5. kalor & hk termo
of 60
/60
Embed Size (px)
Transcript of 5. kalor & hk termo
Microsoft PowerPoint - 5. kalor & hk termo.pptHukumHukum KeKe
NolNol TermodinamikaTermodinamika
Jika benda A dan B secara terpisah berada dalam kesetimbangan termal dengan benda ketiga C, maka A dan B dalam kesetimbangan termal satu sama lain
Memungkinkan untuk memperkenalkan konsep temperatur
SkalaSkala TemperaturTemperatur
menempatkannyamenempatkannya dalamdalam kontakkontak termaltermal
konstankonstan..
dalamdalam kesetimbangankesetimbangan termaltermal
kesetimbangankesetimbangan termaltermal
NilaiNilai iniini adalahadalah titiktitik bekubeku airair
SuhuSuhu campurancampuran air dan air dan uapuap ditetapkanditetapkan padapada 100º C100º C NilaiNilai iniini adalahadalah titiktitik didihdidih airair
SelangSelang antaraantara titiktitik--titiktitik iniini dibagidibagi menjadimenjadi 100 100 bagianbagian
SkalaSkala KelvinKelvin
adalahadalah ––273.15273.15º Cº C
TitikTitik iniini merupakanmerupakan titiktitik nolnol daridari skalaskala KelvinKelvin
––273.15273.15º C = 0 Kº C = 0 K
UntukUntuk mengubahmengubah: : TTC C = T= TKK –– 273.15273.15
BeberapaBeberapa SuhuSuhu
SuhuSuhu titiktitik bekubeku adalahadalah 3232ºº
SuhuSuhu titktitk didihdidih adalahadalah 212212ºº
TitiknyaTitiknya dibagidibagi menjadimenjadi 180 180 bagianbagian
PerbandinganPerbandingan SkalaSkala SuhuSuhu
PadaPada suhusuhu kamarkamar, , molekulmolekul bervibrasibervibrasi dengandengan amplitudoamplitudo yang yang kecilkecil
DenganDengan pertambahanpertambahan suhusuhu, , amplitudoamplitudo pun pun bertambahbertambah Hal Hal iniini menyebabkanmenyebabkan seluruhseluruh bagianbagian bendabenda memuaimemuai
PemuaianPemuaian Linier (Linier (LuasLuas, Volume), Volume)
UntukUntuk perubahanperubahan suhusuhu yang yang kecilkecil
KoefisienKoefisien pemuaianpemuaian linier, linier, αα, , bergantungbergantung padapada
bahanbahan
dan dan dalamdalam tigatiga dimensidimensi (volume (volume pemuaianpemuaian))
tLL o = α
ContohContoh
Sebuah kabel telepon yang terbuat dari tembaga memiliki panjang 35.0 m pada musim dingin ketika temperaturnya –20.0°C. Berapa pertambahan panjangnya ketika berada dalam musim panas yang temperaturnya 35.0°C? Asumsikan koefisien muai panjang konstan.
AnomaliAnomali AirAir
menyusutmenyusut dan dan kerapatannyakerapatannya bertambahbertambah
DiatasDiatas 4 ºC, air 4 ºC, air menunjukanmenunjukan pemuaianpemuaian yang yang sesuaisesuai dengandengan
peningkatanpeningkatan suhusuhu
EnergiEnergi dalamdalam ProsesProses TermalTermal
EnergiEnergi internalinternal, U, , U, adalahadalah energienergi yang yang diasosiasikandiasosiasikan dengandengan komponenkomponen mikroskopikmikroskopik daridari sistemsistem TermasukTermasuk energienergi kinetikkinetik dan dan potensialpotensial diasosiasikandiasosiasikan dengandengan gerakgerak translasitranslasi, , rotasirotasi dan dan vibrasivibrasi acakacak daridari atom atom atauatau molekulmolekul
JugaJuga termasuktermasuk energienergi potensialpotensial interaksiinteraksi antarantar molekulmolekul
KalorKalor adalahadalah energienergi yang yang ditransferditransfer antaraantara sistemsistem dan dan lingkunganlingkungan karenakarena perbedaanperbedaan suhusuhu antaraantara keduanyakeduanya SimbolSimbol kalorkalor adalahadalah QQ
SatuanSatuan daridari KalorKalor
SatuSatu kalorikalori adalahadalah jumlahjumlah energienergi yang yang diperlukandiperlukan untukuntuk menaikkanmenaikkan suhusuhu 1 gram air 1 gram air daridari 14.5° C 14.5° C menjadimenjadi 15.5° C .15.5° C .
