1

Chapter 6 SECOND LAW OF THERMODYNAMICS

Pakhrur Razi

Outcome

2

Introduction

3

Mungkinkah Kalor mengalir dari B ke A secara spontan.

A = 600 C B = 400 C

Term

al

Menurut HK 1 termodinamika yang merupakan representasi dari konservasi energy kedua proses ini harusnya bisa terjadi

Kalor mengalir dari A ke B secara spontan.

A = 600 C B = 400 CTe

rmal

Q=100 kJ Q=100 kJ

Introduction

4

• Jika beban dijatuhkan pengaduk akan berputar fluida akan panaskalor.

• energi potensial beban akan berkurang dan energi internal dari fluida akan naik.

Bagaimana dengan proses sebaliknya?Mungkinkah menaikkan beban secara alami dengan memberikan kalor kepada pengaduk?, walaupun ini tidak melanggar hukum pertama termodinamika?

Introduction

5

Kesimpulan:

Dari ilustrasi ini proses terjadi dalam satu arah saja, tidak untuk arah sebaliknya (reverse).

Mengapa suatu peristiwa yang sebenarnya tidak bertentangan dengan suatu hukum 1 TDM tidak juga dapat terjadi?

A = 600 C B = 400 C

Term

al

Hukum Kedua termodunamika

Introduction

6

Kesimpulan:

Hukum pertama TDM konsen terhadap kuantitas energi dan transpormasi energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain.

Hukum kedua TDM menentukan kualitas perubahan energi selama proses terjadi.

Pernyataan Kelvin Plank&Clausius

7

Pernyataan Kelvin Plank, yaitu:

Tidak mungkin membuat suatu mesin berkerja dalam satu siklus dimana kalor yang diserap dari suatu reservoir diubah seluruhnya menjadi usaha luar tanpa melepaskan sebahagian kalor tersebut ke reservoir kalor yang bersuhu rendah.

Pernyataan Kelvin Plank&Clausius

8

Pernyataan Clausius yaitu:

Tidak mungkin membuat suatu mesin

yang berberja dalam suatu siklus,

dimanan kalor yang diserap dari

suatu reservoir yang bersuhu rendah

dan dilepaskan kalor tersebut ke

reservoir kalor bersuhu tinggi tanpa

memerlukan usaha luar

Istilah dalam Termodinamika

9

Reservoir kalor (Thermal Reservoir) adalah suatu benda/zat yang mempunyai kapasitas energi panas yang besar. Artinya reservoir dapat menyerap/ menyuplai sejumlah panas yang tidak terbatas tanpa mengalami perubahan temperatur.

Sink: reservoir yang menyerap energi kalor, dan memiliki temperatur rendah dibandingkan dengan lingkungan.

Source: adalah reservoir yang menyuplai energi kalor.

Mesin Kalor

10

Mesin Kalor : alat yang mengubah energi kalor menjadi usaha

Prinsip kerja Mesin Kalor

11

Prinsip kerja mesin adalah

menyerap kalor dari sumber

(Source) yang bertemperature tinggi,

diubah menjadi usaha luar dan

membuang sisanya ke lingkungan

yang bertemperatur rendah(Sink)

Skematik mesin Uap

12

Prinsip kerja mesin adalah

uap

Air didihkan di Boiler uap

(panas+tekanan

tinggi)memutar turbin uap

daliri lg ke Kondenser air

(dengan melepas kalor ke

Sink) air diponpa kembali ke

Boiler.

Evisiensi Mesin Kalor

13

Input

OutputEfisiensi

𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖𝑀𝑒𝑠𝑖𝑛𝑘𝑎𝑙𝑜𝑟=h𝑢𝑠𝑎 𝑎 𝑙𝑢𝑎𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔 h𝑑𝑖 𝑎𝑠𝑖𝑙𝑘𝑎𝑛𝐾𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘

HQLQ

inQoutQ

inQ

outQ

inQ

in

11

Qout

W

𝑊 𝑜𝑢𝑡=𝑄𝑖𝑛−𝑄𝑜𝑢𝑡

Kelvin-Plank tidak mungkin

Simulasi effisiensi Mesin Kalor

14

Contoh

15

a. Usaha yang dihasilkan adalah

b. Effisiensi Mesin Kalor

Contoh 1.

16

FINISH