TERMOFisikA

THERMAL DINAMIKA

PergerakanPanas

MACAM TERMOMETER

1. Termometer air raksa / alkohol

2. Termometer tahanan (termistor termometer)

3. Termomoter elemen (termocouple)

4. Pyrometer optik

5. Termometer gas yang bervolume tetap

6. Termometer electric

SKALA TEMPERATUR

TTR 5

9 32

5

9 tT f

67,459 Rf TT TR = RankinTf = Fahrenheitt = CelciusT = Kelvin

HUKUM TERMODINAMIKA

1. Hukum ke nol termodinamika

2. Hukum pertama termodinamika

3. Hukum kedua termodinamika

4. Hukum ketiga termodinamika

HUKUM KE NOL TERMODINAMIKA

Apabila ada dua sistem A dan B dalam keadaan setimbang termal maka sistem ketiga C juga dalam keadaan setimbang

termal

Sistem A Sistem B

Sistem C

CONTOH

Ada seorang klien menderita kedinginan, dengan temperatur 34ºC. Tindakan yang dilakukan adalah dengan memberikan penghangat. Diketahui temperatur media penghangat 38ºC. Bagaimana kesetimbangan panas yang diperkirakan terjadi?

HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA

- Suatu proses penambahan panas dan kerja- Perubahan energi tidak tergantung kepada lintasan- Berapa besar energi yang diserap atau bebas

Keadaan E1

Panas Q

Keadaan E2Q proses

Usaha W

HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA

Efisiensi perubahan kalor menjadi usaha tidak mungkin 100%

2

12

Q

QQn

2

11Q

Qn 2

1

2

1

T

T

Q

Q

HUKUM KETIGA TERMODINAMIKA

a. Pada T nol absolut perubahan entropi (zat homogen yang isotropic) adalah sama dengan konstan

b. Pada T nol mutlak maka koefisien dari seluruh substansi cenderung kepada nol

METABOLISME SEBAGAI KONVERSI ENERGI

Total energi dalam suatu sistem metabolisme

Food intake = head loss + work output + energi storage

Metabolisme Merupakan Konversi Energi

KESETIMBANGAN SUHU TUBUH

ORGANISME Temperatur Konstan

Heat produktion(pembentukan panas)

Heat loss(kehilangan panas)

- Metabolisme- Sirkulasi- Perspirasi- Pekerjaan otot-otot

skeletal

H

WK

K = efisiensiH = energi total pada waktu kerja (kal)W = usaha (kgM)

TOPOGRAFI TEMPERATUR BADAN DAN KULIT

Temperatur Kulit Rata-rata =

0,07 Tkepala + 0,14 Tlengan + 0,05 Ttangan + 0,07 Tkaki + 0,13 Tbetis + 0,09 Tpaha + 0,35 Tbatang tubuh

Temperatur Tubuh Rata-rata =

0,69 Trektal + 0,33 Tkulit rata-rata

Panas yang tertampung di tubuh manusia (heat storage)

= Tchange x spesific heat x massa

Specific heat = 0,83 gram kalori/gram/ºC

Konduksi panas (heat conductance / HC)

tempmeanskintemprectal

transferheatofrateHC

TRANSFER PANAS

a. Konduksi

b. Konveksi

c. Radiasi

d. Evaporasi

KONDUKSI

Pemaparan panas dari suatu objek yang suhunya lebih tinggi ke objek lain dengan jalan kontak langsung

X

TT

kaks

kaksJ q

12

ks = koefisien konduktivitas kulitka = koefisien konduktivitas udaraX = jarak (dari dalam sampai permukaan kulit)

KONVEKSI

Pemaparan panas dari suatu objek yang suhunya lebih tinggi ke lingkungan akibat aliran udara

asq TTVJ 5,03,8

V = kecepatan angin (m/s)Ts = temperatur kulitTa = temperatur udara

CONTOH

• Berapa nilai konveksi, apabila diketahui kecepatan aliran udara 10 km/jam?

• Diketahui : T udara = 20ºC

Temperatur Kulit Rata-rata =

0,07 Tkepala + 0,14 Tlengan +

0,05 Ttangan + 0,07 Tkaki + 0,13 Tbetis + 0,09 Tpaha + 0,35 Tbatang tubuh

asq TTVJ 5,03,8

RADIASI

Suatu transfer energi panas dari suatu permukaan objek ke objek yang lain tanpa mengalami kontak dari kedua objek tersebut

44swq TTAreJ

e = emissivity dari manusia = 5,67 x 10-5 erg/cm2sec deg4

A = luas permukaan tubuh (1,8 m2)

R = perbandingan permukaan radiasi efektif 0,78 berdiri tegak, 0,85 berberakTw = temperatur dindingTs = temperatur kulit

EVAPORASI

Peralihan panas dari bentuk cairan menjadi uap

udarakulitq PPVJ 5,07,13

V = kecepatan aliran udara

TRANSFER PANAS SELURUH TUBUH

44satotalkonveksiqtotal TTKJJ

AreK total

222244sasasa TTTTTT