Sejarah fisika 2
- 1. NICOLAS LEONARD SADI CARNOT SEJARAH FISIKA FISIKAWAN YANG MENDAPATKAN NOBEL ZAIDATUL AKMAL (4103121085) FISIKA DIK A 2010
- 2. NICOLAS LEONARD SARI CARNOT Nicolas L辿onard Sadi Carnot (lahir di Paris, 1 Juni 1796 meninggal di Paris, 24 Agustus 1832 pada umur 36 tahun) adalah seorang fisikawan Perancis. Ayahnya adalah Lazare Nicholas Marguerite Carnot, seorang ilmuwan, perwira, dan politikus; keponakannya Marie Fran巽ois Sadi Carnot kelak menjadi Presiden Perancis. Ia dinamai menurut seorang penyair Persia Sa'adi. Carnot menemukan dan merumuskan hukum kedua termodinamika dan memberikan model universal atas mesin panas, sebuah mesin, yang mengubah energi panas ke dalam bentuk energi lain, mis. energi kinetik (sekarang bernama siklus Carnot). Karyanya yang paling utama adalah "R辿flexions sur la puissance motrice du feu" (Refleksi Daya Gerak Api); terbit tahun 1824. Di dalamnya termuat sejumlah asas seperti siklus Carnot, mesin panas Carnot, teorema Carnot, efisiensi termodinamika, dll. Karya Carnot diperbaharui oleh Benoit Paul mile Clapeyron, yang melakukannya dengan menggunakan rumus matematika yang pasti, dan Rudolf Clausius, yang menyempurnakan dan menyelesaikannya. Nicolas Sadi Carnot meninggal akibat penyakit kolera. A. Pengertian Siklus Carnot Siklus adalah suatu rangkaian sedemikian rupa sehingga akhirnya kembali kepada keadaan semula. Perhatikan Gambar 9.7! Misalnya, terdapat suatu siklus termodinamika yang melibatkan proses isotermal, isobarik, dan isokorik. Sistem menjalani proses isotermal dari keadaan A sampai B, kemudian menjalani proses isobarik untuk mengubah sistem dari keadaan B ke keadaan C. Akhirnya proses isokorik membuat sistem kembali ke keadaan awalnya (A). Proses dari A ke keadaan B, kemudian ke keadaan C, dan akhirnya kembali ke keadaan A, menyatakan suatu siklus.
- 3. Apabila siklus tersebut berlangsung terus menerus, kalor yang diberikan dapat diubah menjadi usaha mekanik. Tetapi tidak semua kalor dapat diubah menjadi usaha. Kalor yang dapat diubah menjadi usaha hanya pada bagian yang diarsir (diraster) saja (perhatikan kembali Gambar 9.7). Berdasarkan Gambar 9.7 besar usaha yang bermanfaat adalah luas daerah ABCA. Secara matematis dapat ditulis seperti berikut. Usaha bernilai positif jika arah proses dalam siklus searah putaran jam, dan bernilai negatif jika berlawanan arah putaran jarum jam. Perubahan energi dalam U untuk satu siklus carnot sama dengan nol ( U = 0) karena keadaan awal sama dengan keadaan akhir. B. Siklus Carnot Berdasarkan percobaan joule diketahui bahwa tenaga mekanik dapat seluruhnya diubah menjadi energi kalor. Namun, apakah energi kalor dapat seluruhnya diubah menjadi energi mekanik? Adakah mesin yang dapat mengubah kalor seluruhnya menjadi usaha? Pada tahun 1824, seorang insinyur berkebangsaan Prancis, Nicolas Leonardi Sadi Carnot, memperkenalkan metode baru untuk meningkatkan efisiensi suatu mesin berdasarkan siklus usaha. Metode efisiensi Sadi Carnot ini selanjutnya dikenal sebagai siklus Carnot. Siklus Carnot terdiri atas empat proses, yaitu dua proses isotermal dan dua proses adiabatik.
- 4. Perhatikan Gambar 9.8 berikut! Berdasarkan Gambar 9.8 dijelaskan proses siklus Carnot sebagai berikut. 1. Proses AB adalah pemuaian isotermal pada suhu T1. Pada proses ini sistem menyerap kalor Q1 dari reservoir bersuhu tinggi T1 dan melakukan usaha WAB. 2. Proses BC adalah pemuaian adiabatik. Selama proses ini berlangsung suhu sistem turun dari T1 menjadi T2 sambil melakukan usaha WBC. 3. Proses CD adalah pemampatan isoternal pada suhu T2. Pada proses ini sistem menerima usaha WCD dan melepas kalor Q2 ke reservoir bersuhu rendah T2. 4. Proses DA adalah pemampatan adiabatik. Selama proses ini suhu sistem naik dari T2 menjadi T1 akibat menerima usaha WDA. Siklus Carnot merupakan dasar dari mesin ideal yaitu mesin yang memiliki efisiensi tertinggi yang selanjutnya disebut mesin Carnot. Usaha total yang dilakukan oleh sistem untuk satu siklus sama dengan luas daerah di dalam siklus pada diagram p V. Mengingat selama proses siklus Carnot sistem menerima kalor Q1 dari reservoir bersuhu tinggi T1 dan melepas kalor Q2 ke reservoir bersuhu rendah T2, maka usaha yang dilakukan oleh sistem menurut hukum I termodinamika adalah sebagai berikut.
