Contoh Mobil Didukung oleh Bahan Bakar NuklirSebuah mobil rata-rata mengkonsumsi sekitar 5 L bensin hari, dan kapasitas tangki bahan bakar mobil adalah sekitar 50 L. Oleh karena itu, mobil harus mengisi bahan bakar sekali setiap 10 hari. Juga, kepadatan berkisar bensin 0,68-0,78 kg / L, dan nilai kalor yang lebih rendah sekitar 44.000 kJ / kg (yaitu, 44.000 kJ panas yang dilepaskan ketika 1 kg bensin benar-benar terbakar). Misalkan semua masalah yang terkait dengan pembuangan radioaktivitas dan limbah bahan bakar nuklir diselesaikan, dan mobil yang akan didukung oleh U-235. Jika mobil baru dilengkapi dengan 0,1 kg bahan bakar nuklir U-235, menentukan apakah mobil ini akan pernah perlu mengisi bahan bakar di bawah kondisi mengemudi rata (gambar 2-9).Solusi :Sebuah mobil didukung oleh energi nuklir dilengkapi dengan bahan bakar nuklir. Hal ini akan ditentukan apakah mobil ini akan pernah perlu mengisi bahan bakar. Asumsi : 1 Bensin merupakan zat mampat dengan kepadatan rata-rata 0,75 kg / L. 2 bahan bakar nuklir benar-benar diubah menjadi energi panas.Analisis :Massa bensin yang digunakan per hari dengan mobil ini

mgasoline = (pV)gasoline = (0.75 kg/L) (15 L/day) = 3.75 kg/day

Memperhatikan bahwa nilai kalor bensin 44.000 kJ / kg, energi dipasok ke mobil per hari adalah E = (mgasoline) (Heating value) = (3.75 kg/day) (44,000 kJ/kg) = 165,000 kJ/dayFisi lengkap 0,1 kg uranium-235 rilis(6.73 10^10 kJ/kg) (0.1 kg) = 6.73 10^9 kJpanas, yang cukup untuk memenuhi kebutuhan energi dari mobil untukJumlah hari = Kandungan energi bahan bakar / penggunaan energi harian = 6.73 10 ^ 9 kJ / 165.000 kJ / hari = 40790 hari.Contoh 2-2 Energi AnginSebuah situs dievaluasi untuk sebuah peternakan angin diamati memiliki angin stabil pada kecepatan 8,5 m / s (Gbr. 2-10). Tentukan energi angin (a) per satuan massa, (b) untuk massa 10 kg, dan (c) untuk tingkat aliran 1.154 kg / s untuk udara.Solusi: Sebuah situs dengan kecepatan angin tertentu dianggap. Energi angin per satuan massa, untuk massa tertentu, dan untuk tingkat aliran massa udara tertentu harus
ditentukan.

Asumsi: mengalir Angin terus pada kecepatan yang ditentukan.

Analisis: Satu-satunya bentuk dipanen energi dari udara atmosfer adalah
energi kinetik, yang ditangkap oleh turbin angin.a) Energi angin per unit massa udara

E= ke = V^2 / 2 = (8,5 m/s)^2 / 2 (1 J kg / 1 m^2 / s^2 ) = 36,1 J/kg

(b) energi angin untuk massa udara dari 10 kg adalah

(c) Energi angin untuk laju aliran massa dari 1.154 kg / s adalah

Diskusi Hal ini dapat menunjukkan bahwa laju aliran massa tertentu sesuai dengan bagian aliran berdiameter 12-m ketika kepadatan udara 1,2 kg / m3. Oleh karena itu, turbin angin dengan diameter rentang angin 12 m memiliki potensi pembangkit listrik dari 41,7 kW. Turbin angin nyata mengkonversi sekitar sepertiga dari potensi ini untuk tenaga listrik.CONTOH 2-3
Pembakaran Lilin di sebuah kamar InsulatedSebuah lilin menyala di ruang yang terisolasi. Mengambil ruangan (plus udara lilin) sebagai sistem, menentukan (a) jika ada perpindahan panas selama ini proses pembakaran dan (b) jika ada perubahan energi internal sistem.

Solusi : Sebuah lilin yang menyala di ruang yang terisolasi dianggap. Hal ini untuk GAMBAR 2-20 Skema untuk Contoh 2-3. ditentukan apakah ada perpindahan panas dan perubahan dalam intern energi.Analisis :(a) Permukaan interior ruangan membentuk batas sistem, seperti ditunjukkan oleh garis putus-putus pada Gambar. 2-20 . Seperti yang ditunjukkan sebelumnya, panas diakui saat melintasi batas-batas. Karena ruang yang terisolasi dengan baik, kami memiliki sistem adiabatik dan tidak panas akan melewati batas. Oleh karena itu, Q 0 untuk proses ini.

b) energi internal melibatkan energi yang ada dalam berbagai bentuk (masuk akal,
laten, kimia, nuklir). Selama proses hanya dijelaskan, bagian dari energi kimia diubah menjadi energi yang masuk akal. Karena tidak ada peningkatan atau penurunan energi internal total sistem, U 0 untuk ini Proses.

Contoh 2-4 Pemanasan Kentang dalam suatu OvenKentang awalnya pada suhu kamar (25 C) sedang dipanggang dalam oven yang dipertahankan pada 200 C, seperti ditunjukkan pada Gambar. 2-2 . Apakah ada perpindahan panas
selama proses pembakaran?

Solusi sebuah Kentang sedang dipanggang dalam oven. Hal ini akan ditentukan apakah ada perpindahan panas selama proses ini. Analisis Ini bukan masalah yang terdefinisi karena sistem tidak ditentukan. Mari kita asumsikan bahwa kita mengamati kentang, yang akan menjadi sistem kami. Kemudian kulit kentang dapat dilihat sebagai batas sistem. Bagian dari energi dalam oven akan melewati kulit kentang. Karena pendorong untuk transfer energi ini adalah perbedaan suhu, ini adalah Proses perpindahan panas.