ALAT-ALAT YANG BERHUBUNGAN DENGAN TERMODINAMIKA

Termometer

Adalah alat ukur berskala yang dapat di gunakan untuk menunjukan suhu.

Cara menggunakan termometer adalah dengan memasang termometer tersebut kontak dengan benda lain sampai benda dan termometer tersebut terjadi kesetimbangan termal.

Keseimbangan Termal

Keseimbangan termal terjadi jika 2 benda yang berada dalam kontak termal mempunyai temperatur yang sama. Dua benda disebut dalam kontak termal jika perlakuan panas pada salah satu benda menghasilkan perubahan makroskopis pada benda lainnya.

Tipe-Tipe Termometer

Tipe-tipe termometer antara lain:

HUKUM II TERMODINAMIKA

Hukum II Termodinamika

memberikan batasan-batasan terhadap perubahan energi. Hukum Kekekalan Energi yang dinyatakan dalam Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Misalnya, perubahan usaha (energi potensial) menjadi energi kalor atau sebaliknya. Akan tetapi, tidak semua perubahan energi yang terjadi di alam ini prosesnya dapat dibalik seperti pada Hukum I Termodinamika. Contoh, sebuah benda yang jatuh dari ketinggian h sehingga menumbuk lantai. Pada peristiwa ini terjadi perubahan energi kinetik menjadi energi kalor (panas) dan sebagian kecil menjadi energi bunyi. Mungkinkah energi-energi kalor dapat berubah menjadi energi kinetik dan menggerakkan benda setinggi h? Jelas bahwa hal ini akan terjadi, meskipun benda kita panaskan terus-menerus.

Bagan transfer kalor pada mesin pemanas

PENGGUNAAN ENERGI PANAS DALAM PENGOBATAN

-       Alur Perjalanan Energi Panas Dalam tubuh :

1. Jika energi panas mengenai salah satu bagian tubuh, maka suhu pada bagian tesebut akan meningkat

2. Kemudian melalui bagian tubuh tersebut, energi panas akan melakukan penetrasi ke dalam jaringan kulit dan menghilang ke jaringan tubuh yang lebih dalam berupa panas

3. Panas tersebut kemudian diangkut ke jaringan lain dengan cara konveksi, malalui cairan tubuh

Pada metoda KONDUKSI pemindahan energi panas bergantung pada : • Luas daerah kontak

• Perbedaan suhu

• Lama melakukan kontak

• Material konduksi panas

Contoh : Kantong air panas, handuk panas, mandi uap, lumpur panas, parafin bath, elektrik pads ,dll

SUHU DAN KALOR

SUHU

Suhu pada suatu benda dapat mengalami perubahan. perubahan suhu tersebut dapat mengakibatkan perubahan sifat-sifat pada benda tersebut. sifat-sifat benda yang berubah karena perubahan suhu disebut dengan sifat termometrik zat yakni:

a. Pemuaian zat padat

b. Pemuaian zat cair

c. Pemuaian gas

d. Tekanan zat cair

e. Tekanan udara

f. Regangan zat padat

g. Hambatan zat terhadap arus listrik

h. Intensitas cahaya (radiasi)

RADIASI BENDA HITAM

        A. RADIASI BENDA HITAM

Radiasi panas adalah radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda sebagai akibat suhunya. Setiap benda memancarkan radiasi panas, tetapi pada umumnya, Anda dapat melihat sebuah benda, karena benda itu memantulkan cahaya yang datang padanya, bukan karena benda itu memancarkanradiasi panas. Benda baru terlihat karena meradiasikan panas jika suhunya melebihi 1.000 K. Pada suhu ini benda mulai berpijar merah seperti kumparan pemanas sebuah kompor listrik. Pada suhu di atas 2.000 K benda berpijar kuning atau keputih-putihan, seperti pijar putih dari filamen lampu pijar. Begitu suhu benda terus ditingkatkan, intensitas relatif dari spektrum cahaya yang dipancarkannya berubah. Hal ini menyebabkan pergeseran warna-warna spektrum yang diamati, yang dapat digunakan untuk menentukan suhu suatu benda.

Secara umum bentuk terperinci dari spektrum radiasi panas yang dipancarkan oleh suatu benda panas bergantung pada komposisi benda itu. Walaupun demikian, hasil eksperimen menunjukkan bahwa ada satu kelas benda panas yang memancarkan spektra panas dengan karakter universal. Benda ini adalah benda hitam atau black body. Benda hitam didefinisikan sebagai sebuah benda yang menyerap semua radiasi yang datang padanya. Dengan kata lain, tidak ada radiasi yang dipantulkan keluar dari benda hitam. Jadi, benda hitam mempunyai harga absorptansi dan emisivitas yang besarnya sama dengan satu. Seperti yang telah Anda ketahui, bahwa emisivitas (daya pancar) merupakan karakteristik suatu materi, yang menunjukkan perbandingan daya yang dipancarkan per satuan luas oleh suatu permukaan terhadap daya yang dipancarkan benda hitam pada temperatur yang sama. Sementara itu, absorptansi (daya serap) merupakan perbandingan fluks pancaran atau fluks cahaya yang diserap oleh suatu benda terhadap fluks yang tiba pada benda itu.

HUKUM PERGESERAN WIEN

Hukum Wien menyatakan bahwa makin tinggi suhu suatu benda hitam, makin pendek panjang gelombang tempat pancaran maksimum itu terjadi.

Hukum Wien dapat digunakan untuk menjelaskan gejala semakin tinggi suhu suatu bintang, makin biru warnanya dan makin rendah suhunya makin merah warnanya.

Jika suatu benda, misal logam, terus dipanaskan pada suhu tinggi maka warna pijarnya berubah mulai dari pijar merah (kira-kira 500 derajat Celcius) sampai ke putih (kira-kira 1400 derajat Celcius).

Bentuk grafik antara intensitas radiasi cahaya terhadap panjang gelombangnya, dinamakan grafik I dan lambda. Tampak bahwa untuk suhu yang lebih tinggi (T1 > T2 > T3), panjang gelombang untuk intensitas cahaya maksimum (atau energi cahaya maksimum) bergeser ke panjang gelombang yang lebih pendek.

SIKLUS RANKINE

Pengertian Siklus Rankine

Siklus Rankine adalahsiklus termodinamikayang mengubah panasmenjadi kerja. Panas disuplai secara eksternal pada aliran tertutup, yang biasanyamenggunakan airsebagai fluida yang bergerak. Siklus ini menghasilkan 80% dariseluruh energilistrikyang dihasilkan di seluruh dunia. Siklus ini dinamai untukmengenang ilmuwan Skotlandia, William John Maqcuorn Rankine.

Siklus Rankine adalah model operasi mesin uap panas yang secara umumditemukan di pembangkit listrik. Sumber panas yang utama untuk siklus Rankineadalah batu bara, gas alam, minyak bumi, nuklir, dan panas matahari.

                                                          

Siklus Rankine kadang-kadang diaplikasikan sebagaisiklus Carnot, terutama dalam menghitungefisiensi. Perbedaannya hanyalah siklus inimenggunakan fluida yang bertekanan, bukangas. Efisiensi siklus Rankine biasanya dibatasi oleh fluidanya. Tanpatekananyang mengarah pada keadaansuper kritis, rangetemperaturakan cukup kecil. Uap memasuki turbin padatemperatur 565^oC (batas ketahananstainless steel) dankondenser bertemperatursekitar 30^oC. Hal ini memberikan efisiensi Carnot secara teoritis sebesar 63%,namun kenyataannya efisiensi pada pembangkit listrik tenaga batu barasebesar42%.