Laporan Presentasi Kel. 8 Xi Ia 3 Anastasia Evira, Clara Corinsta, Febry Valentius Hasymi Surya. Mesin Pendingin Dan Hukum Iii Termodinamika April 2009. Sman 2 Palangkaraya

TUGAS FISIKA LAPORAN PRESENTASI

Mesin P endingin & Hukum III Ter modinamika

CREATED BY :

GROUP 8 (EIGHT) ANASTASIA EVIRA CLARA CORINSTA FEBRY VALENTIUS HASYMI SURYA

XI IA 3 APRIL 2009 SMA NEGERI 2

PALANGKARAYA TUGAS FISIKA LAPORAN PRESENTASI

Mesin P endingin & Hukum III Ter modinamika

CREATED BY :

GROUP 8 (EIGHT) ANASTASIA EVIRA CLARA CORINSTA FEBRY VALENTIUS HASYMI SURYA

XI IA 3 APRIL 2009 SMA NEGERI 2

PALANGKARAYA ii

First of all, praise for the God Almighty that always blessing us every time. Thanks so much for our teachers, Mr. Rudy Hilkya, who helped us to finish the presentation, and now this report can finished through consultation. And of course, a big thanks to our family and our friends, who brought support and helped us. The report explains about Mesin Pendingin & Hukum III Termodinamika . This report was made to fill the grade of our Science and to develop our Physics competence. That means, after learn this report we expect that our English skill decrease. We got the materials about Mesin Pendingin & Hukum III Termodinamika from internet and many books. We try hard to look for the material in order to that we can explain as good as we can to our friend. We are expecting that our report can useful to develop our Physics skill. Last but not least, please forgive us, if we make a mistake in our presentation or in this report. We hope some suggestions, comments, or critically from teachers and friends, that can develop our knowledge about problems in our report. Hopefully, this report can provide optimal benefits to learners. God Bless Us!!!! Best Regards,

Group 8 (Eight)

iii

Cover 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i Cover 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii Preference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii

Content . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv The Presentation: Mesin Pendingin & Hukum III Termodinamika . . . . . . . . . . . . .

1

The Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

The Alternative Answers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

Score . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

Gallery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

iv

THE PRESENTATION: HAND OUT VERSION:

HUKUM III TERMODINAMIKA & MESIN PENDINGIN ( KELOMPOK 8 XI IA 3 )

HUKUM III TERMODINAMIKA • “ Entropi kristal murni pada suhu nol absolut adalah nol” Pada suhu nol absolut (T = 0 K) o Tidak terjadi pergerakan atom o Tidak ada kekacauan termal o Struktur kristalin dianggap sempurna Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Kondisi absolute zero/nol absolut merupakan kondisi pada saat semua pergerakan molekul-molekul panas ( energi kinetik ) dapat dipindahkan dan seluruh energi dapat didistribusikan secara acak. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol. 1

MESIN PENDINGIN Kalor dapat dipaksa mengalir dari benda dingin ke benda panas dengan melakukan usaha pada sistem. Peralatan yang bekerja dengan

cara seperti ini disebut mesin pendingin, sedangkan proses yang dialami sistem atau pompa kalor disebut proses pendinginan. Peralatan sehari-hari yang termasuk mesin pendingin adalah refrigerator/lemari es (kulkas) dan pendingin ruangan ( air conditioner ). Definisi koefisien performansi :





Cp

=

Q2 W

1 1 = Q2 Q1 − Q2 Q1 −1 = Q2 Q1 − Q2 = Q2 Cp =



Cp

1

1 T1 T1 − T2 T2 −1 = T2 T1 − T2 = T2

Dengan :  Cp : koefisien performansi / efisiensi mesin pendingin  W : usaha listrik yang dibutuhkan ( J/joule )  Q1 : kalor yang dilepas/kalor lingkungan ( J/joule )  Q2 : kalor yang diserap/kalor yang ditarik dari ruangan pendingin ( J/joule )  T1 : suhu lingkungan ( K/Kelvin )  T2 : suhu ruangan pendingin ( K/Kelvin )

