Materi 1- Minggu Ke-1

ASSSALAMU’ALAIKUMASSSALAMU’ALAIKUMSELAMAT DATANG

PADA

PERKULIAHAN PERDANA

TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA

MINGGU : 1MINGGU : 1

1. PERKENALAN

2. TATA TERTIB PERKULIAHAN

3. SILABUS SINGKAT

4. WAKTU PERKULIAHAN

5. PENILAIAN

6. MATERI 1

1. PERKENALAN

1. TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA = TERMO

2. JUMLAH SKS = 2 SKS

3. JUMLAH MINGGU/SEMESTER = 17 MINGGU

4. POKOK BAHASAN ADA : 4

1. PENGERTIAN DASAR TERMODINAMIKA

2. HUKUM TERMODINAMIKA I

3. TERMO KIMIA

4. HUKUM TERMODINAMIKA II

5. HUKUM HESS:KESETIMBANGAN CAIR-UAP SECARA

TERMODINAMIKA

6. HUKUM TERMODINAMIKA III.

1. PERKENALAN Lanjutan

5. DOSEN YANG MENGAJAR:

1. DR. IR.H.MUHAMMAD YERIZAM, M.T

2. DR.IR.ABU HASAN, M.SI

3. ENDANG, S.T, M.T

6. PADA 1 SEMESTER ADA : UTS, UAS

NILAI UTS : KEHADIRAN,TUGAS,KUIS &TEST

NILAI UAS : KEHADIRAN,TUGAS,KUIS, SEMESTER

7. NILAI AKHIR / NILAI KHS = (NILAI UTS + NILAI UAS)/2

2. TATA TERTIB PERKULIAHAN

SILABUS SINGKATTERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA

SKS : 2 SKSJAM KULIAH : 3 X 50 ‘MATERI :1. PENGERTIAN DASAR TERMODINAMIKA2. HUKUM TERMODINAMIKA I3. TERMO KIMIA4. HUKUM TERMODINAMIKA II5. HUKUM HESS:KESETIMBANGAN CAIR-UAP

SECARA TERMODINAMIKA6. HUKUM TERMODINAMIKA III.

LAMA PERKULIAHAN = 17 MINGGU

Minggu ke 1-2 : Pengertian Dasar Termodinamika.

Minggu ke 3-5 : Hukum Termodinamika I

Minggu ke 6-7 : TERMO KIMIA

Minggu ke 8 : UTS

Minggu ke 9 -11 : Hukum Termodinamika II

Minggu ke 12-13 : HUKUM HESS:KESETIMBANGAN CAIR-

UAP SECARA TERMODINAMIKA

Minggu ke 14-16 : Hukum Termodinamika III

Minggu ke 17 : UAS / SEMESTER

NILAI UTS / UASPENILAIAN

No Komponen Penilaian Bobot

1 Kehadiran 10 %

2 Tugas / Homework 30 %

3 Kuis 30 %

4 Tes / Semester 30 %

Total Bobot (Nilai UTS / UAS) 100%

NILAI KEHADIRAN

NILAI UJIAN

KELAS : ……

MATA KULIAH : TERMODINAMIKA Teknik Kimia

NO TEST : UTS & UAS

TANGGAL TEST : ……..

No NIM NAMA

MINGGU KE: NILAI

1 2 3 4 5 6 7KEHADIRAN UTS / UAS

1

2

..

..

..

24

SIRKULASI DOSEN KETUA JURUSAN ADMINISTRASI

NAMA Ir.M.Yerizam,MT

TANGGAL

TANDA TANGAN

Nilai Akir = ((Nilai UTS + Nilai UAS)/2

PENILAIAN LANJUTAN

NILAI TUGAS

NILAI UJIAN

KELAS : ……

MATA KULIAH : TermodinamikaTteknikKkimia

NO TEST : UTS & UAS


No NIM NAMA

NILAI TUGAS NILAI

TUGAS 1

TUGAS 2

TUGAS 3

TUGAS 4

TUGAS 5

TUGAS UTS/UAS

1

2

..

..

..

24



TANGGAL

TANDA TANGAN


PENILAIAN LANJUTAN

NILAI KUIS

NILAI UJIAN

KELAS : ……

MATA KULIAH : Termodinamika Teknik Kimia

NO TEST : UTS & UAS


No NIM NAMA

NILAI KUIS NILAI

KUIS 1

KUIS 2

KUIS 3

KUISUTS / UAS

1

2

..

..

..

