SEJARAH PENEMUAN TERMODINAMIKA

SEJARAH PENEMUAN TERMODINAMIKA

Istilah termodinamika sering kali kita dengar didalam kehidupan kita. Setiap perbendaharaan kata yang sering kita gunakan itu tentunya memiliki arti dan makna tersendiri. Begitupun kata termodinamika, seperti yang dikatakan oleh Widoyo. (2011:1), “Termodinamika (bahasa Yunani: thermos= ‘panas’ and dynamic= ‘perubahan’) adalah fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses”.

ILMUWAN PENDIRI TERMODINAMIKA

ILMUWAN PENDIRI TERMODINAMIKA

Rudolf Julius Emanuel Clausius (2 Januari 1822 – 24 Agustus 1888), adalah seorang fisikawan dan matematikawan Jerman. Ia merupakan salah seorang pendiri termodinamika. Sebagai ahli ilmu fisika teoritis, ia juga yang meneliti fisika molekul dan electrik.

ILMUWAN FISIKA TERMODINAMIKA

ILMUWAN FISIKA TERMODINAMIKA

Benjamin Thompson atau 'Count Rumford' (1753 – 1814) adalah penemu, ilmuwan, negarawan, dan tentara terkenal kelahiran Amerika. Benjamin Thompson dilahirkan di Woburn Utara, Massachusetts pada tanggal 26 Maret 1753 beragama Anglican. Ayahnya adalah seorang petani dan meninggal ketika Benjamin Thompson berumur 2 tahun. Ibunya, Ruth Simonds menikah lagi dengan Josiah Pierce pada bulan Maret 1976.

SIKLUS CARNOT DAN EFISIENSI

SIKLUS CARNOT DAN EFISIENSI

Siklus carnot erat kaitannya dengan kalor dan sebelumnya telah disinggung pada mata kuliah termodinamika. Siklus carnot merupakan sebuah siklus yang fungsinya untuk menganalisis suatu kerja mesin panas. Siklus ini ditemukan oleh Sadi Carnot, Seorang insinyur Perancis pada tahun 1842.

Siklus carnot merupakan salah satu siklus yang reversibel , artinya bahwa di dalam suatu sistem hampir selalu berada dalam keadaan setimbang. Siklus carnot sendiri terdiri dari 4 proses. 2 proses merupakan proses isotermal ( proses pada temperatur konstant ) , 2 proses lain merupakan proses adiabatik ( proses yang muncul tanpa perpindahan panas dan massa ). 4 proses tersebut adalah sbb :

Sumber : chemwiki.ucdavis.edu

1             1.1 Ekspansi Isothermal Reversible

Proses Isothermal pertama pada siklus carnot ini terjadi pada temperatur tinggi, zat akan mengalami ekspansi dan penyerapan kalor.

Dimana kalor Q₁ diserap dari reservoir kalor ( tempat kalor ) pada temperatur T₁ dan sistem bekerja. Reservoir dengan suhu yang tinggi akan menyentuh dasar silinder dan jumlah beban di atas piston berkurang. Temperatur sistem tetap, namun volume sistem bertambah selama proses berlangsung.

2.2 Ekspansi Adiabatic Reversible

Proses Adiabatik pertama ini terjadi zat akan mengalami ekspansi.

Dimana zat akan mengalami penurunan temperatur dari T₁ menjadi T₂ dan sistem bekerja. Tidak ada kalor yang keluar atau masuk ke dalam sistem saat proses berlangsung. Tekanan gas diturunkan dengan cara mengurangi beban yang ada di atas piston. Temperatur sistem akan turun dan volumenya bertambah.

3. Kompresi Isothermal Reversible

Proses Isothermal kedua ini terjadi pada temperatur rendah, zat akan mengalami kompresi dan kalor akan dilepaskan.

Dimana zat melepaskan kalor Q₂ ke reservoir dingin dengan temperatur T₂  dan sistem dikenai kerja. reservoir dengan suhu 200 K menyentuh dasar silinder dan jumlah beban di atas piston bertambah. Tekanan pada sistem meningkat, temperaturnya konstan, dan volume sistem menurun. Dari keadaan 3 ke keadaan 4, sejumlah kalor (Q₂) dipindahkan dari gas ke reservoir suhu rendah untuk menjaga temperatur sistem agar tetap.

4.3 Kompresi Adiabatic Reversible

Proses Adiabatik kedua zat akan mengalami kompresi.

Dimana zat akan dikembalikan ke keadaan semula, temperatur sistem akan berubah dari T₂menjadi T₁ dan sistem dikenai kerja. Jumlah beban di atas piston bertambah. Tidak ada kalor yang keluar atau masuk ke dalam sistem selama proses berlangsung, tekanan sistem meningkat, dan volumenya berkurang.

