BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Termodinamika
(bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic = 'perubahan') adalah fisika
energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika
berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan
termodinamika berasal. Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau
pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika
reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini,
penggunaan istilah "termodinamika" biasanya merujuk pada
termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika
adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses "super pelan".
Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika
tak-setimbang.
Termodinamika
adalah kajian tentang kalor (panas) yang berpindah. Kumpulan benda-benda yang
sedang ditinjau disebut sistem, sedangkan semua yang berada di sekeliling (di
luar) sistem disebut lingkungan.
Prinsip-prinsip
Termodinamika dapat dirangkum dalam 3
Hukum yaitu :
Ø Hukum
Termodinamika I :
berkenaan dengan kesetimbangan termal atau Konsep
Temperatur.
Ø Hukum
Termodinamika I :
- konsep energi dalam dan menghasilkan prinsip kekekalan energi.
- menegaskan ke ekivalenan perpindahan kalor dan perpindahan kerja.
- konsep energi dalam dan menghasilkan prinsip kekekalan energi.
- menegaskan ke ekivalenan perpindahan kalor dan perpindahan kerja.
Ø Hukum
Termodinamika II :
memperlihatkan arah perubahan alami distribusi energi dan memperkenalkan
prinsip peningkatan entropi.
Hukum
termodinamika pertama menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan
dimusnahkan tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain.
Prinsip tersebut juga di kenal dengan istilah konservasi energi. Hukum pertama dapat dinyatakan secara
sederhana ;selama interaksi antara sistem dan lingkungan, jumlah energi yang
diperoleh sistem harus sama dengan energi yang dilepaskan oleh lingkungan.
Enegi
dapat melintasi batas dari suatu sistem tertutup dalam dua bentuk yang
berbeda : panas (heat) dan
kerja (work).
1.2 Tujuan Penulisan
Makalah ini
ditulis dengan tujuan:
1.
Dapat memahami Hukum pertama termodinamika dan
konsep-konsepnya.
2.
Dapat memahami panas, transfer energy panas, konsep
kalor, panas jenis, dan laju aliran kalor secara kuasistatik.
1.3 Rumusan Masalah
Adapun
rumusan masalah dalam makalah ini yaitu:
1.
Apakah yang dimaksud Termodinamika?
2.
Jelaskan tentang Hukum Pertama Termodinamika!
3.
Apakah yang dimaksud dengan panas dan bagaimana
mentransfer energy panas?
4.
Bagaimana proses usaha adiabatic?
5.
Apa sajakah bentuk-benyuk usaha mekanik?
6.
Jelaskan tentang panas jenis dan laju kalor secara
kuasistatik!
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 TRANSFER ENERGI PANAS
Transfer
energi panas biasanya terjadi pada banyak proses kimia dan proses lainnya.
Transfer panas seringkali terjadi dalam bentuk kombinasi diantara berbagai unit
operasi, seperti pengeringan kayu atau makanan, pembakaran bahan bakar, dan
evaporasi. Transfer energi terjadi karena perbedaan temperatur dan aliran panas
dari temperatur yang tinggi ke yang rendah.
Dalam
termodinamika, panas didefinisikan sebagai energi yang terkandung dalam batasan
sistem, dan energi tersebut mengalir karena perbedaan temperatur anatara siatem
dengan lingkungan. Hukum kedua termodinamika panas selalu mengalir melewati
batasan sistem menuju temperatur yang lebih rendah. Akan tetapi termodinamika
tidak menjelaskan bagaimana energi panas tersebut ditransfer. Ini adalah tugas
dari perpindahan panas untuk menjelaskannya. Terdapat tiga macam jenis
perpindahan panas, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
2.1.1 Perpindahan
Energi Panas Konduksi
Perpindahan
ini dapat terjadi pada benda padat, cair, maupun gas. Laju perpindahan kalor
melalui konduksi dapat dihitung secara makroskopik berdasarkan Hukum Fourier.
Contoh
sederhana dalam kehidupan sehari-hari misalnya, ketika kita membuat kopi atau
minuman panas, lalu kita mencelupkan sendok untuk mengaduk gulanya. Biarkan
beberapa menit, maka sendok tersebut akan ikut panas. Panas dari air mengalir
ke seluruh bagian sendok. Atau contoh lain misalnya saat kita membakar besi
logam dan sejenisnya. Walau hanya salah satu ujung dari besi logam tersebut
yang dipanaskan, namun panasnya akan menyebar ke seluruh bagian logam sampai ke
ujung logam yang tidak ikut dipanasi. Hal ini menunjukkan panas berpindah
dengan perantara besi logam tersebut.