24



TANGGAL

TANDA TANGAN


PENILAIAN LANJUTAN

LITERATUR YANG DIGUNAKAN1. INTRODUCTION TO CHEMICAL ENGINEERING

THERMODYNAMICS-BY: SMITHS VANNESS.1985

2. CHEMICAL ENGINEERING THERMODYNAMICS By : Thomas E Doubert. 1987

3. TEORI SOAL PENYELESAIAN TERMODINAMICS OLEH WERLIN.S.NAINGGOLAN.1978

4. MODUL TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA.OLEH: M.YERIZAM,Dkk.2002

5. THERMODYNAMICS AN ENGINEERING APPROACH. FIFTH EDITION. BY: YUNUS A CENGEL AND MICHAEL A.BOLES.2008

6. MOLECULER THERMODYNAMICS AND TRANSFORT PHENOMENA. BY: MICHAEL H PETERS. 2005

7. Internet.(www.Wikipedia, dll)

http://www.wikipedia/

DR.Ir.H. Muhammad Yerizam, M.T

Pertemuan: 1

Jurusan Teknik Kimia

Politeknik Negeri Sriwijaya

TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA

Minggu ke : 1

MATERI 1

PENGERTIAN DASAR TERMODINAMIKA

1.Pendahuluan 2.Satuan dan besaran pada termodinamika 3.Definisi dasar termodinamika4.Perkembangan termodinamika5.Istilah-istilah dasar dalam termodinamika6.Hukum ke nol terodinamika7.Tugas

MATERI 1PENGERTIAN DASAR TERMODINAMIKA

1.Pendahuluan

Satuan Dasar Termodinamika

SATUAN DASAR SIMBOL

BESARAN

SISTEM INTERNASIONAL SISTEM INGGRIS

(SI) (BRITISH)

WAKTU t DETIK (s) DETIK (s), JAM (H)

PANJANG L METER (m) KAKI (ft)

MASSA M KILOGRAM (Kg) MASSA BERAT (lbm)

GAYA F NEWTON (N) GAYA BERAT ( lbf)

SUHU T KELVIN (K) RANKINE (OR),(OF)

MATERI 1: PENGERTIAN DASAR TERMODINAMIKA

2. Satuan dan besaran pada termodinamika

Satuan Turunan Termodinamika

Contoh : suatu proses yang terjadi pada 700 K, tekanan total 2050 kPa

mengkonsumsi energi sebanyak 106 Joule. Supervisor mu hanya

mengerti sistem British. Oleh karena itu konversikan / rubah kondisi

operasi tersebut !!Penyelesaian:

SATUAN DASAR SIMBOL

BESARAN

SISTEM INTERNASIONAL SISTEM INGGRIS

(SI) (BRITISH)

LUAS L2 m2 ft2

DENSITI M/L3 Kg/m3 lbm/ft2

ENERGI/PANAS FL Joule (J) Btu

DAYA FL/s Watt (W) Btu/hr

TEKANAN F/L2 N/m2 (Pa) lbf/in2

FRF

RxKSuhu oo

o

oo 8004608.1700:

22

2

2

2

26 297

144

1)3048,0(

4482,410050,22050:

in

lbf

in

ftx

ft

mx

N

lbfx

m

NxkPaTekanan

BtuxJ

BtuxJEnergi 66 10948,0

105510:

• Termo = Panas

Dinamika = Bergerak• Termodinamika berarti panas yang bergerak

berarti perubahan panas atau energi menjadi kerja (usaha) atau sebaliknya.

• Misalnya : Energi kimia menjadi energi listrik

Energi panas menjadi energi gerak

Energi listrik menjadi energi cahaya

Energi gerak menjadi energi panas,

dll

3. Definisi Dasar Termodinamika


1. Termodinamika Klasik (clasical thermodynamics)

Memulai analisisnya dengan sifat-sifat makroskopik dari suatu permasalahan teknik. Misalnya tekanan, suhu dan Volume serta sifat-sifat yang ada yang didasari atas massa bahan atau mole bahan. Didapat dari sifat-sifat bahan tersebut.

2. Termodinamika Berjenjang ( Statical Thermodynamic)

Dilanjutkan dengan pengamatan/penelitian daripada bahan tersebut dengan memperhatikan sebaran energi yang ditimbulkan dari bahan tersebut.

3. Termodinamika yang irreversibel (Irreversible Thermodynamics)Suatu tingkat pengamatan terhadap tinjauan

termodinamika dari suatu bahan yang tidak dalam kesetimbangan. Kandungan panas yang terjadi pada reaksi kimia.


4. Perkembangan Termodinamika

5. Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika

1. Tekanan

2. Volume

3. Suhu

4. Sifat intensif dan sifat ekstensif

5. Sistem termodinamik

6. Keadaan sistem


Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika1. TekananOrang menancapkan paku dengan gaya yang besar menghasilkan paku yang menancap lebih dalam dibandingkan dengan gaya yang kecil.