SatuSatu KaloriKalori ((kalorikalori makananmakanan) ) adalahadalah 1000 1000 kalkal
JouleJoule
IniIni dinamakandinamakan KalorKalor EkivalenEkivalen MekanikMekanik
BTUBTU (US Customary Unit)(US Customary Unit)
BTU BTU singkatansingkatan daridari British Thermal UnitBritish Thermal Unit
SatuSatu BTUBTU adalahadalah energienergi yang yang diperlukandiperlukan untukuntuk menaikkanmenaikkan suhusuhu 1 1 ponpon (lb) air (lb) air daridari 63° F 63° F menjadimenjadi 64° F 64° F
1 BTU = 252 1 BTU = 252 kalkal = 1,054 kJ= 1,054 kJ
KaloriKalori ((kalkal))CGSCGS
Joule (J)Joule (J)SISI
sebesarsebesar 11° C° C
massamassa))
jumlahjumlah iniini
SatuanSatuan
CatatanCatatan: : KalorKalor dan dan KalorKalor JenisJenis
Q = m c TQ = m c T
T T adalahadalah suhusuhu akhirakhir dikurangidikurangi suhusuhu awalawal
KetikaKetika suhusuhu naiknaik, T dan , T dan Q Q adalahadalah positifpositif
makamaka energienergi masukmasuk keke sistemsistem
KetikaKetika suhusuhu turunturun, T dan , T dan Q Q adalahadalah
negatifnegatif makamaka energienergi keluarkeluar sistemsistem
KonsekuensiKonsekuensi daridari PerbedaanPerbedaan
PadaPada harihari yang yang panaspanas, , udaraudara didi atasatas daratandaratan panaspanas lebihlebih cepatcepat
UdaraUdara panaspanas mengalirmengalir keke atasatas dan dan udaraudara yang yang dingindingin bergerakbergerak menujumenuju pantaipantai
CkgJc
CkgJc
OH
Si
o
o
4186
700
2 =
Air Pantai
a. sama b. kebalikan c. bukan keduanya
Bagaimana menentukan kalor jenis?
zatzat dinamakandinamakan KalorimetriKalorimetri
terbuatterbuat daridari bahanbahan isolator yang isolator yang baikbaik yang yang
memungkinkanmemungkinkan kesetimbangankesetimbangan termaltermal
yang yang hilanghilang keke lingkunganlingkungan
KalorimetriKalorimetri
kalorimeterkalorimeter
EnergiEnergi yang yang keluarkeluar daridari zatzat yang yang lebihlebih panaspanas sama sama
dengandengan energienergi yang yang diserapdiserap oleholeh airair
QQpanaspanas = = --QQdingindingin
DiperlukanDiperlukan untukuntuk mengetahuimengetahui mekanismemekanisme yang yang bertanggungjawabbertanggungjawab padapada prosesproses transfertransfer
MetodenyaMetodenya meliputimeliputi
atomatom
memperolehmemperoleh tambahantambahan energienergi selamaselama prosesproses
tumbukantumbukan daridari partikelpartikel yang yang energinyaenerginya lebihlebih
besarbesar
ContohContoh konduksikonduksi
dengandengan apiapi bervibrasibervibrasi
KonduksiKonduksi ((lanjutanlanjutan))
PadaPada lempenganlempengan
memungkinkanmemungkinkan energienergi
L = x L = x adalahadalah ketebalanketebalan lempenganlempengan atauatau
panjangpanjang batangbatang
P P dalamdalam Watt, Q Watt, Q dalamdalam Joule dan t Joule dan t dalamdalam
sekonsekon
KonduktorKonduktor yang yang baikbaik memilikimemiliki nilainilai k yang k yang tinggitinggi
dan dan isulatorisulator yang yang baikbaik memilikimemiliki nilainilai k yang k yang rendahrendah
2. 2. KonveksiKonveksi
KetikaKetika pergerakanpergerakan dihasilkandihasilkan daridari perbedaanperbedaan
kerapatankerapatan, , disebutdisebut konduksikonduksi alamialami
KetikaKetika pergerakanpergerakan didorong/dipaksadidorong/dipaksa oleholeh
““gayagaya”, ”, disebutdisebut konveksikonveksi terpaksaterpaksa
SemuaSemua bendabenda meradiasikanmeradiasikan energienergi secarasecara kontinukontinu dalamdalam bentukbentuk gelombanggelombang elektromagnetikelektromagnetik akibatakibat daridari vibrasivibrasi termaltermal molekulmolekul
LajuLaju radiasiradiasi diberikandiberikan oleholeh HukumHukum StefanStefan
ContohContoh RadiasiRadiasi
AplikasiAplikasi daridari RadiasiRadiasi
TermograpiTermograpi
diukurdiukur menggunakanmenggunakan termograptermograp
PertanyaanPertanyaan
Penggunaan sekat fiberglas di dinding luar sebuah gedung dimaksudkan untuk meminimalisasi transfer kalor yang melalui proses….
