7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 1/16
TermodinamikaHukum I termodinamika, hukum ii termodinamika,
entropi
Dosen penguji : Dr. Mursyidah, Msc.
oleh :
kelompok 1
FITRI AZIZA 13321032
!"#AMAT RA$MADI 133210%&%
'(TRI MA!)ITA$ 13321023*
M(+$T) ADA-T 'RATAMA 13321013
!$I-TA $"RFI-/ITA 13321023*
jurusan teknik perminyakan Iiid
universitas islam riau
t.a 2014/2015
pekanar!
DAFTAR ISI
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 2/16
DAFTAR ISI......................................................................................... 2
PEMBAHASAN..........…………………………………………………............. 3
BAB IV HUKUM I TERMODINAMIKA……………………….................... 3
A. +onoh soa %.................................................................................... 3
. +onoh soa %.11................................................................................. %
+. +onoh soa %.12.................................................................................
BAB V HUKUM II TERMODINAMIKA…………………………………….. 8
A. +onoh ............................................................................................ &
BAB VI ENTROPI.............................................................................................. 10
A. +onoh .3........................................................................................... 10
. +onoh .11......................................................................................... 12
PEMBAHASAN
HUKUM I TERMODINAMIKA
2
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 3/16
CONTOH 4.5
!e4uah pison 4e4as gese5an diguna5an unu5 6e64eri5an e5anan 5onsan se4esar
400kPa di daa6 se4uah siinder 4erisi uap yang a7anya 4erada pada 200° C dngan
8ou6e 2m3
. $iungah e6peraur a5hirnya ji5a3500kJ 5aor dia64ah5an 9dengan
6engguna5an 5onsep enapi.
Di5eahui : ' ¿400kPa=0,4 Mpa
T 1 ¿200° C
V ¿2m3
Q ¿3500kJ
Dari Ta4e +;3:
h1 < 2860,5 kJ / Kg
v s < 0,5342m3/ Kg
Dianya : T 2 ?
Dija7a4 :
• Mencarih2
Q < (h2−h1 ) m
3500kJ < (h2−2860,5 kJ / Kg ) m
3500kJ < (h2−2860,5 kJ / Kg ) (3,74 Kg )
3500 kJ
3,74 Kg < h2−2860,5 kJ / Kg
936kJ / Kg < h2−2860,5 kJ / Kg
h2 < 936kJ / Kg+2860,5 kJ / Kg
h2 < 3796,5 kJ / Kg
"
m=V
vs
¿ 2m
3
0,5342m3/ Kg
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 4/16
• Meaui inerpoasi dari Ta4e +;3 pada P=0,4 MPa dan h=3796,5kJ / Kg yaiu
dengan niai :h1=3702,4 kJ / Kg
padaT
1=600℃
h2=3926,5 kJ / Kg pada T 2=700℃
Ma5a,
T 2 ¿( h−h1
h2−h
1) (T
2−T
1 )+T 1
¿(3796,5 kJ / Kg−3702,4 kJ / Kg3926,5 kJ / Kg−3702,4 kJ / Kg ) (700℃−600℃ )+600℃
¿( 94,1 kJ / Kg
224,1kJ / Kg ) (100℃ )+600℃
¿ (0,42 ) (100℃ )+600℃
¿642℃
Keterangan
P ¿ tekanan( Mpa)
T ¿ temperatur (° C )
V
m
(¿¿ 3)¿volume¿
Q ¿kalor (kJ )
M ¿massa( Kg)
h ¿entalpi spesifik (kJ / Kg)
v s
Kg
m3/¿
¿volume spesifik ¿
4
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 5/16
CONTOH 4.!!
$iungah 4esar nya usaha yang di4uuh5an unu5 6ene5an udara daa6 se4uah siinder
4erinsuasi dari 8ou6e ft 3
6enjadi 8ou6e 1,2 ft 3
.e6peraur dari e5anan a7a nya
6asing 6asing adaah 0 ℉ dan 30 psi.