Terdapat perbedaan hasil tancapan paku bila paku runcing dan paku tumpul. Paku runcing menancap lebih dalam dari pada paku yang tumpul walaupun dipukul dengan gaya yang sama besar. Dari sini terlihat bahwa luas permukaan yang terkena gaya berpengaruh terhadap tekanan. Luas permukaan yang sempit/kecil menghasilkan tekanan yang lebih besar daripada luas permukaan yang lebar. Artinya tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan.

Penjelasan di atas memberikan bukti yang sangat nyata pada pengertian tekanan. Jadi, tekanan dinyatakan sebagai gaya per satuan luas.

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika1. Tekanan

Pengertian tekanan ini digunakan secara luas dan lebih khusus lagi untuk Fluida. Satuan untuk tekanan dapat diperoleh dari rumus di atas yaitu 1 Newton/m2 atau disebut dengan pascal. Jadi 1 N/m2 = 1 Pa (pascal).

Bila suatu cairan diberi tekanan dari luar, tekanan ini akan menekan ke seluruh bagian cairan dengan sama prinsip ini dikenal sebagai hukum Pascal.

Istilah-Istilah Dasar Dalam TermodinamikaBagaimana Pendapat Saudara ? :Tekanan

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika2. VolumeSebuah kotak memiliki 12 rusuk. Masing masing rusuk dapat dianggap sebagai rusuk panjang, rusuk lebar, dan rusuk tinggi bergantung pada sudut pandang pengamat. Ada 4 rusuk sama panjang yang dapat disebut rusuk panjang, ada 4 rusuk sama panjang yang dapat disebut rusuk lebar, dan ada 4 rusuk sama panjang yang dapat disebut rusuk tinggi. Jika semua 12 rusuk pada sebuah kotak memiliki panjang yang sama, maka kotak tersebut disebut sebagai kubus. Kubus adalah kotak yang istimewa karena semua rusuknya sama panjang dan semua bidangnya berbentuk bujursangkar.

Kotak disamping mempunyai ukuran panjang, lebar, dan tinggi masing-masing 9 cm, 8 cm, dan 10 cm. Berapa volume balok tersebut? (Petunjuk: volume kotak = panjang x lebar x tinggi).

Jawab: volume balok = 9 cm x 8 cm x 10 cm = 720 cm3

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika2. VolumePENGUKURAN BESARAN VOLUME


Batu

BatuAir

Air

Air

A B CKeterangan:A = Volume Air (V1) dan batu tergantungB = Volume Air + Berat Batu yang tenggelam (V2)C = Volume Air (V3) hasil tumpahan dari tenggelamnya batu didalam B

Sehingga Volume Batu = V3

Berapakah Volume Batu ?


USAHA YANG DILAKUKAN GAS AKIBAT TEKANAN YANG DIBERIKAN ADALAH :

ΔW = ΔP.ΔV W2 – W1 = (P2 – P1).(V2 – V1)

P2 – P1 = KONSTANTA = P

ΔW = P.ΔV

W = P ∫ V dv perubahan dari V1 ke V2

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika3. Suhu = TemperaturTemperatur adalah ukuran panas-dinginnya dari suatu benda. Panas-dinginnya suatu benda berkaitan dengan energi termis yang terkandung dalam benda tersebut. Makin besar energi termisnya, makin besar temperaturnya.

Alat ukur yang digunakan untuk mengetahui temperatur sebuah benda secara kuantitatif dinamakan Termometer

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika3. Suhu = Temperatur Lanjutan

Indikator temperatur pada termometer ditunjukkan dengan skala temperatur.

Macam-maca skala temperatur :1. Skala Celcius2. Skala Fahrenheit3. Skala Reamur4. Skala Kelvin5. Skala Newton6. Skala Delishe7. Skala Romer8. Skala Rankine

Skala temperatur ditetapkan atas dua suhu referensi:

1.Suhu pada titik beku air 2. Suhu pada titik didih air

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika3. Suhu = Temperatur Lanjutan

Skala temperatur yang digunakan secara umum pada Termodinamika.

