tugas soal Termodinamika

1.      Apa yang dimaksud dengan entropi?

Jawab:

Entropi adalah selang ketidakteraturan dalam suatu sistem.Entropi sistem meningkat ketika suatu keadaan yang teratur,tersususn dan terencana menjadi lebih tidak teratur,tersebar dan tidak terencana.Semakin tidak teratur,semakin tinggi pula entropinya.Hukum entropi menyatakan bahwa seluruh alam semesta bergerak menuju keadaan yang semakin tidak teratur,tidak terencana,dan tidak terorganisir.

Hukum ini disempurnakan pada tahun 1877 oleh Ludwig Boitzmann.Dalam versinya,entropi nampak sebagai fungsi peluang darisatu keadaan,semakin tinggi peluang suatu keadaan,semakin tinggi pula entropinya.Dalam versi ini,semua sistem cenderung menuju satu keadaan setimbang.Dengan demikia,ketika suatu benda panas ditempatkan berdampingan dengan sebuah benda dingin,energi akan mengalir dari yang panas ke yangdingin,sampai mereka mencapai keadaan setimbang,yaitu memiliki suhu yang sama.

Aplikasi : kulkas harus mempunyai pembuang panas dibelakangnya yang suhunya lebih tinggi dari udara sekitar. Karena jika tidak panas dari isi kulkas tidak bisa terbuang keluar.

2. Jelaskan perbedaan Hukum 1 dan hukum 2 termodinamika?

Jawab :

Ø  Hukum 1 Termodinamika tidak mempertimbangkan arah reaksi. Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

hukum termodinamika 1 menyatakan : energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan; energi hanya dapat diubah dari satu bentuk menjadi bentuk yang lain.

Ø  hukum 2 Termodinamika cenderung mempertimbangkan arah reaksi.

Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

hukum termodinamika 2 menyatakan : total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

3.      Jelaskan prinsip steam power plan?

Jawab : 

Penjelasan :

Pada aliran 1, aliran fluida dialirkan dengan menggunakan pompa (pump), pompa memberikan w_s (usaha) untuk mengalirkan aliran fluida menuju boiler. Lalu pada aliran 2 pada mesin boiler, boiler akan memberikan Q_h (kalor) tertentu kepada fluida kemudian fluida mengalir menuju mesin turbine. Pada boiler fluida akan berubah fase, dari cair menjadi uap. Pada aliran 3, mesin turbin merupakan sebuah mesin berputar yang mengambil energi (W_s) dari aliran fluida. Fluida yang bergerak akan menggerakkan baling-baling pada turbin dan menghasilkan energi untuk menggerakkan mesin rotor. Pada aliran 4, fluida akan mengalir menuju condensor, condensor merupakan alat yang berfungsi untuk mengubah fase uap menjadi cair, prinsip kerja dari kondensor ialah mengalirkan uap menuju pipa (shell tube), dan air pendingin mengalir melewati tube side. permukaan pipa tube side dan shell tube akan berkontak sehingga panas akan berpindah. Fluida uap akan berubah fase menjadi fase cair. Kemudian fluida cair akan mengalir menuju pompa dan seterusnya.

Ø Contoh penerapan dalam pembangkit uap :

Pada alat boiler yaitu Batu bara yang dibakar di ruang pembakaran digunakan untuk memanaskan air didalam boliler sampai menjadi uap. Uap ini yang digunakan untuk memutar rotor dan membangkitkan energi listrik.

pada alat Turbin dan Generator yaitu Uap bertekanan tinggi dari boiler digunakan untuk memutar bilah turbin yang dihubungkan dengan generator dengan bantuan poros. Poros yang berputar ini akan menghasilkan energi listrik di dalam generator.

pada alat Condensers (kondensor) yaitu Uap panas yang keluar dari turbin dialirkan ke kondensor. Di kondensor uap didinginkan sehingga terkondensasi menjadi air, air ini di pompakan lagi ke boiler untuk dipanaskan dan proses ini terus berulang (resirkulasi).

4.      Jelaskan prinsip regeneratif cicle of steam power plan?

Jawab :

 

                        Sesuai dengan gambar prinsip regenerative of steam power plant penjelasannya sebagai berikut : Air dipanaskan di dalam boiler pada suhu tertentu dan tekanan tertentu. kemudian uap dari boiler dialirkan pada serangkaian turbin (5 turbin). Pada masing masing turbin lalu uap keluar dengan tekanan dan suhu yang berbeda-beda sehingga uap menuju feed water heater masing-masing sesuai dengan suhu yang dimiliki. Lalu, Air masuk dalam kondensor dan akan kembali menuju boiler. Sementara panas yang dilepaskan uap di kondensor akan digunakan untuk memanaskan boiler.