2.1.2 Perpindahan
Energi Panas Radiasi
Perpindahan panas radiasi adalah
pengetahuan mengenai transfer energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik.
Tidak seperti perpindahan konduksi, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan
medium untuk perambatan energinya. Oleh karena kemampuannya merambat di ruangan
vakum, radiasi panas menjadi dominan pada transfer panas di ruang hampa dan di
luar angkasa
Sebagai
contoh, ketika matahari bersinar terik pada siang hari, maka kita akan
merasakan gerah atau kepanasan. Atau ketika kita duduk dan mengelilingi api
unggun, kita merasakan hangat walaupun kita tidak bersentukan dengan
apinya secara langsung. Dalam kedua peristiwa di atas, terjadi perpindahan
panas yang dipancarkan oleh asal panas tersebut sehingga disebut dengan Radiasi.
2.1.3 Perpindahan
Energi Panas Konveksi
Konveksi
adalah perpindahan panas karena perpindahan zat. Peristiwa konveksi (aliran zat) terjadi pada perubahan
suhu suatu zat. Zat cair atau gas yang terkena panas molekul-molekulnya
bertambah besar dan beratnya tetap, sehingga akan bergerak ke atas. Gerakan ke
atas ini akan diikuti oleh gerakan zat lain secara terus-menerus sehingga
terjadi aliran zat karena panas. Dari peristiwa aliran inilah, maka panas dapat
merambat secara konveksi.
Contoh
ketika kita memanaskan air menggunakan kompor, kalor mengalir dari nyala api
(suhu lebih tinggi) menuju dasar wadah (suhu lebih rendah). Karena mendapat
tambahan kalor, maka suhu dasar wadah meningkat. Ingat ya, yang bersentuhan
dengan nyala api adalah bagian luar dasar wadah. Karena terdapat perbedaan
suhu, maka kalor mengalir dari bagian luar dasar wadah (yang
bersentuhan dengan nyala api) menuju bagian dalam dasar wadah (yang
bersentuhan dengan air). Suhu bagian dalam dasar wadah pun meningkat.
Karena air yang berada di permukaan wadah memiliki suhu yang lebih kecil, maka
kalor mengalir dari dasar wadah (suhu lebih tinggi) menuju air (suhu lebih
rendah).
2.2 BENTUK-BENTUK
USAHA MEKANIK
2.2.1 Konsep Energi dan Hubungan Usaha-Energi
Aspek yang penting dari semua jenis
energi adalah bahwa jumlah dari semua jenis energi, energy total, tetap sama
setelah proses apapun dengan jumlah sebelumnya: yaitu “energi” dapat
didefinisikan sedemikian sehingga energy merupakan besaran yang kekal. Mendefinisikan
energi dengan cara tradisional sebagai kemampuan untuk melakukan kerja.
Definisi yang sederhana ini tidak terlalu tepat, dan tidak valid untuk semua
jenis energi. Pada bagian ini kita hanya membahas mengenai energi kinetik dan
energi potensial.
Sebuah benda yang sedang bergerak
memiliki kemampuan untuk melakukan kerja dan dengan demikian dapat dikatakan
mempunyai energi. Energi gerak yang disebut energi kinetik. Energi kinetik
berbanding lurus dengan massa benda dan berbanding lurus dengan kuadrat laju.
Dan dapat dituliskan:
EK
= ½ mv2
Hubungan antara usaha dan energi
kinetik, dimana kita dapat nyatakan usaha total yang dilakukan pada sebuah
benda sama dengan perubahan energi kinetiknya. Dan dapat dituliskan
Wtot
= ∆EK = EK2 - EK1
Jika usaha total yang dilakukan pada
benda adalah positif, maka energi kinetik benda bertambah. Jika usaha total
yang dilakukan pada benda adalah negatif, maka energi kinetik benda berkurang.
Jika usaha total yang dilakukan pada benda sebesar nol, energi kinetiknya tetap
konstan.
