Makalah Termo 1

32
 Soal A (a.1) Mengapa sifat p-v-T senyawa murni penting? Jawab: Permukaan tiga dimensi p-v-T bermanfaat untuk menunjukan hubungan umum antara ketiga fase dari senyawa murni yang sedang dikaji. Koordina t sebuah titik  pada permukaan p-v-T akan memberikan nilai tekanan, volume spesifik, dan temperatur yang ditentukan pada saat at tersebut dalam kesetimbangan. !eperti terlihat pada "ambar # terdapat berbagai daerah pada permukaan p-v-T yang dit an dai de nga n pad at $so li d% , &a ir $l i' uid %, dan uap $v ap or %. (nt uk  menginterpretasikan diagram p-v-T perlu juga diketahui sifat dari senyawa fluida murni, gas ideal yang menyediakan dasar dari deskripsi kuantitatif dari sifat fluida asli .!i fat p-v-Tmemi liki man faat unt uk dapat memberi kan inf ormasi tent ang strukt ur dan fase senya wa murn i dalam kesetimban gan. )iagram fasa digu nakan oleh ahli geologi, ahli kimia, &eramists, metallurgists dan ilmuwan lain untuk mengat ur dan me rin gkas eksperi me nt al dan data pengamata n ser ta da pat digunakan untuk membuat prediksi tentang proses-proses yang melibatkan reaksi kimia antara fase. "br. # )iagram p-v-T (a.2) Bagaimana anda memperole data p-v-T 1

Transcript of Makalah Termo 1

Page 1: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 132

Soal A

(a1) Mengapa sifat p-v-T senyawa murni penting

Jawab

Permukaan tiga dimensi p-v-T bermanfaat untuk menunjukan hubungan umum

antara ketiga fase dari senyawa murni yang sedang dikaji Koordinat sebuah titik

pada permukaan p-v-T akan memberikan nilai tekanan volume spesifik dan

temperatur yang ditentukan pada saat at tersebut dalam kesetimbangan eperti

terlihat pada ambar terdapat berbagai daerah pada permukaan p-v-T yang

ditandai dengan padat $solid ampair $liuid dan uap $vapor (ntuk

menginterpretasikan diagram p-v-T perlu juga diketahui sifat dari senyawa fluidamurni gas ideal yang menyediakan dasar dari deskripsi kuantitatif dari sifat fluida

asliifat p-v-Tmemiliki manfaat untuk dapat memberikan informasi tentang

struktur dan fase senyawa murni dalam kesetimbangan )iagram fasa digunakan

oleh ahli geologi ahli kimia amperamists metallurgists dan ilmuwan lain untuk

mengatur dan meringkas eksperimental dan data pengamatan serta dapat

digunakan untuk membuat prediksi tentang proses-proses yang melibatkan reaksi

kimia antara fase

br )iagram p-v-T

(a2) Bagaimana anda memperole data p-v-T

1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 232

Jawab

)iagram p-v-T dibentuk dengan membentuk hubungan tekanan-volume-

temperature pada sumbu koordinat kartesius $y +asil visualisasi tersebut

didapatkan dari serangkaian perampobaan atau eksperimen)ari hasil perampobaantersebut diperoleh suatu hubungan-hubungan kuantitatif yang kemudian dapat

diinterpretasikan seampara kualitatif)ari eksperimen diketahui bahwa temperature

dan volume spesifik dapat dianggap sebagai parameter bebas dan tekanan dapat

ditentukan sebagai fungsi dari kedua parameter ini sebagai p p $Tv rafik

fungsi semaampam ini berbentuk permukaan yaitu permukaan p-v-T

+ubungan p-v-T dapat diekspresikan dengan menggunakan table seperti yang

diampontohkan oleh table-tabel untuk uap airelain itu hubungan p-v-T juga dapat

diperoleh melalui metode grafik seperti pada diagram bidang p-v-T dan faktor

komprebilitas ormulasi analitik disebut juga sebagai persamaan keadaan

merupakan ampara ketiga yang digunakan untuk mengekspresikan hubungan p-v-Toftware ampomputer misalnya Interactive Thermodynamics IT juga dapat

digunakan untuk memperoleh data p-v-T

Soal B

(1) Apaa yang dimasud dengan esaran intensif dan estensif

Jawab

esaran ekstensif adalah jika nilai dari keseluruhan sistem merupakan nilai dari

setiap bagian yang menyusun sistem tersebutampontohnya adalah massavolumedan

energi

esaran intensif adalah kebalikan besaran intesif dimana besaran ini tidak dapat di