a. konduksi b. radiasi c. konveksi d. penguapan
PenghambatPenghambat Transfer Transfer EnergiEnergi
PemanasanPemanasan GlobalGlobal
ContohContoh GreenhouseGreenhouse
ArusArus konveksikonveksi dicegahdicegah oleholeh kacakaca
AtmosferAtmosfer bumibumi jugajuga merupakanmerupakan transmitertransmiter
yang yang baikbaik bagibagi cahayacahaya tampaktampak dan dan absorperabsorper
yang yang baikbaik bagibagi radiasiradiasi infra infra merahmerah
TransisiTransisi FasaFasa
PerubahanPerubahan FasaFasa
daridari zatzat berubahberubah daridari bentukbentuk yang yang satusatu
keke bentukbentuk yang lainyang lain
PerubahanPerubahan fasafasa diantaranyadiantaranya::
PerubahanPerubahan fasafasa termasuktermasuk perubahanperubahan
KalorKalor LatenLaten
Q = m LQ = m L
L L adalahadalah kalorkalor latenlaten daridari zatzat LatenLaten artinyaartinya tersembunyitersembunyi
PilihPilih tandatanda positifpositif jikajika menambahkanmenambahkan energienergi padapada sistemsistem dan dan tandatanda negatifnegatif jikajika energienergi dipindahkandipindahkan daridari sistemsistem
KalorKalor latenlaten peleburanpeleburan digunakandigunakan untukuntuk pencairanpencairan atauatau pembekuanpembekuan
KalorKalor latenlaten penguapanpenguapan digunakandigunakan untukuntuk penguapanpenguapan atauatau pengembunanpengembunan
GrafikGrafik PerubahanPerubahan daridari Es Es menjadimenjadi UapUap
EvaporasiEvaporasi dandan KondensasiKondensasi
wujudwujud caircair menjadimenjadi wujudwujud gas gas dimanadimana terjadinyaterjadinya
padapada permukaanpermukaan zatzat caircair
EvaporasiEvaporasi adalahadalah prosesproses pendinginanpendinginan
evaporasievaporasi, , yaituyaitu perubahanperubahan keadaankeadaan zatzat daridari
wujudwujud gas gas menjadimenjadi wujudwujud caircair
KondensasiKondensasi adalahadalah prosesproses pemanasanpemanasan
panaspanas
WW UsahaUsaha
UU EnergiEnergi dalamdalam
HubunganHubungan antaraantara U, W, U, W, dandan Q Q dapatdapat dinyatakandinyatakan sebagaisebagai berikutberikut
U = UU = Uff –– UUii = Q + (= Q + (-- W)W)
Q = U + WQ = U + W
PanasPanas netoneto yang yang ditambahkanditambahkan padapada suatusuatu sistemsistem samasama dengandengan perubahanperubahan energienergi dalamdalam sistemsistem ditambahditambah usahausaha yang yang dilakukandilakukan oleholeh sistemsistem..
AplikasiAplikasi hukumhukum PertamaPertama
berinteraksiberinteraksi dengandengan sekitarsekitar. .
terjaditerjadi dandan tidaktidak adaada usahausaha yang yang
dilakukandilakukan. .
sistemsistem terisolasiterisolasi menjadimenjadi konstankonstan. .
UUff = U= Uii dandan Q = Q = --WW
JumlahJumlah usahausaha yang yang dikerjaandikerjaan oleholeh gas gas padapada
setiapsetiap siklussiklus samasama dengandengan luasluas area area didi
dalamdalam kurvakurva tertutuptertutup yang yang digambarkandigambarkan
padapada diagram PV. diagram PV.
3. 3. ProsesProses IsotermalIsotermal
IsotermalIsotermal berartiberarti temperaturtemperatur konstankonstan
DenganDengan demikiandemikian melaluimelalui pemanasanpemanasan energienergi akanakan berpindahberpindah keke dalamdalam gas.gas.
EkspansiEkspansi gas gas dandan menurunanmenurunan tekanantekanan akanakan mempertahankanmempertahankan temperaturtemperatur tetaptetap konstankonstan. .
UsahaUsaha yang yang dilakukandilakukan adalahadalah negatifnegatif seiringseiring dengandengan bertambahnyabertambahnya panaspanas. .
4.4. ProsesProses AdiabatikAdiabatik
samasama dengandengan nolnol. .
energienergi dalamdalam sistemsistem..
panaspanas akanakan terjaditerjadi sangatsangat cepatcepat
DiDi dalamdalam suatusuatu ekspansiekspansi adiabatikadiabatik, , usahausaha
yang yang dilakukandilakukan adalahadalah negatifnegatif dandan energienergi
dalamdalam akanakan berkurangberkurang
PernambahanPernambahan energienergi keke dalamdalam sistemsistem
menyebabkanmenyebabkan energienergi dalamdalam naiknaik. Dan . Dan
temperaturtemperatur akanakan naiknaik. .
HukumHukum PertamaPertama dandan
MetabolismeMetabolisme TubuhTubuh ManusiaManusia
LajuLaju metobolismemetobolisme (U / T) (U / T) adalahadalah berbandingberbanding luruslurus lajulaju pengkonsumsianpengkonsumsian oksigenoksigen terhadapterhadap volume. volume.