Energi potensial adalah energi yang
dihubungkan dengan gaya-gaya yang bergantung pada posisi atau konfigurasi benda
dan lingkungannya. Energi potensial gravitasi sebuah benda sebagai hasil kali
berat, mg, dan ketinggiannya, y, di atas tingkat acuan tertentu. Dan dapat
dituliskan
EPgrav
= mgy
Pada umumnya perubahan energi
potensial yang dihubungkan dengan suatu gaya tertentu, sama dengan negatif dari
usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut jika benda dipindahka dari titk pertama
ke titik kedua, yang secara matematis dapat dirumuskan
WG
= - ∆EP
Secara alternatif, kita dapat
mendefinisikan perubahan energi potensial sebagai usaha yang dibutuhkan oleh
gaya eksternal untuk memindahkan benda tanpa percepatan antara dua titik. Dan
dapat dirumuska secara metematis
Wext
= ∆EP
Energi potensial elastik berbanding
lurus dengan kuadrat panjang rentangannya, dan dapat dirumuskan sebagai berikut
EPelastic
= ½ kx2
Dalam membahas konsep energi, juga
akan dibahas mengenai gaya konservatif dan gaya non konservatif. Gaya-gaya
seperti gravitasi, dimana usaha yang dilakukan tidak bergantung pada lintasan
tetapi hanya pada posisi awal dan akhir, disebut gaya-gaya konservatif. Gaya
non konservatif contohnya gaya gesekan, ini disebabkan karena dibutuhkan usaha
yang lebih besar untuk mengatasi gesekan, karena jaraknya lebih jauh dan tidak
seperti gaya gravitasi, gaya gesekan selalu memiliki arah yang berlawanan
dengan arah gerak benda.
Prinsip kekekalan energi mekanik
untuk gaya-gaya konservatif : “Jika hanya gaya-gaya konservatif yang bekerja,
energi mekanik total dari sebuah sistem tidak bertambah maupun berkurang pada
proses apa pun. Energi tersebut tetap konstan (kekal). Yang dapat dituliskan
E2
= E1 = konstan
EK2+EP2
= EK1+EP1
2.2.2 ENERGI
Jika sebuah benda
menempuh jarak sejauh S akibat gaya F yang bekerja pada benda tersebut maka
dikatakan gaya
itu melakukan usaha, dimana arah gaya F harus sejajar dengan arah jarak tempuh S.
USAHA adalah hasil kali (dot product) antara gaya dan jarak yang ditempuh.
USAHA adalah hasil kali (dot product) antara gaya dan jarak yang ditempuh.
W = F S = |F| |S| cos q
q = sudut antara
F dan arah gerak
Satuan
usaha/energi : 1 Nm = 1 Joule = 107 erg
Dimensi
usaha energi: 1W] = [El = ML2T-2
Kemampuan
untuk melakukan usaha menimbulkan suatu ENERGI (TENAGA).
Energi dan usaha merupakan besaran skalar.
Beberapa jenis
energi di antaranya adalah:
1.
ENERGI KINETIK (Ek)
Ek trans = 1/2 m v2
Ek trans = 1/2 m v2
Ek rot = 1/2 I w2
m = massa
v = kecepatan
I = momen inersia
w = kecepatan sudut
m = massa
v = kecepatan
I = momen inersia
w = kecepatan sudut
2.
ENERGI POTENSIAL (Ep)
Ep = m g h
h = tinggi benda terhadap tanah
Ep = m g h
h = tinggi benda terhadap tanah
3.
ENERGI MEKANIK (EM)EM = Ek +
Ep
Nilai EM selalu tetap/sama pada setiap titik
di dalam lintasan suatu benda.
Pemecahan soal
fisika, khususnya dalam mekanika, pada umumnya didasarkan pada HUKUM KEKEKALAN
ENERGI, yaitu energi
selalu tetap tetapi bentuknya bisa berubah; artinya jika
ada bentuk energi yang hilang harus ada energi bentuk lain yang timbul, yang
besarnya sama dengan energi yang hilang tersebut.
Ek + Ep = EM =
tetap
Ek1 + Ep1 = Ek2 +
Ep2
2.2.3 Energi Mekanik
Energi mekanik
adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak. Ada
dua macam energi mekanik yaitu ; energi
kinetik dan energi potensial.
a.
Energi kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau kelajuannya. Energi kinetik dirumuskan :
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau kelajuannya. Energi kinetik dirumuskan :
EK = energi kinetik (joule atau J), m = massa
(kg), v = kelajuan
b. Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya. Energi potensial dapat dirumuskan:
Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya. Energi potensial dapat dirumuskan:
EP = energi potensial gravitasi (joule atau J), m
= massa (kg), g = percepatan gravitasi (m/s2), h = ketinggian benda dari acuan
(m).
