Jumat, 01 Mei 2015

Aplikasi Hukum termodinamika pertama: Motor Bensin dan Motor Diesel

MOTOR BENSIN

Motor bensin yang umum ialah motor empat langkah (empat “tak”); disebut empat langkah karena terjadi empat proses dalam satu daur. Misalkan pada suatu saat piston berada pada puncak geraknya; lalu pada waktu piston itu bergerak turun, suatu campuran yang terdiri atas udara dan uap bensin terhisap masuk ke dalam silinder karena katup masuk terbuka dan katup pembuangan tertutup. Gerak turun ini disebut langkah menghisap. Pada akhir langkah ini, katup masuk menutup dan piston bergerak naik memampatkan campuran udara-bensin tadi hamper adiabat. Gerak ini disebut langkah kompresi. Pada atau dekat puncak ini sebuah bunga api menyalakan campuran udara-bensin, sehingga terjadi pembakaran yang sangat cepat. Tekanan dan suhu naik pada volum konstan.

Piston kini bergerak ke bawah akibat gas yang hampir secara adiabat memuai. Gerak ke bawah yang ini disebut langkah daya atau langkah usaha. Pada akhir langkah daya katup pembuangan membuka. Tekanan dalam silinder turun dengan sangat cepat sampai mencapai tekanan atmosfer dan piston yang lalu bergerak naik mendesak ke luar hamper semua gas yang tersisa. Katup pembuangan kini menutup, katup masuk terbuka, dan daur mulai kembali.

Untuk keperluan menghitung, daur motor bensin dianggap seperti daur Otto yang dilukiskan dalam gambar 19-10. Pada titik a, udara dalam silinder bertekanan atmosfer dikompresi secara adiabat sampai ke titik b, lantas dipanaskan sampai ke titik c pada volum konstan, lalu dibiarkan memuai secara adiabat ke titik d, kemudian didinginkan pada volum konstan sampai titik a, sesudah itu daur berulang lagi. Garis ab bersesuaian dengan langkah kompresi, bc dengan eksplosi, cd dengan langkah daya, dan da dengan pembuangan motor bensin. V₁ dalam Gambar 19-10 ialah volum maksimum dan V₂ volum minimum udara di dalam silinder. Perbandingan V₁/V₂ disebut perbandingan kompresi, dan untuk motor-bakar-dalam (internal combustion engine) yang modern harganya kira-kira 10.

Usaha yang dihasilkan pada Gambar tersebut digambarkan oleh luas yang dibatasi bingkai abcd. Pemasukan panas ialah panas yang diberikan pada volum konstan sepanjang garis bc. Panas pembuangan dikeluarkan sepanjang da. Dalam proses adiabat ab dan cd tidak ada panas yang masuk atau keluar.

Pemasukkan panas dan usaha yang dihasilkan dapat dihitung dalam artian perbandingan kompresi, dengan mengandaikan udara sama sifatnya dengan sifat gas sempurna. Hasilnya ialah

disini γ ialah perbandingan kapasitas panas jenis pada tekanan konstan terhadap kapasitas panas jenis pada volum konstan Cp/Cv. Untuk perbandingan kompresi harga 10 dan harga γ = 1,4, efisiensi kira-kira 60%. Maka makin besar perbandinngan kompresi, makin tinggi efisiensi. Efek gesekan, turbulensi, terserapnya panas oleh dinding silinder, dan sebagainya, dalam perhitungan ini diabaikan. Semua efek ini mengurangi efisiensi mesin sesungguhnya menjadi di bawah prosentase yang diberikan di atas.

Pustaka:

Sears, S. W. And Mark W. Zemansky. 1991. Fisika Untuk Universitas 1. Jakarta. Binacipta

MOTOR DIESEL

Dalam daur motor diesel, udara masuk ke dalam silinder pada langkah menghisap, dan dimampatkan secara adiabat pada waktu langkah kompresi sampai suhu naik cukup tinggi sehingga minyak bakar yang diinjeksikan pada akhir langkah ini akan terbakar di dalam silinder tanpa memerlukan bunga api. Pembakaran tidak secepat pembakaran motor bensin, dan bagian pertama langkah daya akan berlangsung dengan tekanan yang pokoknya konstan. Bagian selebihnya langkah daya ialah pemuaian adiabat. Kemudian terjadi langkah membuang, dan selesailah satu daur.