TingkatTingkat lajulaju metabolismemetabolisme ((untukuntuk memeliharamemelihara dandan menjalankanmenjalankan organ/ organ/ bagianbagian badanbadan, , dlldll.) .) adalahadalah sekitarsekitar 80 W.80 W.
VariasiVariasi LajuLaju MetabolismeMetabolisme
mengkonversimengkonversi energienergi internal internal menjadimenjadi
bentukbentuk lain yang lain yang bermanfaatbermanfaat, , sepertiseperti
elektrikelektrik atauatau dayadaya mekanismekanis..
bekerjabekerja melaluimelalui suatusuatu prosesproses siklussiklus..
MesinMesin PanasPanas
U = 0U = 0
makamaka, Q, Qnetnet = W= Wengeng
UsahaUsaha yang yang dilakukandilakukan oleholeh mesinmesin kalorkalor samasama dengandengan jumlahjumlah energienergi yang yang diserapdiserap oleholeh mesinmesin. .
UsahaUsaha adalahadalah saasaa dengandengan luasluas didi daladala kurvakurva tertutuptertutup padapada diagram PV. diagram PV.
EfisiensiEfisiensi TermalTermal padapada sebuahsebuah
kerjakerja yang yang dilakukandilakukan oleholeh mesinmesin terhadapterhadap energienergi
yang yang diserapdiserap oleholeh mesinmesin padapada temperaturtemperatur tinggitinggi. . ηη
e (e (ηη) = 1 () = 1 (efisiensiefisiensi 100%) 100%) hanyahanya jikajika QQcc = 0= 0
TidakTidak adaada energienergi yang yang dibuangdibuang keke reservoir reservoir dingindingin. .
h
c
h
ch
h
eng
Q
Q
Q
QQ
Q
W −=
ArtinyaArtinya QQcc tidaktidak samasama dengandengan nolnol SebagianSebagian QQcc harusharus dibuangdibuang keke lingkunganlingkungan..
DenganDengan demikiandemikian ηη tidaktidak samasama dengandengan 100%100%
PompaPompa PanasPanas dandan LemariLemari EsEs
MesinMesin panaspanas dapatdapat bekerjabekerja kebalikannyakebalikannya MasukkanMasukkan energienergi
EnergiEnergi disadapdisadap daridari reservoir yang reservoir yang dingindingin
EnergiEnergi ditransferditransfer keke reservoir yang reservoir yang panaspanas
ProsesProses mesinmesin panaspanas iniini bekerjabekerja sebagaisebagai pompapompa panaspanas.. LemariLemari eses merupakanmerupakan salahsalah satusatu conthconth pompapompa panaspanas
ContohContoh lainnyalainnya adalahadalah alatalat pendinginpendingin (AC)(AC)
EntropiEntropi
HukumHukum keduakedua termodinamikatermodinamika adalahadalah EntropiEntropi. .
PerubahanPerubahan entropientropi dinyatakandinyatakan dengandengan S, S, yaituyaitu
panaspanas yang yang harusharus ditambahkanditambahkan padapada sistemsistem dalamdalam
suatusuatu prosesproses reversibelreversibel untukuntuk membawanyamembawanya daridari
keadaankeadaan awalnyaawalnya keke keadaankeadaan akhirnyaakhirnya QQrr dibagidibagi
dengandengan temperaturtemperatur absolutabsolut T T padapada sistemsistem dalamdalam
interval interval tersebuttersebut. .
KetikaKetika energienergi diserapdiserap, Q , Q berhargaberharga positifpositif dandan entropientropi akanakan naiknaik. .
KetikaKetika energienergi dibuangdibuang, Q , Q akanakan berhargaberharga negatifnegatif dandan entropientropi akanakan turunturun..
T
ProsesProses yang yang terjaditerjadi secarasecara alamiahalamiah disebutdisebut prosesproses spontanspontan..
ContohnyaContohnya, , besibesi berkaratberkarat, air , air engalirengalir keke tempattempat yang yang lebihlebih rendahrendah, , dandan bendabenda jatuhjatuh keke bawahbawah..
ProsesProses yang yang sebaliknyasebaliknya tidaktidak pernahpernah terjaditerjadi. . TidakTidak mungkinmungkin air air mengalirmengalir daridari tempattempat rendahrendah keke tempattempat yang yang tinggitinggi. . UntukUntuk mengalirkannyamengalirkannya memerlukanmemerlukan energienergi..
BeberapaBeberapa TambahanTambahan MengenaiMengenai EntropiEntropi
molekulmolekul--molekulnyamolekulnya bergerakbergerak secarasecara acakacak, , besarbesar
MakinMakin tidaktidak teraturteratur kecepatankecepatan molekulmolekul--molekulmolekul
dipanaskandipanaskan, , entropinyaentropinya naiknaik, , dandan kalaukalau gas gas ituitu
didinginkandidinginkan entropinyaentropinya turunturun..