Konsep
Energi dan Perubahannya dalam keseharian
a. Konversi energy
Konversi energi adalah perubahan bentuk energi
dari bentuk satu ke bentuk lainnya.
b. Konverter
energi
Konverter energi adalah alat atau benda yang melakukan konversi energi.
Konverter energi adalah alat atau benda yang melakukan konversi energi.
Beberapa konverter energi yaitu:
1. Setrika listrik mengubah energi listrik menjadi kalor
2. Ayunan mengubah energi kinetik menjadi energi potensial …energi potensial menjadi energi kinetik
3. Rem mobil mengubah energi kinetik menjadi energi kalor.
1. Setrika listrik mengubah energi listrik menjadi kalor
2. Ayunan mengubah energi kinetik menjadi energi potensial …energi potensial menjadi energi kinetik
3. Rem mobil mengubah energi kinetik menjadi energi kalor.
2.3 KONSEP
KALOR
2.3.1 Pengertian Kalor
Kalor
didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum
untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan
mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung
oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor
yang dikandung sedikit.
Dari
hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan
suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor
1.
massa zat
2.
jenis zat (kalor jenis)
3.
perubahan suhu
Sehingga secara matematis dapat
dirumuskan :
Q = m.c.(t2 – t1)
Dimana :
Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)
m adalah massa benda (kg)
c adalah kalor jenis (J/kgC)
(t2-t1) adalah perubahan suhu (C)
Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis
Ø Kalor
yang digunakan untuk menaikkan suhu
Ø Kalor
yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan
dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap
(J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)
Dalam pembahasan kalor ada dua
kosep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas kalor (H) dan kalor jenis
(c)
Kapasitas kalor adalah banyaknya
kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.
H = Q/(t2-t1)
Kalor jenis adalah banyaknya kalor
yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat
yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.
c = Q/m.(t2-t1)
Bila kedua persamaan tersebut
dihubungkan maka terbentuk persamaan baru
H = m.c
Analisis grafik perubahan wujud
pada es yang dipanaskan sampai menjadi uap. Dalam grafik ini dapat dilihat
semua persamaan kalor digunakan.
Keterangan :
Pada Q1 es mendapat kalor dan
digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai pada 0 C kalor yang diterima
digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua menjadi air barulah terjadi
kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100 C maka kalor yang
diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah
berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5)
2.4 USAHA
ADIABATIK
2.4.1 Proses
Adiabatik
Proses adiabatic adalah proses yg
terjadi pd suatu sistem apabila selama berlangsungnya proses tidak ada panas
(kalor) yg masuk atau keluar.
Dalam proses adiabatik tidak ada
kalor yang masuk (diserap) ataupun keluar (dilepaskan) oleh sistem (Q =
0). Dengan demikian, usaha yang dilakukan gas sama dengan perubahan energi
dalamnya (W = ∆U).
Jika suatu sistem berisi gas yang
mula-mula mempunyai tekanan dan volume masing-masing p1 dan V1
mengalami proses adiabatik sehingga tekanan dan volume gas berubah menjadi p2
dan V2, usaha yang dilakukan gas dapat dinyatakan sebagai.
Dimana γ adalah konstanta yang
diperoleh perbandingan kapasitas kalor molar gas pada tekanan dan volume
konstan dan mempunyai nilai yang lebih besar dari 1 (γ > 1).
Proses adiabatik dapat digambarkan
dalam grafik p – V dengan bentuk kurva yang mirip dengan grafik p
– V pada proses isotermik namun dengan kelengkungan yang lebih curam.
2.5
ENERGI DALAM
2.5.1
Energi Dalam
Suatu
gas yang berada dalam suhu tertentu dikatakan memiliki energi dalam. Energi
dalam gas berkaitan dengan suhu gas tersebut dan merupakan sifat mikroskopik
gas tersebut. Meskipun gas tidak melakukan atau menerima usaha, gas tersebut
dapat memiliki energi yang tidak tampak tetapi terkandung dalam gas tersebut
yang hanya dapat ditinjau secara mikroskopik.