akumulasikan seperti sifat ekstesifilai besaran intesif tidak dipengaruhi oleh

ukuran sistem dan dapat bervariasi pada waktu yang berbeda 0ontohnya adalah

volume spesifiktekanan dan temperatur

(2) Adaa uungan antara estailan suatu fasa dengan suu sistem

elasan dengan menggunaan gamar1 yang menun$uan awa $ara antar moleul meningat dengan urutan uapampairpadat dan euatan

tari-menari antar meninggat dengan urutan padatampairuap

Jawab

uhu suatu sistem memiliki hubungan erat dan mempengaruhi kestabilan

suatu fasa melalui perubahan suhu fasa tersebut Pada saat suhu sistem meningkat

hal ini akan otomatis memberi pengaruh terhadap suhu suatu at yang menerima

perpindahan kalor yang kemudian berdampak pada kenaikan suhu at tersebut

1pabila hal tersebut terjadi maka molekul-molekul yang ada di dalam at tersebut

2

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 332

akan bergerak satu dan lainnya Kita telah mengetahui bahwa jenis fasa sangat

dipengaruhi oleh jarak antar molekul dalam suatu at tertentu )i dalam fasa

padat jarak antar molekul dapat dikatakan sangat rapat dan berdekatan satu sama

lain +al ini pun menyebabkan gaya tarik tersebut sangat kuat sehingga molekul

dapat mempertahankan posisinya dalam susunan yang tetap Jika suhu at tersebut

ditingkatkan maka energi kinetik molekul dari at tersebut juga akan meningkat

Pergerakan molekul yang ampepat ini akan melemahkan gaya tarik antar molekul

sehingga posisi ataupun kerapatan molekul menjadi lebih renggang satu sama

lain 2alaupun kondisi seperti ini terjadi dalam fase ampair namun molekul-molekul

tersebut masih tetap menempati ruang1pabila suhu sistem ataupun at semakin

ditingkatkan maka terjadilah perubahan fasa menjadi fasa gas Pada keadaan ini

energi kinetik nya pun akan menjadi sangat besar sehingga molekul-molekul di

dalam at tersebut sudah tidak dapat mempertahankan posisinya pada keadaan

semula 3leh karena itu pada fase gas kerapatan molekul nya sangatlah rendahsehingga memungkinkan molekul-molekulnya untuk dapat bergerak bebas tanpa

menempati suatu ruang tertentu dan melakukan gaya tarik antar molekul

erdasarkan penjelasan tersebut dapat dimengerti bahwa urutan kekuatan

tarik menarik antar molekul ialah padat ampair kemudian gasKarena jarak antar

molekul yang paling rapat ialah pada fasa padat dan yang paling renggang ialah

pada fasa gas

br4 Jarak antar molekul pada fasa padat ampair dan gas

Soal

(amp1) Mengapa proyesi permuaan T pada diagram T men$adi garis

Jawab

3

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 432

ambar5 Proyeksi )iagram P6T

eringkali sulit untuk memahami diagram p-v-T seampara langsung yang merupakan penggambaran seampara tiga dimensi 3leh karena itu untuk memudahkan

