Dokumen tersebut membahas tentang termodinamika yang mencakup pengertian, sistem, hukum, istilah-istilah, dan prinsip-prinsip dasar termodinamika seperti keseimbangan massa, energi, dan entropy dalam suatu sistem termodinamika.

1. TERMODINAMIKA

2. 
Mengapa mempelajari
termodinamika?
 Untuk mempelajari suatu
sistem dan lingkungannya.

3. 
Apa kah Termodinamika itu?
 Termodinamika mempelajari
hubungan antara panas, kerja dan
energi serta perubahan-perubahan
yang diakibatkannya terhadap sistem.

4. 
Sistem dalam Termodinamika
Hukum I Termodinamika
Hukum II Termodinamika
Istilah-istilah Dalam Termodinamika
Sifat Kesetimbangan Termodinamika

5. 
Sistem thermodinamika adalah
suatu masa atau daerah yang dipilih,
untuk dijadikan obyek analisis.

6. 

Istilah – istilah penting dalam
termodinamika :
 Lingkungan : bagian diluar sistem yang
yang masih berpengaruh atau dipengaruhi
oleh sistem.
 Batas (boundary) : bagian yang
memisahkan sistem dengan lingkungan.

7. 
3 Macam Sistem
Termodinamika :
1. SISTEM TERBUKA :
Dalam sistem ini, massa dari suatu sistem yang dianalisis adalah
tetap, tidak ada massa yang keluar ataupun masuk dari sistem, namun
volumenya bisa berubah.
Yang bisa keluar masuk sistem adalah energi panas maupun kerja.
Misalnya: lautan, tumbuh-tumbuhan, balon udara.

8. 
2. SISTEM TERTUTUP :
Ada pertukaran energi tetapi TIDAK terjadi pertukaran massa
sistem dengan lingkungannya.
Misalnya: Green House ada pertukaran kalor tetapi tidak terjadi
pertukaran kerja dengan lingkungan.
3. SISTEM TERISOLASI :
TIDAK ada pertukaran massa dan energi sistem dengan
lingkungan.
Misalnya: Tabung gas yang terisolasi.

9. 
Bagaimana Bunyi Hukum 1
Thermodinamika?
“Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan,
namun demikian energi tersebut dapat diubah
dari satu bentuk ke bentuk yang lain menjadi
kerja”
Misalnya dalam termodinamika ini, energi yang
diubah adalah panas menjadi kerja.

10. 
Untuk setiap proses, apabila kalor Q diberikan
kepada sistem dan sistem melakukan usaha W,
maka akan terjadi perubahan energi ∆U dalam :
∆U = Q – W
Perjanjian tanda untuk W dan Q:
1. W (+) → sistem melakukan usaha terhadap
lingkungan
2. W (–) → sistem menerima usaha dari lingkungan
3. Q (+) → sistem menerima kalor dari lingkungan
4. Q (–) → sistem melepas kalor pada lingkungan

11. 
Bagaimana Bunyi Hukum 1
Thermodinamika?
“Kalor mengalir secara spontan dari benda
bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah
dan tidak mengalir secara spontan dalam
arah kebalikannya.”

12. 
“Tidak mungkin membuat suatu mesin kalor yang
bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata
menyerap kalor dari sebuah reservoir dan mengubah
seluruhnya menjadi usaha luar.”
“Total Entropi semata tidak berubah ketika proses
reversibel terjadi dan bertambah ketika proses
irreversibel.”

13. 

PROPERTI
Adalah karakteristik yang menentukan sifat dari
sistem.
Contohnya seperti tekanan P, temperatur T,
volume V, Massa m, viskositas, konduksi panas,
dan lain-lain.
Selain itu ada juga property yang disefinisikan dari
property yang lainnya seperti, berat jenis, volume
spesifik, panas jenis, dan lain-lain.

14. 

State = Tingkat Keadaan
Adalah kondisi suatu sistem pada setiap instan
waktu yang dinyatakan oleh beberapa sifatnya.
Suatu sistem dapat berada pada suatu kondisi
yang tidak berubah, apabila masing-masing jenis
property sistem tersebut dapat diukur pada semua
bagiannya dan tidak berbeda nilainya.

15. 

Proses
Apabila ada 2 atau lebih State yang identik dan
ada perubahan sistem thermodinamika dari
keadaan seimbang satu menjadi keadaan seimbang
lain.
Cycle
Sistem tersebut menjalani rangkaian beberapa
proses, dengan keadaan akhir sistem kembali ke
keadaan awalnya.

16. 

Lintasan
Rangkaian keadaan diantara keadaan awal dan akhir.
Fasa
Sejumlah zat yang homogen dalam komposisi kimia dan
struktur fisiknya.
Fasa dibatasi oleh batas fasa
Zat murni dapat mengalami perubahan fasa pada keadaan
yang berbeda-beda, tergantung kepada kondisi property nya.

17. 

