Proses polytropic

Proses-proses termodinamik termodinamika a MEI 7 Posted by djukarna

Di dalam termodinamika dikenal ada 5 proses yaitu : 1.

Pros Pr oses es pa pada da tek tekana anan n kons konstan tan (i (iso soba bari rik) k)

2.

Pros Pr oses es pa pada da vo volu lume me kon konst stan an (is (isok okho hori rik) k)

3.

Pros Pr oses es pad pada a tempe tempera ratur tur kon konst stan an (is (isot oter erma mal) l)

4.

Pros Pr oses es adi adiab abat atis is reve revers rsib ibel el (is (isen entr trop opi) i)

5.

Proses po polytropis is..

Sebelum kita membahas tentan kondisi pada masin!masin proses terlebih dahulu kita inat kembali beberapa persamaan " persamaan yan berlaku seperti : Persamaan as ideal :

Perubahan eneri dalam : Perubahan entalpi : #ndek isentropis atau rasio panas $enis tekanan konstan terhadap panas $enis volume konstan :

1. Proses tekanan konstan (isobarik) Pada proses tekanan konstan% tekanan a&al proses sama denan tekanan akhir proses atau p 1' p2 . ila p '  maka dp ' *. Pada diaram p!+ dapat diambar sebaai berikut.

,er$a akibat ekspansi atau kompresi as pada tekanan konstan dapat dihitun sebaai berikut :

Perubahan eneri dalam pada proses isobarik dapat dihitun :

Perubahan kalor pada proses isobarik dapat dihitun :

Dari persamaan as ideal didapat :

dan

Sehina :

-ntalpi pada proses isobar :

2. Proses volume konstan (isokhorik) Pada proses isokhorik% volume a&al akan sama denan volume akhir as atau + 1 ' +2. ila +1 ' +2 maka d+ ' *. Pada diaram p!+ dapat diambar sebaai breikut :

Pada proses isokhorik atau volume konstan% tidak ada ker$a yan diberikan atau dihasilkan sistem% karena volume a&al dan akhir proses sama sehina perubahan volume (d+) adalah *. Pada proses isokhorik semua kalor yan diberikan diubah men$adi eneri dalam sistem.

Perubahan eneri dalam pada proses isokhorik :

,alor pada proses isokhorik :

Dimana d+ ' * sehina d ' d/ ' m.0 v.(2 " 1) -ntalpi pada proses isokhorik :

 3. Proses temperatur konstan (isotermal) Pada proses isotermal% temperatur a&al proses akan sama denan temperatur akhir proses atau 1 ' 2 . kondisi ini menyebabkan d ' * sehina perubahan eneri dalam sistem (d/) ' *.

,er$a pada proses isotermal dapat dihitun :

Dari hukum as ideal :

,arena  ' konstan maka p.+ ' konstan (). sehina

m%  dan  konstan maka :

Didapat:

maka

Perubahan eneri dalam pada proses isotermal adalah * sehina besar perubahan kalor akan sama denan ker$a pada proses isotermal.

Perubahan entalpi pada proses isotermal :

. Proses Isentropis (adiabatis reversibel) Proses adiabatis reversibel adalah proses termodinamika dimana tidak ada kalor yan masuk atau keluar dari sistem (adiabatis) dan proses ini mampu balik (reversibel) artinya tidak ada hambatan atau esekan. Pada kenyataannya proses ini tidak ada di alam% tetapi penyederhaan yan demikian dapat mempermudah untuk menanalisa sistem. Pada p!+ diaram dapat diambarkan sebaai berikut.

,arena tidak ada kalor yan dapat masuk dan keluar dari sistem% maka tidak ada perubahan kalor atau d ' *. Sehina ker$a yan diberikan atau dilakukan oleh sistem akan menubah eneri dalam sistem. Proses ini berlansun pada kondisi p.+ k ' konstan. Dimana k adalah rasio panas $enis pada tekanan konstan denan panas $enis pada volume konstan atau serin disebut $ua sebaai inde isentropis. ,er$a pada proses adiabatis reversibel dapat dihitun sebaai berikut :

,arena proses berlansun pada kondisi p.+ k '  % maka:

sehina :

Perubahan eneri dalam sistem adiabatis reversibel :

idak ada kalor yan masuk atau keluar sistem sehina :

-ntalpi pada proses adiabatis reversibel : -ntalpi proses adiabatis reversibel adalah massa dikali panas $enis tekanan konstan dan dikali denan delta temperatur. Dari mana asalnya 0oba turunin sendiri. Petun$uk d ' * untuk proses ini.

!. Proses pol"tropis Proses polytropis adalah proses termodinamika denan inde isentropis k ' n dimana n  1 atau p.+n ' . Proses ini sama denan proses adiabatis reversibel hanya dibedakan $ika pada proses adiabatis% kalor tidak dapat keluar atau masuk ke sistem% tetapi pada proses ini kalor dapat berubah (dapat keluar " masuk sistem). p " + diaram untuk proses politropis sama denan p!+ diaram proses adiabatis. ,er$a pada proses politropis adalah sama denan ker$a pada proses adiabatis reversibel% hanya k dianti denan n dimana n  1.

,arena proses berlansun pada kondisi p.+ n '  % maka

sehina :

Perubahan eneri dalam sistem politropis :

Perubahan kalor dalam sistem politropis :

ila n pada proses politropis sama denan 1 maka proses akan ber$alan menikuti proses isotermal% sedankan bila besar hara n ' k% maka proses akan ber$alan berdasarkan proses adiabatis reversibel dan bila n sama denan *% maka hara vn akan sama denan 1 sehina proses akan menikuti proses tekanan konstan.