pembaampaan diagram tersebut maka diagram tersebut dikonversi menjadi diagram

dua dimensi $4) melalui proyeksi pada bidang Proyeksinya tersebut

menghasilkan diagram p-T diagram p-v dan diagram T- v

Jika permukaan p-v-T diproyeksikan pada bidang tekanan-temperatur maka

dihasilkan suatu diagram sifat yang dikenal sebagai diagram fase eperti

digambarkan pada ambar apabila permukaan diproyeksi dengan ampara tersebut

maka daerah dua fase akan tampak sebagai garis ebuah titik disepanjang garis

ini menunjukkan semua ampampuran dua fase pada temperature dan tekanan tertentu

tersebut

(amp2) Mengapa diataan awa material ini mengemang pada saat

menampair

Jawab

br 7 $a )iagram P6T pada air $b )iagram P6T pada senyawa lain

4

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532

ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua

adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang

suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak

dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air

berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan

akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang

menyebabkan es batu dapat mengapung di air

(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap

inompresile

Jawab

br 8Kontur P6T pada air

9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh

perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan

Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan

T tetap tidak akan merubah fasa

(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan

Jawab

eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas

ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku

suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan

rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu

yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya

+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung

pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak

aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah

5

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632

keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak

ada gaya yang bertindak pada molekul

enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk

yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan

menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan

dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis

sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah

diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan

tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =

gt57 JltgmolK

(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S

dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan

S(solid)padat 3

Jawab

br Kontur P6T pada air

Keterangan

1 (ap-0air $lt

(ap-Padat $lt

0 Padat-0air $lt

(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai

6

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732

Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang

disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T

diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple

point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat

tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa

berdampingan dalam euilibrium

Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature

erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air

adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah

C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel

(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan

Jawab

)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini

berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi

representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan

derajat kebebasan tersebut adalah

7

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832

F =C minus P+2

)imana

derajat kebebasan $degree of freedom

0 jumlah komponen pada sistem

$component

P jumlah fasa pada sistem $ phase

bull )erajat kebebasan dua

Jumlah komponen yang diketahui

adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan

tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem

$P esuai dengan aturan fasa ibbs

maka

F =C minus P+2

2=1minus P+2

P=1

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau

bull )erajat kebebasan satu

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat

kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

1=1minus P+2

P=2

8

brgt Kontur P6T dengan

informasi daerah satu fasa

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid

dan hijau $solid-vapor

brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa

bull )erajat kebebasan nol

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan

aturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

0=1minus P+2

P=3

)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point

adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam

kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah

ini

9

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 2: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 232

Jawab

)iagram p-v-T dibentuk dengan membentuk hubungan tekanan-volume-

temperature pada sumbu koordinat kartesius $y +asil visualisasi tersebut

didapatkan dari serangkaian perampobaan atau eksperimen)ari hasil perampobaantersebut diperoleh suatu hubungan-hubungan kuantitatif yang kemudian dapat

diinterpretasikan seampara kualitatif)ari eksperimen diketahui bahwa temperature

dan volume spesifik dapat dianggap sebagai parameter bebas dan tekanan dapat

ditentukan sebagai fungsi dari kedua parameter ini sebagai p p $Tv rafik

fungsi semaampam ini berbentuk permukaan yaitu permukaan p-v-T

+ubungan p-v-T dapat diekspresikan dengan menggunakan table seperti yang

diampontohkan oleh table-tabel untuk uap airelain itu hubungan p-v-T juga dapat

diperoleh melalui metode grafik seperti pada diagram bidang p-v-T dan faktor

komprebilitas ormulasi analitik disebut juga sebagai persamaan keadaan

merupakan ampara ketiga yang digunakan untuk mengekspresikan hubungan p-v-Toftware ampomputer misalnya Interactive Thermodynamics IT juga dapat

digunakan untuk memperoleh data p-v-T

Soal B

(1) Apaa yang dimasud dengan esaran intensif dan estensif

Jawab

esaran ekstensif adalah jika nilai dari keseluruhan sistem merupakan nilai dari

setiap bagian yang menyusun sistem tersebutampontohnya adalah massavolumedan

energi

esaran intensif adalah kebalikan besaran intesif dimana besaran ini tidak dapat di

akumulasikan seperti sifat ekstesifilai besaran intesif tidak dipengaruhi oleh

ukuran sistem dan dapat bervariasi pada waktu yang berbeda 0ontohnya adalah

volume spesifiktekanan dan temperatur

(2) Adaa uungan antara estailan suatu fasa dengan suu sistem

elasan dengan menggunaan gamar1 yang menun$uan awa $ara antar moleul meningat dengan urutan uapampairpadat dan euatan

tari-menari antar meninggat dengan urutan padatampairuap

Jawab

uhu suatu sistem memiliki hubungan erat dan mempengaruhi kestabilan

suatu fasa melalui perubahan suhu fasa tersebut Pada saat suhu sistem meningkat

hal ini akan otomatis memberi pengaruh terhadap suhu suatu at yang menerima

perpindahan kalor yang kemudian berdampak pada kenaikan suhu at tersebut

1pabila hal tersebut terjadi maka molekul-molekul yang ada di dalam at tersebut

2

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 332

akan bergerak satu dan lainnya Kita telah mengetahui bahwa jenis fasa sangat

dipengaruhi oleh jarak antar molekul dalam suatu at tertentu )i dalam fasa

padat jarak antar molekul dapat dikatakan sangat rapat dan berdekatan satu sama

lain +al ini pun menyebabkan gaya tarik tersebut sangat kuat sehingga molekul

dapat mempertahankan posisinya dalam susunan yang tetap Jika suhu at tersebut

ditingkatkan maka energi kinetik molekul dari at tersebut juga akan meningkat

Pergerakan molekul yang ampepat ini akan melemahkan gaya tarik antar molekul

sehingga posisi ataupun kerapatan molekul menjadi lebih renggang satu sama

lain 2alaupun kondisi seperti ini terjadi dalam fase ampair namun molekul-molekul

tersebut masih tetap menempati ruang1pabila suhu sistem ataupun at semakin

ditingkatkan maka terjadilah perubahan fasa menjadi fasa gas Pada keadaan ini

energi kinetik nya pun akan menjadi sangat besar sehingga molekul-molekul di

dalam at tersebut sudah tidak dapat mempertahankan posisinya pada keadaan

semula 3leh karena itu pada fase gas kerapatan molekul nya sangatlah rendahsehingga memungkinkan molekul-molekulnya untuk dapat bergerak bebas tanpa