Zat murni
zat yang komposisi kimianya seragam dan tidak
berubah pada semua bagian.
Dapat terdiri dari beberapa fasa tapi komposisi
kimianya harus tetap sama
Contoh zat murni misalnya, air, nitrogin, helium,
CO2, udara, dan lain -lain.

18. 

Temperatur
Ukuran temperatur berfungsi untuk
mengindikasikan adanya energi panas pada suatu
benda padat, cair, atau gas.
Hukum Zeroth yaitu apabila dua benda dalam
keadaan seimbang thermal dengan benda ketiga
maka dua benda tersebut juga dalam keadaan
seimbang thermal walaupun tidak saling
bersentuhan.

19. 

Equilibrium
Yang berarti adalah kesetimbangan merupakan
kondisi yang ditentukan berdasarkan nilai dari sifat
termodinamikanya.
Ada 3 Sistem kesetimbangan dalam
Termodinamika :
1. Kesetimbangan termal
2. Kesetimbangan mekanik
3. Kesetimbangan kimia

20. 

Reversibilities
Kemampuan untuk menghilangkan efek dari
sebuah sistem. Atau dengan kata lain membuat
keadaan menjadi seperti semula.
Proses reversibel (Proses dapat balik )
adalah suatu proses yang berlangsung sedemikian
hingga setiap bagian yang mengalami perubahan
dikembalikan pada keadaan semula tanpa
menyebabkan suatu perubahan lain.

21. 

Proses irreversibelitas
Proses termodinamik yang berlanggsung secara
alami seluruhnya dan tidak dapat dibalik arahnya
disebut proses ireversibel (irreversibel process).
Contohnya : kalor berpindah dari benda yang
bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

22. 

Keseimbangan Massa
Perubahan massa terhadap waktu adalah sama
dengan jumlah massa input dikurangi massa
output. Rumusnya :
dm/dt
m˙i
m˙e
: perubahan terhadap waktu dari massa
: laju aliran massa pada port inlet
: laju aliran massa pada port keluar

23. 

Keseimbangan energi
Energi dapat ditransfer oleh usaha, melalui
transfer panas, dan dengan
materi yang mengalir. Jumlah total energi kekal
dalam semua transformasi dan transfer.
Jadi jumlah energi tidak akan berubah atau
seimbang.
Dimana, U = energi internal
KE = energi kinetik
PE = potensial gravitasi

24. 

Pada prinsipnya tingkat keseimbangan energi
sistem tertutup dapat diintegrasikan untuk proses
antara dua keadaan untuk memberikan
keseimbangan energi sistem tertutup.
Dimana, U = energi internal
KE = energi kinetik
PE = potensial gravitasi
Q = jumlah energi
W = kerja

25. 

Keseimbangan Entropy
Entropi adalah ukuran banyaknya energi atau kalor yang
tidak dapat diubah menjadi usaha
Seperti massa dan energi, entropi dapat disimpan dalam
sistem dan ditransfer melintasi batas-batas sistem.
Namun, tidak seperti massa dan energi, entropi tidak kekal,
tetapi dihasilkan
Perubahan entropy terhadap waktu adalah pengurangan
antara entropy yang dtransfer dan entropy yang dihasilkan.

26. 

Kesetimbangan Exergy
Exergy memberikan alternatif untuk entropi untuk
menerapkan hukum kedua. Ketika konsep exergy
digabungkan
Thermoeconomics memungkinkan sumber nyata biaya untuk
diidentifikasi: biaya investasi modal, biaya operasi dan
pemeliharaan, dan biaya yang terkait dengan kerusakan dan
kehilangan exergy.
Thermoeconomic = minimalisasi biaya exergy-aided

27. 

Apa toh Exergy itu?
Exergi didefinisikan sebagai potensi kerja
maksimum dalam bentuk materi atau energi
dalam berinteraksi dengan lingkungannya dan
membawa sistem ke kesetimbangan. Potensi
kerja ini diperoleh melalui proses reversibel.

28. 

Transfer Exergy dan Exergy Destruction
Exergy dapat ditransfer dengan 3 cara
1.Transfer exergy dengan pekerjaan.
2.Transfer exergy dengan perpindahan panas.
3.Transfer exergy dengan masalah masuk dan keluar volume
kontrol.
Semua transfer exergy tersebut dievaluasi relatif terhadap
lingkungan digunakan untuk mendefinisikan exergy.
Exergy juga dihancurkan oleh irreversibilities dalam sistem atau
volume kontrol.
Karena pentingnya untuk berbagai aplikasi, keseimbangan tingkat
exergy untuk volume kontrol pada steady state disajikan sebagai
alternatif

29. 

Rumus utama :

30. 

Tingkat kerusakan exergy berkaitan dengan
tingkat generasi entropi :
Secara spesifik energi dinyatakan :
PH
KN
PT
CH
=
=
=
=
exergy
exergy
exergy
exergy
fisik
kinetik
potensi
kimia

31. 

Langkah pertama adalah mengevaluasi 3 komponen energi
tersebut sebagai berikut:

32. Thank You
Kingsoft Office
Make Presentation much more fun