Dari keempat proses tadi akan terlihat di diagram PV sbb :

Sumber : chemwiki.ucdavis.edu

            Dapat disimpulkan dari keempat proses tadi temperatur dan volume akan berubah berdasarkan urutan proses.

Proses	Temperatur Sistem	Volume Sistem
Ekspansi Isothermal Reversible	Tetap	Bertambah
Ekspansi Adiabatic Reversible	Turun	Bertambah
Kompresi Isothermal Reversible	Tetap	Berkurang
Kompresi Adiabatic Reversible	Naik	Berkurang

Siklus carnot bekerja lalu kembali ke awal , dari penjelasan tersebut maka besaran termodinamika seperti energi dalam dan entalpi sistem proses adalah 0.

ΔUsiklus = 0

Kalor dan kerja pada siklus carnot di atas dapat di hitung dengan :

W_siklus = ΔQ_siklus = (Q₁ – Q₂)

Keterangan :

Q₁ = kalor yang diserap sistem

Q₂ = kalor yang dilepaskan sistem.

            Pada siklus carnot saat terjadi perubahan energi kalor menjadi energi mekanik ( usaha ) maka akan dapat iperoleh efisiensi mesin dengan melihat perbandingan besar usaha yang dilakukan (W) terhadap kalor yang diserap (Q₁).

Rumus dasar efisiensi :

η = efisiensi mesin.

Untuk menghitung usaha yang dilakukan selama siklus carnot W = Q₁ – Q₂  maka diperoleh persamaan :

Dalam mesin carnot , kalor Q₁   yang diserap besarnya sama dengan reservoir temperatur T_1 ,demikian juga dengan Q_2. Dari persamaan tersebut dapat di buat rumus sbb :

η : efisiensi mesin Carnot

T₁ : suhu reservoir bersuhu tinggi (K)

T₂ : suhu reservoir bersuhu rendah (K)

            Maka dapat diambil kesimpulan Efisiensi mesin carnot dapat ditingkatkan dengan menaikkan temperatur saat reservoir bertemperatur tinggi , atau menurunkan temperatur saat reservoir bertemperatur rendah.

Sumber :

http://pembangkit-uap.blogspot.com/2015/03/siklus-carnot-dan-efisiensi.html

MESIN BENSIN

MESIN BENSIN

Mesin bensin atau mesin Otto dari Nikolaus Otto adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis.

Mesin bensin berbeda dengan mesin diesel dalam metode pencampuran bahan bakar dengan udara, dan mesin bensin selalu menggunakan penyalaan busi untuk proses pembakaran.

SIKLUS DIESEL

SIKLUS DIESEL

Prinsip kerja mesin diesel mirip seperti mesin bensin. Perbedaannya terletak pada langkah awal kompresi alias penekanan adiabatik (penekanan adiabatik = penekanan yang dilakukan dengan sangat cepat sehingga kalor alias panas tidak sempat mengalir menuju atau keluar dari sistem.

APLIKASI TERMODINAMIKA DALAM KEHIDUPAN( MPG CAPS)

APLIKASI TERMODINAMIKA DALAM KEHIDUPAN( MPG CAPS)

        Di zaman modern ini, kebutuhan semakin meningkat dan harga semakin melunjak tinggi. Terutama BBM (Bahan Bakar Minyak) yang sekarang ini akan mengalami kenaikan. Hal ini di sebabkan karena harga minyak dunia naik oleh karena itu berdampak pada kenaikan BBM terutama di Indonesia.

SIKLUS OTTO (Part 2)

SIKLUS OTTO (Part 2)

SIKLUS OTTO (Part 1)

SIKLUS OTTO (Part 1)

Siklus Otto adalah siklus thermodinamika yang paling banyak digunakan dalam kehidupan manusia. Mobil dan sepeda motor berbahan bakar bensin (Petrol Fuel) adalah contoh penerapan dari sebuah siklus Otto.

Mesin Panas Endereversible

Mesin Panas Endereversible

Mesin Panas Endoreversible

Efisiensi yang paling Carnot sebagai kriteria kinerja panas mesin adalah kenyataan bahwa dengan sifatnya, setiap siklus Carnot maksimal efisien harus beroperasi pada gradien suhu sangat kecil. Hal ini karena adanya transfer panas antara dua benda pada suhu yang berbeda tidak dapat diubah, dan karena ekspresi efisiensi Carnot hanya berlaku dalam batas sangat kecil. Masalah utama dengan itu adalah bahwa obyek mesin panas yang paling adalah untuk output semacam kekuasaan, dan kekuasaan sangat kecil biasanya tidak apa yang sedang dicari.