Berdasarkan
teori kinetik gas, gas terdiri atas partikel-partikel yang berada dalam keadaan
gerak yang acak. Gerakan partikel ini disebabkan energi kinetik rata-rata dari
seluruh partikel yang bergerak. Energi kinetik ini berkaitan dengan suhu mutlak
gas. Jadi, energi dalam dapat ditinjau sebagai jumlah keseluruhan energi
kinetik dan potensial yang terkandung dan dimiliki oleh partikel-partikel di
dalam gas tersebut dalam skala mikroskopik. Dan, energi dalam gas sebanding
dengan suhu mutlak gas. Oleh karena itu, perubahan suhu gas akan menyebabkan
perubahan energi dalam gas. Secara matematis, perubahan energi dalam gas
dinyatakan sebagai
untuk
gas monoatomik :
untuk
gas diatomic :
Dimana
adalah perubahan energi
dalam gas, adalah jumlah mol gas, adalah konstanta umum gas (R = 8,31
J mol−1 K−1, dan _T adalah perubahan suhu gas (dalam kelvin).
2.5.2 Energi
internal dari suatu sistem termodinamika tertutup
Ini penjumlahan di atas dari semua komponen perubahan energi dalam berasumsi bahwa energi panas menunjukkan positif ditambahkan ke dalam sistem atau kerja yang dilakukan pada sistem, sementara energi negatif menunjukkan kerja dari sistem terhadap lingkungan. Biasanya hubungan ini dinyatakan dalam istilah yang sangat kecil menggunakan istilah diferensial masing-masing. Hanya energi internal adalah diferensial yang tepat. Untuk sistem hanya menjalani proses termodinamika, yaitu sistem tertutup yang hanya dapat bertukar panas dan kerja, perubahan energi internal.
Ini penjumlahan di atas dari semua komponen perubahan energi dalam berasumsi bahwa energi panas menunjukkan positif ditambahkan ke dalam sistem atau kerja yang dilakukan pada sistem, sementara energi negatif menunjukkan kerja dari sistem terhadap lingkungan. Biasanya hubungan ini dinyatakan dalam istilah yang sangat kecil menggunakan istilah diferensial masing-masing. Hanya energi internal adalah diferensial yang tepat. Untuk sistem hanya menjalani proses termodinamika, yaitu sistem tertutup yang hanya dapat bertukar panas dan kerja, perubahan energi internal.
2.6 HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA
Hukum pertama termodinamika adalah suatu pernyataan mengenai hukum universal dari kekekalan
energi dan
mengidentifikasikan perpindahan panas sebagai suatu bentuk perpindahan energi. Pernyataan paling umum dari hukum pertama termodinamika ini berbunyi:
“Kenaikan
energi internal dari suatu sistem termodinamika
sebanding dengan jumlah energi panas
yang ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja
yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungannya.”
Pondasi hukum ini pertama kali diletakkan oleh James Prescott Joule yang melalui eksperimen-eksperimennya berhasil
menyimpulkan bahwa panas dan kerja saling dapat dikonversikan. Pernyataan
eksplisit pertama diberikan oleh Rudolf
Clausius pada 1850: "Terdapat suatu fungsi keadaan E, yang disebut
'energi', yang diferensialnya sama dengan jumlah kerja yang dipertukarkan
dengan lingkungannya pada suatu proses adiabatik."
2.7 PANAS JENIS
Panas jenis
adalah Jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu dari suatu bahan
bermassa m sebesar
satu derajat dinamakan panas jenis
dari bahan tersebut. Sehingga, jika panas sejumlah Q ditambahkan kesuatu bahan
bermassa m yang mempunyai panas jenis c.
Di dalam sistem
MKS, satuan untuk panas adalah
kilokalori dan didefinisikan sedemikian
hingga panas jenis air adalah satu – yang bermakna bahwa apabila satu
kilokalori panas diberikan kepada satukilogram air, maka suhu air akan
naik sebesar satu derajat Celsius. Apabiladua
atau lebih zat dengan suhu yang berbedabeda dicampurkan, merekaakan
setimbang termal setelah beberapa saat
karena panas akan mengalir dari zat bersuhu lebih tinggi ke zat
yang bersuhu lebih rendah sampai semua zat mempunyai suhu yang sama.
Jika bahan-bahan penyusun sistem
diisolasi sedemikian hingga tidak ada
pertukaran panas dengan lingkungannya, proses tersebut dinamakan
adiabatik. Karena panas merupakan satu bentuk dari energi, hokum kekekalan energi mensyaratkan bahwa untuk suatu proses adiabatik jumlah seluruh perpindahan
panas antar penyusun system harus sama dengan nol.
