21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2

7/27/2019 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2

1/30


2/30

Besaran Fisis

Gerak 1D & 2D

Besaran Fisis

Gerak 1D & 2D

Hukum GerakNewton

Aplikasi HukumNewton

Hukum GerakNewton


Kerja & Energi

Kekekalan

Energi

Kerja & Energi

Kekekalan

Energi

Momentum

Gerak Rotasi

Momentum

Gerak Rotasi

Gravitasi

Gerak Periodik

Gravitasi

Gerak Periodik

Mekanika

Fluida

Gelombang &

Bunyi

Mekanika

Fluida

Gelombang &

Bunyi

Mesin Kalor dan Hukum 2 Termodinamika .

Pompa Kalor dan Refrigerator .

Proses Reversibel dan Ireversibel Mesin Carnot, Mesin Bensin dan Diesel .

Entropi.

Perubahan entropi dalam Proses Ireversibel.

Entropi dalam Skala Mikroskopik


3/30

Besaran Fisis

Gerak 1D & 2D

Besaran Fisis

Gerak 1D & 2D

Hukum GerakNewton


Hukum GerakNewton


Kerja & Energi

Kekekalan

Energi

Kerja & Energi

Kekekalan

Energi

Momentum

Gerak Rotasi

Momentum

Gerak Rotasi

Gravitasi

Gerak Periodik

Gravitasi

Gerak Periodik

Mekanika

Fluida

Gelombang &

Bunyi

Mekanika

Fluida

Gelombang &

Bunyi

Menentukan faktor apakah sistem berjalanreversibel atau ireversibel.

Menjelaskan prinsip mesin kalor dan menghitungefisiensi.

Menjelaskan secara fisika cara kerja internal-combustion engine

Menjelaskan prinsip refrigerator dan pompa kalorserta menganalisa kinerja refrigerator.

Menganalisa bagaimana hukum Termodinamika 2membatasi nilai efisiensi dan kiberja refrigerattor.

Melakukan perhitungan yang melibatkan siklus

Carnot dalam mesin kalor maupun refrigerator. Mendefinisikan arti entropi dan bagaimana

menggunakannya untuk menganalisa suatu prosestermodinamik.


4/30

Bagaimana Hk. Kekekalan energi menerangkan

fenomena ini ?


5/30

Pernahkah terjadi kejadian sebaliknya secara

spontan ?

Saat batu jatuh: EP EK

Saat batu menumbuk tanah:

EK dU, tanah dan batu( molekul2 bergerak cepat dan

temperatur naik )


6/30

Seandainya ke dua contoh kejadian di atas dibalik,

Hk. Termodinamika ke-1 (Hk. Kekekalan energi)

tetap saja berlaku !!!

Ada kekurangan dalam hal menerangkan kasus

Reversibel !

Hukum Termodinamika ke-2

Pernyataan Clausius (1822-1888)


7/30

Alat perubah Energi Panas ke Energi Mekanis

Merubah energi mekanis ke

Energi panasMudah

Merubah energi panas ke

Energi mekanis ???

Mesin Panas


8/30


9/30


10/30


11/30

Hk. Kekekalan energi

TH dan TL : temperaturoperasi mesin

Efisiensi Mesin

Jika QL rendah maka e menjadi besar.

Tidak mungkin membuat QL = 0 KTidak ada mesin

dengan e = 100%


12/30


13/30

|Q|Q|Q|QHHHH||||

|Q|Q|Q|QLLLL||||


14/30

Siklik Carnot adalah Siklik Reversibel

Setiap Siklik Carnot yang beroperasi pada TH dan TL

yang sama e sama Efisiensi Mesin Carnot tidak bergantung dari

substansi yang digunakan

Semua Mesin Irreversibel mempunyai efisiensi lebih

rendah dari Mesin Carnot


15/30

Jika CV = 0 maka akan sama dengan Siklus Carnot.

Karena CV > 0 maka

eStirling < eCarnot

R ( TH TL ) ln ( V2 / V1 )

e ideal gas =

R TH ln ( V2 / V1 ) + CV ( TH TL )


16/30


17/30


18/30


19/30

1. compressor

2. icebox

3. thin metal vanes4. expansion valve

5. tube terminating

6. .

7. electrical switch8. polyurethane foam


20/30


21/30


22/30


23/30

Performan Koefisien (CP):


24/30


25/30


26/30

Hk. Termodinamika ke - 2 dari pernyataan Clausius

dan Kelvin-Planck adalah agak khusus (hanya untuk

proses tertentu )

Banyak proses-proses reversibel lain yang

memenuhi Hk. Termodinamika ke - 1, tetapi belum

dapat diterangkan dengan baik.

Pernyataan yang lebih umum dari Hk.

Termodinamika ke-2


27/30

Siklus Carnot

Jika harga mutlak dihilangkan

Setiap siklus reversibel dapat

didekati dengan sederet siklusCarnot


28/30

Setiap proses reversibel dapat didekati dengan

banyak infinit siklus Carnot

Berlaku untuk semua proses reversibel


29/30

Jika proses siklusnya dari a ke b ke a


30/30

Siklus reversibel

21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2

Documents

Transcript of 21. Mesin Kalor, Entropi & Hukum Thermodinamika 2