Daur diesel-udara sempurna diperlihatkan dalam gambar tersebut. Mulai titik a, udara dikompresi secara adiabat sampai titik b, menjadi panas pada tekanan konstan sampai titik c, memuai secara adiabat sampai titik d, dan menjadi dingin pada volum sampai titik a.

Karena pada langkah kompresi di dalam silinder mesin diesel tidak terdapat bahan bakar, penyalaan dini tidak terjadi, dan angka perbandingan kompresi V₁/V₂ dapat jauh lebih tinggi daripada angka perbandingan kompresi motor bakar. Angka perbandingan 15 adalah biasa. Perbandingan pemuaian V₁/V₃ bisa kira-kira 5. Dengan mengambil harga-harga ini dan dengan mengambil γ = 1,4, efisiensi daur-diesel-udara ada kira-kira 56%.

Prinsip Dasar Thermodinamika untuk Pembangkit Listrik

PRINSIP-PRINSIP TERMODINAMIKA

Hukum I Termodinamika

Pada penerapan Hukum I Termodinamika dalam suatu proses, dibedakan antara sistem dan lingkungan. Bagian dimana proses tersebut berlangsung disebut sebagai sistem, sedangkan segala sesuatu di luar sistem disebut lingkungan. Hukum ini berlaku tidak hanya pada sistem saja tetapi juga pada lingkungan. Dalam bentuk dasar, dapat ditulis sebagai :

...(15.1)

Jika antara sistem dan lingkungan tidak terjadi perpindahan massa, maka sistem dikatakan tertutup dan massa konstan. Untuk sistem seperti ini, semua energi yang berpindah antara sistem dan lingkungan berbentuk panas dan kerja, sehingga persamaan (15.1) dapat dijabarkan menjadi :

...(15.2)

...(15.3)

Bila panas bernilai positif untuk panas yang masuk sistem dan kerja bernilai positif untuk kerja yang dilakukan sistem, maka :

...(15.4)

Berarti bahwa perubahan energi total sistem sama dengan panas yang ditambahkan pada sistem dikurangi oleh kerja yang dilakukan sistem.
Persamaan di atas berlaku untuk perubahan yang terjadi pada sistem tertutup. Sistem tertutup juga seringkali menjalankan proses dimana tidak ada perubahan energi potensial dan kinetik sehingga persamaan (15.4) menjadi :

...(15.5)

Proses Aliran Steady State

Persamaan (15.5) terbatas pemakaiannya pada proses dengan massa konstan dimana hanya terjadi perubahan energi dalam saja. Untuk proses-proses pada industri yang melibatkan aliran mantap melalui peralatan-peralatan diperlukan penjabaran Hukum I Termodinamika yang lebih umum. Keadaan mantap berarti bahwa kondisi pada semua titik dalam peralatan konstan terhadap waktu. Sehingga persamaan (15.4) kemudian menjadi :

...(15.6)

Pada penerapannya secara termodinamika, energi potensial dan energi kinetik sangatlah kecil dibandingkan dengan elemen yang lainnya dan dapat diabaikan. Selain itu, pada turbin semua perpindahan panas diabaikan sehingga persamaan (15.6) berubah menjadi :

...(15.7)

dimana kerja turbin (ditandakan dengan minus) masih dalam dasar unit massa yang mengalir. Dengan memasukkan variabel m (massa) maka persamaan (15.7) dapat ditulis menjadi :

...(15.8)

dimana:
W = kerja/daya turbin (kW)
m = massa (kg/s)
h1 = entalpi uap yang masuk kedalam turbin (kJ/kg)
h2 = entalpi uap yang meninggalkan turbin (kJ/kg)
Persamaan inilah yang kemudian akan dipakai selanjutnya pada perhitungan daya turbin.

Link berbagai percobaan yang dapat di lakukan dengan mudah!!