2

OTHER TEXT INFORMATION: MESIN PENDINGIN Prinsip-prinsip Refrigerasi dan Pengkondisian udara Refrigerasi adalah perpindahan kalor dari suhu rendah ke tempat lain yang suhunya lebih tinggi

Refrigerasi adalah menurunkan temperatur ruangan atau benda dan mempertahankan sehingga temperaturnya lebih rendah dari temperatur lebih rendah dari temperatur llingkungannya Pengkondisian udara adalah pengaturan kondisi udara yang meliputi : Temperatur, kelembaban, Kualitas, dan Sirkulasi Prinsip-prinsip dasar pada Refrigerasi 1. Fusi yaitu perubahan fase padat menjadi cair 2. Titik didih yaitu temperatur awal perubahan fase cair menjadi fase uap. Titik didih berhubungan dengan tekanan 3. Kalor laten penguapan yaitu kalor yang diperlukan untuk menguapkan cairan sebanyak 1 kg dari keadaan cair jenuh menjadi uap jenuh 4. Panas lanjut yaitu keadaan uap setelah melebihi keadaan uap jenuh 5. Dingin lanjut yaitu keadaan cairan setelah melewati keaaan cair jenuh 6. Kondensasi yaitu perubahan fase dari keadaan uap jenuh menjadi cair jenuh. Pada proses kondensasi terjadi pelepasan kalor 7. Proses throtlling berlangsung ireversible tettapi entalpi konstan

Mes in Refriger asi

Kerja mesin refrigerasi dinyatakan dalam koefesien unjuk kerja atau COP 3

HUKUM III TERMODINAMIKA Third law of thermodynamics, about absolute zero temperature As a system asymptotically approaches absolute zero of temperature all processes virtually cease and the entropy of the system asymptotically approaches a minimum value; also stated as: "the entropy of all systems and of all states of a system is zero at absolute zero" or equivalently "it is impossible to reach the absolute zero of temperature by any finite number of processes". 

 The Third Law of Thermodynamics : This law states if all the thermal motion of molecules (kinetic energy) could be removed, a state called absolute zero would result and all energy would be randomly distributed.

 Hukum III Termodinamika Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

4

THE EVALUATION:

Evaluasi Hukum III TERMODINAMIKA & MESIN PENDINGIN ( Kelompok 8, XI IA 3 )  Nama :  Rombel : XI IA 3  Hari & tanggal : 1. Sebutkan isi Hukum III Termodinamika ! 2. Diketahui koefisien performansi sebuah mesin pendingin adalah 4,0. dengan suhu pada pendingin sebesar -15˚ C. Hitunglah suhu lingkungan! 3. Mesin pendingin bekerja pada suhu -18˚ C dan membuang kalor pada suhu 32˚ C. Hitunglah efisiensi mesin pendingin! 4. Diketahui sebuah kulkas memiliki koefisien performansi 7,0. Jika suhu ruangan di luar kulkas adalah 30° C, berapakah suhu paling rendah di dalam kulkas yang dapat diperoleh? 5. Hitunglah koefisien mesin pendingin untuk mengubah 1 kg air bersuhu 25˚ C menjadi es seluruhnya dengan daya 500 W selama 30 menit ( L = 3,36.105 J/kg )! It’s easy, isn’t it??? So, do it by yourself, the best of you!!! 5

THE ALTERNATIVE ANSWERS:

LEMBAR JAWABAN Hukum III TERMODINAMIKA & MESIN PENDINGIN ( Kelompok 8, XI IA 3 ) Nama : Rombel : XI IA 3 Hari & tanggal : ( Do it carefully, and good luck, guys… )

1. Sebutkan isi Hukum III Termodinamika ! ~ Isi Hukum III Termodinamika, yaitu : “ Entropi kristal murni pada suhu nol absolut adalah nol” 2. Diketahui koefisien performansi sebuah mesin pendingin adalah 4,0. dengan suhu pada pendingin sebesar -15˚ C. Hitunglah suhu lingkungan! ~ * Diketahui : Cp = 4,0 T2 = -15˚ C = 258K * Ditanya : T1 = … ?

