SUB BAB HUKUM I TERMODINAMIKA PADA MATERI TERMODINAMIKA SMK TEKNIK OTOMOTIF
20.52
Add Comment
MATERI TERMODINAMIKA SMKN 6 TEBO
Kejuruan Teknik Otomotif
OLEH : BUDI LAKSONO, S.Pi
A. USAHA
1. Usaha
Usaha dihasilkan oleh perubahan volume sistem akibat proses pemanasan.
W = F. h dimana P= F/A maka W = P. A. h dimana V = A.h
W = P. V atau W = P. ( V2 - V1 ) |
P : tekanan (Pa atau N/m2)
V : perubahan volume (m3)
V1 : volume awal (m3)
V1 : volume awal (m3)
V2 : volume akhir (m3)
Usaha Pada Grafik P-V
Besarnya usaha yang dihasilkan pada proses termodinamika dapat juga ditentukan melalui grafik P – V seperti berikut:
Besarnya usaha yang dihasilkan berdasarkan grafik di samping adalah sebesar luas daerah yang diarsir di bawah garis proses yang paling atas
W ( usaha ) = Luas daerah yang di arsir
Besarnya usaha tersebut dapat bernilai positif (+), dan dapat pula bernilai negatif (-). Nilai tersebut dapat diketahui dengan mengamati arah panah pada garis proses yang paling atas. Jika arah panah menuju ke volume yang lebih besar atau ke arah kanan maka usaha yang dihasilkan tersebut bernilai positif (+), tapi jika arah panah menuju ke volume yang lebih kecil atau ke arah kiri maka usaha tersebut bernilai negatif ( - ).
B. HUKUM TERMODINAMIKA 1
Hukum I termodinamika menyatakan besar perubahan kalor dalam system dengan jumlah perubahan energy dalam system dan usaha yang dilakukan. Secara matematika Hukum I Termodinamika ditulis sebagai berikut :
Q = U + W
Q : Perubahan kalor dalam sistem(joule)
U : Perubahan energi dalam dala sistem (joule)
W : Usaha luar (joule)
Catatan :
1. Q bernilai + : Sistem menerima kalor
2. Q bernilai - : Sistem mengeluarkan kalor
3. W bernilai + : Sistem melakukan kerja
4. W bernilai - : Sistem menerima kerja
5. U bernilai + : Sistem mengalami penambahan energy
6. U bernilai - : Sistem mengalami pengurangan energy
C. KAPASITAS PANAS DAN RASIO KAPASITAS PANAS
1. Kapasitas panas gas pada volume konstan
Karena volume system konstan V=0, system tidak melakukan usaha W=0 sehingga Q=U. maka Rumusnya adalah
Q = U = n.Cv.T |
keterangan :
n = Jumlah partikel (mol)
T= Perubahan Suhu (K)
Cv= Kapasitas panas pada volume tetap (J/K)
U= Perubahan energy (J)
Q= Perubahan kalor (J)
2. Kapasitas panas gas pada tekanan konstan
Jika pada system terjadi penambahan volume yang sangat besar, hal ini dapat mengakibatkan tekanan dalam system menjadi konstan. Maka rumusnya adalah :
Q = n.Cp.T |
Keterangan :
Q = Perubahan Kalor (J)
n = Jumlah Partikel (mol)
T = Perubahan Suhu (K)
Cp=Kapasitas panas pada tekanan tetap (J/K)
PV = n. R. T |
Berdasarkan persamaan umus gas ideal, yaitu :
Jika dalam tekanan terjadi perubahan volume, maka :
P. V = n. Cp. T atau W = n. R. T |
Sehingga :
Q = U + W menjadi n.Cp.T = n.Cv.T + n.R.T
R = Cp - Cv
3. Rasio kapasitas panas molar
Kapasitas panas molar adalah kapasitas panas per mol (Cm) adalah Cm = C/n
a. Untuk gas monoatomik
Pada gas monoatomik besar kapasitas panas pada volume dan tekanan konstan adalah :
Cv = (3/2).n.R dan Cp = (5/2) n.R |
Dengan mensubtitusikan nilai C pada persamaan Cm= C/n diperoleh :
Cm,v = (3/2).R dan Cm,p = (5/2).R maka Ϫ = Cp/Cv = 1.67
b. Untuk gas diatomik
Pada gas diatomic besar kapasitas panas pada volume dan tekanan konstan adalah :
Cp = (3/2).n.R dan Cv = (5/2) n.R |
Dengan cara memsubtitusikan nilai C maka nilai : Ϫ = Cp/Cv= 1.40
Keterangan :
Ϫ = Kostansta Laplace (Cp/Cv)
Cm,v = Kapasitas panas molar pada volume konstan (J/K)
Cm,p = Kapasitas panas molar pada tekanan konstan (J/K)
Maaf grafik hubungan P-V dan gambar piston dalam usaha tidak bisa muncul....
0 Response to "SUB BAB HUKUM I TERMODINAMIKA PADA MATERI TERMODINAMIKA SMK TEKNIK OTOMOTIF"
Posting Komentar