Dasar2 termo
-
Upload
muhammad-luthfan -
Category
Science
-
view
60 -
download
0
Transcript of Dasar2 termo
DASAR-DASAR
TERMODINAMIKA
Ke Dari Rumus
Fahrenheit Rankine °F = °R − 459.67
Rankine Fahrenheit °R = °F + 459.67
kelvin Rankine K = °R ÷ 1.8
Rankine kelvin °R = K × 1.8
Celsius Rankine °C = (°R ÷ 1.8) – 273.15
Rankine Celsius °R = (°C + 273.15) × 1.8
TEMPERATUR
Konversi
dari ke Rumus
Celsius Fahrenheit °F = °C × 1,8 + 32
Fahrenheit Celsius °C = (°F − 32) / 1,8
Celsius kelvin K = °C + 273,15
kelvin Celsius °C = K − 273,15
Rumus konversi suhu Celsius
PADAT, CAIR, DAN GAS
B.Susilo
v (volume spesifik)
T (
Te
mp
era
tur)
P+C
C + G
Suhu kritis :Oksigen : - 119°C
Nitrogen : - 147°C
Hydrogen : - 240°C
Ammonia : 130 °C
Sulphur dioksida : 157 °C
Uap air : 374.15°C.
Diagram fase untuk CO2
CO2
3.2. Penggunaan
Tabel Uap
Tabel Uap
UAP JENUH
UAP SUPER PANAS
(UAP KERING)
TABEL UAP JENUH
p
Cair + Uap
Subscript f : cair jenuh
vf = volume spesifik pada cair jenuh
vf
v
vg = volume spesifik pada cair jenuh
vg
Subscrift g : uap jenuh
uf = energi dalam spesifik pada cair jenuh
ug = energi dalam spesifik pada uap jenuh
p
Cair + Uap
uf
u (Energi dalam spesifik)ug
h (entalpi spesifik)
hf = entalpi spesifik pada cair jenuh
hg = entalpi spesifik pada uap jenuh
hfhg
s (entropi spesifik)
sf = entropi spesifik pada cair jenuh
sf
sg = entropi spesifik pada uap jenuh
sg
Uap basah : Campuran cair + uap
p
Cair + Uap
x = fraksi kekeringan
vf
v
Vg >>> vf
vg
vvolume cairan volume uap ing
total masa dari uap basah
ker
v = vf(1 - x) + vg x
1 kg uap basah terdiri dari
x kg uap kering dan (1-x) kg cair
v = x.vg
Entalpi Uap basah :
h = (1 - x) hf + x hg
= hf + x(hg - hf)
h = hf + x.hfg
Energi Dalam Uap basah :
u = (1 - x) uf + x ug
u = uf + x.ufg
Tabel A-5 :
P = 20 bar = 2 MPa
Volume :
Vg = 0,09963 m3/kg
Contoh 3.1.
Dapatkan volume spesifik, entalpi, dan energi dalam dari
20 kg uap basah pada 20 bar, fraksi kekeringan 0.9.
v = x.vg = 0,9 (0,09963) = 0.089667 m3/kg
V = m.v = (20 kg)(0,089667 m3/kg) = 1.79334 m3
Energi Dalam :
uf =906,44 kJ/kg ufg = 1693,8 kJ/kg
u = uf + x. ufg = 906,44 + (0.9)(1693,8) = 2428.86 kJ/kg
U = m.u = (20 kg)(2428,86 kJ/kg) = 48577.2 kJ
Entalpi :
hf = 908,79 kJ/kg hfg = 1890,7 kJ/kg
h = hf + x.hfg = 908,79 + (0,9)(1890,7) = 2610.42 kJ/kg
H = m.h = (20 kg)(2610.42 kJ/kg) = 52208.4 kJ
Contoh :
Dapatkan fraksi kekeringan, volume spesifik dan energi
dalam dari uap pada 7 bar dan entalpi 2600 kJ/kg.
P = 7 bar = 0,7 Mpa : vg = 0,2729 m3/kg uf = 696,44 kJ/kg
ufg =1876,1 kJ/kg hf = 697,22 kJ/kg ; hfg = 2066,3 kJ/kg
h = hf + x.hfg
2600 = 697,22 + (x)(2763,5)
x = 0.921
v = x.vg = (0,921)(0,2729 m3/kg) = 0,2513 m3/kg
u = 696,44 + (0,921)(1876,1) = 2424.3281 kJ/kgContoh 3.5
Gambarkan pada diagram p-v untuk uap tandai pada diagram tersebut titik-
titik berikut, dengan menandai secara jelas tekanan, volume spesifik dan
suhu pada setiap titik.
a). p = 20 bar, t=250 °C
b). t = 212.4 °C v = 0.09957 m3/kg
c). p = 10 bar h = 2650 kJ/kg
d). p = 6 bar h = 3166 kJ/kg
0.47430.1820.09957
0.1115
179.9 oC
212.4 oC
250 oC
350 oC
250 oC
6
10
20AB
C
D
m3/kg
p bar
GAS IDEAL
Gas
Real / Nyata (ex.: Uap super panas)
Ideal
Gas Ideal adalah gas yang memenuhi persamaan :
p.v = RT p = tekanan (pa)
v = volume spesifik (m3/kg)
R = Konstanta gas (kJ/kg.oK)
T = Suhu Mutlak (oK)
Untuk m kg gas :
p.m.v = mRT atau p.V = mRT
m = n.M n = Jumlah molekul
M = Berat mol gas (kg/Mol)
pV = n M R T
Ro = Konstanta gas universal
= 8 314.3 N m/mol °K.
p.V = n Ro.T Persamaan
umum gas ideal
MR = Ro
R=Ro / M
Oksigen :
M = 32 kg/mol
R = Ro/M = (8314 J/mol.oK)/(32 kg/mol)
= 259.8 N m/kg °K.
Nitrogen :
M = 28 kg/mol
R = Ro/M = (8314 J/mol.oK)/(28 kg/mol)
= 296.93 N m/kg °K.
Karbon Dioksida (CO2) :
M = 44 kg/mol
R = Ro/M = (8314 J/mol.oK)/(44 kg/mol)
= 188,96 J/kg °K.
Contoh 3.7.
Sebuah wadah dengan volume 0.2 m3 berisi nitrogen pada
1.013 bar dan suhu 15 °C. Jika 0.2 kg nitrogen sekarang
dipompa ke dalam wadah tersebut, hitung tekanan yang
terjadi bila wadah tersebut telah kembali ke suhu awalnya.
Berat molekul nitrogen adalah 28, dan nitrogen diasumsikan
sebagai gas sempurna.
p1 V1 = m1 R T1
m1 = p1 V1/R T1
=1.013 x 105 x 0.2/(296.9 x 288) = 0.237 kg
m2 = 0.2 + 0.237 = 0.437 kg.
p2 V2 = m2 R T2 dimana v1 = v2 dan T1 = T2
p2 = m2 R T2 / V2
= (0.437 x 296.9 x 288)/0.2 = 1,87 bar