360 likes | 571 Views
BAB 1. KONSEP DASAR. TERMODINAMIKA adalah satu sains yang mempelajari tentang penyimpanan ( storage ), pengubahan ( transformation ), dan pemindahan ( transfer ) energi. FORMS OF ENERGY.
E N D
BAB 1 KONSEP DASAR
TERMODINAMIKA adalahsatusains yang mempelajaritentangpenyimpanan (storage), pengubahan (transformation), danpemindahan (transfer) energi
Dalamtermodinamika, kitaakanmenyusunpersamaanmatematis yang menghubungkantransformasidan transfer energidenganvariabel-variabelmakroskopis, sepertitemperatur, volume, dantekanan, yang menggambarkansistemtermodinamis. Hukum-hukumTermodinamika
Hukum-hukumTermodiamika: Hukum ke-0 : mendefinisikantemperatur (T) Hukuj ke-1 : mendefinisikanenergi (U) Hukum ke-2 : mendefinisikan entropy (S) Hukum ke-3 : mendefinisikannilai S pada 0 K
SEKELILING SISTEM BOUNDARY SISTEM TERMODINAMIS Sistemtermodinamisadalahbagiandarisemesta yang menjadiperhatian/ sekumpulan senyawa yang terdiri dari partikel-partikel atom dan molekul
SISTEM TERISOLASI TERTUTUP TERBUKA
PROPERTY DAN KEADAAN SISTEM SISTEM HOMOGEN HETEROGEN • Minuman kopi • Udara • Air teh + es
Fasaadalahsejumlah material yang • Memilikikomposisiseragam/homogen • Dapatdibedakansecarafisikdenganfasalainnya • Dapatdipisahkansecaramekanikdarifasalainnya • Contohsistemsatufasa ( = 1): • Air murni • Udara (N2, O2, Ar, CO2) • Contohsistem 2 fasa: • Es dalam air • Susu (butiranlemakdalamlarutan air)
Property adalahbesaran yang digunakanuntukmenggambarkansuatusistempadakeadaankese-imbangan. State/keadaansuatusistemadalahkondisidarisistemtersebutsebagaimanadinyatakandengannilaidaripropertynyapadasuatusaattertentu. Property yang umumdigunakanuntukmenggambar-kansuatusistemadalahtekanan (P), temperatur (T), volume (V), internal energy (U), enthalpy (H), entropy (S), jumlah mol (ni), massa (m), kecepatan (u), danposisi.
Property memilikinilaiunikapabilasuatusistemberadadalamkeadaantertentu, dannilainyatidaktergantungpadajalannyaproses, hanyatergantungpadakeadaanawaldankeadaanakhirdarisistem. Secaramatematis: diferensialeksak Perubahan property ketikasistemberubahdarikeadaan 1 kekeadaan 2
V = 1,012 cc/g V = 1,003 cc/g V = 1,091 cc/g
PROPERTY EKSTENSIF INTENSIF (vol. spesifik) (vol. molar)
JUMLAH/UKURAN Massa (m) Jumlah mol (n) Volume total (Vt)
KESEIMBANGAN TERMODINAMIK: PROSES Keseimbanganadalahsuatukeadaan yang statis, tidakadaperubahan, bahkantidakadakecenderung-an untukberubah. Suatusistemberadadalamkeseimbangantermo-dinamikapabilapropertynya(T dan P) konstandarisatutitikketitiklainnyadantidakadakecenderung-an untukberubahdenganwaktu.
Apabilatemperatursebagian boundary darisistemtiba-tibanaik, makaakanterjadiredistribusispontansampaisemuabagiansistemmemilikitemperatur yang sama. Ketikasuatusistemberubahdarisatukeadaankeseimbangankekeadaankeseimbanganlainnya, makalintasan yang dilaluisistemtersebutdinamakanproses.
Jikadalamperjalanannyadarisatukeadaankekeadaanlainnya, sistemmelewatikeadaan yang hanyasedikitsekali (infinitisimal) menyimpangdarikeseimbangan, makadikatakanbahwasistemmengalamiprosesquasiequilibrium, dansetiapkeadaandalamtahapanprosestersebutdapatdianggapsebagaikeadaankeseimbangan. Proseskompresidanekspansi gas dalam internal combustion engine dapatdidekatidenganprosesquasiequilibrium.
PROSES REVERSIBEL Prosesreversibeladalahproses yang arahnyadapatdibalikkarenaadanyaperubahaninfinitisimal (extremely small) darikondisieksternal.
RESUME: PROSES REVERSIBEL • Tanpafriksi • Perubahannyadarikeadaankeseimbanganadalahkecilsekali (infinitesimal) • Melewatiserangkaiankeadaankeseimbangan • Disebabkanolehketidakseimbangangaya yang besarnya infinitesimal • Arahnyadapatdiubahdisebarangtitikolehadanyaperubahaneksternal yang besarnya infinitesimal • Jikaarahnyadibalik, makaakanmelewatijalursemuladanakankembalikekeadaansistemdansekelilingmula-mula.
Diagram PV Dilakukanpercobaanpadatemperaturtetap . . . . . . P1 V1 P2 V2 Pn Vn
P1 • P2 • • • P Pn • Vn V V2 V1
dl KERJA/WORK (W) (1.1) F Gaya yang dikenakanoleh piston terhadapfluidadalamsilinder: F = P A Pergeseran piston: (1.2)
F dl F searahdenganpergeseranpiston (dl) menurutpers. (1.1) Wpositif. Volume gas dalamsilindermengecildVtnegatif. Penggabunganpers. (1.1) dan (1.2) menghasilkan: Karena A konstanmaka: (1.3)
P Iniadalahluasdibawahkurva yang diarsir, denganlebar - Vtdantinggiantara P1 dan P1’. P1’ P1 Vt Vt 26
Jikaprosesberubahdari P1ke P2denganmelaluiserangkaianprosesreversibel, makausaha total adalahjumlahdarisemuasegmen-segmenluasankecil. P2 (1.4) P P1 Vt Vt 27 27
PANAS (HEAT) 28 28
Transfer energi 29 29
Energi ditransfer dalam bentuk kerja: tumbukan antar partikel Secara makroskopis tak teramati Harus ada satu besaran makroskopis yang mewakili transfer energi dalam skala mikroskopis TEMPERATUR