menempati suatu ruang tertentu dan melakukan gaya tarik antar molekul

erdasarkan penjelasan tersebut dapat dimengerti bahwa urutan kekuatan

tarik menarik antar molekul ialah padat ampair kemudian gasKarena jarak antar

molekul yang paling rapat ialah pada fasa padat dan yang paling renggang ialah

pada fasa gas

br4 Jarak antar molekul pada fasa padat ampair dan gas

Soal

(amp1) Mengapa proyesi permuaan T pada diagram T men$adi garis

Jawab

3

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 432

ambar5 Proyeksi )iagram P6T

eringkali sulit untuk memahami diagram p-v-T seampara langsung yang merupakan penggambaran seampara tiga dimensi 3leh karena itu untuk memudahkan

pembaampaan diagram tersebut maka diagram tersebut dikonversi menjadi diagram

dua dimensi $4) melalui proyeksi pada bidang Proyeksinya tersebut

menghasilkan diagram p-T diagram p-v dan diagram T- v

Jika permukaan p-v-T diproyeksikan pada bidang tekanan-temperatur maka

dihasilkan suatu diagram sifat yang dikenal sebagai diagram fase eperti

digambarkan pada ambar apabila permukaan diproyeksi dengan ampara tersebut

maka daerah dua fase akan tampak sebagai garis ebuah titik disepanjang garis

ini menunjukkan semua ampampuran dua fase pada temperature dan tekanan tertentu

tersebut

(amp2) Mengapa diataan awa material ini mengemang pada saat

menampair

Jawab

br 7 $a )iagram P6T pada air $b )iagram P6T pada senyawa lain

4

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532

ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua

adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang

suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak

dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air

berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan

akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang

menyebabkan es batu dapat mengapung di air

(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap

inompresile

Jawab

br 8Kontur P6T pada air

9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh

perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan

Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan

T tetap tidak akan merubah fasa

(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan

Jawab

eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas

ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku

suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan

rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu

yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya

+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung

pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak

aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah

5

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632

keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak

ada gaya yang bertindak pada molekul

enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk

yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan

menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan

dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis

sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah

diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan

tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =

gt57 JltgmolK

(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S

dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan

S(solid)padat 3

Jawab

br Kontur P6T pada air

Keterangan

1 (ap-0air $lt

(ap-Padat $lt

0 Padat-0air $lt

(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai

6

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732

Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang

disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T

diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple

point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat

tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa

berdampingan dalam euilibrium

Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature

erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air

adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah

C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel

(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan

Jawab

)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini

berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi

representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan

derajat kebebasan tersebut adalah

7

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832

F =C minus P+2

)imana

derajat kebebasan $degree of freedom

0 jumlah komponen pada sistem

$component

P jumlah fasa pada sistem $ phase

bull )erajat kebebasan dua

Jumlah komponen yang diketahui

adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan

tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem

$P esuai dengan aturan fasa ibbs

maka

F =C minus P+2

2=1minus P+2

P=1

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau

bull )erajat kebebasan satu

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat

kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

1=1minus P+2

P=2

8

brgt Kontur P6T dengan

informasi daerah satu fasa

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid

dan hijau $solid-vapor

brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa

bull )erajat kebebasan nol

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan

aturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

0=1minus P+2

P=3

)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point

adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam

kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah

ini

9

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 3: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 332

akan bergerak satu dan lainnya Kita telah mengetahui bahwa jenis fasa sangat

dipengaruhi oleh jarak antar molekul dalam suatu at tertentu )i dalam fasa

padat jarak antar molekul dapat dikatakan sangat rapat dan berdekatan satu sama

lain +al ini pun menyebabkan gaya tarik tersebut sangat kuat sehingga molekul

dapat mempertahankan posisinya dalam susunan yang tetap Jika suhu at tersebut

ditingkatkan maka energi kinetik molekul dari at tersebut juga akan meningkat

Pergerakan molekul yang ampepat ini akan melemahkan gaya tarik antar molekul

sehingga posisi ataupun kerapatan molekul menjadi lebih renggang satu sama

lain 2alaupun kondisi seperti ini terjadi dalam fase ampair namun molekul-molekul

tersebut masih tetap menempati ruang1pabila suhu sistem ataupun at semakin

ditingkatkan maka terjadilah perubahan fasa menjadi fasa gas Pada keadaan ini

energi kinetik nya pun akan menjadi sangat besar sehingga molekul-molekul di

dalam at tersebut sudah tidak dapat mempertahankan posisinya pada keadaan

semula 3leh karena itu pada fase gas kerapatan molekul nya sangatlah rendahsehingga memungkinkan molekul-molekulnya untuk dapat bergerak bebas tanpa

