Sistem Termodinamika Hukum Termodinamika I.

BAB 2 TINJAUAN SINGKAT

DASAR TERMODINAMIKA DAN PERPINDAHAN PANAS.

2.1 Dasar Termodinamika.

Termodinamika merupakan suatu bidang ilmu pengetahuan tentang yang berurusan dengan kalor, kerja dan sifat substansi yang berkaitan dengan kerja atau kalor. Seperti halnya pengetahuan ilmu-ilmu dasar, termodinamika berbasiskan pengalamaneksperimental yang kemudian diformulasikan dalam beberapa hukum dasar, seperti yang kita ketahui antara lain hukum termodinamika pertama, kedua dan ketiga.

2.1.1 Sistem Termodinamika

Terdapat dua jenis sistem termodinamika, yaitu sistem tertutup dan sistem terbuka. yang digambarkan sebagai berikut. Sistem Tertutup Boundary layer Q W Sistem Terbuka W Q Out In Fluida kerja Fluida kerja Pada sistem tertutup yang melintasi garis batas boundary layer hanyalah aliran kalor dan kerja saja, sedangkan pada sistem terbuka, fluida kerja juga melintasi batas dari sistem. Dalam analisis termodinamika pada sistem tertutup biasanya digunakan massa atur control mass dan pada siklur terbuka digunakan volume atur control volume. Perubahan keadaan pada substansi kerja fluida kerja, menunjukkan proses termodinamika. Proses termodinamika pada sistem tertutup disebut proses tanpa aliran non-flow Processes, dan persamaan pokok yang berlaku adalah hukum termodinamika pertama. Untuk proses sistem terbuka, atau disebut proses dengan aliran flow-processes’, ketentuan pokok yang berlaku adalah persamaan energi aliran mantap steady flow energy equation. Windy Hermawan Mitrakusuma B2-Termodinamika dan Perpindahan Panas - 11 Tingkat keadaan termodinamika suatu sistem pada suatu saat tertentu dinyatakan dengan sifat-sifat termodinamikanya, baik sifat intensif ataupun sifat eksensif. Sifat intensif dari suatu sistem tidak bergantung pada ukuran sistem, sebagai contoh adalah tekanan, temperatur. Sifat ekstensif tergantung dari ukuran sistem, contohnya adalah volume V, energi dalam U, entalpi H, entropi S, dan lain sebagainya. Sifat ekstensif dapat diubah menjadi seolah-olah bersifat intensif dengan cara membaginya dengan ukuran sistem tersebut biasanya massa, sehingga dikenal dengan volume spesifik v, entalpi h, entropi s, energi dalam u, dan lain sebagainya. Kalor yang ditambahkan kedalam sistem dinyatakan dengan Q dan berharga positif, dan kerja yang dilakukan oleh sistem juga positif dinyatakan dengan W. Harga spesifiknya per satuan massa fluida kerja disebut dengan q dan w.

2.1.2 Hukum Termodinamika I.

Dari pernyataan dQ dW = ∫ ∫ , yang artinya bahwa energi hanya dirubah bentuk atau lebih dikenal dengan hukum kekekalan energi. Karena substansi kerja fluida kerja juga mengalami perubahan energi dalam maka persamaan untuk sistem tertutup menjadi : δ δ Q dU W = + Yang mana setelah diintegrasi menghasilkan Q W U U − = − 1 2 Pada sistem tertutup juga berlaku : W pdV = ∫ dimana p adalah tekanan dan V adalah volume fluida kerja pada suatu waktu tertentu. Proses non aliran yang reversibel Berikut ini adalah proses-proses yang dianggap reversibel.

a. Proses volume konstan