MeChaNiCal EnGiNeeRing Of UNSRI

TERMODINAMIKA DASAR

TEKNIK MESIN UNSRI

SEMESTER IV- 3 SKS

Dosen Pengajar : Ir. M. Zahri Kadir, MT

Termodinamika = Ilmu Energi = Sifat Zat materi

Kasus Termodinamika :

Energi = Exergi + Anergi

Energi Memiliki hukum pertama termodinamika, yaitu : Energi mempunyai kuantitas (dalam system tertutup dan diisolasi maka energi system tidak bertambah dan berkurang). Sedangkan hukum termodinamika kedua adalah kualitas energi.

Definisi Sistem adalah Sesuatu yang akan kita analisa dapat berupa sejumlah massa tertentu.

Bentuk Energi ada dua yaitu :

1. Energi yang tersimpan dalam dalam system

a. Dalam bentuk maksroskopik (energi yang dipengaruhi lingkungan sep. Ek, EP).

b. Dalam bentuk Mikroskopik (Energi molekuler, yang dipengaruhi susunan

struktur dan aktivitas molekuler dari system).

* Internal Energy , yaitu :

1. Sensibel (perubahan temperature)

2. Laten ( Perubahan Phase)

3. Kimia (reaksi kimia)

4. Nuklir (Reaksi inti)

2. Energi yang melintasi (berpindah) melalui system

yaitu energi yang keluar masuk system bisa dalam bentuk Kalor (Q), Kerja (W) dan aliran massa (m).

 

Sifat-sifat system

1. Sifat Intensif = tidak tergantung ukuran system.Seperti T, P, volume jenis

2. Sifat Ektensif = bergantung ukuran system. Seperti Volume, Massa

Specific Volum = V/m

Sifat-sifat zat murni :

zat murni adalah zat yang mempunyai komposisi kimia yang tetap

zat murni dapat berupa:

1. unsur tunggal.
2. Senyawa.
3. Campuran Homogen.
4. Dalam bentuk lebih dari satu phase.

Contoh soal :

1. Sebuah tanki kaku V = 0,5 m^3, R-134a dengan P = 1 MPa dan x = 0,4. Lalu dimasukkan ke tabung sehingga P di dalam tangki naik menjadi 2 MPa. Tentukan : massa refrigeran dalam tangki, jumlah kalor yang ditransfer, dan tunjukkan pada diagram P-v!

Solusi :

Dik : Seperti Gbr !

Dalam sistem tertutup m in- m out = Delta m sistem

m1=m2

Dari tabel A-12, pada 2 MPa, didapat :

Tsaturated    = 39,39 C                                 ; uf           = 104,42 kJ/kg

vf                    = 0,0008695 m^3/kg           ; ug           = 247,77 kJ/kg

vg                   = 0,0202 m^3/kg

Dari tabel A-12, pada 2 MPa, didapat :

Tsat            = 67,49 C

vf                = 0,0009878 m^3/kg          uf      =  148,02 kJ/kg

vg                = 0,0093 m^3/kg                ug     = 259,41kJ/kg

v=vf+x.vfg

= 0,0008695+0,4 (0,193305)

= 0,0086017 m^3/kg

m = V/v = 0,5/0,0086017 m^3/kg = 58,128 kg

Ein-Eout = Delta E sistem

Q = ek+Ep+u

Q = u

= m(u2-u1)

= 58,128 (192,576-161,76)

= 1791,2724 kJ

Fasa, Saturated Mixture

G lossary :

1. Proses ; Perubahan keadaan kesetimbangan sistem dari satu keadaan

kesetimbangan ke keadaan kesetimbangan lain.

2. Siklus ; Rangkaian proses dimana keadaan akhir identik dengan keadaan awal

 

 

 

exergi adalah kualitas energi, yang mempunyai kuantitas dan kualitas. sedangkan energi hanya kuantitasnya saja. energi terfokus pada hukum termodinamika pertama sedangkan exergi terfokus pada hukum termodinamika kedua. pada energi zat yang masuk dalam sistem sama dengan yang keluar dari sistem. sedangkan exergi pada saat masuk berbeda saat keluar dari sistem karena pada exergi dihitung juga lossesnya dalam sistem sehingga efisiensinya tidak 100 persen. dan exergi ini dipengaruhi oleh lingkungan sedangkan energi tidak.exergi dalam keadaan mati atau dead state adalah nol, tapi jika exergi jauh dari dead state maka exerginya besar . dead state adalah suatu keadaan dimana kondisi dalam sistem sama dengan kondisi lingkungan, sehingga exergi yang didapat adalah nol.

Aplikasi yang dapat diambil banyak sekali dalam kehidupan kita sehari-hari misalnya adalah seorang petani yang sedang mencangkul sawah dia mengeluarkan exerginya tapi disaat itu juga exergi intelektual dia juga dimanfaatkan seperti dengerin radio yang pake bahasa inggris sehingga dia dapat belajar berbahasa inggris.

contoh dalam turbin uap atau kompresor. pada saat masuk dan keluar beda exergi yang didapat karena di dalam sistem exerginya juga mengalami losses atau irreversibillty atau exergy of degradation.

Glossary:

Dead state : keadaan mati dimana exergi yang dihasilkan adalah nol. contoh, gelas yang berisi air panas adalah sistem.setelah dingin atau mencapai suhu yang sama dengan lingkungan maka itulah dead state.

system : sesuatu batasan yang akan kita amati atau analisa

SPROKET DAN RANTAI ROL

 

Sproket dan rantai rol diapliksasikan dalam travolator atau eskalator. Perbedaan antara eskalator dan travolator terletak pada pijakan lantainya. Pada eskalator menggunakan tangga sedangkan travolator menggunakan lantai datar sehingga bisa mengangkut orang sekaligus gerobak atau alat angkut yang mengunakan roda. Biasanya travolator dan eskalator ini digunakan di supermarket-supermarket yang berfungsi mengangkut orang dan barang dari satu tempat ke tempat lain dengan perbedaan tinggi.

Alat – alat yang ada dalam travolator banyak sekali di antaranya motor listrik,rantai rol, sproket dan pelumas. Motor listrik yang standar digunakan dengan spesifikasi utama tegangan listrik 110 volt, putaran motor listrik 960 rpm, frekuensi 50 Hz, daya yang digunakan sebesar 11 kW. Pada sproket yang digunakan dengan spesifikasi diantaranya dengan menggunakan dua rangkaian sproket sehingga mempengaruhi pada rantai rol yang juga menggunakan dua rangkaian dengan alasan karena beban yang diangkut dengan kapasitas standar rangkaian dua. Pelumas yang digunakan pada umumnya adalah pelumas tetes karena pelumas tetes mempunyai viskositas rendah dibandingkan dengan gemuk (istilah pasaran).

Jika travolator mengalami kelebihan beban yang diizinkan maka ada alarm sebagai pengaman dan secara otomatis ada sensor yang langsung memutuskan arus listrik ke motor listrik. Secara otomatis maka travolator akan berhenti dan tidak beroperasi. Hal ini untuk mencegah terjadinya kerusakan pada suku cadang atau unit lain.