menempati suatu ruang tertentu dan melakukan gaya tarik antar molekul

erdasarkan penjelasan tersebut dapat dimengerti bahwa urutan kekuatan

tarik menarik antar molekul ialah padat ampair kemudian gasKarena jarak antar

molekul yang paling rapat ialah pada fasa padat dan yang paling renggang ialah

pada fasa gas

br4 Jarak antar molekul pada fasa padat ampair dan gas

Soal

(amp1) Mengapa proyesi permuaan T pada diagram T men$adi garis

Jawab

3

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 432

ambar5 Proyeksi )iagram P6T

eringkali sulit untuk memahami diagram p-v-T seampara langsung yang merupakan penggambaran seampara tiga dimensi 3leh karena itu untuk memudahkan

pembaampaan diagram tersebut maka diagram tersebut dikonversi menjadi diagram

dua dimensi $4) melalui proyeksi pada bidang Proyeksinya tersebut

menghasilkan diagram p-T diagram p-v dan diagram T- v

Jika permukaan p-v-T diproyeksikan pada bidang tekanan-temperatur maka

dihasilkan suatu diagram sifat yang dikenal sebagai diagram fase eperti

digambarkan pada ambar apabila permukaan diproyeksi dengan ampara tersebut

maka daerah dua fase akan tampak sebagai garis ebuah titik disepanjang garis

ini menunjukkan semua ampampuran dua fase pada temperature dan tekanan tertentu

tersebut

(amp2) Mengapa diataan awa material ini mengemang pada saat

menampair

Jawab

br 7 $a )iagram P6T pada air $b )iagram P6T pada senyawa lain

4

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532

ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua

adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang

suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak

dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air

berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan

akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang

menyebabkan es batu dapat mengapung di air

(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap

inompresile

Jawab

br 8Kontur P6T pada air

9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh

perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan

Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan

T tetap tidak akan merubah fasa

(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan

Jawab

eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas

ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku

suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan

rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu

yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya

+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung

pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak

aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah

5

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632

keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak

ada gaya yang bertindak pada molekul

enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk

yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan

menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan

dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis

sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah

diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan

tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =

gt57 JltgmolK

(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S

dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan

S(solid)padat 3

Jawab

br Kontur P6T pada air

Keterangan

1 (ap-0air $lt

(ap-Padat $lt

0 Padat-0air $lt

(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai

6

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732

Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang

disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T

diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple

point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat

tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa

berdampingan dalam euilibrium

Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature

erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air

adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah

C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel

(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan

Jawab

)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini

berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi

representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan

derajat kebebasan tersebut adalah

7

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832

F =C minus P+2

)imana

derajat kebebasan $degree of freedom

0 jumlah komponen pada sistem

$component

P jumlah fasa pada sistem $ phase

bull )erajat kebebasan dua

Jumlah komponen yang diketahui

adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan

tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem

$P esuai dengan aturan fasa ibbs

maka

F =C minus P+2

2=1minus P+2

P=1

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau

bull )erajat kebebasan satu

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat

kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

1=1minus P+2

P=2

8

brgt Kontur P6T dengan

informasi daerah satu fasa

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid

dan hijau $solid-vapor

brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa

bull )erajat kebebasan nol

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan

aturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

0=1minus P+2

P=3

)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point

adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam

kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah

ini

9

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 4: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 432

ambar5 Proyeksi )iagram P6T

eringkali sulit untuk memahami diagram p-v-T seampara langsung yang merupakan penggambaran seampara tiga dimensi 3leh karena itu untuk memudahkan

