1. Arfentha Sari 2. Qurotul Novida Barmoyo 3. Oneis Rouf Haqiem 4. Choirun Nisa 5. Novia Anggraini 6. Dyah Kusumawati 7. Risa Agustin 8. Dian Anggara 9. Mustafa Basfi Alkhalayani

10 318 4020 10 318 4076 10 318 4082 10 318 4205 10 318 4210 10 318 4217 10 318 4222 10 318 4227 10 318 4232

PENDIDIKAN FISIKA NON REGULER 2010

Hasil eksperimen : usaha dapat diubah menjadi kalor seluruhnya . Misal : Di dalam fluida (sistem) bila dua benda digosokkan satu terhadap yang lain maka usaha yang hilang timbul sebagai kalor dalam sistem. Apakah proses sebaliknya dapat terjadi? Dapatkah kalor diubah menjadi usaha sebenarnya?

Hukum Pertama Termodinamika Q = U W

Apakah Menurut hukum ini konversi tersebut dapat terjadi???

Hal tersebut amat penting di dalam kehidupan sehari-hari, karena konversi ini merupakan dasar semua mesin bakar, yaitu bahan bakar menghasilkan kalor dan kalor ini dikonversikan menjadi tenaga mekanik.

Untuk Proses U = 0 (energi dalam tidak berubah) Q = -W Ekspansi isotermal g.i, kalor seluruhnya dapat diubah menjadi usaha luar W Dari segi praktek, proses tersebut Q tidak dapat diambil manfaatnya sebab yang dikehendaki adalah perubahan kalor menjadi usaha luar tanpa henti. Selama sistem diberi kalor, diharapkan sistem dapat menghasilkan usaha.

Di dalam proses ekspansi isotermal tersebut, berarti piston harus bergeser terus sehingga sistem akan mempunyai volume yang tak terbatasP

i

T0

V awal

V

Agar secara praktis dapat berguna, konversi harus dapat berjalan tanpa henti tanpa memerlukan volume yang tak berhingga maka suatu jalan keluarnya adalahdengan menggunakan rangkaian proses tidak hanya satu proses tunggal saja

P P1 P2 A Q3 B Q2 V1 V2 V C Q1

Rangkaian proses tersebut adalah siklus atau daur yaitu rangkaian proses sedemikian rupa sehingga keadaan sistem pada akhir proses sama dengan awalnya sehingga proses sama dengan keadaan awalna sehingga proses dapat diulang Pada diagram, siklus tergambar sebagai kurva tertutup

Dari P,V gas mengalami proses ekspansi isotermik sampai P2 V2 pemanasan kemudian kompresi isokhorik sampai P1 V1 ( kembali semula ) Netto usaha yang dilakukan oleh sistem = luas bagian yang terarsir Pada akhir siklus, energi dalam sistem sama dengan semula.

Beberapa ilustrasi siklus sebagai berikut : berlakunya 3 hal:

Uf = Ui

SIKLUS DIESEL

Q = -W

ii) Selama suatu siklus, sistem melakukan sejumlah usaha dan sejumlah usaha lain diadakan pada sistem. Bila : sistem menjalani siklus searah jarum jam (clockwise) maka mesin menghasilkan usaha W=- W SIKLUS OTTO (mesin kalor)

Sistem menjalani siklus berlawanan dengan arah jarum jam (counter clockwise) sehingga memerlukan usaha luar W= W (mesin pendingin)a

Tetap berlaku :

. .... (1)

SIKLUS SARGENT

iii) Pada suatu siklus terdapat: cabang : sistem menyerap kalor cabang : sistem melepas kalor

Semua eksperimen menyatakan : Tidak mungkin mesin kalor dalam suatu siklus hanya menyerap kalor saja selain menghasilkan sejumlah usaha. Selalu ada bagian tertentu dari siklus dimana mesin melepas sejumlah kalor pada lingkungan. Dengan kata lain, Mesin kalor tidak mungkin mengkonversikan seluruh kalor yang diserapnya menjadi usaha. Disebut hukum kedua termodinamika.

Perumusan Hukum Kedua Termodinamika dapat ditentukan dari Hukum Pertama Termodinamika sebagai berikut : dQ = dU dW , bila diintegrasikan untuk 1 siklus (mesin kalor) maka, = + atau Q = 0 W, dengan Q adalah kalor yang dikonversikan menjadi usaha

P

|Qm|

jadi, Q = Qm - Qk ............... (2) W = usaha yang dihasilkan mesin kalor dalam siklus = luas siklus dalam diagramV

|Qk|

Note : Perhitungan Q dan W dalam satu siklus, digunakan harga mutlak

EFISIENSI MESIN KALORMesin kalor :

RK 1 Q1

T1

Dikerjakan antara 2 RK RK bersuhu lebih tinggi RK bersuhu lebih rendah kalor RK1 = bahan bakar RK2 = lingkungan

T1 > T2 pensuplai kalor penadah

W

L !Q2 RK 2 T2

W Q1

QC Q1 Q 2 ! !1 Q1 QH2

L = 0 berarti W = 0 dan Q2 = Q1 L = 1 berarti Q = 0

Jadi, efisiensi mesin kalor berharga : O