A. PERCOBAAN TENTANG BAB ROTASI DAN KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Percepatan Gerak Translasi Silinder Pejal Pada Bidang Miring

http://www.youtube.com/watch?v=z0vimicsAEI

Prinsip Dinamika Rotasi Pada Alat Pencuci Beras Sederhana

http://www.youtube.com/watch?v=idUotYxNcmA

Kesetimbangan Benda Tegar (Menghitung Koefisien Gesek Statik Sebuah Benda)

http://www.youtube.com/watch?v=eg4AxFyJk3E

Menghitung Percepatan Sudut pada katrol

http://www.youtube.com/watch?v=rYptlskCMUU

Menentukan koordinat titik pada benda bidang luasan (2 Dimensi)

http://www.youtube.com/watch?v=ommonAZk9jo

Menentukan kesetimbangan dengan menggunakan aplikasi jungkat jungkit

http://www.youtube.com/watch?v=ERLDA-iJ-TI

Menghitung Momen Inersia Batang Homogen

http://www.youtube.com/watch?v=MPoHL5L85LI

Momen Inersia Dan Menghitung Percepatan sudut silinder pejal

http://www.youtube.com/watch?v=Gap90mVLcQg

Kesetimbangan Pada 3 Buah Gaya

http://www.youtube.com/watch?v=nlKV_G1yCws

Kesetimbangan Partikel

http://www.youtube.com/watch?v=_fqpy_tIr0U

Alat Pemotong Rumput Sederhana

http://www.youtube.com/watch?v=-pMyv9gIM08

Dinamika Rotasi

http://www.youtube.com/watch?v=QqlKcku_PuU

Menghitung Energi Kinetik Pada Bola Yang Menggelinding

http://www.youtube.com/watch?v=8s9E-_mD9BE

Percobaan Pada Katrol Licin

http://www.youtube.com/watch?v=XGOYRGqhqZA

Kesetimbangan Benda Tegar

http://www.youtube.com/watch?v=MZV-7zGE74w

mencari energi kinetik pada silinder pejal

http://www.youtube.com/watch?v=TwKzJVUNjVY

Mencari Kecepatan Linier Sebuah Benda

http://www.youtube.com/watch?v=HQPSR1el-GU

Energi Kinetik Rotasi Pada Katrol

http://www.youtube.com/watch?v=9e84l-QAwfg

Keseimbangan Benda Tegar Menghitung Tegangan Tali

http://www.youtube.com/watch?v=kSIb-x3ky48

Perbandingan Kelajuan Antara Benda Menggelinding Dengan Benda Yang Meluncur

http://www.youtube.com/watch?v=7nK8cH1_lOo

Energi Kinetik Pada Roda Yang Menggelinding

http://www.youtube.com/watch?v=jFKTOqHXGRc

Konsep Dan Rumus Fisika Yang Ada Pada Permainan Yoyo

http://www.youtube.com/watch?v=EGDTeXu5YY

Menghitung Energi Kinetik Pada Plat Persegi

http://www.youtube.com/watch?v=5BJTyD32QoQ

Mencari Energi Kinetik Pada Bola Pejal

http://www.youtube.com/watch?v=EpS7NbACAeI

Energi Kinetik Pada Gasing

http://www.youtube.com/watch?v=FBqMp6Fq4U0

Menghitung Momentum Sudut Pada Gasing

http://www.youtube.com/watch?v=eGN0ixFUHHw

Moment Inersia Silinder pejal

http://www.youtube.com/watch?v=gS73WU0emhE

Momentum Sudut Pada Globe

http://www.youtube.com/watch?v=JQD9zynTYoo

Keseimbangan Partikel (Menghitung Tegangan Tali)

http://www.youtube.com/watch?v=UeebwZ9-smU

Momentum Sudut Pada Silinder Pejal

http://www.youtube.com/watch?v=BQDZprWKRj8

Momentum Sudut Pada Bola

http://www.youtube.com/watch?v=YSN0Rb8Yvos

Menghitung Momen Inersia Plat Segi Empat Poros Melalui Tepi Panjang

http://www.youtube.com/watch?v=8ZiHA18FhsY

Perbedaan Omega Antara Gir Besar Dan Gir Kecil Pada Sepeda

http://www.youtube.com/watch?v=MBBxfzwFXkY

Energi Kinetik Pada Gasing

http://www.youtube.com/watch?v=FBqMp6Fq4U0

Tegangan Permukaan Fluida Pada Kawat Persegi

http://www.youtube.com/watch?v=raYK0lPpH9o

Energi Kinetic Pada Gir Sepeda

http://www.youtube.com/watch?v=zG0ItKGTiTg

Energi Kinetik Pada Benda Menggelinding Pada Silinder Pejal

http://www.youtube.com/watch?v=obUG0vgwL0Q

Dinamika rotasi (Menghitung Percepatan Linier)

