjadi usaha luar.” Hukum II termodinamika dalam pernyataan entropi “Sebuah proses alami yang bermula di dalam satu keadaan kesetimbangan dan berakhir di dalam satu keadaan kesetimbangan lain akan bergerak di dalam arah yang menyebabkan entropi dari sistem dan lingkungannya semakin besar". Entropi adalah besaran termodinamika yang menyertai perubahan setiap keadaan dari awal sampai akhir . ΔS = Q/T ΔS = kenaikan entropi Q = kalor T = suhu mutlak

♥Mesin Carnot ( siklus carnot) Mesin Carnot adalah sebuah mesin yang berdasarkan pada konsep termodinamika.Sedangkan Siklus carnot adalah mesin kalor yang merupakan hasil hipotesis beroperasi dalam suatu siklus reversibel(dapat balik).

Skema Mesin Carnot

Gambar Siklus Carnot

Pada siklus carnot berlaku :

Efisiensi Mesin Carnot :

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula :

Sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai effisiensi 100% dan dalam praktek effisiensi mesin kurang dari 50%.

DAFTAR NILAI EVALUASI TERMODINAMIKA NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

NAMA ADELIA NIKEN ADHI PERMANA PUTRA K ANASTASIA EVIRA ANNA MARTHEA V BAGUS INDRIATMOJO BRIGITTA MUTIARA A CLARA C DESY OKTAVIA FEBRIATY IVANA M.T FEBRY VALENTINUS FRIANDI HASYMI SURYA HENDRI AGUNG HIDAYATUNNISA KHRISTINA JULITA PINTANI MEITY C M. FRIHASTANTO NIKI LAUDA S NORISA JUMALA NOVITRIO EKA H NUANSA MARE A.G QALBUN SALIM RHOPI KLAWA SAFRUDIN NAGUSLA STEPHANIE VANIA SVETLANA TETRYAKOVA W YUNI PRISKA ZEVY AUGRIND LIMIN

KET : STEVILLA R : sakit

NILAI 100 85 80 80 100 100 100 75 90 85 85 85 85 85 90 90 85 100 100 85 80 80 90 75 90 90 90 90