- 5. Dalam menilai kinerja suatu mesin, efisiensi merupakan suatu faktor yang penting. Untuk mesin kalor, efisiensi mesin ( n) ditentukan dari perbandingan usaha yang dilakukan terhadap kalor masukan yang diberikan. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut. Keterangan: n : efisiensi mesin Carnot T1 : suhu reservoir bersuhu tinggi (K) T2 : suhu reservoir bersuhu rendah (K) Efisiensi mesin Carnot merupakan efisiensi yang paling besar karena merupakan mesin ideal yang hanya ada di dalam teori. Artinya, tidak ada mesin yang mempunyai efisien melebihi efisiensi mesin kalor Carnot. Berdasarkan persamaan di atas terlihat efisiensi mesin kalor Carnot hanya tergantung pada suhu kedua tandon atau reservoir. Untuk mendapatkan efisiensi sebesar 100%, suhu tandon T2 harus = 0 K. Hal ini dalam praktik tidak mungkin terjadi. Oleh karena itu, mesin kalor Carnot adalah mesin yang sangat ideal. Hal ini disebabkan proses kalor Carnot merupakan proses reversibel. Sedangkan kebanyakan mesin biasanya mengalami proses irreversibel (tak terbalikkan).
- 6. I. Pendapat saya tentang artikel ini : Artikel ini menjelaskan tentang perjalanan hidup Sadi Carnot dan tentang penemuan mesin Carnot. Carnot menemukan dan merumuskan hukum kedua termodinamika dan memberikan model universal atas mesin panas, sebuah mesin, yang mengubah energi panas ke dalam bentuk energi lain, mis. energi kinetik (sekarang bernama siklus Carnot). Karyanya yang paling utama adalah "R辿flexions sur la puissance motrice du feu" (Refleksi Daya Gerak Api); terbit tahun 1824. Di dalamnya termuat sejumlah asas seperti siklus Carnot, mesin panas Carnot, teorema Carnot, efisiensi termodinamika, dll. Karya Carnot diperbaharui oleh Benoit Paul mile Clapeyron, yang melakukannya dengan menggunakan rumus matematika yang pasti, dan Rudolf Clausius, yang menyempurnakan dan menyelesaikannya. Pada artikel ini dijelaskan juga tentang prinsip kerja mesin Carnot, dan pembagian- pembagian proses-proses yang terjadi dalam mesin carnot. Seperti proses isokhorik, isoterm, isobar, serta adiabatis II. Pertanyaan a. Saya memilih artikel ini karena artikel ini menjelaskan tentang pengalaman hidup Nicolas Sadi Carnot, serta penemuannya. b. Jurnal ini penting karena jurnal ini menjelaskan secara rinci tentang mesin carnot, proses-proses yang terjadi dalam mesin carnot serta efesiensi dari mesin carnot c. 2 pokok fikiran yang saya dapat adalah Carnot menemukan dan merumuskan hukum kedua termodinamika dan memberikan model universal atas mesin panas, sebuah mesin, yang mengubah energi panas ke dalam bentuk energi lain, mis. energi kinetik (sekarang bernama siklus Carnot). Karyanya yang paling utama adalah "R辿flexions sur la puissance motrice du feu" (Refleksi Daya Gerak Api); terbit tahun 1824. Di dalamnya termuat sejumlah asas seperti siklus Carnot, mesin panas Carnot, teorema Carnot, efisiensi termodinamika, dll.
- 7. d. SOAL 1. Apa karya utama Nicolas Sadi Carnot? a. Refleksi Daya Gerak Api b. Mesin carnot c. Efisiensi mesin carnot d. Hukum II termodinamika Jawaban :a 2. Dari gambar diatas proses yang terjadi dari A ke B adalah? a. Isotermal b. Isobarik c. Isokhorik d. Adiabatis Jawaban :a 3. Dari gambar soal nomor 2 proses dari B ke C adalah a. Isotetmal b. Isobarik c. Isokhorik d. Adiabatis Jawaban :d 4. Apa yang dimaksud proses adiabatis ?
- 8. Jawab : proses adiabatis adalah proses yang berlangsung dengan suhu sistem turun dari T1 menjadi T2 sambil melakukan usaha WBC. lihat gambar pada soal nomor 2