http://www.youtube.com/watch?v=3oADj5XZV1s

Titik Berat

http://www.youtube.com/watch?v=Tase1BAaNy4

Menghitung Energi Kinetik Pada Benda Menggelinding (Silinder Pejal)

http://www.youtube.com/watch?v=xgCCMSX7WAg

Mencari Titik Berat Benda Homogen Berbentuk Huruf "F"

http://www.youtube.com/watch?v=S33f5-J69BM

Menghitung Momentum Sudut Pada Batang Homogen

http://www.youtube.com/watch?v=spwOMR2be10

Energi Kinetik Pada Silinder Pejal

http://www.youtube.com/watch?v=ua-XsafLhpM

Kesetimbangan Benda Tegar (Menghitung Tegangan Tali ke 2)

http://www.youtube.com/watch?v=_cOIGWMvfVU

Percepatan Sudut Pada Katrol Gandeng

http://www.youtube.com/watch?v=SOlvuGCzRwA

Momentum Sudut Pada Batang Homogen

http://www.youtube.com/watch?v=aE3NUrWUycg

Energi Kinetik Pada Plat Tipis Segi 4

http://www.youtube.com/watch?v=z0RtY5k8-Wc

Mencari titik berat benda 3 dimensi

http://www.youtube.com/watch?v=PttN9REFJH0

Momentum Sudut Pada Bola Berbentuk Globe

http://www.youtube.com/watch?v=8iSDskUZ5DQ

Titik Berat (pada palu)

http://www.youtube.com/watch?v=1aTtlrwk3W8

Kinerja Motor Listrik

http://www.youtube.com/watch?v=otYOO7W0S5w

Momentum Sudut Pada Plat Pipih

http://www.youtube.com/watch?v=eSYLlBvNRQY

EK Pada Kaleng Mengelinding

http://www.youtube.com/watch?v=m2xH60c2VO8

Dinamika Rotasi

http://www.youtube.com/watch?v=zVMJgLn20OA

B. PERCOBAAN TENTANG BAB FLUIDA

Hukum Pascal ada Pipa Berbentuk U

http://www.youtube.com/watch?v=sGcx6-hx5AY

Teori Torricelli

http://www.youtube.com/watch?v=10baPbx5uCU

Penerapan Fluida Pada Kapal Laut

http://www.youtube.com/watch?v=URZKmdWHZqY

Persamaan Konstinuitas

http://www.youtube.com/watch?v=3lZoITiCYko

Fluida Pada Pemompaan paru-paru

http://www.youtube.com/watch?v=pFOu7rwW8xc

Membedakan Telur Bagus Dan Telur Busuk Dengan Menggunakan Aplikasi Hukum Archimedes

http://www.youtube.com/watch?v=n-UWmyIXJhY

Tegangan Permukaan pada Zat CAir

http://www.youtube.com/watch?v=cAVVa3x_tCE

Tekanan Hidrostatis (Menghitung Massa jenis Suatu Zat Dengan Menggunakan Pipa U)

http://www.youtube.com/watch?v=NQZvKf81tUM

Tekanan Air Panas Terhadap Air Dingin

http://www.youtube.com/watch?v=0DJDKucceYo

Menghitung Tegangan Permukaan Lapisan Air Sabun

http://www.youtube.com/watch?v=FsfEQ6_hJfc

Pembangkit Listrik Tenaga Air Sederhana Dan Jingki

http://www.youtube.com/watch?v=gKuAO6vKljg

Menghitung Volume Pada Benda Heterogen

http://www.youtube.com/watch?v=j57gnoqOivM

Hukum Pascal (Suntik U)

