Tinjauan Pustaka TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

proses alam lainnya. Proses di dalam diri manusia juga merupakan proses konversi energi yang kompleks, dari input energi kimia dalam maka akan menjadi energi gerak berupa segala kegiatan fisik manusia, dan energi yang sangat bernilai yaitu energi pemikiran. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka prinsip alamiah dalam berbagai proses termodinamika direkayasa menjadi berbagai bentuk mekanisme untuk membantu manusia dalam menjalankan kegiatannya. Mesin-mesin transportasi darat, laut, maupun udara merupakan contoh yang sangat dikenal dari mesin konversi energi, yang merubah energi kimia dalam bahan bakar atau sumber energi lain menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak atau perpindahan di atas permukaan bumi, bahkan sampai ke luar angkasa. Pabrik-pabrik dapat memproduksi berbagai jenis barang, digerakkan oleh mesin pembangkit energi listrik yang menggunakan prinsip konversi energi panas dan kerja. Untuk kenyamanan hidup, dimanfaatkan mesin air conditioning, mesin pemanas, dan refrigerators yang menggunakan prinsip dasar thermodinamika. Aplikasi thermodinamika yang begitu luas dimungkinkan karena perkembangan ilmu termodinamika sejak abad 17 yang dipelopori dengan penemuan mesin uap di Inggris, dan diikuti oleh para ilmuwan termodinamika seperti Willian Rankine, Rudolph Clausius, dan Lord Kelvin pada abad ke 19. Pengembangan ilmu termodinamika dimulai dengan pendekatan makroskopik, yaitu sifat termodinamis didekati dari perilaku umum partikel-partikel zat yang menjadi media pembawa PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI energi, yang disebut pendekatan termodinamika klasik. Pendekatan tentang sifat termodinamis suatu zat berdasarkan perilaku kumpulan partikel-partikel disebut pendekatan mikroskopis yang merupakan perkembangan ilmu termodinamika modern, atau disebut termodinamika statistik. Pendekatan termodinamika statistik dimungkinkan karena perkembangan teknologi komputer, yang sangat membantu dalam menganalisis data dalam jumlah yang sangat besar.

2.3.2 Hukum Pertama Termodinamika

Hukum pertama termodinamika merupakan hukum konservasi energi. Pernyataannya menyebutkan bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun dihancurkan. Bila panas diberikan pada suatu sistem, maka sistem tersebut akan berekspansi dan memberikan kerja disekeliling sistem. Tetapi disamping itu, pemanasan terhadapan sistem akan memberikan pertambahan molekular dari zat dan pertambahan jarak antara molekul-molekul sistem karena berekspansi. Energi yang diperlukan dalam hal ini disebut energi dalam internal energi. Jadi sebagian panas yang diberikan diubah untuk pertambahan energi dalam. Selain itu sistem mengalami pertambahan energi kinetik dan energi potensial, akibat dari gaya luar seperti gaya gravitasi dan lain-lain. Perubahan dalam energi keseluruhan di dalam suatu sistem dicerminkan dalam perubahan pada berbagai bentuk energi yang membentuk energi dalam keseluruhan, sebagai berikut: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PE d EK d dll ..., du de + + + = 2.8 Prinsip kekekalan massa pada sistem aliran juga dapat diterapkan dalam proses kesetimbangan energi yang digunakan untuk menunjukan adanya kebocoran aliran massa dari suatu proses atau perlengkapan yang nantinya dianggap sebagai kerugian energi. Gambar 2.1 Diagram Kesetimbangan Energi Pada diagram kesetimbangan energi Gambar 2.1 menunjukan aliran massa dan jumlah energi yang masuk dan keluar dari diagram tersebut, didapatkan persamaan umum energi sebagai berikut: W V p U 2 V m z g m Q V p U 2 V m z g m 2 2 2 2 21 2 2 2 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 + + + + = + + + + 2.9 dimana Tekanan Energi pV keluar dan masuk parameter 1,2 Internal Energi U luar Kerja W Kinetik Energi 2 mv masuk yang Energi Q Potensial Energi mgz 2 = = = = = = =