Jika benda A dan B secara terpisah berada dalam kesetimbangan termal dengan benda ketiga C, maka A dan B dalam kesetimbangan termal satu sama lain
Memungkinkan untuk memperkenalkan konsep temperatur
SkalaSkala TemperaturTemperatur
menempatkannyamenempatkannya dalamdalam kontakkontak termaltermal
konstankonstan..
dalamdalam kesetimbangankesetimbangan termaltermal
kesetimbangankesetimbangan termaltermal
NilaiNilai iniini adalahadalah titiktitik bekubeku airair
SuhuSuhu campurancampuran air dan air dan uapuap ditetapkanditetapkan padapada 100º C100º C NilaiNilai iniini adalahadalah titiktitik didihdidih airair
SelangSelang antaraantara titiktitik--titiktitik iniini dibagidibagi menjadimenjadi 100 100 bagianbagian
SkalaSkala KelvinKelvin
adalahadalah ––273.15273.15º Cº C
TitikTitik iniini merupakanmerupakan titiktitik nolnol daridari skalaskala KelvinKelvin
––273.15273.15º C = 0 Kº C = 0 K
UntukUntuk mengubahmengubah: : TTC C = T= TKK –– 273.15273.15
BeberapaBeberapa SuhuSuhu
SuhuSuhu titiktitik bekubeku adalahadalah 3232ºº
SuhuSuhu titktitk didihdidih adalahadalah 212212ºº
TitiknyaTitiknya dibagidibagi menjadimenjadi 180 180 bagianbagian
PerbandinganPerbandingan SkalaSkala SuhuSuhu
PadaPada suhusuhu kamarkamar, , molekulmolekul bervibrasibervibrasi dengandengan amplitudoamplitudo yang yang kecilkecil
DenganDengan pertambahanpertambahan suhusuhu, , amplitudoamplitudo pun pun bertambahbertambah Hal Hal iniini menyebabkanmenyebabkan seluruhseluruh bagianbagian bendabenda memuaimemuai
PemuaianPemuaian Linier (Linier (LuasLuas, Volume), Volume)
UntukUntuk perubahanperubahan suhusuhu yang yang kecilkecil
KoefisienKoefisien pemuaianpemuaian linier, linier, αα, , bergantungbergantung padapada
bahanbahan
dan dan dalamdalam tigatiga dimensidimensi (volume (volume pemuaianpemuaian))
tLL o = α
ContohContoh
Sebuah kabel telepon yang terbuat dari tembaga memiliki panjang 35.0 m pada musim dingin ketika temperaturnya –20.0°C. Berapa pertambahan panjangnya ketika berada dalam musim panas yang temperaturnya 35.0°C? Asumsikan koefisien muai panjang konstan.
AnomaliAnomali AirAir
menyusutmenyusut dan dan kerapatannyakerapatannya bertambahbertambah
DiatasDiatas 4 ºC, air 4 ºC, air menunjukanmenunjukan pemuaianpemuaian yang yang sesuaisesuai dengandengan
peningkatanpeningkatan suhusuhu
EnergiEnergi dalamdalam ProsesProses TermalTermal
EnergiEnergi internalinternal, U, , U, adalahadalah energienergi yang yang diasosiasikandiasosiasikan dengandengan komponenkomponen mikroskopikmikroskopik daridari sistemsistem TermasukTermasuk energienergi kinetikkinetik dan dan potensialpotensial diasosiasikandiasosiasikan dengandengan gerakgerak translasitranslasi, , rotasirotasi dan dan vibrasivibrasi acakacak daridari atom atom atauatau molekulmolekul
JugaJuga termasuktermasuk energienergi potensialpotensial interaksiinteraksi antarantar molekulmolekul
KalorKalor adalahadalah energienergi yang yang ditransferditransfer antaraantara sistemsistem dan dan lingkunganlingkungan karenakarena perbedaanperbedaan suhusuhu antaraantara keduanyakeduanya SimbolSimbol kalorkalor adalahadalah QQ
SatuanSatuan daridari KalorKalor
SatuSatu kalorikalori adalahadalah jumlahjumlah energienergi yang yang diperlukandiperlukan untukuntuk menaikkanmenaikkan suhusuhu 1 gram air 1 gram air daridari 14.5° C 14.5° C menjadimenjadi 15.5° C .15.5° C .