pembaampaan diagram tersebut maka diagram tersebut dikonversi menjadi diagram

dua dimensi $4) melalui proyeksi pada bidang Proyeksinya tersebut

menghasilkan diagram p-T diagram p-v dan diagram T- v

Jika permukaan p-v-T diproyeksikan pada bidang tekanan-temperatur maka

dihasilkan suatu diagram sifat yang dikenal sebagai diagram fase eperti

digambarkan pada ambar apabila permukaan diproyeksi dengan ampara tersebut

maka daerah dua fase akan tampak sebagai garis ebuah titik disepanjang garis

ini menunjukkan semua ampampuran dua fase pada temperature dan tekanan tertentu

tersebut

(amp2) Mengapa diataan awa material ini mengemang pada saat

menampair

Jawab

br 7 $a )iagram P6T pada air $b )iagram P6T pada senyawa lain

4

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532

ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua

adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang

suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak

dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air

berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan

akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang

menyebabkan es batu dapat mengapung di air

(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap

inompresile

Jawab

br 8Kontur P6T pada air

9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh

perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan

Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan

T tetap tidak akan merubah fasa

(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan

Jawab

eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas

ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku

suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan

rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu

yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya

+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung

pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak

aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah

5

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632

keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak

ada gaya yang bertindak pada molekul

enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk

yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan

menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan

dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis

sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah

diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan

tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =

gt57 JltgmolK

(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S

dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan

S(solid)padat 3

Jawab

br Kontur P6T pada air

Keterangan

1 (ap-0air $lt

(ap-Padat $lt

0 Padat-0air $lt

(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai

6

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732

Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang

disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T

diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple

point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat

tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa

berdampingan dalam euilibrium

Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature

erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air

adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah

C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel

(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan

Jawab

)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini

berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi

representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan

derajat kebebasan tersebut adalah

7

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832

F =C minus P+2

)imana

derajat kebebasan $degree of freedom

0 jumlah komponen pada sistem

$component

P jumlah fasa pada sistem $ phase

bull )erajat kebebasan dua

Jumlah komponen yang diketahui

adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan

tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem

$P esuai dengan aturan fasa ibbs

maka

F =C minus P+2

2=1minus P+2

P=1

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau

bull )erajat kebebasan satu

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat

kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

1=1minus P+2

P=2

8

brgt Kontur P6T dengan

informasi daerah satu fasa

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid

dan hijau $solid-vapor

brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa

bull )erajat kebebasan nol

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan

aturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

0=1minus P+2

P=3

)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point

adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam

kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah

ini

9

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 5: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532

ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua

adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang

suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak

dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air

berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan

akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang

menyebabkan es batu dapat mengapung di air

(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap

inompresile

Jawab

br 8Kontur P6T pada air

9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh

perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan

Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan

T tetap tidak akan merubah fasa

(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan

Jawab

eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas

ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku

suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan

rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu

yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya

+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung

pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak

aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah

5

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632

keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak

ada gaya yang bertindak pada molekul

enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk

yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan

menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan

dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis

sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah

diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan

tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =

gt57 JltgmolK

(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S

dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan

S(solid)padat 3

Jawab

br Kontur P6T pada air

Keterangan

1 (ap-0air $lt

(ap-Padat $lt

0 Padat-0air $lt

(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai

6

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732

Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang

disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T

diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple

point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat

tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa

berdampingan dalam euilibrium

Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature

erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air

adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah

C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel

(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan

Jawab

)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini

berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi

representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan

derajat kebebasan tersebut adalah

7

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832

F =C minus P+2

)imana

derajat kebebasan $degree of freedom

0 jumlah komponen pada sistem

$component

P jumlah fasa pada sistem $ phase

bull )erajat kebebasan dua

Jumlah komponen yang diketahui

adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan

tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem

$P esuai dengan aturan fasa ibbs

maka

F =C minus P+2

2=1minus P+2

P=1

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau

bull )erajat kebebasan satu

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat

kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

1=1minus P+2

P=2

8

brgt Kontur P6T dengan

informasi daerah satu fasa

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid

dan hijau $solid-vapor

brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa

bull )erajat kebebasan nol

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan

aturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

0=1minus P+2

P=3

)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point

adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam

kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah

ini

9

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 6: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632

keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak

ada gaya yang bertindak pada molekul

enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk

yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan

menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan

dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis

sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah

diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan

tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =

gt57 JltgmolK

(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S

dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan

S(solid)padat 3

Jawab

br Kontur P6T pada air

Keterangan

1 (ap-0air $lt

(ap-Padat $lt

0 Padat-0air $lt

(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai

6

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732

Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang

disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T

diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple

point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat

tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa

berdampingan dalam euilibrium

Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature

erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air

adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah

C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel

(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan

Jawab

)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini

berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi

representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan

derajat kebebasan tersebut adalah

7

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832

F =C minus P+2

)imana

derajat kebebasan $degree of freedom

0 jumlah komponen pada sistem

$component

P jumlah fasa pada sistem $ phase

bull )erajat kebebasan dua

Jumlah komponen yang diketahui

adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan

tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem

$P esuai dengan aturan fasa ibbs

maka

F =C minus P+2

2=1minus P+2

P=1

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau

bull )erajat kebebasan satu

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat

kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

1=1minus P+2

P=2

8

brgt Kontur P6T dengan

informasi daerah satu fasa

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid

dan hijau $solid-vapor

brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa

bull )erajat kebebasan nol

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan

aturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

0=1minus P+2

P=3

)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point

adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam

kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah

ini

9

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 7: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732

Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang

disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T

diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple

point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat

tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa

berdampingan dalam euilibrium

Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature

erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air

adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah

C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar

dibawah ini

brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel

(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan

Jawab

)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini

berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi

representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan

derajat kebebasan tersebut adalah

7

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832

F =C minus P+2

)imana

derajat kebebasan $degree of freedom

0 jumlah komponen pada sistem

$component

P jumlah fasa pada sistem $ phase

bull )erajat kebebasan dua

Jumlah komponen yang diketahui

adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan

tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem

$P esuai dengan aturan fasa ibbs

maka

F =C minus P+2

2=1minus P+2

P=1

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau

bull )erajat kebebasan satu

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat

kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

1=1minus P+2

P=2

8

brgt Kontur P6T dengan

informasi daerah satu fasa

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid

dan hijau $solid-vapor

brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa

bull )erajat kebebasan nol

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan

aturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

0=1minus P+2

P=3

)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point

adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam

kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah

ini

9

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 8: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832

F =C minus P+2

)imana

derajat kebebasan $degree of freedom

0 jumlah komponen pada sistem

$component

P jumlah fasa pada sistem $ phase

bull )erajat kebebasan dua

Jumlah komponen yang diketahui

adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan

tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem

$P esuai dengan aturan fasa ibbs

maka

F =C minus P+2

2=1minus P+2

P=1

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau

bull )erajat kebebasan satu

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat

kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

1=1minus P+2

P=2

8

brgt Kontur P6T dengan

informasi daerah satu fasa

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid

dan hijau $solid-vapor

brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa

bull )erajat kebebasan nol

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan

aturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

0=1minus P+2

P=3

)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point

adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam

kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah

ini

9

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 9: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932

)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah

)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini

yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid

dan hijau $solid-vapor

brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa

bull )erajat kebebasan nol

Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan

derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan

aturan fasa ibbs maka

F =C minus P+2

0=1minus P+2

P=3

)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point

adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam

kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah

ini

9

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 10: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032

br C Titik tiga fasa $triple point

br aris tiga fasa $triple point

(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau

penampairan uap

10

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 11: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132

(a) ()

br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan

tanpa penguapan

a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor

dengan penguapan

Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a

menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang

melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa

fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami

penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini

ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah

menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan

etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga

terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan

tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp

b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa

penguapan

intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair

berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara

langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini

terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih

tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut

ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp

(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 12: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232

Jawab

bull Kubah dua fasa

1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari

liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu

x= massauap

totalmassa

dengan 0le x le1

Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini

br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa

bull Kurva ampairan jenuh

0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu

br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line

bull Kurva uap jenuh

12

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 13: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332

(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur

didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi

br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor

(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas

Jawab

br 8 )iagram PTpada air

bull Titik kritik

Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp

bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik

ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas

bull )aerah superkritik

)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak

dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas

13

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 14: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432

berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu

pada gambar diatas

bull )aerah gas

)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas

$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini

ditandai dengan warna orange pada gambar diatas

Soal

(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan

erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar

diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya

Jawab

ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi

)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang

berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang

berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu

kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh

kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at

jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh

penurunan spesifik volum

)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat

yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak

diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam

kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa

dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan

pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan

yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah

tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan

sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu

atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang

garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line

14

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 15: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532

ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah

saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa

ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis

saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi

ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk

bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan

kritis $Pamp

(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur

dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa

olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang

erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus

telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang

digunaan mirip)

Jawab

a Fs di kutub utara menampair

erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan

terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan

yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan

tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik

P-T P-6 maupun 6-T

)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi

dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan

kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair

b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan

sepatu iampe-skating

)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi

perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater

mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang

tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang

mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah

skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali

engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang

melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada

sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan

tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es

menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es

tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi

karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan

15

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 16: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632

es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al

ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air

Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini

dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep

triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan

tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang

mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang

dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa

menyebabkan es tersebut rusak dan menampair

edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika

tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat

)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu

skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair

amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang

Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah

ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan

memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at

ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya

menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari

volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari

penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0

semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari

es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah

negatif

)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki

densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada

suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi

keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan

akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di

permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran

partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah

ehingga danau akan beku total

d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya

dibandingkan dengan kota Jakarta

Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu

tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya

kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0

1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari

CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang

dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain

telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga

merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama

16

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 17: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732

Soal =

(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6

Nomor 1

Nomor 2

Nomor

Nomor

Jawab

eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel

temperatur saturated untuk menampari nilai p

bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel

tekanan saturated untuk menampari nilai T

bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka

apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled

apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated

apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua

fasacair enuhatau uap enuh

bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak

diketahuimaka

apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled

apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid

apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor

17

T $ amp ampa m g esripsi +ase

1

2 aturated vapor

2

11

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 18: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832

apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated

apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa

Soal no 16

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka

kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel

bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian

dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh

karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan

dua fasa (ampair-ap)

