MS2130 TERMODINAMIKA TEKNIK IPEKERJAAN RUMAH KE 1 (PR1)Dikumpulkan hari Jumat, 4 September 2015 max. jam 11:30 di Lab. Termodinamika PAU

1. Sistem:a. Jelaskan apa yang dimaksud dengan sistem, sistem terbuka, dan sistem tertutup.b. Beri contoh sistem terbuka dan sistem tertutup masing-masing 5 (lima) sistem.

2. Ada dua sistem satuan yang dipakai pada Termodinamika teknik, yaitu SI dan Rekayasa Inggris. Dalam lingkup mekanika, masing-masing sistem satuan mempunyai sejumlah besaran primer.(a) Jelaskan, apa itu besaran primer dan sekunder.(b) Ada berapa besaran primer dalam sistem SI dan sebutkan.(c) Ada berapa besaran primer pada sistem Rekayasa Inggris dan sebutkan.

3. Sistem Satuan SI dalam lingkup mekanika:(a) Sebutkan seluruh satuan dasar dari besaran primernya.(b) Sebutkan tiga besaran sekunder dan tuliskan satuan dasar dari besaran sekunder tsb.(c) Besaran kecepatan (V) menunjukkan harga 95 km/jam. Berapa besar V dalam satuan dasarnya? Jawaban harus melalui proses konversi yang jelas.

4. Sifat-sifat termodinamika suatu zat telah diperkenalkan kepada anda. Ada dua macam sifat: ekstensif dan intensif.(a) Jelaskan, apa itu sifat ekstensif dan intensif.(b) Identifikasi besaran-besaran berikut ini, sebagai sifat ekstensif atau sifat intensif:i. volume sebesar 15 m3,ii. energi kinetik sebesar 40 J,iii. tekanan sebesar 100 kPa,iv. tegangan sebesar 950 kPa,v. massa sebesar 80 kg, danvi. kecepatan setinggi 75 m/s.(c) Ubah setiap sifat ekstensif di atas menjadi sifat intensif, jika diketahui m = 80 kg.

5. Nyatakan besaran-besaran berikut dalam satuan dasar SI dan Rekayasa Inggris:(a) Gaya (F),(b) Tekanan (p),(c) Usaha (W),(d) Energi (E),(e) daya (P),(f) fluks panas, dan(g) berat jenis ().

6. Pengendara sepeda beserta sepedanya bermassa total 220 lb, melintasi jembatan yang berada pada ketinggian 0,8 m dari permukaan tanah sekitarnya, dengan laju 8 ft/s. Dengan melakukan perhitungan lengkap berikut proses konversi satuan yang perlu, tentukan:(a) kecepatan sepeda tsb. dalam satuan m/s(b) enegi kinetik sepeda dan pengendaranya, dalam ft.lbf(c) energi potensial sepeda dan pengendaranya, dalam kJ(d) energi mekanik (energi kinetik + energi potensial) sepeda dan pengendaranya, dalam ft.lbf.

7. Pada sebuah skala temperatur baru, titik beku air adalah 120oG, sedangkan titik didih air adalah 300oG.(a) Buatlah persamaan konversi antara skala baru tersebut dengan skala Celcius.(b) Bila pengukuran menggunakan skala temperatur baru menunjukkan nilai 150 dan 400oG, berapakah temperatur tersebut dalam oC dan oF?

8. Sebatang baja dipanaskan dalam oven dari temperatur awal 20oC ke temperatur akhir 175oF. Dengan melakukan perhitungan lengkap dan proses konversi satuan yang perlu, tentukan:(a) temperatur awal baja, dalam oR dan K(b) kenaikan temperatur baja selama pemanasan, dalam oF dan K

9. Atmosfer bumi mempunyai tekanan yang disebut tekanan atmosfer (patm).(a) Berapa harga tekanan absolut dari patm standar?(b) Di lokasi mana dapat kita dapatkan patm standar?(c) Bila Bandung berada di ketinggian 750 m di atas permukaan laut, berapa patm Bandung?

10. Sebuah manometer berisi merkuri pada temperatur 25oC menunjukkan nilai 56,38 cm. Salah satu ujung manometer tersebut terbuka ke udara luar. Percepatan gravitasi lokal adalah 9,8 m/s2. Sedangkan tekanan atmosfer adalah 101,78 kPa. Bila massa jenis merkuri pada temperatur 25oC adalah 13.534 kg/m3, hitunglah tekanan absolut yang diukur oleh manometer tersebut dalam kPa dan bar.

11. Dinding rumah mengalirkan panas ke luar atau ke dalam (tergantung perbedaan temperatur dalam dan luar) dengan laju aliran panas 4500 kJ/jam per oC beda temperatur luar dan dalam. Tunjukkan laju aliran panas dinding rumah tersebut dalam:(a) K beda temperatur luar dan dalam,(b) oF beda temperatur luar dan dalam, dan(c) oR beda temperatur luar dan dalam.

Jumlah soal: 11 soal.

Jawab:1. Sistem : suatu objek yang diamati/dianalisisSistem terbuka : sistem yang bisa dilewati oleh masa dan energiContoh : automobile engine, turbin uap, turbin gas, pesawat jet, water heater, nozzle, difuserSistem tertutup : sistem yang hanya bisa dilewati oleh energy, masa tidak bisa lewat batasContoh : Gas di dalam silinder piston, balon udara yang dipanaskan, gas di dalam tabung tertutup, aliran listrik dari baterai, rumah hijau.2. Besaran primer : besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain. Besaran sekunder : besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok atau besaran yang didapat dari penggabungan besaran-besaran pokok.