SatuSatu KaloriKalori ((kalorikalori makananmakanan) ) adalahadalah 1000 1000 kalkal
JouleJoule
IniIni dinamakandinamakan KalorKalor EkivalenEkivalen MekanikMekanik
BTUBTU (US Customary Unit)(US Customary Unit)
BTU BTU singkatansingkatan daridari British Thermal UnitBritish Thermal Unit
SatuSatu BTUBTU adalahadalah energienergi yang yang diperlukandiperlukan untukuntuk menaikkanmenaikkan suhusuhu 1 1 ponpon (lb) air (lb) air daridari 63° F 63° F menjadimenjadi 64° F 64° F
1 BTU = 252 1 BTU = 252 kalkal = 1,054 kJ= 1,054 kJ
KaloriKalori ((kalkal))CGSCGS
Joule (J)Joule (J)SISI
sebesarsebesar 11° C° C
massamassa))
jumlahjumlah iniini
SatuanSatuan
CatatanCatatan: : KalorKalor dan dan KalorKalor JenisJenis
Q = m c TQ = m c T
T T adalahadalah suhusuhu akhirakhir dikurangidikurangi suhusuhu awalawal
KetikaKetika suhusuhu naiknaik, T dan , T dan Q Q adalahadalah positifpositif
makamaka energienergi masukmasuk keke sistemsistem
KetikaKetika suhusuhu turunturun, T dan , T dan Q Q adalahadalah
negatifnegatif makamaka energienergi keluarkeluar sistemsistem
KonsekuensiKonsekuensi daridari PerbedaanPerbedaan
PadaPada harihari yang yang panaspanas, , udaraudara didi atasatas daratandaratan panaspanas lebihlebih cepatcepat
UdaraUdara panaspanas mengalirmengalir keke atasatas dan dan udaraudara yang yang dingindingin bergerakbergerak menujumenuju pantaipantai
CkgJc
CkgJc
OH
Si
o
o
4186
700
2 =
Air Pantai
a. sama b. kebalikan c. bukan keduanya
Bagaimana menentukan kalor jenis?
zatzat dinamakandinamakan KalorimetriKalorimetri
terbuatterbuat daridari bahanbahan isolator yang isolator yang baikbaik yang yang
memungkinkanmemungkinkan kesetimbangankesetimbangan termaltermal
yang yang hilanghilang keke lingkunganlingkungan
KalorimetriKalorimetri
kalorimeterkalorimeter
EnergiEnergi yang yang keluarkeluar daridari zatzat yang yang lebihlebih panaspanas sama sama
dengandengan energienergi yang yang diserapdiserap oleholeh airair
QQpanaspanas = = --QQdingindingin
DiperlukanDiperlukan untukuntuk mengetahuimengetahui mekanismemekanisme yang yang bertanggungjawabbertanggungjawab padapada prosesproses transfertransfer
MetodenyaMetodenya meliputimeliputi
atomatom
memperolehmemperoleh tambahantambahan energienergi selamaselama prosesproses
tumbukantumbukan daridari partikelpartikel yang yang energinyaenerginya lebihlebih
besarbesar
ContohContoh konduksikonduksi
dengandengan apiapi bervibrasibervibrasi
KonduksiKonduksi ((lanjutanlanjutan))
PadaPada lempenganlempengan
memungkinkanmemungkinkan energienergi
L = x L = x adalahadalah ketebalanketebalan lempenganlempengan atauatau
panjangpanjang batangbatang
P P dalamdalam Watt, Q Watt, Q dalamdalam Joule dan t Joule dan t dalamdalam
sekonsekon
KonduktorKonduktor yang yang baikbaik memilikimemiliki nilainilai k yang k yang tinggitinggi
dan dan isulatorisulator yang yang baikbaik memilikimemiliki nilainilai k yang k yang rendahrendah
2. 2. KonveksiKonveksi
KetikaKetika pergerakanpergerakan dihasilkandihasilkan daridari perbedaanperbedaan
kerapatankerapatan, , disebutdisebut konduksikonduksi alamialami
KetikaKetika pergerakanpergerakan didorong/dipaksadidorong/dipaksa oleholeh
““gayagaya”, ”, disebutdisebut konveksikonveksi terpaksaterpaksa
SemuaSemua bendabenda meradiasikanmeradiasikan energienergi secarasecara kontinukontinu dalamdalam bentukbentuk gelombanggelombang elektromagnetikelektromagnetik akibatakibat daridari vibrasivibrasi termaltermal molekulmolekul
LajuLaju radiasiradiasi diberikandiberikan oleholeh HukumHukum StefanStefan
ContohContoh RadiasiRadiasi
AplikasiAplikasi daridari RadiasiRadiasi
TermograpiTermograpi
diukurdiukur menggunakanmenggunakan termograptermograp
PertanyaanPertanyaan
Penggunaan sekat fiberglas di dinding luar sebuah gedung dimaksudkan untuk meminimalisasi transfer kalor yang melalui proses….