6

* Jawab : Cp

=

4,0 =

T2 T1 − T2

258 T1 - 258

4,0 (T1 - 258) = 258 4T1 - 1032 = 258 4T1 = 258 + 1032 4T1 = 1290 T1 = 1290 4 T1 = 322,5 K atau 49,5˚ C 3. Mesin pendingin bekerja pada suhu -18˚ C dan membuang kalor pada suhu 32˚ C. Hitunglah efisiensi mesin pendingin! ~ * Diketahui : T2 = -18˚ C = 255K T1= 32˚ C = 305K * Ditanya : Cp =… ? * Jawab : Cp

=

T2 T1 − T2

Cp =

255 (305 - 255)

Cp = 255 50 Cp = 5,1 7

4. Diketahui sebuah kulkas memiliki koefisien performansi 7,0. Jika suhu ruangan di luar kulkas adalah 30° C, berapakah suhu paling rendah di dalam kulkas yang dapat diperoleh? ~ * Diketahui : Cp = 4,0 T2 = -15˚ C = 258K * Ditanya : T1 = … ? * Jawab : Cp

=

7,0 =

T2 T1 − T2

T2

303 - T2 7,0 (303 – T2 ) = T2 2121 - 7T2 = T2

T2 + 7T2 = 2121 8T2 = 2121 T2 = 2121 8 T2 = 265,125 K atau 7,87˚ C 5. Hitunglah koefisien mesin pendingin untuk mengubah 1 kg air bersuhu 25˚ C menjadi es seluruhnya dengan daya 500 W selama 30 menit ( L = 3,36.105 J/kg )! ~ * Diketahui : m = 1kg T1 = 25˚ C = 298K T2 = 0˚ C = 273K (es) P = 500W t = 30 menit = 1800 s L = 3,36. 105 J/kg 8

* Ditanya : Cp = … ? * Jawab : # W = P.t W = 500. 1800 = 900.000J # Q2 = m. L + m. c. ∆T Q2 = 1. 3,36. 105 + 1. 4200 . ( 298 – 273 ) Q2 = 4,41. 105 J # Cp =

Q2 W

Cp = 4,41. 105 9. 105 Cp = 0,5

9

SCORE No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Name Adelia Niken Adhi Permana Anastasia Evira Anna Marthea Bagus Indriatmojo Brigitta Mutiara Clara Corinsta Desy Oktavia Elsera Selila Evanphilo Ibie Febriaty Ivana Febry Valentius Friandi Hasymi Surya

Score 85 83 82 82 83 81 83 82 61 81 -

Comment Excellent Excellent Tentor Excellent Excellent Excellent Tentor Excellent Excellent Excellent More Attention Tentor Excellent Tentor

10

15.

Hendry Agung

81

Excellent

16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. • • • •

Hidayatunissa Khristina Julita Meity Cyntia Muh. Frihastanto Niki Lauda Norisa Jumala Novitrio Eka Nuansa Mare Olvi Debora Qalbun Salim Rhopi Klawa Safrudin Nagusla Stephanie Vania Stevilla Rosalia Svetlana Tetryakova Yeni Adriana Yuni Priska Zevy Augrind

83 62 62 82 83 73 66 82 48 81 63 66 61 86 68 83 86 81

Excellent More Attention More Attention Excellent Excellent Good Job More Attention Excellent More Attention Excellent More Attention More Attention More Attention Excellent More Attention Excellent Excellent Excellent

< 70 = More Attention 70-79 = Good Job 80-89 = Excellent > 89 = Wonderfull 11

GALLERY Let’s see the situation when our group does the presentation. So serious!

12

13

14

15

Kanginan, M. Sc.; Ir. Marthen. 2006. Fisika untuk SMA Kelas XI semester II. Jakarta: Penerbit Erlangga. Kanginan, M. Sc.; Ir. Marthen. 1996. Fisika SMA. Jakarta: PenerbitErlangga. Wikipedia.com/thermodynamics Scribd.com (searching the file of thermodynamics and refrigerator) Google.com (searching the file of thermodynamics and refrigerator) etc.

16