Hukum-hukum Termodinamika

1. TERMODINAMIKA
METODE PEMBELAJARAN :
TATAP MUKA 4 X 2 X 50’
MATERI PEMBELAJARAN :
HUKUM KE-0
HUKUM KE-1
HUKUM KE-2
NK.11.04 1/9

2. SISTEM DAN LINGKUNGAN
• Sistem adalah sekumpulan benda
yang menjadi perhatian
• Lingkungan adalah segala sesuatu
di luar sistem
• Keadaan suatu sistem dapat
diketahui dari variabel
termodinamika P, V, T
Cutnell, J.D. & Johnson, K.W. (2001), Physics.
2/9

3. HUKUM KE-0
C C
• Jika A setimbang termal dengan
C dan B setimbang termal dengan
C, maka A setimbang termal
dengan B
Cutnell, J.D. & Johnson, K.W. (2001), Physics.
3/9

4. HUKUM KE-1
• Jika sistem menyerap kalor Q dari lingkungannya
dan melakukan kerja W pada lingkungannya maka
sistem mengalami perubahan energi dalam sebesar
ΔU = Q – W
• Kalor Q = n C ΔT Q > 0 dan W > 0 Q < 0 dan W < 0
• Kerja W = P(V) dV = luas
yang diapit kurva P-V
• Perubahan energi dalam ΔU =
n CV ΔT dengan energi dalam
U merupakan energi kinetik
Cutnell, J.D. & Johnson, K.W. (2001), Physics.
dan potensial yang dikaitkan
4/9
dengan besaran mikroskopik

5. PROSES TERMODINAMIKA#1
1. Proses isobarik yaitu proses
termodinamika pada tekanan
tetap
W = P V
ΔU = n CV ΔT
Q = ΔU + W = n CP ΔT
Cutnell, J.D. & Johnson, K.W. (2001), Physics.
5/9

6. PROSES TERMODINAMIKA#2
2. Proses iskhorik yaitu proses
pada volume tetap
W=0
ΔU = n CV ΔT
Q = ΔU = n CV ΔT
Cutnell, J.D. & Johnson, K.W. (2001), Physics.
6/9

7. PROSES TERMODINAMIKA#3
3. Proses isotermik yaitu proses
pada temperatur tetap
ΔU = 0
W = P(V) dV
Q=W
Khusus untuk gas ideal berlaku Cutnell, J.D. & Johnson, K.W. (2001), Physics.
P V = tetap
7/9

8. PROSES TERMODINAMIKA#4
4. Proses adiabatik yaitu proses
tanpa pertukaran kalor antara
sistem dan lingkungan
Q=0
W = P(V) dV
ΔU = – W
Khusus untuk gas ideal berlaku
P V γ = tetap Cutnell, J.D. & Johnson, K.W. (2001), Physics.
8/9

9. SIKLUS TERMODINAMIKA
• Perpaduan berbagai proses
termodinamika hingga
membentuk proses yang
tertutup
ΔU = 0
W = luas yang diapit kurva P-V
Q=W Cutnell, J.D. & Johnson, K.W. (2001), Physics.
• Efisiensi siklus  = W / Qmasuk
= (Qmasuk Qkeluar) / 9/9
Qmasuk

10. PROSES SATU ARAH
•Gas dalam keadaan (b)
tidak dapat kembali ke
keadaan (a) secara spontan
 proses irreversibel
•Keadaan gas hanya dapat
ditentukan oleh keadaan
awal (i) dan keadaan akhir
(f)

11. HUKUM II TERMODINAMIKA
Perumusan Kelvin: Tidak ada suatu proses
yang hasil akhirnya berupa pengambilan
sejumlah kalor dari suatu reservoar kalor dan
mengkonversi seluruh kalor menjadi usaha
Perumusan Clausius: Tidak ada proses yang
hasil akhirnya berupa pengambilan kalor dari
suatu reservoar kalor bersuhu rendah dan
pembuangan kalor dalam jumlah yang sama
kepada suatu reservoar yang bersuhu lebih
tinggi.
W QC
Efisiensi: 1
QH QH

12. SIKLUS CARNOT

13. Efisiensi mesin Carnot
W QH QC
C QH
QH
QC TC
1 1
QH TH

14. ENTROPI
Setiap proses kuasistatis dapat didekati dengan banyak sekali
komponen siklus kecil yang berupa siklus Carnot
Qi Qi Qi
Dari siklus Carnot 0
sem. Ti abgh Ti cdef Ti
pros .

15. ENTROPI
dQ
Untuk setiap proses kuasistatis berlaku: 0
T
Entropi (S) adalah suatu fungsi keadaan
(seperti P,V,T)
f
dQ
Perubahan Entropi S Sf Si T
i
Rev. S 0
Hk Termodinamika II S 0 Irrev. S 0