Transcript BAB II termo

BAB II
KARAKTERISTIK
THERMODINAMIKA
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
Karakteristik yang menentukan sifat dari
sistem disebut property dari sistem, seperti
tekanan P, temperatur T, volume V, masa m,
viskositas, konduksi panas, berat jenis,
volume spesifik,panas jenis dan lain-lain.
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
1. Tekanan (P)
Tekanan merupakan salah satu property yang
terpenting dalam thermodinamika, dan
didefinisikan sebagai gaya tekan suatu fluida
(cair atau gas) pada satu satuan unit luas
area.
Satuan tekanan adalah Pa (Pascal), yang
didefinisikan sebagai,
1 Pa = 1 N/m2
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
Satuan tekanan yang cukup dikenal adalah
satuan bar (barometric), atau atm (standard
atmosphere), sebagai berikut.
• 1 bar = 105 Pa = 0,1 Mpa = 100kPa
• 1 atm = 101. 325 Pa = 101,325 kPa = 1,
01325 bar
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
Pengukuran tekanan dengan menggunakan
referensi tekanan nol absolut disebut
tekanan absolut (ata), sedang tekanan
manometer (ato) adalah tekanan relatif
terhadap tekanan atmosfir. Tekanan vakum
adalah tekanan dibawah 1 atm, yaitu
perbedaan antara tekanan atmosfir dengan
tekanan absolut
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
2. Temperatur
Temperatur adalah istilah yang penting dan
didefinisikan sebagai derjat panas atau
tingkat intensitas panas suatu benda. Benda
yang panas disebut mempunyai temperatur
yang lebih tinggi, sedangkan benda dingin
mempunyai temperatur yang lebih rendah.
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
Pengukuran Temperatur
Temperatur
suatu
benda
diukur
dengan
termometer. Berikut ini adalah dua skala yang
umum digunakan dalam mengukur temperatur
suatu benda yaitu:
1. Skala Centigrade atau Celsius
2. Skala Fahrenheit
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
Masing-masing skala ini didasarkan atas dua titik
tetap yang dikenal dengan titik beku air atau titik
es, dan titik didih air atau titik uap.
1. Skala Centigrade
Skala ini umumnya digunakan oleh ahli teknik dan
ilmuwan. Titik beku air pada skala ini ditandai
dengan nol, dan titik didih air ditandai dengan 100.
Jarak antara titik ini dibagi dengan 100 sehingga tiap
satu jarak/garis skala adalah satu derjat centigrade
(ditulis dengan 0C).
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
2. Skala Fahrenheit
Pada skala ini, titik beku air ditandai dengan
32 dan titik didih ditandai dengan 212. Jarak
antaranya dibagi 180 dan setiap jarak/garis
skala mewakili satu derjat Fahrenheit (ditulis
dengan 0F).
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
Hubungan antara skala Centigrade dengan
Fahrenheit diberikan oleh rumus:
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
Temperatur Absolut
Jika harga temperatur digunakan dalam
persamaan yang berhubungan dengan hukumhukum fundamental, maka harga temperatur
yang digunakan sebagai rujukan adalah nol
sebenarnya atau nol mutlak.
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
Temperatur nol mutlak/absolut diambil pada harga
-273 0C atau -460 0F. Temperatur yang diukur dari
nol absolut ini disebut dengan temperatur mutlak.
Skala celsius mutlak disebut dengan derjat Kelvin
(disingkat dengan 0K); sehingga 0K = 0C + 273.
Skala absolut Fahrenheit disebut derjat Rankine
(disingkat dengan 0R); dan 0R = 0F + 460.
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
T(K)
T(°C)
-273,15
0
P (kPa)
0
ABSOLUTE
VACUM
V = Konstant
T (K)
= T (° C) + 273,15
T (R)
= T (° F) + 459, 67
T (R)
= 1,8 (K)
T (° F)
= 1,8 (° C) + 32
°C
100
°K
373,15
°C
212,0
°K
671,67
0,01
273,16
32,02
491,69
-273,15
0
-459,67
Nol absolut
Titik didih air pada
tek. 1 atm
TRIPLE POINT
OF WATER
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
3. Satuan Kalor
Jumlah panas/kalor diukur berdasarkan
kuantitas untuk menaikkan temperatur dari
massa air yang diketahui sebesar temperatur
tertentu. Satuan-satuan berikut ini biasanya
digunakan untuk mengukur jumlah kalor:
a. Calori
b. Satuan kalor centigrade
c. British Thermal Unit
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
a. Calori
Adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk
menaikkan temperatur satu gram air sebesar
1 0C. Satuan yang lebih besar dari calori
adalah kilokalori (kcal), yaitu jumlah kalor
yang diperlukan untuk menaikkan temperatur
satu kilogram air sebesar 1 0C.
Catatan : 1 kilocalori (kcal) = 1000 calori
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
b. Satuan kalor centigrade
Secara singkat ditulis C.H U. (Centigrade Heat
Unit), adalah jumlah kalor yang diperlukan
untuk menaikkan temperatur satu pound air
sebesar 1 0C. Kita tahu bahwa:
Catatan : 1 pound = 453,6 gr
sehingga : 1 C.H.U = 453,6 calori
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
c. British Thermal Unit
Atau disingkat dengan B.Th.U. atau B.T.U.,
adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk
menaikkan temperatur satu pound air sebesar
1 0F.
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
Catatan :
• Satuan calori kadang-kadang disebut gram calori (gr-cal) dan
satuan kalor centigrade disebut pound calori.
• Pada sistem MKS, satuan kalor digunakan calori atau
kilocalori (ditulis cal atau kcal). Secara matematik, kalor yang
diperlukan untuk menaikkan m kg air sebesar T derjat kelvin
jika kalor spesifik adalah c (dalam kcal/kg 0K):
Q = mcT kcal
• Pada sistem SI, satuan kalor digunakan joule atau kilojoule
(ditulis J atau kJ). Secara matematik, kalor yang diperlukan
untuk menaikkan m kg air sebesar T derjat kelvin jika kalor
spesifik adalah c (dalam kJ/kg 0K):
Q = mcT kJ
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA
4. Kalor Spesifik
Kalor spesifik suatu zat secara luas
didefinisikan sebagai jumlah kalor yang
diperlukan untuk menaikkan temperatur satu
satuan massa suatu zat sebesar 10.
Biasanya dinotasikan dengan c. Jika m kg
suatu zat dengan kalor spesifik c diperlukan
untuk menaikkan temperatur sebesar t0 C,
maka:
KARAKTERISTIK THERMODINAMIKA