Di5eahui :
1=¿V ¿ ft
3
2=¿V ¿ 1,2 ft
3
1=¿T ¿ 0 ℉
P¿ 30 psi
=on8ersi !auan
1 psi < 1%% lbf / ft 2
, 6a5a 30 psi < %320 lbf / ft 2
0>F < %0 ? 0 < 10 >R
Ta4e ;2 'roperi dari e4erapa Maca6 @as Idea
@as
Massa
Moar
R C p C vk
5B5gC= ;4B46>R 5B5gC= uB46>
R
5B5gC= uB46>
R
udar
a
2&,* 0,2&0 3,3% 1,003 0,2%0 0,1 0,11 1,%0
0
Dianya : E
a7a4 :
Ma5a :
5
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 6/16
2−¿u1
u¿¿
T 2−T 1−W =m ¿
"
(nu5 6encari niai 6assa 5ia guna5an persa6aan gas idea :
PV =mRT
m=
PV
RT
m=
(4320 lbf / ft 2) (6 ft
3)
(53,34 ft −lbf /lbm−° R )(510° R)=0,9535 lbm
!ehingga didapaT 2 yaiu :
V 1
V 2¿¿
6 ft 3
1,2 ft 3
¿¿
T 2=T 1 ¿
¿970.9 ° R
Ma5a a5hir nya didapa usaha yang di4uuh5an unu5 6ene5an udara daa6se4uah siinder
yaiu :
−W =m C v(T 2−T 1)
W =(−0,9535 lbm)(0,171 Btu/ lbm−° R)(970.9° R−510° R)
¿(−0,9535 lbm)(0,171Btu/ lbm−° R)(460,9 ° R)
< −75,1 Btu
Keterangan
#
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 7/16
1=¿V ¿ ou6e 9 ft
3
2=¿
V ¿ ou6e 9 ft
3
1=¿T ¿ Te6peraur 1 9 ℉
2=¿T ¿ Te6peraur 2 9 ℉
E < (saha 9u
P¿ Te5anan 9 psia
Ruara < 53,34 ft −lbf /lbm−° R
CONTOH 4.!#
Air 6engair daa6 se4uah pipa yang dia6eernya 4eru4ah dari 20 66 6enjadi %0 66. ji5a
daa6 4agian 4erdia6eer 20 66 air 6e6ii5i 5ecepaan %0 6Bs,enu5anah 5ecepaanyadaa6 4agian %0 6Bs. hiung juga u5s 6assanya .
Di5eahui : D1 < 20 66
< 0.02 6
D2 < %0 66
< 0.0% 6
1 < %0 6Bs
Gair < 1000 5gB63
Dianya : 2
6 ɸ
Dija7a4 :
dari persa6aan 5oniniuias unu5 siuasi airan una5 :
A1V 1 = A2V 2
$
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 8/16
! (0,02)4
[¿¿ 2]¿
9%0 <
! (0,04)4
2
Ma5a :
V 2
<
[ ! (0 "02)
4
2
](40)
[ ! (0 "04)
4
2
]
V 2
<0,01256
0,001256
V 2
< *,*& 6Bs
< 10 6Bs
!edang5an u5s 6assanya :
6 < G Aɸ 11
< 1000 5gB63
! (0,02)4
[¿¿2]¿
$4%"
< 12,5gBs
Keterangan
A < #uas per6u5aan 962
< =ecepaan 96Bs
D < Dia6eer 96
G < Massa jenis 95gB63
H < 3,1%
6 < Fu5s 6assa 95gB s ¿
%
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 9/16
HUKUM II TERMODINAMIKA
CONTOH 5.&
!e4uah 6esin carno dioperasi5an dengan udara, dengan 6engguna5an si5us yang
diunju5an daa6 @4r. ;12. Tenu5anah eisiensi er6a dan 5euaran usaha dari seiap
si5us operasi.
P
T =500 K
80 KPa
T =300k
10m3 /kg v
'(r. 5!#
&
2
"
41
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 10/16
Pen)e*e+a,an
"isiensi er6anya diperoeh se4esar :
#=1− T $
T % < 1
−300 K
500 K
=0,4
aau %0
(nu5 6encari 4esarnya 5e5uaan usaha 5ia dapa 6enenu5an 5aor yang dia64ah5an
sea6a proses e5spansi e6peraure 5onsan dan 6enenu5anw dari η < W&Q H <
'l( % . =ia peroeh ( % dari ho5u6 pera6a dengan 6engguna5an ) u=0 :
( % ='2−3=∫ Pv= RT % =∫v2
v3
v
v = RT % In
v3
v2
(nu5 6encari v2 pera6a;a6a 5ia harus 6encari
v1:
v1= RT 1
P1
= (287J /kgK )(300 K )
80000 Pa =1,076m
3/kg
Meaui 94.49) 5ia6e6peroeh :
v2=v1=(T 1T
2 )1/ (k −1)
< (1,076m3/kg)( 300 K
500 K )
1 /(1,4−1)
< 0,300 63B5g
De6i5ian juga, v3=v4(T 4 /T 3)1/(k −1)
< (10m3/kg)( 300 K
500 K )
2,5
< 2,&* 63B5g.
