Entropi (part 2)

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Contoh soal 1:
Hitunglah perubahan entropi total jika 1 kg air bertemperatur 30 oC dicampur dengan 1 kg air bertemperatur 50 oC!

Dalam kasus ini maka yang terjadi adalah air yang lebih dingin mengalami pemanasan sedangkan air yang lebih panas mengalami pendinginan. Karena massa dan jenis zatnya sama maka dapat dikatakan bahwa temperatur setelah pencampuran menjadi 40 oC. Oleh karena itu perubahan entropi totalnya adalah:


Contoh soal 2
25 kg air bertemperatur 30 oC dicampur dengan 25 kg air bertemperatur 40 oC. Berapakah perubahan entropi dari setelah pencampuran ini? Bandingkan hasilnya jika dihitung menggunakan tabel sifat zat!



Contoh soal 3:
sebanyak 1.5 kg air dipanaskan dari temperatur 30 oC menjadi 90 oC. Hitunglah perubahan entropi ini dengan menggunakan definisi perubahan entropi dan bandingkan jika menggunakan tabel sifat zat.


x

Efisiensi Mesin Otto

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Mesin Otto merupakan salah satu jenis mesin reciprocating dengan pembakaran internal. Fluida kerjanya adalah udara tanpa mengalami perubahan fasa sehingga termasuk dalam mesin daya gas. Dalam analisis termodinamika, peritungan proses-proses dalam siklusnya sangatlah rumit. Oleh karena itu analisisnya dapat disederhanakan menjadi siklus otto ideal yang mengasumsikan penerimaan dan pembuangan kalor terjadi secara isokhorik serta kompresi dan ekspansi secara isentropik (adiabatik reversible). Penyerderhanaan ini dapat dilihat di gambar di bawah ini.

Gambar 1. Penyederhanaan siklus Otto dalam diagram P-v

Siklus Otto ideal ini terdiri dari empat proses, yaitu:
1. Proses dari titik 1 ke titik 2 yaitu proses kompresi secara isentropik. Proses ini menggambarkan bahwa udara dan bahan bakar ditekan di dalam piston
2. Proses dari titik 2 ke titik 3 yaitu proses penerimaan kalor secara isokhorik. Proses ini menggambarkan pembakaran bahan bakar udara di dalam piston.
3. Proses dari titik 3 ke titik 4 yaitu proses ekspansi secara isentropik. Proses ini menggambarkan hasil pembakaran langkah sebelumya menghasilkan kerja.
4. Proses dari titik 4 ke titik 1 yaitu proses pembuangan kalor secara isokhorik. Proses ini menggambarkan pembuangan gas hasil pembakaran.

Dalam mesin reciprocating dikenal istilah rasio kompresi r, yaitu perbandingan antara volume maximum dan volume minimum.

Setelah disederhanakan seperti ini, maka efisiensi lebih memungkinkan untuk dicari, yaitu:
x