TERMODINAMIKA I G I T A I N D AH B U D I AR T I
REFERENSI • Smith, J.M., and Van Ness, H.C. 1987, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”, 4 ed., Mc Graw Hill Book Co. Inc., New York
PENILAIAN Aspek Penilaian
Persentase
Ujian Akhir Semester
35 %
Ujian Tengah Semester
35 %
Tugas
25 %
Keaktifan Mahasiswa dan sikap Total
5% 100 %
KONTRAK KULIAH • Toleransi keterlambatan 15 menit jika sudah terlambat TIDAK diperbolehkan masuk (kecuali sudah ijin sebelumnya). • Tidak diperbolehkan selama perkuliahan berlangsung : makan, minum, gaduh, memegang dan memainkan HP (HP dinonaktifkan) • Mahasiswi harus berpakaian sopan, kerudung menutupi dada dan memakai rok, mahasiswa tidak boleh memakai kaos oblong. • Kecurangan dalam bentuk apapun pada saat KUIS, UTS dan UAS langsung akan mendapat nilai E dan tidak bisa mengikuti ujian ulang
• Koordinator Kelas : • No. HP : • Bendahara : • No. HP
APA ITU TERMODINAMIKA ? • Cabang ilmu fisika yang mempelajari : • Pertukaran Energi yang berbentuk kalor dan kerja • Sistem • Lingkungan
SISTEM • Sistem ada 3 macam : • Sistem Terbuka Ada pertukaran massa dan energi • Sistem Tertutup Tidak ada pertukaran massa tetapi ada pertukaran energi • Sistem Terisolasi Tidak ada pertukaran massa maupun energi
ENERGI DALAM • Energi dalam suatu zat adalah energi yang berasal dari dalam molekul zat itu sendiri • Energi dalam bukan merupakan hasil dari suatu kerja/ perpindahan
HUKUM TERMODINAMIKA I • Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, hanya dapat berubah bentuk
NERACA ENERGI SISTEM TERTUTUP
sistem
• Tidak ada arus masuk dan keluar • Pertukaran hanya terjadi pada sistem
CONTOH SOAL
LATIHAN 1
PERSAMAAN KEADAAN
Tekanan dan volume berubah namun kerja dan kalor perubahannya tidak dapat ditentukan
CONTOH 1 • Sebuah gas dimasukkan ke dalam sebuah silinder dengan sebuah piston. Tekanan gas mula-mula 7 bar dan volume piston 0,1 m3 . Piston ditahan dengan sebuah penutup didalam sebuah tembok seilinder. Alat tersebut dibuat vakum total. Berapa perubahan energi dari alat tersebut jika penutup piston diambil sehingga volume gas mengembang 2 kali volume awal, piston membentur penutup lain pada akhir proses?
ANALISIS • Pertanyaan konsen keseluruhan alat. Sistem yang diambil sebagai gas, silinder, dan piston. Tidak ada kerja selama proses karena tidak ada gaya eksternal ke dalam sistem. Karena Q dan W = 0 dan total energi tidak berubah . Tidak ada informasi lebih lanjut tentang distribusi energi di dalam sistem, kemungkinan bisa berbeda dengan distribusi energi mula-mula.
CONTOH 2 • Jika contoh 1 diulangi kembali, namun tidak dibuat vakum, tekanan dibuat atmosferik 101,3 kPa. Berapa perubahan energi pada sistem/ alat tersebut ? • Asumsi kecepatan perubahan panas antara sistem dengan udara luar (lingkungan) lambat dibandingkan dengan kecepatan di dalam proses yang terjadi
JAWABAN
• W dikerjakan oleh sistem didapatkan dari gaya tekan (F) F= Patm .A ∆l= ∆Vt/A F. ∆l= Patm .∆Vt Karena W dilakukan pada sistem (sistem dikenai kerja) maka tanda menjadi (-) Q diasumsikan 0 ∆E =Q + W Jadi......
LATIHAN 2
KESETIMBANGAN • Setimbang artinya tidak ada perubahan dalam sistem • Perubahan sistem salah satunya disebabkan oleh driving force
HUKUM FASE
• Fase adalah daerah homogen dari suatu zat
• Dimana :
π : jumlah fase
N : jumlah spesies kimia F : derajat kebebasan sistem
CONTOH
JAWABAN • F=2-π+N π= 2 (liquid and vapour) N = 1 (water) F=2-2+1=1 No. b dan c..............
PROSES REVERSIBLE • Proses dikatakan reversible ketika arah reaksi dapat balik pada poin manapun oleh perubahan secara diferensial pada kondisi eksternal • Tidak ada gesekan • Tidak pernah dilepaskan lebih secara diferensial dari kesetimbangan • Rangkaian trasnverse dari kesetimbangan • Dilakukan oleh gaya yang yang tidak setimbang secara diferensial • Ketika balik, mengikuti lintasan di depannya, dan menyimpan kembali keadaan awal dari sistem dan lingkungan
PROSES REVERSIBLE • Kerja (W) dari ekspansi gas atau kompresi
CONTOH
LATIHAN 3