http://www.youtube.com/watch?v=lOYOfZoMka4

Pengukuran Debit Air

http://www.youtube.com/watch?v=oR4jl4FcFUg

Viskositas Zat cair

http://www.youtube.com/watch?v=pBSFM1RadXA

Hdrometer Sederhana

http://www.youtube.com/watch?v=nOtqwzY100M

Membuat AC sederhana

http://www.youtube.com/watch?v=FmnupMMqe14

Menyulin Garam

http://www.youtube.com/watch?v=a9VsHfe2Ktw

Mengukur Aliran Fluida

http://www.youtube.com/watch?v=uCwuGiwoFWg

Gaya tegangan permukaan

http://www.youtube.com/watch?v=-gHk2FlEdIY

Air Yang Melayang

http://www.youtube.com/watch?v=iorX5blYmpA

Mesin Hidrolik Traktor Sederhana

http://www.youtube.com/watch?v=BM1s8ZBdyJY

Tegangan Permukaan Zat CAir

http://www.youtube.com/watch?v=mySl9-8ZTtU

Fluida Dinamis (Mennghitung Kecepaatan Dan Debit Semburan Air Pada Pipa Yang Berlubang)

http://www.youtube.com/watch?v=xJ25OHaf9x8

C. PERCOBAAN TENTANG BAB TEORI KINETIK GAS DAN TERMODINAMIKA

Pembangkit Listrik Tenaga Udara

http://www.youtube.com/watch?v=j05qHG5oyz0

Termodinamika (Balon Nyala dalam lilin)

http://www.youtube.com/watch?v=IgHYtBpBKBM

Proses Reversibel dan Ireversibel

Bagaimanakah Bentuk Proses Reversibel dan Ireversibel?

Proses reversibel adalah proses termodinamik yang dapat berlanggsung secara bolak-balik. Sebuah sistem yang mengalami idealisasi proses reversibel selalu mendekati keadaan kesetimbangan termodinamika antara sistem itu sendiri dan lingkungannya. Proses reversibel merupakan proses seperti-kesetimbangan (quasi equilibrium process). Proses yang dapat dibalik arahnya dinamakan proses reversibel.

Proses reversibel adalah murni dan bersifat hipotesis. Berbagai proses yang diidealisasikan sebagai proses reversibel adalah :

· Tidak ada gesekan internal atau mekanis

· Perbedaan suhu dan tekanan antara zat kerja dan lingkungan harus infinitesimal

· Pemampatan atau pemuaian yang terbatas

· Aliran arus listrik melalui tahan adalah nol

· Reaksi kimia yang terbatas

· Magnetisasi, polarisasi

· Pencampuran dua sampel zat yang sama pada keadaan yang sama

Proses termodinamik yang berlanggsung secara alami seluruhnya disebut proses ireversibel (irreversibel process). Proses tersebut berlangsung secara spontan pada satu arah tetapi tidak pada arah sebaliknya. Proses yang tidak dapat dibalik arahnya dinamakan proses irreversibel. Contohnya kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Apakah Yang Dimaksud Dengan Entropi?

Entropi adalah ukuran banyaknya energi atau kalor yang tidak dapat diubah menjadi usaha. Besarnya entropi suatu sistem yang mengalami proses reversibel sama dengan kalor yang diserap sistem dan lingkungannya dibagi suhu mutlak sistem tersebut (T). Entropi adalah fungsi keadaan, nilainya pada suatu keadaan setimbang dapat dinyatakan dalam variabel-variabel yang menentukan keadaan sistem. Asas kenaikan entropi dapat dinyatakan bahwa entropi selalu naik pada tiap proses ireversibel. Karena itu dapat dikatakan bahwa entropi dari suatu sistem terisolasi sempurna selalu naik tiap proses ireversibel.

Dalam proses adiabatik, d’Q = 0, dan dalam proses adaibatik ireversibel d’Q_r = 0. Oleh karena itu dalam proses adibatik reversibel, ds = 0 atau ini berarti bahwa entropi S tetap. Proses demikian ini disebut pula sebagai proses insentropik. Jadi:

d’Q_r = 0 dan dS = 0

Dalam proses isotermal reversibel, suhu T tetap, sehingga perubahan entropi

Untuk melaksanakan proses semacam ini maka sistem dihubungkan dengan sebuah reservoir yang suhunya berbeda. Jika arus panas mengalir masuk kedalam sistem, maka Q_r positif dan entropi sistem naik. Jika arus panas keluar dari sistem Q_r negatif dan entropi sistem turun.