Catatan: jika
panas ditambahkan kepada suatu sistem, maka
Tak > Taw
Dan Q bernilai positif;
jika panas diambil dari sistem maka
Tak < Taw
Dan Q bernilai negatif.
Di dalam percobaan ini, sepotong
daging ayam (atausosis) seberat mA akan dipanasi pada suhu TL.
Daging ayam yang panas ini kemudian
dimasukkan ke dalam air bermassa ma dengan suhu Ta yang telah diketahui. Jika
Ta < TA panas akan mengalir dari daging ke air sampai suhu setimbang
Ts dicapai. Maka jumlahan perpindahan panas sama dengan nol.
2.7 RESERVOIR ENERGI PANAS
(Thermal
Energy Reservoirs)
Perlu
diketahui istilah reservoir energi panas
(Thermal Energy Reservoir) atau lebih umum disebut dengan reservoir.
Reservoir mempunyai pengertian adalah suatu benda/zat yang mempunyai kapasitas
energi panas (massa x panas jenis) yang
besar. Artinya reservoir dapat menyerap/ menyuplai sejumlah panas yang tidak
terbatas tanpa mengalami perubahan temperatur. Contoh dari benda/zat besar yang
disebut reservoir adalah samudera, danau dan sungai untuk benda besar
berujud air dan atmosfer untuk benda
besar berujud udara.Sistem dua-fasa juga dapat dimodelkan sebagai suatu
reservoir, karena sistem dua-fasa dapat menyerap dan melepaskan panas tanpa
mengalami perubahan temperatur.
Dalam
praktek, ukuran sebuah reservoir menjadi
relatif. Misalnya, sebuah ruangan dapat disebut sebagai sebuah reservoir
dalam suatu analisa panas yang
dilepaskan oleh pesawat televisi.
Reservoir
yang menyuplai energi disebut dengan source dan reservoir yang menyerap energi
disebut dengan sink.
BAB
III
KESIMPULAN
·
Termodinamika adalah kajian tentang kalor (panas) yang
berpindah.
·
Usaha adalah hasil kali (dot product) antara gaya dan jarak
yang ditempuh. Kemampuan untuk melakukan usaha menimbulkan suatu energy
(tenaga). Energi mekanik terdiri dari
Energi Potensial dan Energi Kinetik.
·
Panas
didefinisikan sebagai energi yang terkandung dalam batasan sistem, dan energi
tersebut mengalir karena perbedaan temperatur anatara siatem dengan lingkungan.
·
Transfer
energi terjadi karena perbedaan temperatur dan aliran panas dari temperatur
yang tinggi ke yang rendah. Terdapat tiga macam jenis perpindahan panas, yaitu
konduksi, konveksi, dan radiasi.
·
Kalor
didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum
untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan
mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung
oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor
yang dikandung sedikit. Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar
kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor yaitu:
1.massa zat
2.jenis zat
(kalor jenis)
3.perubahan suhu
Sehingga secara matematis dapat
dirumuskan :
Q = m.c.(t2 – t1)
·
Proses
adiabatic adalah proses yg terjadi pd suatu sistem apabila selama
berlangsungnya proses tidak ada panas (kalor) yg masuk atau keluar.
·
Suatu gas yang berada dalam suhu
tertentu dikatakan memiliki energi dalam. Energi dalam gas berkaitan dengan
suhu gas tersebut dan merupakan sifat mikroskopik gas tersebut.Energi dalam gas
sebanding dengan suhu mutlak gas.
·
Hukum pertama termodinamika adalah suatu pernyataan mengenai hukum universal dari kekekalan
energi dan
mengidentifikasikan perpindahan panas sebagai suatu bentuk perpindahan energi.
·
Panas jenis adalah Jumlah panas yang diperlukan untuk
menaikkan suhu dari suatu bahan bermassa m sebesar satu derajat
dinamakan panas jenis dari
bahan tersebut.
·
Reservoir mempunyai pengertian adalah
suatu benda/zat yang mempunyai kapasitas energi panas (massa x panas jenis) yang besar. Artinya
reservoir dapat menyerap/ menyuplai sejumlah panas yang tidak terbatas tanpa
mengalami perubahan temperatur.
DAFTAR PUSTAKA
Morgan,
Michael J. 2004. Termodinamika Teknik Jilid I. Jakarta:Erlangga