HUKUM 1 THERMODINAMIKA. Agung Ari Wibowo S.T., M.Sc Politeknik Negeri Malang

dokumen-dokumen yang mirip
II HUKUM THERMODINAMIKA I

BAB III STUDI PENGARUH PERUBAHAN VARIABEL TERHADAP KONSEKUENSI KEGAGALAN

ENTROPI. Untuk gas ideal, dt dan V=RT/P. Dengan subtitusi dan pembagian dengan T, akan diperoleh persamaan:

FIsika TEORI KINETIK GAS

AZAS TEKNIK KIMIA (NERACA ENERGI) PRODI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

TRANSFER MOMENTUM FLUIDA DINAMIK

BAB TEORI KINETIK GAS

LTM TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA Pemicu

FISIKA DASAR HUKUM-HUKUM TERMODINAMIKA

MODUL KULIAH : MEKANIKA FLUIDA DAN HIROLIKA

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

IV GAS IDEAL. Tujuan Instruksional Khusus: Mahasiswa mampu menjelaskan karakteristik gas ideal dan implementasinya dalam proses-proses termodinamika

MODUL 1.02 ALIRAN FLUIDA

HIDRODINAMIKA BAB I PENDAHULUAN

BAB 1 Energi : Pengertian, Konsep, dan Satuan

LTM TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA Pemicu

LAJU ALIRAN MASSA DAN DEBIT ALIRAN (Ditujukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Mesin Fluida)

MODEL ABSORPSI MULTIKOMPONEN GAS ASAM DALAM LARUTAN K 2 CO 3 DENGAN PROMOTOR MDEA PADA PACKED COLUMN

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN LEVEL DAN INTERLOCK STEAM DRUM DENGAN DUA ELEMEN KONTROL DI PT. INDONESIA POWER UBP SUB UNIT PERAK.

BAB 14 TEORI KINETIK GAS

RANCANGAN KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR (SATUAN ACUAN PERKULIAHAN) Kode MK/SKS : TM 322/2 SKS

Ditulis Guna Melengkapi Sebagian Syarat Untuk Mencapai Jenjang Sarjana Strata Satu (S1) Jakarta 2015

SIMULASI PROSES EVAPORASI BLACK LIQUOR DALAM FALLING FILM EVAPORATOR DENGAN ADANYA ALIRAN UDARA

FENOMENA PERPINDAHAN LANJUT

BAB II DASAR TEORI. m (2.1) V. Keterangan : ρ = massa jenis, kg/m 3 m = massa, kg V = volume, m 3

1. Pada gambar dibawah ini, tekanan hidrostatis yang paling besar berada pada titik. a. A b. B

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Definisi fluida

KONSEP DASAR THERMODINAMIKA

KIMIA FISIKA I TC Dr. Ifa Puspasari

Lampiran 1 Hasil pengukuran nilai densitas terhadap peningkatan suhu (penelitian pendahuluan)

Teori Kinetik Gas Teori Kinetik Gas Sifat makroskopis Sifat mikroskopis Pengertian Gas Ideal Persamaan Umum Gas Ideal

NME D3 Sperisa Distantina BAB V NERACA PANAS

Pengantar Oseanografi V

8. FLUIDA. Materi Kuliah. Staf Pengajar Fisika Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya

Diktat TERMODINAMIKA DASAR

Mempelajari grafik gerak partikel zat cair tanpa meninjau gaya penyebab gerak tersebut.