Contoh proses isotermal reversibel ialah perubahan fase pada tekanan tetap. Arus panas yang masuk kedalam sistem per satuan massa atau per mol sama dengan panas transformasi 1, sehingga perubahan entropi jenisnya menjadi :

Jika dalam suatu proses terdapat arus panas antara sistem dengan lingkungannya secara reversibel, maka pada hakekatnya suhu sistem dan suhu lingkungan adalah sama. Besar arus panas ini yang masuk kedalam sistem atau yang masuk kedalam lingkungan disetiap titik adalah sama, tetapi harus diberi tanda yang berlawanan. Karena itu perubahan entropi lingkungan sama besar tapi berlawanan tanda dengan perubahan entropi sistem dan jumlahnya menjadi nol. Sebab sistem bersama dengan lingkungannya membentuk dunia, maka boleh dikatakn bahwa entropi dunia adalah tetap. Hendaknya diingat bahwa pernyataan ini berlaku untuk proses reversibel saja.

Keadaan akhir proses irreversibel itu dapat dicapai dengan ekspansi reversibel. Dalam ekspansi semacam ini usaha luar haus dilakukan. Karena tenaga dakhil sistem tetap, maka harus ada arus panas yang mengalir kedalam sistem yang sama besarnya dengan usaha luar tersebut. Entropi dalam gas dal proses reversibel ini naik dan kenaikan ini sama dengan kenaikan dalam proses sebenarnya yang irreversibel, yaitu ekspansi bebas.

Bagaimanakah Asas Kenaikkan Entropi?

Hukum keseimbangan / kenaikan entropi menyatakan bahwa “Panas tidak bisa mengalir dari material yang dingin ke yang lebih panas secara spontan”. Entropi adalah tingkat keacakan energi. Jika satu ujung material panas, dan ujung satunya dingin, dikatakan tidak acak, karena ada konsentrasi energi. Dikatakan entropinya rendah. Setelah rata menjadi hangat, dikatakan entropinya naik.

Dalam pembahasan proses-proses ireversibel dalam pasal terdahulu, didapatkan bahwa entropi dunia (unuiverse) selalu naik. Hal ini juga benar untuk semua proses ireversibel yang sudah dapat dianalisa. Kesimpulan ini dikenal sebagai asas kenaikan entropi dan dianggap sebagai bagian dari hukum kedua termodinamika. Asas ini dapat dirumuskan sebagai berikut.

“Entropi dunia selalu naik pada setiap proses ireversibel”

Jika semua sistem yang berinteraksi di dalam suatu proses di lingkungi dengan bidang adiabatik yang tegar, maka semua itu membentuk sistem yang terisolasi sempurna dan membentuk dunianya sendiri. Karena itu dapat dikatakan bahwa entropi dari suatu sistem yang terisolasi sempurna selalu naik dalam proes ireversibel yang terjdai dalam sistem itu. Sementara itu entropi tetap tidak berubah dalam sistem yang terisolasi jika sistem itu mengalami proses reversibel.

Kamis, 30 April 2015

Pemanfaatan fasilitas Balai Termodinamika Motor dan Propulsi (BTMP-BPPT)

Departemen Perhubungan (Dephub) berencana melakukan pengujian emisi gas buang kendaraan bermotor roda empat yang sedang diproduksi sebagai bagian pelaksanaan pengujian tipe kendaraan bermotor.

Keputusan tersebut diambil sesuai nota kesepahaman (MoU) antara Dephub dan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) yang ditandatangani kemarin.

Dirjen Perhubungan Darat Dephub Iskandar Abubakar mengatakan pihaknya dan BPPT akan mencoba melengkapi fasilitas pengujian emisi gas buang standar Euro 2 pada kendaraan bermotor.

Pemanfaatan fasilitas Balai Termodinamika Motor dan Propulsi (BTMP-BPPT) untuk pengujian emisi gas buang kendaraan bermotor sesuai standar Euro 2 khususnya kendaraan bermotor roda empat, ujarnya seusai penandatanganan MoU antara Dephub dan BPPT di Jakarta kemarin.

Menurut dia, pengujian tersebut merupakan bagian dari uji tipe kendaraan bermotor yang dilaksanakan Ditjen Perhubungan Darat atas ambang batas emisi gas buang sesuai standar Euro 2 bagi kendaraan tipe baru yang diberlakukan sejak 1 Januari lalu.

Namun, paparnya, karena fasilitas pengujian emisi sesuai standar Euro 2 masih belum terpenuhi maka ketentuan tersebut belum dapat diimplementasikan di lapangan.

