Termodinamika

Bambang SAJurs. ITP FP UNS

Usaha dan mengubah volume

pAdxdW dVAdx

pA

dx1

2

V1V2

p

Usaha = Luas

pdVdW

Usaha

2

1

V

V

pdVdW )( 12 VVpdW

V

nRTp dV

V

nRTdW

2

1

V

V V

dVnRTW

1

2lnV

VnRTW

2

1lnp

pnRTW

Usaha bergantung pada lintasan

1

3

2

4p1

V2

p2

V1

HK Termodinamika I

Q = (U2 – U1) + W

Energi yg diterima oleh sistem akan digunakan untuk meningkatkan energi dalam dan melakukan usaha

Jika suatu proses pada suatu sistem akan membawanya kembali ke keadaan awal (proses siklis), maka U2 = U1 atau Q = W

Proses adiabatik

Suatu proses yang tidak ada energi masuk maupun keluar sistem

Q = 0, maka

(U2 – U1) = - W

Proses Isokorik

Suatu proses yang terjadi pada volume konstan

W = 0, maka

Q = (U2 – U1)

Proses isotermik

Suatu proses yang terjadi pada suhu konstan

U2-1 = 0, maka

Q = W

Proses isobarik

Suatu proses yang terjadi pada tekanan konstan

(U2 – U1) = mc – p(V2 - V1)

Contoh

Satu gram air (1 cm3) dididihkan pada tekanan 1 atm berubah menjadi 1671 cm3. Panas penguapan air 539 kal/gram. Hitung

usaha dan pertambahan energi dalam.

Throttling Process

P1

P2

W1 = p1 (0 – V1) W2 = p2 (V2 – 0)

W = p2V2 – p1V1

Karena prosesnya adiabatik, maka Q =0

U2 –U1= 0 – (p2V2 – p1V1)

U2 + p2V2 = U1 + p1V1 Entalpi

Contoh

Dalam suatu proses, 500 kal panas diberikan pada suatu sistem dan pada waktu yg sama 100 J usaha dilakukan pada sistem itu. Berapa tambahnya energi dakhil sistem ?

Contoh

Apabila air dididihkan di bawah tekanan 2 atm, panas penguapan 946 BTU/lb dan titik didih 250 oF. Satu pon uap menempati volume 14 ft3, dan volum 1 lb air 0,017 ft3. (a) Hitunglah usaha luar dalam foot-pount dan dalam BTU, apabila pada suhu tersebut terbentuk 1 lb uap (b) Hitunglah kenaikan energi dakhil dalam BTU

Q = (U2 – U1) + W