xxxix thermodinamika sangat penting, karena dipakai untuk menganalisis kondisi
operasi berbagai alat atau mesin yang berhubungan dengan panas dan kerja Sunyoto dkk., 2008
2.3.1 Temperatur
Apabila dua sistem atau dua benda, yang satu terasa panas sedangkan lainnya terasa dingin, dipertemukan atau dirapatkan, sesudah beberapa waktu
yang satu terasa panasnya berkurang sedangkan yang lain dinginnya berkurang, dan akhirnya tercapailah suatu keadaan kesetimbangan dimana tidak ada lagi
perubahan yang terjadi. Dalam keadaan kedua sistem disebut bertemperatur sama. Temperatur suatu zat merupakan sifat zat bersangkutan, artinya temperatur adalah
karakteristik keadaan setimbangnya Olson et al., 1993. Jika sebuah sistem atau fluida dalam sebuah volume kontrol tidak dalam
keseirnbangan thermal dengan lingkungannya energi akan menembus melalui batas sistem atau permukaan kontrolnya. Energi yang dipindahkan itu disebut
panas. Panas
heat transfer
mempunyai harga positif bilamana panas dipindahkan ke sistem atau ke fluida ketika sistem atau fluida itu melalui volume kontrol yang
dikehendaki, dan negatif bilamana panas dipindahkan dari sistem atau fluida dalam volume kontrol. Panas bukan sifat zat melainkan energi dalam keadaan
transisi atau peralihan. Kuantitas panas yang dipindahkan dinyatakan dengan
Q
, dan dengan
q
bila dilihat sebagai energi per satuan massa.
2.3.2 Kapasitas Kalor dan Kalor Jenis
Bila energi panas ditambahkan pada suatu zat, maka temperatur zat itu biasanya naik pengecualian bila terjadi perubahan fasa, seperti penguapan.
Jumlah energi panas
Q
yang diperlukan untuk menaikkan temperatur suatu zat adalah sebanding dengan perubahan temperatur dan massa zat itu dirumuskan
sebagai persamaan 2.3 Tipler, 1998.
T C
Q D
= .
...................................persamaan 2.3
dengan
C
adalah kapasitas panas zat, yang didefinisikan sebagai energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur suatu zat satu derajad. Kalor jenis
c
adalah kapasitas kalor per satuan massa.
xl
m C
c =
.........................................persamaan 2.4
Satuan energi panas historis, kalori, mula-mula didefinisikan sebagai jumlah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur satu gram air satu
derajat celcius atau satu Kelvin. Panas merupakan bentuk lain dari energi, maka tidak diperlukan satuan khusus untuk panas yang berbeda dari satuan energi lain.
Kalori didefinisikan dengan menggunakan satuan SI untuk energi yaitu joule. 1 kal = 4,184 joule
Panas jenis air konstan meliputi jangkauan temperatur yang lebar, panas jenis sebuah benda dapat diukur dengan memanaskan benda sampai suatu
temperatur tertentu, dan menempatkannya dalam bejana kalorimeter air yang massa
dan temperaturnya
diketahui, kemudian
mengukur temperatur
kesetimbangan akhir. Jika seluruh sistem terisolasi dari sekitarnya maka panas yang keluar dari benda sama dengan panas yang masuk ke air dan wadahnya.
masuk keluar
Q Q
=
ia f
w w
ia f
a a
f ib
T T
c m
T T
c m
T T
mc -
+ -
= -
........persamaan 2.5
dengan
T
ia
adalah temperatur awal air dan wadahnya, dan
T
f
adalah temperatur kesetimbangan. Sedangkan
m
a
dan
m
w
merupakan massa air dan massa wadah yang diikuti dengan masing-masing nilai kalor jenisnya.
2.3.3 Perpindahan Panas