Untuk itu, paparnya, Dephub menunjuk lembaga yang memiliki fasilitas uji yang telah terakreditasi yakni BMTPM-BPPT, yang diharapkan pengujian tersebut bisa dilaksanakan.

Iskandar menegaskan tujuan kerjasama itu adalah memanfaatkan fasilitas dan sumber daya manusia yang dimiliki oleh kedua pihak.

Sesuai MoU, BPPT akan menyiapkan program pelatihan, pendidikan dan peralatan uji emisi agar penerapan pengujian emisi gas buang kendaraan bisa diterapkan berbarengan dengan pengujian tipe kendaraan bermotor.

Dia juga menyatakan uji emisi gas buang dilakukan untuk mendukung kebijakan pemerintah menerapkan peraturan emisi kendaraan bermotor baru berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup (Kepmeneg LH) No.141/2003 sebagai bagian dari pelaksanaan uji tipe kendaraan.

Merujuk keputusan Kepmeneg LH tersebut, dia menegaskan pemberlakuannya tidak bisa dilakukan pada 1 Januari lalu. Pemberlakukan tersebut tidak bisa dijalankan sesuai jadwal karena belum adanya fasilias pengujian emisi sesuai standar Euro 2 di Indonesia. (m01)

Sumber:Bisnis Indonesia(7/4/05)

Entropi dan Hukum Kedua Termodinamika

Beberapa proses kimia terjadi bahkan walau tidak ada perubahan energi total. Coba perhatikan tabung yang memuat gas, terhubung dengan selang yang berujung pada penutup. Penutup ini menghalangi gas pindah ke tabung buang. Bila penutup ini dilepaskan, gas akan masuk ke tabung buang. Pengembangan ini sesuai dengan pengamatan kalau gas selalu mengembang mengisi volume yang ada. Saat suhu kedua tabung sama, energi gas sebelum dan sesudah pengembangan menjadi sama. Reaksi balik tidak terjadi.

Reaksi spontan terjadi bila keadaan terbawa pada kondisi kekacauan yang lebih besar. Dalam volume yang mengembang, molekul gas individual memiliki derajat kebebasan yang lebih besar untuk bergerak sehingga lebih tidak teratur. Ukuran ketidak teraturan sistem disebut dengan istilah entropi.

Pada suhu nol mutlak, semua gerakan atom dan molekul berhenti, dan ketidak teraturan – dan entropi – zat padat sempurna demikian adalah nol. (Entropi nol pada suhu nol sesuai dengan hukum ketiga termodinamika). Semua zat diatas nol mutlak akan memiliki nilai entropi positif yang terus bertambah seiring meningkatnya suhu. Saat sebuah zat panas mendingin, energi termal yang terlepas darinya lewat ke udara sekitar, yang berada pada suhu lebih rendah. Saat entropi zat yang mendingin menurun, entropi udara sekitar meningkat. Faktanya, peningkatan entropi di udara lebih besar daripada penurunan entropi pada zat yang mendingin. Ini sesuai dengan hukum kedua termodinamika, yang mengatakan kalau entropi sistem dan lingkungannya selalu meningkat dalam reaksi spontan. Jadi hukum pertama dan kedua termodinamika menunjukkan kalau, untuk semua proses perubahan kimia di alam semesta, energi selalu kekal namun entropi selalu meningkat.

Penerapan hukum termodinamika pada sistem kimia memungkinkan ahli kimia meramalkan perilaku reaksi kimia. Saat energi dan entropi membantu pembentukan molekul hasil, molekul pereaksi akan bertindak untuk membentuk molekul hasil hingga keseimbangan tercapai antara hasil reaksi dan pereaksi. Rasio hasil reaksi dengan pereaksi diberi istilah tetapan keseimbangan, yaitu sebuah fungsi selisih entropi dan energi antara kedua zat. Walau begitu, termodinamika tidak dapat meramalkan kecepatan reaksi. Untuk reaksi yang cepat, campuran hasil reaksi dan pereaksi yang seimbang dapat diperoleh dalam waktu seperseribu detik atau kurang; untuk reaksi yang lambat, waktunya bisa mencapai ratusan tahun.