Soal Teori Kinetik Gas

FENOMENA PERPINDAHAN. LUQMAN BUCHORI, ST, MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNDIP

(Indra Wibawa D.S. Teknik Kimia. Universitas Lampung) POMPA

FISIKA FLUIDA YUSRON SUGIARTO, STP, MP, MSc yusronsugiarto.lecture.ub.ac.id. Didit kelas D: Arga kelas G:

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

V. BIOREAKTOR SISTEM KONTINYU. Kompetensi: Setelah mengikuti kuliah mahasiswa dapat menyusun alur proses kontinyu dalam bioreaktor

Arus Listrik dan Resistansi

Teori Kinetik Gas. C = o C K K = K 273 o C. Keterangan : P2 = tekanan gas akhir (N/m 2 atau Pa) V1 = volume gas awal (m3)

Aliran Fluida. Konsep Dasar

PERENCANAAN ULANG DAN PEMILIHAN POMPA INSTALASI DESTILATE WATER PADA DESALINATION PLANT UNIT 6 DI PT PJB UNIT PEMBANGKITAN GRESIK

BAB II PRINSIP-PRINSIP DASAR HIDRAULIK

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK KIMIA IV DINAMIKA PROSES PADA SISTEM PENGOSONGAN TANGKI. Disusun Oleh : Zeffa Aprilasani NIM :

Macam Aliran : Berdasarkan Cara Bergerak Partikel zat cair :

LABORATORIUM TEKNIK KIMIA SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Definisi Fluida

BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

FLUIDA DINAMIS. GARIS ALIR ( Fluida yang mengalir) ada 2

MODUL- 2. HIDRODINAMIKA Kode : IKK.365 Materi Belajar -2

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

MEKANIKA FLUIDA. Ferianto Raharjo - Fisika Dasar - Mekanika Fluida

SIMULASI PROSES EVAPORASI BLACK LIQUOR DALAM FALLING FILM EVAPORATOR (FFE) DENGAN ADANYA ALIRAN UDARA DITINJAU DARI PENGARUH ARAH ALIRAN UDARA

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Modul Praktikum Penentuan Karakterisasi Rangkaian Pompa BAB II LANDASAN TEORI

Oleh: STAVINI BELIA

Fisika Umum (MA101) Zat Padat dan Fluida Kerapatan dan Tekanan Gaya Apung Prinsip Archimedes Gerak Fluida

PERHITUNGAN NERACA PANAS

Bab 4 Analisis Energi dalam Sistem Tertutup

PERTEMUAN VII KINEMATIKA ZAT CAIR

BAB I PENDAHULUAN. Pengolah an Kimia

INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA UJIAN TENGAH SEMESTER GASAL

KAJIAN EKSPERIMEN COOLING WATER DENGAN SISTEM FAN

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG

MEKANIKA FLUIDA DI SUSUN OLEH : ADE IRMA

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Model Dinamika Sistem Fluida

Gambar 4.21 Grafik nomor pengujian vs volume penguapan prototipe alternatif rancangan 1

BAB II DASAR TEORI. ke tempat yang lain dikarenakan adanya perbedaan suhu di tempat-tempat

SET 04 MEKANIKA FLUIDA. Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan.

BAB II LANDASAN TEORI. bisa mengalami perubahan bentuk secara kontinyu atau terus-menerus bila terkena

BAB II TEORI ALIRAN PANAS 7 BAB II TEORI ALIRAN PANAS. benda. Panas akan mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang

sifat-sifat gas ideal Hukum tentang gas 3. Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor

Remedial UB-2 Genap Fisika Kelas XI Tahun Ajaran 2011 / 2012 P

W = p V= p(v2 V1) Secara umum, usaha dapat dinyatakan sebagai integral tekanan terhadap perubahan volume yang ditulis sebagai

Kinetika Reaksi Homogen Sistem Reaktor Alir (Kontinyu)

TEORI KINETIK GAS (II) Dr. Ifa Puspasari

TUTORIAL III REAKTOR

KESETIMBANGAN ENERGI

BAB IV PRINSIP-PRINSIP KONVEKSI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

LEMBAR KERJA SISWA TEORI KINETIK GAS. Mata Pelajaran : Fisika Kelas/ Semester : XI / II. Nama Kelompok:

Bab VIII Teori Kinetik Gas

Edy Sriyono. Jurusan Teknik Sipil Universitas Janabadra 2013

METODOLOGI PENELITIAN. Waktu dan Tempat Penelitian. Alat dan Bahan Penelitian. Prosedur Penelitian

BAB II DASAR TEORI. Energy balance 1 = Energy balance 2 EP 1 + EK 1 + U 1 + EF 1 + ΔQ = EP 2 + EK 2 + U 2 + EF 2 + ΔWnet ( 2.1)

Rencana Pembelajaran Kegiatan Mingguan (RPKPM).