adi,
( % =(287 J / kgK ) (500 K ) ln 2,789m 3/kg
0,300m 3/kg
=320,0
5jB5g
A5hirnya, 4esarnya usaha unu5 seiap si5us adaah '=#( % =(0,4 ) (320,0)=128
5B5g
Keterangan
W =usahanetto (kW )
10
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 11/16
Q % = perpinahan kalor ari penampang temperatur tinggi
Q $= perpinahan kalor ari penampang temperaturrenah
#=efisienthermal ( )
C*P=Coeffi+ient of Performan+e ataukoefisien kiner,a
T % = penampang temperatur tinggi ( K )
T $= penampang temperatur renah ( K )
P=tekanan ( Pa )
v=volume spesifik ( m3
kg )
R=tetapan uara( kJ
kgK )
ENTROPI
CONTOH &.3
11
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 12/16
(angi conoh .1 dengan 6engasu6si5an 5aor;5aor spesii5 yang 4er8ariasi.
(dara ersi6pan di daa6 se4uah 8ou6e 5o5oh yang erinsuasi pada 20' dan 200 k(a.
)euah roda payun*, yan* dimasukkan kedalam volume terseut,
melakukan $20 k+ usaha pada udara. +ika volumenya adalah 263, hiungah
5enai5an enropi dengan 6engansu6si5an 5aor spesii5 5onsan.
Di5eahui :
T < 20'
< 2*3 =
' < 200 =pa
E < 20 5
< 263
R < 0,2& 5J95g.=
+ < 0,1 5J95g =
Dianya : ) - ?
a7a4 :
−W =). =m (u2−u1)
m= PV
RT
¿ (200kPa ) (2m
3)
(0,287 kJ
k g / K ) (293 K )
¿4,76kg
Ma5a hu5u6 pera6a dapa diuis5an :
12
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 13/16
Di5eahui 9diperoeh pada 2*3 = dari a4e;a4e gas 6eaui inerpoasi
a. u1=209,1
kJ
kg
4. s1
°=1,678 kJ kg/K
u2=−W
m +u1=
−720
4,76 +209,1=360,4
kJ
kg
!eanjunya, dengan 6engguna5an niai ini unu5u2 5ia dapa 6ea5u5an inerpoasi
unu5 6e6peroeh
a. T 2 < 501,2 K
4. s2
°=222,2 kJ
kg/K
Te5anan pada 5eadaan 2 diperoeh dengan 6engguna5an persa6aan gas idea :
P2
T 2=
P1
T 1
P2= P1
T 2
T 1
P2=200kPa
501,2 K
293
¿342,1 kPa
adi peru4ahan enropinya se4esar :
) -=m(s2
°−s1
°− R ln P2
P1
)
¿
¿4,76 kg ¿ 2,222
kJ
kg/K −1,678
kJ
k g / K −0,287 ln
342,1 kPa
200kPa ¿
1"
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 14/16
<1,856
kJ
K
Keterangan
• P=tekanan ( Pa )
• T =temperature ( K )
• ) u= Perubahanenergi( kJ
kg )
• ) -= perubahan entropi(
kJ
K )
• s1
°=entropi spesifik tabulasi( kJ kg/K )
• '=usaha spesifik (
kJ
kg)
• k =konstanta kalor spesifik (tanpa satuan)
CONTOH &.!!
Tur4in daa6 conoh .10 di asu6si5an &0 persen eesien. Tenu5anah enropi dan
e6peraure dari 5eadaan a5hir. uaah s5esa proses nyaa ini pada diagra6 T-s.
Di5eahui : P1=2 psi
P2=140 psi
T < 1000 ℉
W -=1748
#T =0,8
Dianya :T
2an-
2
a7a4 :
14
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 15/16
•W a=#T W s
W a=(0,8 )(1748 Btu
se+ )W a=1398 Btu
se+
•h2=h1−W a /m
h2=1531
Btu
lbm−
1398Btu /se+
4 lbm/se+
h2=1182 Btu
lbm
• T
2=−( h2−h
h2−h
1)(280−240)+280
<−( 1186−1182
1186−1168 ) (40 )+280
< −( 0.22 ) (40 )+280
¿271℉
!eanju nya 5ia 6ea5u5an inerpoasi unu5 6encari niai !2 dengan6engguna5an a4e +;3", dengan
TK < 2%0
Ty < 2&0
!K < 2.102&
Ty < 2.0
• -
2=(T 2−T 0T 1−T 0) (- 0−- 1 )+- 1
-2=
(271−240
280−240
)(2.1028−2.0775 )+2.0775
!2 < 2,0**
15
7/21/2019 Tugas Termodinamika Kel 1
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-termodinamika-kel-1 16/16
1#
Recommended