NERACA ENERGI MENGGUNAKAN DATA TERMODINAMIKA TABULARDalam sistem komponen tunggal, tidak lebih dari dua atau bahkan tidak ada variabel yang harus ditentukan, tergantung pada jumlah fase hadir dalam sistem. Akibatnya, untuk komponen tunggal, entalpi spesifik dan fungsi spesifik energi dalam dapat dinyatakan sebagai dua fungsi terbanyak dari salah satu tiga variabel P, T, dan V. Oleh konvensi, fungsi entalpi spesifik untuk komponen tunggal murni dinyatakan dalam T dan P, sedangkan fungsi komponen energi dalam murni spesifik dinyatakan dalam T dan V. Jadi, dapat dituliskan : = (T . P) dan = (T . )Tentu saja, di daerah T dan P dimana komponen murni ada sebagai fase tunggal, baik T dan P akan perlu ditetapkan untuk menentukan entalpi tersebut. Namun, di daerah di mana dua tahap akan ada dalam kesetimbangan, T dan P tidak dapat ditentukan, dan karenanya fungsi entalpi spesifik tidak bisa secara efektif menjadi fungsi dari satu variabel. Untuk keperluan perhitungan keseimbangan energi, komponen fungsi murni entalpi spesifik harus tersedia sebagai fungsi aljabar eksplisit T dan P dalam kasus fase tunggal dan T dalam kasus fase ganda sehingga bahwa bisa dievaluasi secara langsung. Diperlukan fungsi entalpi untuk masing-masing fase tunggal seperti padat, cair, dan uap, serta untuk fase ganda. Fungsi tersebut tersedia untuk beberapa zat seperti air, amonia, udara, dan refrigeran standar. Namun, mereka biasanya cukup rumit, mengandung banyak istilah, dan cukup sulit untuk mengevaluasi perhitungan manual. TABEL ENERGITabel energi yang terdapat di Appendiks 8 terdiri dari tiga bagian : tabel temperatur uap jenuh, tabel tekanan uap jenuh, dan tabel uap super-panas. Ketiga tabel tersebut menampilkan nilai volume spesifik, yang merupakan kebalikan dari kepadatan, energi dalam spesifik, dan entalpi spesifik. Tabel uap jenuh menampilkan sifat cair air dan uap saat berada pada kondisi jenuh yaitu dalam kesetimbangan satu sama lain. Jika sistem komponen murni berfasa ganda, derajat kebebasannya adalah 1, maka tabel uap jenuh memberikan nilai volume spesifik, entalpi, dan energi dalam sebagai fungsi dari satu variabel bebas. Tabel pertama menggunakan temperatur sebagai variabel bebas, tabel kedua menggunakan tekanan sebagai variabel bebas. Perhatikan pada tabel uap jenuh, di samping daftar entalpi air dan uap, juga ada kolom ketiga berjudul "penguapan". Tabel uap super-panas menampilkan entalpi spesifik ., energi dalam spesifik . dan volume spesifik . uap sebagai fungsi tekanan dan temperatur. Karena derajat kebebasan termodinamika komponen tunggal sistem fasa tunggal adalah 2, kedua variabel harus terspesifikasi untuk menetapkan nilai dari variabel lain, ., dan nilai fungsi . dan .. Tabel ini juga menampilkan temperatur jenuh di bawah tekanan dan termasuk uap jenuh dan sifat air di kolom kedua dan ketiga. Terakhir, tabel ini juga memperlihatkan tekanan kritis 221.2 bar dan temperatur kritis 374.15 oC, dimana tidak ada lagi perbedaan antara uap dan sifat air encer.Contoh 7.6 :(a) Tentukan nilai entalpi dari 1 kg cairan air jenuh pada 80 oC dan tentukan tekanan uap jenuhnya!Penyelesaian :(a) Untuk menentukan kejenuhan pada temperatur yang diberikan, gunakan tabel temperatur uap jenuh. Pada 80 oC, tekanan uap jenuhnya adalah 0.4736 bar dan entalpi spesifiknya adalah 334.9 kJ/kg. Maka entalpi dari 1 kg menjadi 334.9 kJ.INTERPOLASIMisalnya, pada tabel tekanan, data yang diberikan yaitu pada 100 dan 105 bar, tetapi yang dibutuhkan adalah entalpi spesifik uap pada 103.0 bar. Jadi, entalpi yang dibutuhkan berada antara 2727.7 dan 2718.7 kJ/kg. Sebuah pendekatan yang memadai dalam perhitungan teknik adalah dengan menggunakan interpolasi linear antara nilai tabular yang berdekatan. Masalah umum interpolasi adalah bahwa diberikan nilai fungsi y(x) pada xU dan pada xL, dinotasikan dengan yU dan yL, berturut-turut, ditaksir nilai dari y(x) berada pada titik tengah xi. Bentuk interpolasi sederhana :

BOBOT UAP Perhitungan uap sering dibutuhkan untuk menangani campuran uap dan cairan air. Misalnya, uap digunakan sebagai media pemanasan dan mengembun sebagian. Hasil campuran terdiri dari uap jenuh dan tetesan cairan air jenuh. Fraksi massa uap air dalam campuran cairan dan uap, ditunjukkan oleh X, yang dikenal dengan bobot uap. Menurut defenisi, saat X = 1, uap adalah semua uap air jenuh; saat X = 0, uap adalah semua cairan jenuh. Uap dengan kualitas menengah untuk kedua ekstrim dikatakan sebagai uap basah.

Sebaliknya, jika salah satu sifat campuran diketahui, bobot dapat dihitung dari hubungan persamaan di atas dengan penyelesaian sederhana untuk X.APLIKASI NERACA ENERGI : SISTEM TERTUTUP Jika diketaUui sebuaU tabulasi luas dari sifat termodinamika seperti untuk uap, keseimbangan energi tereduksi menjadi bentuk Namun, kebanyakan pada aplikasi sistem tertutup dalam kepentingan teknik kimia, istilaU kerja akan timbul karena ekspansi atau kompresi

APLIKASI NERACA ENERGI : SISTEM TERBUKAbentuk umum dari persamaan neraca energi untuk sistem terbuka melibatkan beberapa aliran masuk dan keluar adalaU,

Bentuk energi dalam dari persamaan sistem terbuka tidak umum digunakan karena membutuhkan evaluasi terpisah dari P.. Hal utama dalam penerapan persamaan ini terhadap masalah spesifik yaitu :

1. Jelas mendefenisikan batas sistem2. Hati-hati mempertimbangkan hal yang dapat diabaikan dalam pemecahan masalah3. Memeriksa semua kontribusi panas dan kerja yang terlibat4. Memeriksa semua sumber data entalpi untuk komponen yang diketahui menggunakan keadaan referensi.