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

FIsika FLUIDA DINAMIK

DINAS PENDIDIKAN KOTA PADANG SMA NEGERI 10 PADANG Besaran dan Satuan

BAB IV KAJIAN CFD PADA PROSES ALIRAN FLUIDA

PRARANCANGAN PABRIK ACRYLAMIDE DARI ACRYLONITRILE MELALUI PROSES HIDROLISIS KAPASITAS TON/TAHUN BAB II DESKRIPSI PROSES

DINAMIKA FLUIDA II. Makalah Mekanika Fluida KELOMPOK 8: YONATHAN SUROSO RISKY MAHADJURA SWIT SIMBOLON

ANALISA HIDROLIK SISTEM LIFTER PADA FARM TRACTOR FOTON FT 824

Fisika Umum (MA-301) Sifat-sifat Zat Padat Gas Cair Plasma

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

FENOMENA PERPINDAHAN. LUQMAN BUCHORI, ST, MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNDIP

Cara Menggunakan Tabel Uap (Steam Table)

Transkripsi:

HUKUM 1 THERMODINAMIKA Agung Ari Wibowo S.T., M.Sc Politeknik Negeri Malang

Jumlah energi yang diperlukan untuk menaikan 1 derajat satuan suhu suatu bahan yang memiliki massa atau mol 1 satuan massa atau mol Kapasitas panas Satuan : Bisa dirumuskan J/gr K atau J/mol K atau bentuk satuan yang lain C = dq dt = n d H dt atau = n du dt

Pada Proses Volume Konstan Q = n U C = dq dt Kapasitas panas dari sebuah bahan pada volume konstan dinyatakan dalam symbol (Cv), dimana Cv didefinisikan sebagai : Kapasitas Panas pada Volume Konstan Cv = U T v du = Cv dt ===> V konstan T2 U = න Cv dt T1 T2 Q = n U = n න Cv dt T1 = n Cv T

Kapasitas Panas pada Tekanan Konstan Pada Proses Tekanan Konstan Q = n H Kapasitas panas dari sebuah bahan pada tekanan konstan dinyatakan dalam symbol (Cp), dimana Cp dirumuskan : C p = H T dh = C p dt ===> P konstan p T2 H = න C p dt T1 Q = n H = n න = n C p T T2 T1 C p dt

Kapasitas panas sebagai fungsi suhu dinyatakan dalam bentuk Kapasitas Panas pada Tekanan Konstan C p R = A + BT + CT2 + DT 2 T2 Q = nr න A + BT + CT 2 + DT 2 T1 Nilai konstanta A, B, C dan D adalah tertentu dan berbeda untuk setiap zat. (Appendiks C buku Smith Van Ness) dt

Neraca Massa dan Energi Untuk Sistem Terbuka

Ilustrasi sistem terbuka Ilustrasi sistem tertutup Perbedaan system terbuka dan tertutup Continuous Stirred Tank Reactor Reactor Batch

Sistem Terbuka Pada sistem terbuka terdapat beberapa besaran yang digunakan, yaitu Laju alir massa ( m = kg/s) Laju alir mol (n = mol/s) Laju alir volume ( q = m 3 /s) Kecepatan aliran (v = m/s) Jika sebuah pipa memiliki inside diameter (ID), maka luas penampang (A) dari pipa tersebut dinyatakan dalam A = π 4 ID 2 Laju alir volume (q) diperoleh sebagai hasil kali antara kecepatan dengan luas penampang pipa q = v x A

Laju alir massa (m) diperoleh dari hubungan antara massa, volume dan densitas. Dimana Sistem Terbuka m = ρ x q m = ρ x v x A Laju alir mol (n) diperoleh dengan membagi laju alir massa dengan berat molekul dari bahan (Mr) n = ρ x v x A Mr

Liquid incompressible (ρ = konstan) mengalir secara steady dalam sebuah pipa yang diameternya bertambah seiring dengan panjang pipa. Pada titik 1 (d=2,5 cm) kecepatannya 2 m/s, dan diameter titik 2 adalah 5 cm. Hitung Problem Kecepatan pada titik 2 Perubahan energi kinetic dari titik 1 ke 2

Laju alir massa yang masuk dan keluar dari control volume dinyatakan dalam persamaan Neraca Massa Untuk Sistem Terbuka Control Surface dm dt + m = 0 m = m 3 m 2 m 1 m = ρ x v x A dm dt + (ρ v A) = 0

dm dt + (ρ v A) = 0 Steady state = akumulasi massa dalam sistem sama dengan nol ( (ρ v A) = 0) Neraca Massa Untuk Sistem Terbuka (Steady State) ρ 3 v 3 A 3 ρ 2 v 2 A 2 ρ 1 v 1 A 1 = 0 Karena nilai dari densitas berbanding terbalik dengan volume (V) v 3 A 3 V 3 v 2A 2 V 2 v 1A 1 V 1 = 0 Control Surface Persamaan Kontinuitas

Besarnya perubahan energi didalam control volume sebanding dengan energi yang masuk dan keluar dari control volume tersebut Persamaan Umum Neraca Energi Setiap massa bahan mengandung energi total yang terdiri dari U + 1 2 v2 + zg Total energi yang dibawa oleh suatu massa bahan adalah (U + 1 2 v2 + z) x m. Jika dalam terdapat aliran keluar dan masuk pada sistem Control Surface U + 1 2 v2 + zg m

Jumlah akumulasi energi dalam sistem juga dipengaruhi oleh besarnya panas (Q) dan kerja (W) Persamaan Umum Neraca Energi Kerja : d(mu) dt = U + 1 2 v2 + zg m + Q + W 1. Work Flow : Kerja yang terasosiasi dengan aliran fluida yang masuk dan keluar dari sebuah system 2. Work Shaft (Ws) : Energi mekanik selain Work Flow yang dibutuhkan untuk menggerakan suatu aliran, bisa dilakukan oleh pengaduk, pompa atau kompresor

Work Flow Dimana pada titik masuk dan keluar fluida tersebut memiliki properti yang terdiri dari P,V,U,H dan sebagainya. Jika fluida ini digerakan oleh sebuah piston yang melawan tekanan konstan P. Kerja total yang dilakukan oleh piston ini adalah PV m dimana tanda menunjukan perbedaan kerja masuk keluar sistem.

Jumlah akumulasi energi dalam sistem juga dipengaruhi oleh besarnya panas (Q) dan kerja (W) Persamaan Umum Neraca Energi d(mu) dt = U + 1 2 v2 + zg m + Q + W Maka dapat dituliskan sebagai berikut d(mu) dt = U + 1 2 v2 + zg m + Q PV m + Ws U + PV = H d(mu) dt + H + 1 2 v2 + zg m = Q + Ws

Persamaan Umum Neraca Energi Proses Steady State d(mu) Proses Steady dt d(mu) dt = 0 + H + 1 2 v2 + zg m = Q + Ws H + 1 2 v2 + zg m = Q + W s nilai kedua ruas dibagi dengan laju alir massa (m) H + 1 2 v2 + zg = Q + W s m H + 1 2 v2 + zg = Q + W s Nilai semua besaran (termasuk Q dan W s ) dalam persamaan baru ini dalam satuan Energi/massa