v Cara Menggunakan Tabel Uap (Steam Table)

Contoh :

Air pada tekanan 1 bar dan temperatur 99,6 C berada pada keadaan jenuh (keadaan jenuh artinya uap dan cairan berada dalam keadaan kesetimbangan atau berada bersama-sama pada system yang sama), maka dari steam table didapatkan :

Hcairan(99,6 C; 1 bar) = 417,5 kJ/kg

Huap(99,6 C; 1 bar) = 2675,4 kJ/kg

Air pada temperatur 200 C dan tekanan 10 bar berada dalam keadaan fasa uap superheated dengan H = 2828,3 kJ/kg

Entalpi (H) untuk air pada tekanan 1 bar dan temperatur 127 C tidak tercantumkan di dalam tabel, maka dicari nilainya dengan cara interpolasi.

H (100 C; 1 bar) = 2676 kJ/kg H (150 C; 1 bar) = 2780 kJ/kg H (127 C; 1 bar) = ……? kJ/kg

Tugas :KondisiP, barT, C(fasa),cair/cair-uap/uapH, kJ/kga15050??b150300??c0,150??d0,1300??

e199,6??f199,6??

v Penggunaan Neraca Massa-Energi : Sistem Terbuka

Sistem dibagi menjadi 3 :

a. Sistem terbuka à

jika system tersebut menerima masukan massa dan energi atau melepaskan massa dan energi keluar system.

Energi masuk

Massa

Massa

SISTEM

masuk

keluar

Energi keluar

Sistem tertutup à

jika system tersebut tidak mengalami pemasukan massa atau pengeluaran

massa. Sebuah system mengalami pemasukan ataupun pengeluaran energi, yang dapat berupa panas, kerja atau listrik atau magnet

Energi masuk

SISTEM

Energi keluar

c. Sistem terisolir à

jika system tersebut tidak megalami pemasukan dan pengeluaran massa danenergi dalam bentuk apapun

SISTEM

Secara umum persamaan neraca energi untuk system terbuka adalah :

Q – W = ∑ Fk(H + gz + ½ v2)k - ∑ Fm(H + gz + ½ v2)m

(persamaan di atas dapat dilihat pada buku Reklaitis hal. 424)

Q à

Panas yang masuk atau keluar system melalui dinidng system akibat perbedaan temperatur system dengan lingkungan

( + ) bila panas masuk system

( - ) bila panas keluar system

Q = 0 (system adiabatic, artinya jika system tersebut tidak mengalami pemasukan atau pengeluaran energi dalam bentuk panas)

W à

Kerja yang berpindah melalui dinding system sebagai akibat :

1. perbedaan tekanan system dan lingkungan, yang diwujudkan dengan perubahan volume system

2. perbedaan tekanan lingkunagn dengan system ditempat masukan, dan perbedaan tekanan system dengan lingkungan ditempat keluaran

3. kerja poros yaitu yang berhubungan dengan lingkungan,

( + ) bila kerja keluar system ( - ) bila kerja masuk system

Gambar

Dari hasil pengamatan pada contoh kasus 7.14 hal 426 pada buku Reklaitis, besarnya nilai energi potensial dan energi kinetic relative jauh lebih kecil bila dibbandingkan dengan nilai entalpi (H), maka dalam hal ini (neraca massa-energi) kita dapat mengabaikannya.

Jadi persamaan neraca energi dapat disederhanakan :

Q – W = ∑ FkHk - ∑ FmHm

Contoh kasus :

W

2, keluaran

1, masukan

F2 = ? Kg/s

F1 = 1,5 Kg/s

T1 = 60 C

P1 = 100 bar

T1 = 60 C

= cairan

P1 = 5 bar

H2O = 100%

= cairan

H2O = 100%

Hitunglah kerja (W) yang diberikan ?? Penyelesaian :à

Tentukan entalpi spesifik (H) untuk kedua kondisi baik masukan ataupun keluaran

P = 5 bar

T = 50 CH = 209,80 kJ/kgP = 5 bar

= cairan

T = 60 CH = 259,67 kJ/kg

P = 5 bar

= cairan

T = 100 CH = 419,51 kJ/kg

= cairan

interpolasi

Neraca massa total : F1 = F2 = 1,5 kg/s

Q = 0, maka

-W = F2 H2 – F1 H1 = 1,5 (259,67 – 251,74) kJ/s = 11,9 kWatt W = -11,9 kWatt

Tugas : Berapakah kerja (W) yang diberikan dalam satuan Kwatt??

W kompresor

F1 = 1,5 kg/s

T1 = 200 C P1 = 5 bar

= uap H2O = 100%

F1 = ? kg/s

T1 = 350 C P1 = 100 bar

= uap H2O = 100%