Sebuah ukuran yang berbeda efisiensi mesin panas yang ideal diberikan oleh pertimbangan termodinamika endoreversible , di mana siklus identik dengan siklus Carnot kecuali dalam bahwa dua proses perpindahan panas yang tidak reversibel (Callen 1985):

 (Catatan: Unit K atau ° R )

Tahukah kalian apaTermokopel?

Termokopel

Pada dunia elektronika, termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan untuk mengubah perbedaan panas dalam benda yang diukur temperaturnya menjadi perubahan potesial/ tegangan listrik (voltase). Termokopel yang sederhana dapat dipasang, dan memiliki jenis konektor standar yang sama, serta dapat mengukur temperatur dalam jangkauan suhu yang cukup besar dengan batas kesalahan pengukuran kurang dari 1 °C.

Siklus PLTU

SIKLUS PLTU ( PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP )

Sebuah pembangkit listrik jika dilihat dari bahan baku untuk memproduksinya, maka Pembangkit Listrik Tenaga Uap bisa dikatakan pembangkit yang berbahan baku Air. Kenapa tidak UAP? Uap disini hanya sebagai tenaga pemutar turbin, sementara untuk menghasilkan uap dalam jumlah tertentu diperlukan air.

Pengertian Kalor Laten dan Jenis-jenis Kalor Laten

Pengertian Kalor Laten dan Jenis-jenis Kalor Laten

Pengertian kalor laten
Jika suatu benda diberi kalor, apa yang akan terjadi dengan benda tersebut ? iya benar sekali benda yang diberi kalor akan mengalami kenaikan suhu. Kalor yang dberikan atau dilepaskan oleh suatu benda menyebabkan perubahan suhu pada benda tersebut. Selain mempengaruhi suhu benda, kalor juga dapat mempengaruhi wujud benda.

Termometer Galileo

Termometer Galileo

Termometer Galileo (atau termometer Galilea), dinamai fisikawan Italia, Galileo Galilei, adalah termometer yang terbuat dari gelas silinder tertutup berisi cairan bening dan serangkaian benda yang kerapatannya sedemikian rupa sehingga mereka naik atau turun sesuai perubahan suhu.

Radiasi Alam

Radiasi Alam

Radiasi yang dipancarkan alam dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis yaitu radiasi kosmis, radiasi terestrial, dan radiasi internal. Radiasi kosmik beradal dari sumber radiasi yang berada pada benda langit dalam tata surya dalam bentuk partikel berenergi tinggi (sinar kosmis); dan sumber radiasi yang berasal dari unsur radioaktif di dalam kerak bumi yang terbentuk sejak terjadinya bumi.

Balon Udara

Balon Udara

Sebelum kita mengetahui bagaimana cara kerja balon udara, ada baiknya kita ketahui terlebih dahulu bagian-bagian dari balon udara. Balon udara secara garis besarnya mempunyai tiga bagian utama yaitu envelope, burner, dan basket.

proses pembuatan garam

proses pembuatan garam

Proses Pembuatan Garam
Garam merupakan komoditas yang sangat penting bagi kehidupan masyarakat kita, bayangkan saja jika tidak ada garam akan hambar terasa hidup kita begitu kata pepatah mengatakan. Garam tidak hanya bisa dijadikan bahan konsumsi namun garam juga bisa dikategorikan dalam bahan industri, seperti industri penyamakan kulit, pengeboran minyak lepas pantai dll.

PENERAPAN TERMODINAMIKA DALAM BIDANG KEDOKTERAN

PENERAPAN TERMODINAMIKA DALAM BIDANG KEDOKTERAN

 Energi Panas Dalam Bidang Kedokteran
-    Apabila energi panas mengenai salah satu bagian tubuh, akan menaikkan temperature daerah tersebut.
-    Efek panas :
a.    Fisik : menyebabkan semua zat mengalami pemuaian segala arah.
b.    Kimia : Kecepatan reaksi kimia akan meningkat dengan peningkatan temperatur. Misalnya : Reaksi oksidasi, Permeabilitas membrane sel, Metabolisme jaringan.

Aplikasi Termodinamika di Bidang Kelautan

 Aplikasi Termodinamika di Bidang Kelautan

Pemanfaatan Laut sebagai sumber Energi Termodinamika dianggap sebagai salah satu bagian terpenting dari kehidupan kita sehari-hari. Apakah Anda bepergian dalam kendaraan apapun, duduk nyaman di ruangan Anda ber-AC, menonton televisi dll, Anda akan melihat aplikasi termodinamika hampir di mana-mana secara langsung atau tidak langsung. Ketika Sadi Carnot, anak dianggap sebagai ayah dari termodinamika, diusulkan teorema dan siklus, hampir tidak ada yang