Transcript
KONSEP ENERGI, ENTROPY, DAN EKSERGI
BAB I
SISTEM TERMODINAMIS
Sistem termodinamis adalah sekumpulan senyawa yang terdiri dari partikel-partikel atom dan molekul
SISTEM
SEKELILING
BOUNDARY
SISTEM
TERISOLASI TERTUTUP TERBUKA
TERISOLASI TERTUTUP TERBUKATransfer massa Tidak ada Tidak ada Ada
Transfer panas dan/atau kerja
Tidak ada Ada Ada
Termos air sebagai salah satu contoh sistem yang mendekati sistem terisolasi
ENERGI
Energi berasal dari bahasa Yunani:• ἐνέργεια - energeia yang berarti aktivitas• ἐνεργός – energos yang berarti aktif
Energi adalah besaran fisik skalar yang menggambarkan jumlah kerja yang dapat dilakukan oleh suatu gaya
internal energy (U)
ENERGIDISIMPAN
Energi kinetik (EK)
Energi potensial (EP)
Energi kimia
ENERGIDITRANSFER
Panas (Q)
Kerja (W)(energy in transit)
BERBAGAI MACAM BENTUK ENERGI
HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA
Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan; energi hanya berubah dari
satu bentuk ke bentuk lainnya
Jika satu bentuk energi hilang, maka dalam waktu yang sama akan
muncul dalam bentuk yang lain.
Petir merupakan suatu aliran energi. Energi potensial listrik di atmosfer berubah menjadi panas, cahaya, dan suara yang
juga merupakan bentuk-bentuk energi
ENTROPY
Gambar ban mobil
Gambar silinder mobil
Gambar mobil menabrak
Apa penjelasan mengenai
kejadian-kejadian tadi?
Transfer energi
penghalang
C10H22 + 10½ O2 5 CO2 + 11 H2OREAKSI PEMBAKARAN BENSIN
Energi ikatan kimia C10H22 dan O2
Energi ikatan kimia CO2 dan H2O
Cenderung bereaksi
>>
Penghalang (energi aktivasi)
bensin dan oksigen bisa berada bersama-sama tanpa mengalami perubahan apapun selama bertahun-tahun atau bahkan berabad-abad
Menyebarkan energi ke sekeliling
Gambar kepingan kaca, besi, bata dll
Kesemua atom-atom yang energenik tersebut akan menyebarkan energi gerakannya, jika ada kesempatan, ke molekul-molekul lain yang gerakannya lebih lamban
(temperaturnya lebih rendah).
Dalam semua contoh di atas, partikel-partikel terkecil, yaitu atom atau molekul, selalu bergerak sangat cepat
dengan arah acak.
Hukum Kedua Termodinamika merupakan simpulan dari kenyaaan bahwa molekul-molekul akan
menyebarkan energi geraknya jika tidak ada sesuatu yang menghalanginya.
Hukum Kedua Termodinamika:
Tidak mungkin ada mesin panas (heat engine) yang dapat mengubah semua energi panas menjadi usaha
HOT RESERVOIR
W
COLD RESERVOIR
QH
QCHQ
WEfisiensi
Panas tidak akan mengalir secara spontan dari benda dingin ke benda panas
Perlu bantuan kerja (W)
HOT RESERVOIR
W
COLD RESERVOIR
QH
QC
Semua sistem yang bebas dari pengaruh luar, semakin lama akan semakin tidak beraturan
ENTROPY
Entropy merupakan inti dari Hukum Kedua Termodinamika, yang menyangkut proses yang
berlangsung secara spontan
Dalam ilmu termodinamika, entropy adalah satu ukuran yang menyatakan jumlah energi dalam suatu
sistem fisik yang tidak dapat digunakan untuk melakukan kerja.
Entropy juga merupakan salah satu dari tiga potensial termodinamika dasar: • U (energi dalam)• S (entropy)• A (energi Helmholtz)
Perubahan entropy pada satu proses reversibel yang ber-langsung pada temperatur T dimana panas sebanyak Q diserap adalah:
• entropy tidak kekal• entropy merupakan satu ukuran ke-irreversibel-an
TQ
dS rev
ESKERGI
Eksergi dari suatu sistem adalah kerja maksimum yang dapat dilakukan dalam suatu proses yang membawa
sistem ke keadaan keseimbangan dengan suatu reservoir panas (heat reservoir).
Jika lingkungan sekeliling merupakan reservoir panas (heat reservoir), maka eksergi adalah potensi dari suatu
sistem untuk mengalami proses yang membawa pada keadaan keseimbangan dengan lingkungan sekelilingnya.
Setelah sistem dan lingkungan sekeliling mencapai keadaan keseimbangan, eksergi sama dengan nol
top related