TERMODINAMIKA

PUSTAKA Van Ness, Introduction Chemical Engineering Thermodynamic. Koretsky,M.D., 2004, Engineering and Chemical Thermodynamics, John Wiley & Sons Inc.

I. PENDAHULUAN Arti Termodinamika ( Thermodynamic) Thermo = panas Dynamic = perubahan Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari energi (panas) dan perubahannya. Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau perubahan.

Sistem, lingkungan dan batas sistem Sistem adalah bagian dari alam atau sesuatu yang khusus diperhatikan untuk ditinjau. Bagian alam diluar sistem disebut lingkungan (surrounding). Batas antara sistem dan lingkungan disebut batas sistem (system boundary) Antara sistem dan lingkungan terdapat interaksi Perpindahan massa Perpindahan energi panas dan kerja

Sistem termodinamika : Sistem tertutup ( closed system) yaitu suatu sistem dimana hanya terjadi perpindahan energi, tidak terjadi perpindahan massa dari atau ke lingkungannya. Sistem terbuka ( open system ) yaitu suatu sistem dimana selain terjadi perpindahan energi juga terjadi perpindahan massa dari atau ke lingkungannya.

3. Sistem terisolasi (isolated system ) yaitu suatu sistem dimana tidak terjadi perpindahan energi maupun massa dari atau ke lingkungannya. Sistem ini tidak dipengaruhi oleh perubahan-perubahan lingkungannya.

Dasar-dasar Termodinamika Diambil dari : Ilmu Fisika Matematika, sebagai langkah penyelesaian setiap persoalan termodinamika. Pada umumnya satuan yang dipakai dalam perhitungan termodinamika mengikuti Satuan British ( Satuan Inggris) walaupun pada akhirnya hasil akhir tersebut dapat dikonversikan kedalam satuan metrik (Satuan Internasional, Satuan Amerika)

Satuan dasar dan Satuan turunan Satuan dasar( dimensi dasar ) : Dimensi –dimensi yang lain merupakan turunan dari dimensi dasar tersebut dan disebut dimensi turunan. Dimensi Simbol Satuan SI Satuan Britsh Panjang L Meter (m) feet (ft ) Massa m Kilogram (kg) Pound (lb) Waktu t Detik (s) Second (s)

Dimensi Turunan Kecepatan = panjang/waku , satuan m/s Percepatan = kecepatan/waktu, satuan m/s2 Volume = panjangxpanjangxpanjang, satuan m3 Spesific volume = volume/massa , satuan m3/kg

Gaya simbol F satuan : lbf ,dyne, erg

-Satuan Inggris (Satuan British) : 1 lbf adalah gaya yang dipakai untuk menahan/mendorong massa sebesar 1 lbm pada daerah atau tempat yang mempunyai percepatan gravitasi bumi g ( ) 1 lbf = 1 lbm. g ft/s2.C Karena percepatan gravitasi bumi tergantung pada letak dipermukaan bumi (tidak tetap), sedangkan faktor konversi satuan harus tetap maka diambil angka percepatan gravitasi rata-rata di 45 o Lintang Utara dipermukaan bumi,

Temperatur Celcius membuat skala termometer berdasarkan pada ; - air membeku pada 76 cmHg , skala 0 - air mendidih pada 76 cmHg , skala 100 Termometer Celcius ( Centigrade) dipakai sebagai dasar penentuan termometer yang lain.

Tekanan Tekanan adalah gaya per satuan luas permukaan yang dikenai oleh gaya tersebut. C = faktor konversi satuan, yaitu :

Satuan tekanan : Atmosfer 1 atmosfer diekuivalenkan dengan tekanan rata rata udara di permukaan laut. 1 atm = 101,325 pa. Tekanan dalam teknik 2 bentuk : Tekanan absolut , psia Tekanan gauge, psig

P absolut = Pgauge + Pbar Ptotal = tekanan alat + Pbar Tekanan barometer adalah besarnya tekanan udara di sekitar kita yang ditunjukkan oleh barometer.

Tenaga a. Energi potensial (Ep) Satuan International : Ep = m.g.Z Satuan Inggris : b. Energi kinetik ( Ek ) Satuan International :

Kerja Simbol W Satuan :Btu, ft lbf, kalori dW = F ds

Panas Simbol Q Satuan ; Btu, ft lbf, kalori Panas dan kerja hubungannya dibuktikan oleh percobaan Joule. 1 Btu didefinisikan panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 0F pada 1 lbm air. 1 Btu = 778 ft lbf 1 Btu = 252 kalori

Contoh Air dipompa dari sebuah tangki berketinggian 20 ft, kecepatan 1668 lbm/j kedalam suatu tangki penyimpan dengan ketinggian 200 ft . Untuk mencegah pembekuan karena udara yang dingin dipasang suatu pemanas berkapasitas 5000 BTU/j. Panas hilang dari sistem dianggap tidak ada. Dalam sistem terjadi perubahan entalpi sebesar 7413,5 BTU/j. Berapa tenaga pompa yang digunakan untuk memompa air.