Usaha dan Proses-Proses dalam Termodinamika

Usaha dan Proses-Proses dalam Termodinamika. Termodinamika merupakan salah satu ilmu fisika yang membahas tentang suhu, kalor, dan besaran lain yang berkaitan. Dalam termodinamika dikenal dua istilah yang sangat berkaitan yaitu sistem dan lingkungan. Sistem merupakan sekumpulan benda yang akan diteliti. Lingkungan merupakan semua yang ada di sekitar benda. Ada dua macam sistem, yaitu sistem tertutup dan sistem terbuka. Sistem tertutup yaitu sistem yang tidak ada massa yang masuk atau keluar. Sistem terbuka yaitu sistem yang ada massa atau energi yang masuk maupun keluar.

  1. Usaha
Usaha dapat diperoleh dengan mengubah keadaan suatu gas. Usaha yang dilakukan gas sebesar:
W = F s
= p A s
Oleh karena A s = ΔV, maka:
W = p ΔV
Keterangan:
W             = usaha (J)
p               = tekanan (N/m2)
ΔV            = perubahan volume (m3)
Jika           W(+) → gas melakukan usaha (V2 > V1)
W(-) → gas menerima usaha dari luar (V2 > V1)
  1. Proses-Proses dalam Termodinamika
Ada beberapa proses yang berhubungan dengan usaha berkaitan dengan perubahan volume, suhu, tekanan, dan energi dalam gas. Proses-proses tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut.
Isobarik merupakan proses perubahan keadaan sistem pada tekanan tetap. Usaha yang dilakukan adalah:
W = p(V2 – V1)
Keterangan:
V1       = volume awal proses (m3)
V2       = volume akhir proses (m3)
Isotermik merupakan perubahan keadaan sistem pada suhu tetap. Usaha yang dilakukan sistem adalah:
Isokhorik merupakan suatu proses perubahan keadaan sistem pada volume tetap. Usaha dapat dinyatakan:
W = p ΔV = p(0) = 0
Adiabatik merupakan proses perubahan sistem tanpa ada kalor yang masuk maupun keluar. Dalam proses adiabatik ada beberapa persamaan, yaitu:
Keterangan:
γ         = konstanta Laplace
cp        = kelor jenis gas pada tekanan tetap (J/kg K)
cv        = kalor jenis gas pada volume tetap (J/kg K)
Usaha yang dilakukan dalam proses adiabatik hanya untuk mengubah energi dalam. Besarnya usaha dapat dinyatakan dengan:
Dengan cv* = kalor jenis molar pada volume tetap.

Sebuah mesin diesel nisbah kompresinya 12 : 1. Volume awal 2 liter pada tekanan 2 x 105 Pa dan suhu 30oC. Jika konstanta Laplace 1,4. Berapakah tekanan akhirnya ?
Penyelesaian:
Diketahui:     V2        = 1/12 V1
V1        = 2 L
p1         = 2 x 105 Pa
T1         = 30oC
γ          = 1,4
Ditanyakan:  p2
Jawab:
Tekanan akhir mesin diesel sebesar 6,48 x 106 Pa

Demikian pembahasan kita tentang Usaha dan Proses-Proses dalam Termodinamika, semoga bermanfaat.

0 Response to "Usaha dan Proses-Proses dalam Termodinamika"

Post a Comment

Please Enable JavaScript!
Mohon Aktifkan Javascript![ Enable JavaScript ]