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika4. Sifat Intensif dan Sifat EkstensifSifat Intensif dalam termodinamika:

Sifat yang tidak tergantung pada ukuran atau massa sistem dan dapat bervariasi disetiap bagian sistem pada waktu yang berbeda. Sifat ini merupakan fungsi waktu

Macam-macam Sifat Intensif dalam termodinamika:1.Temperatur 10. Titik Lebur2. Potensial kimia 11. Titik Didih3. Massa jenis (Density) 12. Tekanan4. Viskositas (Viscosity) 13. Kelenturan5. Kecepatan (Velocity) 14. Elastisitas6. Hambatan Elektrik 15. Sifat dapat Tempa7. Energi 16. Sifat Kemagnetan8. Kapasitas Kalor Spesifik 17. Konsentrasi9. Kekerasan

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika4. Sifat Intensif dan Sifat Ekstensif Lanjutan

Sifat Ekstensif dalam termodinamika:Sifat yang tergantung pada ukuran atau

massa sistem dan merupakan penjumlahan nilai dari setiap bagian yang menyususn sistem tersebut.

Macam-macam Sifat Ekstensif dalam

termodinamika:

1.Massa (Mass) 6. Energi (Energy)

2. Panjang (Length) 7. Hambatan listrik

3. Volum (Volume) 8. Tekstur (Texture)

4. Entropi (Entropy) 9. Kekakuan (Stiffness)

5. Entalpi (Enthalpy) 10. Nomor Partikel

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika5. Sistem Termodinamik

Sistem Termodinamik :

Bagian jagat raya secara termodinamis yang diperhitungkan. Hal-hal yang diluar kondisi tersebut dinamakan lingkungan. Sistem :

Segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian manusia untuk dipelajari berbagai hal darinya.

Lingkungan :

Segala sesuatu yang ada di luar sistem.

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika5. Sistem Termodinamik Lanjutan

Klasifikasi Sistem Termodinamik :

1. Sistem terbuka:

Sistem dimana terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya.

Contoh : Mendidihkan kuah sup dalam panci terbuka di kompor,

2. Sistem tertutup:

Sistem dimana terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungannya.

Contoh : Rumah Hijau, terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan

3. Sistem terisolasi:

Sistem dimana tidak terjadi pertukaran panas, kerja dan benda dengan lingkungannya.

Contoh : Tabung Gas

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika6. Keadaan SistemKeadaan sistem :

Suatu kondisi dimana sistem mengalami proses tertentu yang dipengaruhi oleh tekanan, volume dan suhu.

Klasifikasi keadaan sistem

1. Keadaan setimbang, merupakan kondisi dimana tidak terjadi perubahan yang dapat diamati atau diukur pada sistem tersebut.

2. Keadaan tidak setimbang, merupakan kondisi dimana sedang terjadi perubahan yang dapat diamati dan diukur

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika6. Keadaan Sistem

LanjutanPerubahan Keadaan sistem :

Suatu sistem yang sedang mengalami proses tertentu yang dipengaruhi oleh tekanan, volume dan suhu akan mengalami proses Irreversibel dan proses Reversibel

Proses Irreversibel, yaitu terjadi perubahan pada besaran fisis makroskopik sistem yang tidak dapat kembali ke kondisi semula.

Proses Reversibel, yaitu terjadi perubahan pada besaran fisis makroskopik sistem secara perlahan-lahan dan dijaga mendekati kondisi kesetimbangan termodinamik

Istilah-Istilah Dasar Dalam Termodinamika6. Keadaan Sistem

LanjutanPerubahan Keadaan sistem (gas):

1. Proses Isobarik adalah proses dengan tekanan konstan

2. Proses Isotermal adalah proses dengan temperatur konsan

3. Proses Isovolumetrik atau Isokhorik adalah proses dengan volume tetap

4. Proses Adiabatik adalah proses tanpa adanya panas yang keluar ataupun masuk ke dalam sistem

Tugas Pertanyaan

1. Konversikan sifat-sifat ethylsiklohexane dibawah ini :

a. Titik didih normal 269,2oF = ……oK

b. Tekanan uap pada 100oF=0,483 lb/in2= ….N/m2

c. Volume kritis = 0,064 ft3/lb = ……m3/kg

d. Densitas cairan pada 60oF=6,596 lb/gal= …..kg/m3

e. Viskositas kinematika pada 100oF= 0,861 Cst = …..cm2/s

f. Kapasitas panas pada 60oF= 0,3260 Btu/lb.oF =…..J/kg.oK

g. Panas Penguapan Normal = 131,5 Btu/lb = …..J/kg

2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan sistem terisolasi, tertutup dan terbuka dan berikan contoh yang ada kaitannya dengan kehidupan sehari-hari !!!

3. Jelaskan pengertian adiabatis, isotermal,isobarik, isometrik (isokorik) dan berikan contoh yang sesuai dengan kehidupan kita sehari-hari !!!!

Materi 1- Minggu Ke-1

Documents

Transcript of Materi 1- Minggu Ke-1