Postingan

Latihan soal evaluasi zat

Gambar
Di bawah ini adalah sebuah tabel dengan dua besaran termodinamika yang diketahui. Lengkapilah cell yang kosong dengan menggunakan tabel termodinamika untuk mengetahui sifat zat yang ditanyakan.: Berikut adalah jawaban dari soal diatas

Penukar Kalor (Heat Exchangers)

Oleh Tri Ayodha Ajiwiguna File lengkap (dengan gambar dan persamaan) dalam pdf:   Penukar kalor Penukar kalor (Heat exchanger) adalah suatu perangkat yang berfungsi untuk memindahkan kalor dari satu medium ke medium lainnya. Banyak sekali aplikasi dari penukar kalor yang digunakan pada industri dan domestik seperti radiator pada kendaraan bermotor dan evaporator pada AC. Jika ditinjau dari jenis fluidanya, penukar kalor dapat dikelompokkan menjadi liquid-liquid, gas-liquid, dan liquid-gas. Pada penukar tidak terjadi pemindahaa/pencampuran massa, yang terjadi hanya pertukaran energi kalor. Semua heat exchanger mengalirakan setidaknya dua fluida yaitu panas dan dingin. Fluida dingin akan menyerap kalor dari dluida yang panas, sedangkan fluida yang panas akan melepaskan kalor ke fluida yang dingin seperti pada gambar 1. Gambar 1. contoh penukar kalor sederhana. Pada gambar terlihat bahwa fluida A mengalami pemanasan dengan menyerap kalor dari fluida B sehingga temperaturnya menjadi nai

Sifat termodinamika: Superheated Gas

Gambar
Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Keadaan superheated adalah keadaan ketika zat dalam fasa gas dengan temperatur di atas temperatur saturasinya atau dengan tekanan di bawah tekanan saturasinya. Contohnya adalah air pada tekanan 100 kPa memiliki temperatur saturasi sekitar 99.6 o C. Jika uap air pada tekanan tersebut memiliki temperatur lebih tinggi dari nilai tersebut, misalnya 105 o C, maka dinamakan superheated gas. Apabila yang ditinjau adalah tekanannya maka uap air dengan temperatur 99.6 o C dengan tekanan di bawah 100 kPa, misalnya 80 kPa, maka ini juga disebut dengan superheated gas. Hal ini dikarenakan pada tekanan 80 kPa air akan mendidih di temperatur sekitar 93 o C. Untuk mengetahui besaran penting termodinamika untuk keadaan fasa superheated maka digunakan superheated gas. Contoh: Berapakan volume spesifik air jika tekanannya adalah 100 kPa dengan temperatur 400 o C? Air dengan keadaan seperti di atas jelas superheated karena temperaturnya di atas temperatur saturasinya. Gambar 1.

Sifat termodinamika: Saturasi

Gambar
Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Keadaan saturasi dapat dikatakan keadaan mendidih, di mana temperatur suatu fluida akan tetap (tidak naik) jika dipanaskan. Pada saat air mendidih di tekanan 1 atm, walaupun kita panaskan maka air akan tetap pada temperatur sekitar 100 o C. Hal ini dikarenakan kalor yang diberikan pada air digunakan untuk mengubah fasanya dari fasa cair ke gas (uap). Gambar 1 menunjukkan potongan tabel sifat zat air berdasarkan tekanannya. Pada tekanan 100 kPa, air (liquid) mendidih di temperatur 99.6 o C. Dengan fakta ini, dapat dikatakan bahwa pada tekanan 100 kPa maka temperatur saturasinya adalah 99.6 o C. Dalam tinjauan tekanan, maka dapat dikatakan bahwa air akan mendidih di 99.6 o C jika tekanannya di 100 kPa. Pada temperatur 99.6 o C air tidak akan medidih jika tekanannya lebih besar dari 100 kPa dimana keadaan ini merupakan compressed liquid . Gambar 1. Temperatarur saturasi air pada tekanan 100 kPa Keadan saturasi (jenuh) dimulai dari saturasi cair kemudian campura

Sifat termodinamika: Subcooled/Compressed Liquid

Gambar
Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Subcooled liquid adalah keadaaan fluida pada saat temperaturnya dibawah titik saturasinya (titik didihnya. Sedangkan compressed liquid adalah keadaan fluida pada saat tekanannya lebih besar dari pada tekanan saturasinya. Sebenarnya keduanya adalah sama hanya tinjauannya yang berbeda. Jadi compressed liquid sama dengan subcooled liquid. Untuk dapat memperkirakan nilai dari besaran termodinamika pada keadaan ini maka tabel compressed liquid digunakan. Sebagai contoh jika air pada tekanan 5 MPa dan temperatur 40 o C. Dengan menggunakan tabel ini maka dapat dengan mudah didapatkan bahwa volume spesifiknya adalah 0,0010056 m 3 /kg (gambar 1). Dengan cara yang sama maka besaran lainnya pun bisa didapatkan. Namun tabel untuk compressed liquid ini sangat terbatas karena tekanan terendah yang ada pada tabel tesebut adalah 5 MPa sehingga untuk tekenan dibawah itu perlu cara lain.  Gambar 1. Penggunaan tabel compressed liquid Untuk tekanan yang tidak ada di tabel compre

Variabel termodinamika: Temperatur, Tekanan, volume spesifik, energi dalam, entalpi

Gambar
Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Termodinamika merupakan salah satu cabang ilmu fisika penerapannya cukup banyak seperti mesin otomotif, pendingin udara, lemari es, radiator dan lain sebagainya. Untuk menganalisis proses yang terjadi secara termodinamika ada beberapa variabel penting yang harus dipahami agar lebih mudah memahami konsep termodinamikanya. Dalam tabel sifat (properti) termodinamika yang berkaitan dengan fasa (subcooled, saturasi, dan superheated) ada beberapa variable penting yang ditunjukkan, yaitu: tekanan, temperatur, volume spesifik, energi dalam dan entalpi. A. Temperatur Panas dan dingin suatu benda dapat dirasakan dengan mudah dengan indra manusia. Namun, indra manusia sangatlah relatif dan terbatas. Sebagai contoh panasnya air mungkin dirasankan hangat oleh sebagian orang dan sangat panas bagi sebagian orang lainnya. Di sisi lain indra manusia tidak dapat digunakan untuk panas yang ekstrem contoh suhu api, knalpot, dll. Oleha karena itu variabel temperatur dibutuhkan a

Fasa Subcooled, Saturasi, dan Superheated

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Dalam fluida, fasa zat dapat dibagi menjadi tiga fasa, yaitu: subcooled/compressed liquid, saturasi (jenuh), dan superheated. Untuk membedakan ketiga fasa tersebut, perhatikan penjelasan dibawah ini: Subcooled atau compressed liquid adalah keadaan fluida pada fasa cair namun temperaturnya dibawah titik didih. Sebagai contoh: pada tekanan 1 atm, air (fasa cair) akan memiliki titik didih di sekitar 100 o C. Jika pada tekanan yang sama namun temperaturnya dibawah 100 o C maka fasa air tersebut adalah subcooled. Misalkan ada segelas air diletakkan disebuah ruangan dan temperatur air tersebut 27 o C, maka air tersebut dalam keadaan subcooled atau compressed liquid. Subcooled dan compresed liquid adalah hal yang sama. Jika ada air dengan temperatur 100 o C tapi tekanannya diatas 1 atm maka air tersebut tidak mendidih. Hal ini disebut dengan compressed liquid, yaitu tekanannya lebih besar dari pada tekanan saturasinya. Saturasi (jenuh ) adalah keadaan fasa suatu za