Soal no 2

)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem

berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel

tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated

vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai

sebesar 0775 mg

Soal no

)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa

tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni

mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa

Superheated

18

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 19: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932

3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat

menggunakan tabel superheated

Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka

kita lakukan interpolasi dengan ampara

250minus240

260minus240=

xminus58314

60720minus58314

19

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 20: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032

x=59517 cm

3

kg atau059517m

3kg

Soal no +

)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada

suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah

ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled

3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum

diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel

subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu

digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu

hasil propertiesnya yang munampul ialah

20

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 21: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132

)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka

harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7

mg

ilai v yang didapatan iala 1 mg

eapitulasi awaan

(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture

of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at

temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp

volume of te miture of te saturated water

Jawab

21

T $ amp ampa m g esripsi +ase

120 1 Dua Fasa(L-V)

1202 2 0775 aturated vapor

2 059517 Superheated

11 1+7 Subcooled

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 22: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232

)iketahui

T CC o0

Kualitas keadaan awal $ 1 8C I

6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1

enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume

spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut

vf 1+ mg dan vg 1045 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan

persamaan

υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)

v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758

CCCC758 C8 $AB

CCCC758 Cgt58B

0748 mg

enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2

6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal

54 Cgt5Bm5ltkg

20457 mg

intasan roses

22

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 23: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332

br A )iagram P6T pada air

br gt )iagram P6

(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan

pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas

dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan

proses pada diagram dan T

23

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 24: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432

Jawab

bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan

υ=υf + x (υgminusυf )

)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap

mengikuti hukum gas ideal

nT

T

8CCltgtC 20557

elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat

mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel

saturated steam

υ=υ f + x (υgminusυf )

23 4 015 (13-01)

2

Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair

seesar 02

)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel

superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9

bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0

menggunakan rumus

h=hf + x (hgminush f )

4gtC4$74-4gt

+5052 Btul

24

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 25: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532

intasan roses

br B )iagram P6

br 4C )iagram PT

25

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 26: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632

Soal E

(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari

diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)

digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram

-T dari gt2 eriut6

br 4 )iagram PT 034

Jawab

Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan

langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari

fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah

yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang

dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan

pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui

daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang

terbentuk disebut es kering $dry iampe

Soal

(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada

ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui

rumus

26

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 27: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732

V R= vaktual

R T cr P cr

Jawab

Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari

persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa

V R=051431

f t 3

lbmtimes3200 psia

05956 f t 3

lbmtimesR times11648 R

=273

T R= T T c

=10596 R11648 R

=09

)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan

P R=T R

v R

= 09

273=033

P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia

etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data

yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada

kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia

1056minus1000

1000 =56

Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih

memenuhi sifat gas ideal

(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan

1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model

uum gas ideal menggunaan

Jawab

a Model gas ideal

)engan menggunakan model gas ideal

27

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 28: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832

= P V

R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-

Pada gas ideal N sehingga

PV = R T

V = RT

P =

(8314)(252)100

=20951 c m3

molminus1

m= 28 gmol

20951c m3mol

times50times103

c m3

m=66822 g=67 kg

ata dari ampompressiility ampart

br 440ompressibility 0hart

T r= T T c

T r= 252

126196

T r=1997

28

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 29: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932

Pr= P

Pc

Pr= 10 Pa3396 Pa

Pr=2945

Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA

sehingga

07= vacute R T c Pc

v=(07 ) (8314 ) (126192 )

3396 =21625 c m

3mo l

minus1

m= 28 gmol

21625 c m3mol

times50times103

c m3

m=6473 g=65kg

(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya

sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan

urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula

mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2

parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter

Jawab

aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan

volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas

ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan

pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor

kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal

pada derajat yang sama

Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan

tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang

merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $

29

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 30: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032

Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih

kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan

fluida sederhana seperti argon krypton dan enon

aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya

dengan tekanan uapnya

d log Prsat

d (1T r) =$

dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature

tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa

memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga

ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

minus1minus log Prsat

T r 07

maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu

pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA

30

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 31: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132

9=SGMA

erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa

seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut

4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan

aturan fasa ibbs

5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas

ideal

7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan

faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan

juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr

C A

31

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill

Page 32: Makalah Termo 1

7212019 Makalah Termo 1

httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232

AETA STA9A

1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode

html diakses pada 44 ebruari 4C8

-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-

tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8

oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7

Jakarta Frlangga 4CC7

mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal

engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill