HUKUM TERMODINAMIKA I Disebut juga Hukum kekekalan energi :

Presentasi berjudul: "HUKUM TERMODINAMIKA I Disebut juga Hukum kekekalan energi :"— Transcript presentasi:

1 HUKUM TERMODINAMIKA I Disebut juga Hukum kekekalan energi : Jumlah energi dalam suatu sistem adalah tetap Perumusan hukum termodinamika I : Walaupun energi berada dalam berbagai bentuk jumlah energi total adalah tetap, dan apabila suatu energi hilang dari satu bentuk maka pada waktu yang bersamaan energi itu berubah menjadi bentuk lain.

2 Sistem tertutup

3 Sistem Terbuka

4 Ada hubungan energi dakhil dan entalpi
Ada hubungan energi dakhil dan entalpi. Entalpi dari suatu sistem dinyatakan secara matematis dengan persamaan : U= energi dakhil P= tekanan V = volume Dalam bentuk diferensial : Integralkan diperoleh :

5 Pada keadaan 1 : Volume = V1, luas penampang pipa =A1 Panjang (l) = V1/A1 Gaya yang bekerja pada permukaan : F1=P1.A1 Kerja yang dilakukan oleh gaya ini untuk mendorong fluida sepanjang l adalah : W1=F1.l=P1.A1(V1/A1)=P1.V1 Pada keadaan 2 : Analog : W2=P2.V2

6 W merupakan jumlah kerja yang dilakukan oleh fluida :

7

8 Contoh Air pada 200 0F dipompa dari tangki penyimpanan dengan kecepatan 50 gallon/menit dengan pompa. Motor menggerakkan pompa dengan energi 2 Hp. Air melalui heat exchanger membuang panas sebanyak BTU/menit. Air ini dipompa ke tangki berikutnya dengan ketinggian 50 ft dari tangki yang pertama. Berapa suhu air masuk tangki kedua.

9 Diketahui : 1 ft3 = 7,48 gallon 1 BTU = 778 ft.lbf
1 Hp = ft.lbf/menit Steam table : 200 0F diperoleh V=0,01663 ft3/lbm 200 0F diperoleh H=167,99 BTU/lbm 100 0F diperoleh H=67,97 BTU/lbm 102 0F diperoleh H=69,96 BTU/lbm

10 PR 1 Air dipompa dari dasar sumur dengan kedalaman 15 ft, kecepatan 200 gall/j kedalam suatu tangki penyimpan dengan ketinggian 165 ft diatas tanah. Untuk mencegah pembekuan karena udara yang dingin dipasang suatu pemanas berkapasitas BTU/j. Panas hilang dari sistem BTU/j. Suhu air masuk ke tangki penyimpan 40 0F dengan menganggap air sumur 35 0F. Hitung kerja yang digunakan untuk memompa air tersebut (Hp).

11 Diketahui : rapatan air =62,4 lbm/ft3 1 ft3= 7,48 gall 1 BTU = 778 ft
Diketahui : rapatan air =62,4 lbm/ft3 1 ft3= 7,48 gall 1 BTU = 778 ft.lbf 1 Hp = 550 ft.lbf/s

12 PR 2 Udara mengalir melalui pipa horizontal. Kecepatan dan temperaturnya pada suatu tempat 100 ft/s dan 200 0F, sedangkan pada tempat yang lain 1000 ft/s. Kalau sepanjang pipa dianggap tidak ada gesekan, panas yang ditambahkan, kerja yang diberikan dan udara dianggap gas ideal, berapa temperatur di tempat kedua. Cp udara=7 BTU/lbmol.0R.

13 PR 3 Udara mengalir melalui pipa horizontal yang diameternya berubah-ubah. Kecepatan dan temperaturnya pada suatu tempat 100 ft/s dan 200 0F, sedangkan pada tempat yang lain 1000 ft/s. Kalau sepanjang pipa dianggap tidak ada gesekan, panas yang ditambahkan, kerja yang diberikan, berapa temperatur ditempat kedua. Diketahui Cp udara = 7 BTU/(lbm.0F)