a. konduksi b. radiasi c. konveksi d. penguapan
PenghambatPenghambat Transfer Transfer EnergiEnergi
PemanasanPemanasan GlobalGlobal
ContohContoh GreenhouseGreenhouse
ArusArus konveksikonveksi dicegahdicegah oleholeh kacakaca
AtmosferAtmosfer bumibumi jugajuga merupakanmerupakan transmitertransmiter
yang yang baikbaik bagibagi cahayacahaya tampaktampak dan dan absorperabsorper
yang yang baikbaik bagibagi radiasiradiasi infra infra merahmerah
TransisiTransisi FasaFasa
PerubahanPerubahan FasaFasa
daridari zatzat berubahberubah daridari bentukbentuk yang yang satusatu
keke bentukbentuk yang lainyang lain
PerubahanPerubahan fasafasa diantaranyadiantaranya::
PerubahanPerubahan fasafasa termasuktermasuk perubahanperubahan
KalorKalor LatenLaten
Q = m LQ = m L
L L adalahadalah kalorkalor latenlaten daridari zatzat LatenLaten artinyaartinya tersembunyitersembunyi
PilihPilih tandatanda positifpositif jikajika menambahkanmenambahkan energienergi padapada sistemsistem dan dan tandatanda negatifnegatif jikajika energienergi dipindahkandipindahkan daridari sistemsistem
KalorKalor latenlaten peleburanpeleburan digunakandigunakan untukuntuk pencairanpencairan atauatau pembekuanpembekuan
KalorKalor latenlaten penguapanpenguapan digunakandigunakan untukuntuk penguapanpenguapan atauatau pengembunanpengembunan
GrafikGrafik PerubahanPerubahan daridari Es Es menjadimenjadi UapUap
EvaporasiEvaporasi dandan KondensasiKondensasi
wujudwujud caircair menjadimenjadi wujudwujud gas gas dimanadimana terjadinyaterjadinya
padapada permukaanpermukaan zatzat caircair
EvaporasiEvaporasi adalahadalah prosesproses pendinginanpendinginan
evaporasievaporasi, , yaituyaitu perubahanperubahan keadaankeadaan zatzat daridari
wujudwujud gas gas menjadimenjadi wujudwujud caircair
KondensasiKondensasi adalahadalah prosesproses pemanasanpemanasan
panaspanas
WW UsahaUsaha
UU EnergiEnergi dalamdalam
HubunganHubungan antaraantara U, W, U, W, dandan Q Q dapatdapat dinyatakandinyatakan sebagaisebagai berikutberikut
U = UU = Uff –– UUii = Q + (= Q + (-- W)W)
Q = U + WQ = U + W
PanasPanas netoneto yang yang ditambahkanditambahkan padapada suatusuatu sistemsistem samasama dengandengan perubahanperubahan energienergi dalamdalam sistemsistem ditambahditambah usahausaha yang yang dilakukandilakukan oleholeh sistemsistem..
AplikasiAplikasi hukumhukum PertamaPertama
berinteraksiberinteraksi dengandengan sekitarsekitar. .
terjaditerjadi dandan tidaktidak adaada usahausaha yang yang
dilakukandilakukan. .
sistemsistem terisolasiterisolasi menjadimenjadi konstankonstan. .
UUff = U= Uii dandan Q = Q = --WW
JumlahJumlah usahausaha yang yang dikerjaandikerjaan oleholeh gas gas padapada
setiapsetiap siklussiklus samasama dengandengan luasluas area area didi
dalamdalam kurvakurva tertutuptertutup yang yang digambarkandigambarkan
padapada diagram PV. diagram PV.
3. 3. ProsesProses IsotermalIsotermal
IsotermalIsotermal berartiberarti temperaturtemperatur konstankonstan
DenganDengan demikiandemikian melaluimelalui pemanasanpemanasan energienergi akanakan berpindahberpindah keke dalamdalam gas.gas.
EkspansiEkspansi gas gas dandan menurunanmenurunan tekanantekanan akanakan mempertahankanmempertahankan temperaturtemperatur tetaptetap konstankonstan. .
UsahaUsaha yang yang dilakukandilakukan adalahadalah negatifnegatif seiringseiring dengandengan bertambahnyabertambahnya panaspanas. .
4.4. ProsesProses AdiabatikAdiabatik
samasama dengandengan nolnol. .
energienergi dalamdalam sistemsistem..
panaspanas akanakan terjaditerjadi sangatsangat cepatcepat
DiDi dalamdalam suatusuatu ekspansiekspansi adiabatikadiabatik, , usahausaha
yang yang dilakukandilakukan adalahadalah negatifnegatif dandan energienergi
dalamdalam akanakan berkurangberkurang
PernambahanPernambahan energienergi keke dalamdalam sistemsistem
menyebabkanmenyebabkan energienergi dalamdalam naiknaik. Dan . Dan
temperaturtemperatur akanakan naiknaik. .
HukumHukum PertamaPertama dandan
MetabolismeMetabolisme TubuhTubuh ManusiaManusia
LajuLaju metobolismemetobolisme (U / T) (U / T) adalahadalah berbandingberbanding luruslurus lajulaju pengkonsumsianpengkonsumsian oksigenoksigen terhadapterhadap volume. volume.
