Thormodinamika Power Point

7/23/2019 Thormodinamika Power Point

1/15

BAB IVPROSES POLITROPIK UNTUK GAS

IDEALKarena proses politropik yang akan

dibahas pada bab ini khusus untuk gas

ideal maka terlebih dahulu akan dikemukakan sejumlah informasi tambahan

mengenai gas ideal sebagai tambahan dari

apa yang terdapat pada bab sebelumnya.Kemudian akan di ikuti denganpembahasan mengenai proses politropik.


2/15

4.1 GAS IDEAL4.1.1 Persamaan Keadaan Gas

IdealPersamaan keadaan gas ideal

mempunyai empat bentuk, yaitu

Pv* = R*TPv = R T

PV = n R* TPV = m R T


3/15

4.1.2 Panas JenisPersamaan umumnya panas jenis suatuat merupakan fungsi dari berbagai

besaran!sifat thermodinamika. Panas jenisterdiri atas dua, yaitu "

Panas jenis pada volume konstan, #v= v dan

Panas jenis pada tekanan konstan, #p= p$engan pengertian bah%a energi dalam

spesi&k u dan entalpi spesi&k h adalahfungsi dari tekanan, temperatur, volume

spesi&k, dan entropi spesi&k, atau "u = u 'P, T, v, s( dan h = h 'P, T, v, s(


4/15

er asar an eor ne gas, energ a amu hanya merupakan fungsi dari T saja, atau

u = u ' T (. $ari de&nisi entalpi,

h = u ) Pv = u ' T ( ) R T = h ' T (, makaentalpi juga adalah fungsi dari temperatur

saja.

$engan demikian de&nisi dari panas jeniskhususnya untuk gas ideal berubahmenjadi "

#v= du!dT dan #p = dh!dT

atau du = #vdT dan bila diintegralkan u

+ u= #v'T+ T(

juga dh =

#p

dT dan bila diintegralkan h

+ h = # T +T


5/15

4.1. !"#"n$an An%ara &'( &)( Dan R Un%"*

Gas Ideala$ari de&nisi entalpi, h = u ) Pv = u ) R T dan

bila didi-erensialkan akan menghasilkan dh = du) R dT. Karena dh = #pdT dan du = #vdT

aka #pdT = #vdT ) R dT atau

/p= #v) R atauR = #p+ #v

yang berlaku hanya untuk gas ideal.0ebagai #ontoh, udara"

#p= .1123 k4!kg5K

/v= 1.673k4!kg5K

R = 1.86 k4!kg5K

K = #p!#v= ,9


6/15

4.2 PROSES POLITTROPIKProses politropik untuk

gas ideal dide&nisikansebagai "

PVn = konstan$imana n adalah konstanta' eksponen politropik ( dan

nilainya bergantung kepadajenis prosesnya.


7/15

4.2.1 )enen%"an nilai e*s)+nen )+li%r+)i*Proses isobarik, nilai n diperoleh dari de&nisi

proses politropik" :ila P = konstan, maka Vn= konstan = , hanya terjadi bila n = 1 makanilai eksponen politropik untuk proses isobarik

adalah n = 1.Proses iso#horik, nilai n diperoleh dari de&nisi

proses politropik " :ila V = konstan, maka P5!n=

v = konstan, hanya terjadi bila 5!n =1 atau n = .aka nilai eksponen politropik untukproses

isochorikadalah n = .Prosos isothermal, nalai n di peroleh dari

persaman keadaan gas ideal 'Pv = RT ( dande&nisi proses politropik" bila T = konstan dandengan membandingkan kedua persamaan

ternyata n = . aka nilai eksponen politropikuntukproses isothermaladalah n = .

Proses isentropik, nilai n = k = #p!#v.


8/15

$e&nisi umum kerjakompressibel 'thermodinamika (

adalah sebagai berikut"

;= P dV


9/15

Khusus untuk n = ' proses isothermal ( P V = / P = / V5$an ;= P dV =

/ V5dV

;= PVn 'V!V( ' hanya khusus berlaku untuk n = (

ngat" PV= PV= m R T= m R T dan V!V= P!P


10/15

4.2. Per&+#aan Ener$i Dalam PadaPr+ses P+li%r+)i*

u+ u= #v' T+ T( atau


11/15

Pr+ses n 1/20 *J U2 U10 *J

1320*J !"#"n$an

P V T

sobarik 1 P

V

+ P

V

= m R 'T+

T(

P

V

+ P

V

= m R 'T+

T(

m 'R ) #v

( 'T

+ T(

=m #p'T+

T(

= m' ?+ ?(

so#horik 1 1 m #v'T+ T( P = / P= P

T!V = / T!P= T!P

sotherm

al

PVn

'V!V

PVn

'V!V(

P+ V@

'V! V(

T = / T= T

PV = / PV= PV

=m R T= m R T

sentropi

k

K =

#p!#v

'PV+ P

V( ' 5K (

= mR 'T5

T(! ' +k (

'PVA+ P

V( '5k(

= mR 'T+

T(! '5k(

1

PVk= / PVk= PV

k

TV k5 = / TVk5=

TVk5

T!P'k5(!k = /

T!P'k5(!k

= T!P'k5(k

4.2.5 T+#"lasi Ker,a( Per&+#aan Ener$i Dalam( DanPemindaan Kal+r Pada Pr+ses P+li%r+)i*


12/15

/ontoh soal 9. "Bima kilogram udara dikompresi di dalam suatu silinder dari keadaan a%al 1. pa dan 91 1/ keadaan akhir 1.2 pa. :ila proses kompresi se#ara isentropik, tentukan"

Volumea%alVolumedan temperatur akhirKeArja yang di lakukan, per#obaan energi dalam, dan kalor yang dipindahkan selama proses

4a%aban "Cnggap udara sebagai gas ideal, maka volume a%al,V= m R T!P= 3 D 1.86D '91) 62(!11 = 99E m2


13/15

/ontoh soal 9. "Tujuh kilogram udara berekspansi dalam silinder dari keadaan a%al 1.23 pa dan 91 1/ ke keadaan akhir 1.3 pa. :ila proses ekspansi se#ara isothermal, tentuka n "Volume a%alVolume dan temperature akhirKerja yang dilakukan, per#obaan energy dalam, dan kalor yang dipindahkan selama proses.

4a%aban "Cnggap udara sebagai gas ideal, maka volume a%al,V= m R T!P= 6 D 1.86 D '91 ) 62( ! 231 = .26 m 2


14/15

Per#obaan energy dalam "


15/15

dipanaskan dengan tekanan tetapkonstan dari keadaan a%al 21 1/ dan .m2!kg ke keadaan akhir 83 1/. tentukan I

a(. tekanan a%al. b(. volume akhir per kgudara. #(. kerja yang di lakukan,perubahan energy dalam, dan panasyang di pindahkan per kg udara.

9.9 sejumlah udara didalam silinderdidinginkan dengan volume tetapkonstan dari keadaan a%al 3 1/ dan. pa ke keadaan akhir 33 1/.tentukanI a(. volume akhir. b(.temperature akhir per kg udara. #(. kerjayang di lakukan, per#obaan energy

dalam, dan panas yang di pindahkan perk udara

Thormodinamika Power Point

Documents

Transcript of Thormodinamika Power Point