Energi dan Hukum Pertama Termodinamika

Konsep energi adalah hal dasar dalam sains. Secara sederhana, energi sebuah zat menunjukkan kemampuannya melakukan usaha, dan usaha sendiri adalah gaya yang bekerja pada sebuah jarak.

Sistem kimia dapat memiliki energi kinetik (energi gerak) sekaligus energi potensial (energi tersimpan). Energi kinetik yang dimiliki oleh kumpulan molekul dalam zat padat, zat cair atau gas disebut energi termal. Karena itu zat cair mengembang saat mereka memiliki lebih banyak energi termal. Sebagai contoh, kolom air raksa, akan meninggi dalam tabung bila suhunya semakin hangat. Dengan inilah maka termometer dapat dipakai untuk mengukur energi termal, atau suhu, sebuah sistem. Suhu dimana semua gerak molekul terhenti disebut nol mutlak.

Energi dapat juga disimpan dalam atom atau molekul sebagai energi potensial. Saat proton dan neutron menyatu membentuk inti unsur tertentu, pengurangan energi potensialnya sesuai dengan pembentukan sejumlah besar energi kinetik. Ambil contoh, pembentukan inti deuterium dari satu proton dan satu neutron. Satuan massa dasar ahli kimia adalah mol, yang mewakili massa, dalam gram, dari 6.02 × 10²³ buah partikel, baik itu atom maupun molekul. Satu mol proton memiliki massa 1.007825 gram dan satu mol neutron memiliki massa 1.008665 gram. Dengan penjumlahan saja, satu mol atom deuterium (dengan mengabaikan massa satu mol elektron) harusnya 2.016490 gram. Tapi saat di ukur, massanya ternyata berkurang 0.00239 gram. Massa yang hilang ini adalah energi ikatan inti atom dan mewakili energi yang dilepaskan oleh pembentukan inti atom. Dengan memakai rumus Einstein untuk konversi massa menjadi energi (E = mc²), kita peroleh energi yang setara dengan 0.00239 gram adalah 2.15 × 10⁸ kilojoule. Ini sekitar 240,000 kali lebih besar dari energi yang dilepaskan dalam pembakaran satu mol metana. Studi energi pembentukan atom dan saling ganti massa dan energi ini adalah bagian dari cabang ilmu Kimia Inti.

Energi yang dilepaskan dalam pembakaran metana sekitar 900 kilojoule per mol. Walau jauh lebih kecil dari energi yang dilepaskan dalam reaksi nuklir, energi yang dikeluarkan proses kimia seperti pembakaran sudah cukup besar untuk dirasakan sebagai panas dan cahaya. Reaksi demikian disebut reaksi eksotermal karena ikatan kimia dalam molekul hasil, karbon dioksida dan air, lebih kuat dan lebih stabil daripada molekul yang bereaksi (reaktan) yaitu metana dan oksigen. Energi potensial kimia sistem ini menurun, dan sebagian besar energi yang terbuang muncul sebagai panas, sementara sisanya sebagai energi radiasi, atau cahaya. Panas yang dihasilkan oleh reaksi pembakaran demikian akan meningkatkan suhu udara sekitarnya dan, pada tekanan yang tetap, meningkatkan volumenya. Perluasan udara ini menghasilkan usaha. Sebagai contoh, dalam silinder mesin pembakaran internal, seperti mesin sepeda motor, pembakaran bensin menghasilkan gas panas yang mengembang menghantam piston, sehingga ia bergerak. Piston yang bergerak kemudian memutar crankshaft, yang kemudian mendorong sepeda motor ke depan.

Dalam kasus ini, energi potensial kimia telah diubah menjadi energi termal, sebagian menghasilkan usaha. Proses ini menggambarkan pernyataan kekekalan energi, yaitu hukum pertama termodinamika. Hukum ini mengatakan kalau, untuk sebuah reaksi eksotermal, energi yang dilepaskan oleh sistem kimia, sama dengan panas yang diperoleh lingkungan sekitar plus usaha yang dihasilkan. Dengan mengukur panas dan usaha yang menyertai reaksi kimia, menjadi mungkin untuk menentukan perbedaan energi antara pereaksi dan hasil reaksi dalam beraneka ragam reaksi. Dalam hal ini, energi potensial yang tersimpan dalam beraneka ragam molekul juga bisa ditentukan, dan perubahan energi yang menyertainya bisa dihitung.