TingkatTingkat lajulaju metabolismemetabolisme ((untukuntuk memeliharamemelihara dandan menjalankanmenjalankan organ/ organ/ bagianbagian badanbadan, , dlldll.) .) adalahadalah sekitarsekitar 80 W.80 W.
VariasiVariasi LajuLaju MetabolismeMetabolisme
mengkonversimengkonversi energienergi internal internal menjadimenjadi
bentukbentuk lain yang lain yang bermanfaatbermanfaat, , sepertiseperti
elektrikelektrik atauatau dayadaya mekanismekanis..
bekerjabekerja melaluimelalui suatusuatu prosesproses siklussiklus..
MesinMesin PanasPanas
U = 0U = 0
makamaka, Q, Qnetnet = W= Wengeng
UsahaUsaha yang yang dilakukandilakukan oleholeh mesinmesin kalorkalor samasama dengandengan jumlahjumlah energienergi yang yang diserapdiserap oleholeh mesinmesin. .
UsahaUsaha adalahadalah saasaa dengandengan luasluas didi daladala kurvakurva tertutuptertutup padapada diagram PV. diagram PV.
EfisiensiEfisiensi TermalTermal padapada sebuahsebuah
kerjakerja yang yang dilakukandilakukan oleholeh mesinmesin terhadapterhadap energienergi
yang yang diserapdiserap oleholeh mesinmesin padapada temperaturtemperatur tinggitinggi. . ηη
e (e (ηη) = 1 () = 1 (efisiensiefisiensi 100%) 100%) hanyahanya jikajika QQcc = 0= 0
TidakTidak adaada energienergi yang yang dibuangdibuang keke reservoir reservoir dingindingin. .
h
c
h
ch
h
eng
Q
Q
Q
Q
W −=
ArtinyaArtinya QQcc tidaktidak samasama dengandengan nolnol SebagianSebagian QQcc harusharus dibuangdibuang keke lingkunganlingkungan..
DenganDengan demikiandemikian ηη tidaktidak samasama dengandengan 100%100%
PompaPompa PanasPanas dandan LemariLemari EsEs
MesinMesin panaspanas dapatdapat bekerjabekerja kebalikannyakebalikannya MasukkanMasukkan energienergi
EnergiEnergi disadapdisadap daridari reservoir yang reservoir yang dingindingin
EnergiEnergi ditransferditransfer keke reservoir yang reservoir yang panaspanas
ProsesProses mesinmesin panaspanas iniini bekerjabekerja sebagaisebagai pompapompa panaspanas.. LemariLemari eses merupakanmerupakan salahsalah satusatu conthconth pompapompa panaspanas
ContohContoh lainnyalainnya adalahadalah alatalat pendinginpendingin (AC)(AC)
EntropiEntropi
HukumHukum keduakedua termodinamikatermodinamika adalahadalah EntropiEntropi. .
PerubahanPerubahan entropientropi dinyatakandinyatakan dengandengan S, S, yaituyaitu
panaspanas yang yang harusharus ditambahkanditambahkan padapada sistemsistem dalamdalam
suatusuatu prosesproses reversibelreversibel untukuntuk membawanyamembawanya daridari
keadaankeadaan awalnyaawalnya keke keadaankeadaan akhirnyaakhirnya QQrr dibagidibagi
dengandengan temperaturtemperatur absolutabsolut T T padapada sistemsistem dalamdalam
interval interval tersebuttersebut. .
KetikaKetika energienergi diserapdiserap, Q , Q berhargaberharga positifpositif dandan entropientropi akanakan naiknaik. .
KetikaKetika energienergi dibuangdibuang, Q , Q akanakan berhargaberharga negatifnegatif dandan entropientropi akanakan turunturun..
T
ProsesProses yang yang terjaditerjadi secarasecara alamiahalamiah disebutdisebut prosesproses spontanspontan..
ContohnyaContohnya, , besibesi berkaratberkarat, air , air engalirengalir keke tempattempat yang yang lebihlebih rendahrendah, , dandan bendabenda jatuhjatuh keke bawahbawah..
ProsesProses yang yang sebaliknyasebaliknya tidaktidak pernahpernah terjaditerjadi. . TidakTidak mungkinmungkin air air mengalirmengalir daridari tempattempat rendahrendah keke tempattempat yang yang tinggitinggi. . UntukUntuk mengalirkannyamengalirkannya memerlukanmemerlukan energienergi..
BeberapaBeberapa TambahanTambahan MengenaiMengenai EntropiEntropi
molekulmolekul--molekulnyamolekulnya bergerakbergerak secarasecara acakacak, , besarbesar
MakinMakin tidaktidak teraturteratur kecepatankecepatan molekulmolekul--molekulmolekul
dipanaskandipanaskan, , entropinyaentropinya naiknaik, , dandan kalaukalau gas gas ituitu
didinginkandidinginkan entropinyaentropinya turunturun..
