7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
1/26
[Type text] Page 1
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun haturkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan kurina-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Makalah mata kuliah
termodinamika tentang Neraca Energi ini tepat pada waktunya.
Hambatan, keterbatasan, serta tantangan yang dihadapi penulis dalam
penyusunan karya tulis ini begitu banyak, sehingga keberhasilan penyusunan karya
tulis ini merupakan buah dari kerjasama, dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu,
penulis mengucapkan terimakasih setulus-tulusnya kepada :
1. Orang tua penyusun, yang selalu mengalirkan doa, dan dukungan moril, sertamateril sehingga karya tulis dapat diselesaikan.
2. Dosen Pembimbing, dalam hal ini dosen termodinamika, Ibu Wulan, yangsenantiasa memberi arahan serta bimbingan.
3. Rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Kimia FTUI yang telahmemotivasi dan mendukung penyusunan laporan ini.
Tak lupa, kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT, Tuhan yang telah
menciptakan alam semesta beserta isinya. Oleh karena itu, penulis menyadari bahwa
dalam karya tulis ini masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan. Maka, penulis
mengharapkan umpan balik seperti kritik, saran, serta komentar pembaca.
Depok, Maret 2013
Penyusun
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
2/26
[Type text] Page 2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ...................................................................................... 1
DAFTAR ISI ..................................................................................................... 2
JAWABAN PERTANYAAN ..........................................................................
Pertanyaan 1 ......................................................................................... 3
Pertanyaan 2 ......................................................................................... 5
Pertanyaan 3 ......................................................................................... 8
Pertanyaan 4 ......................................................................................... 11
Pertanyaan 5 ......................................................................................... 15
Pertanyaan 6 ......................................................................................... 21
Pertanyaan 7 ......................................................................................... 26
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 27
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
3/26
[Type text] Page 3
1. A piston-cylinder device contains steam initially at 1 MPa, 450oC and 2,5 m3.Steam is allowed to cool at constant pressure until its first starts condensing.
Show the process on a p-v and p-T diagram with respect to saturation lines
and determine (a) the mass of the steam, (b) the final temperature, and (c)
the amount of heat transfer
Diketahui:
Kondisi awal:
Fase : steam
p = 1 MPa
T = 450oC
V = 2,5 m3
Kondisi akhir:
Fase: saturated steam
pakhir= pawal= 1 MPa
Ditanyakan: proses dalam diagram p-V dan p-T serta:
a) Massa uapb) Suhu akhirc) Jumlah dari kalor yang ditransfer
Jawab:
Langkah pertama yang dilakukan sebelum menyelesaikan soal ini adalah
dengan menentukan asumsi-asumsi yang digunakan. Asumsi-asumsi yang
digunakan dalam mengerjakan soal ini adalah:
Karena tidak ada aliran masuk atau keluar sistem, maka sistem adalah sistemtertutup
Massa tidak berubah terhadap waktu sehingga keadaan dikatakan dalamkeadaan tunak (steady state)
Tidak ada kerja yang diberikan kepada sistem (W = 0) Tidak ada perubahan kecepatan dalam sistem sehingga energi kinetik tetap
(=0)
Gambar 1. Skema Proses Sistem
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
4/26
[Type text] Page 4
Tidak ada perubahan ketinggian dalam sistem sehingga energi potensial tetap(=0)Persamaan neraca energi untuk sistem ini dapat disederhanakan menjadi:
Proses ini dapat digambarkan dalam diagram pV dan p-T:
Gambar 2. Proses dalam Diagram P-v dan P-T
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
5/26
[Type text] Page 5
a) Massa dari uap dapat diketahui dengan cara membagi volumenya padakondisi awal yang diketahui dari soal dengan volume spesifik pada kondisi
awal yang bisa didapatkan dari steam table. Pada p = 1 MPa, suhu uap
jenuhnya adalah 179,89oC. Suhu uap lebih tinggi dibandingkan suhu uap saat
keadaan jenuh, sehingga dapat disimpulkan bahwa fase uap pada kondisi awal
adalah superheated steam. Volume spesifik awal pun dicari dari tabel
superheated steam untuk tekanan 1 MPa dan suhu 450oC, yang didapatkan
sebesar 0,3304 m3/kg. Massa uap didapatkan sebesar:
b) Keadaan akhir uap adalah uap jenuh dengan tekanan 1 MPa. Oleh karena itu,
suhu akhir pun diperoleh dari steam tableuntuksaturated steam pada p = 1
MPa, yakni sebesar
c) Untuk menyelesaikan neraca energi agar jumlah kalor yang dilepas dapatdiketahui, maka dibutuhkan data energi dalam untuk masing-masing keadaan.
Pada kondisi awal, didapatkan bahwa energi dalam untuk superheated steam
pada tekanan 1 MPa dan suhu 450oC adalah sebesar 3371,2 kJ/kg. Pada
kondisi akhir, energi dalam untuksaturated steampada tekanan 1 MPa adalah
sebesar 2777,1 kJ/kg. Nilai-nilai tersebut kemudian disubstitusikan ke dalam
neraca energi sehingga didapatkan jumlah kalor yang dikeluarkan dari sistem:
Tanda minus menyatakan bahwa kalor dikeluarkan dari dalam sistem ke
lingkungan.
2. Steam enters a nozzle operating at steady state at 30 bar, 320, with a velocity
of 100 m/s. The exit pressure and temperature are 10 bar and 200C,respectively. The mass flow rate is 2 kg/s. Neglecting heat transfer and
potential energy, determine :
(a) the exit velocity, in m/s.
(b) the inlet and exit flow areas, in cm
179,89o
C
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
6/26
[Type text] Page 6
Diketahui :
Ditanya:
a. Kecepatan alir exit(m/s)b. Flow areas inletdan exit(cm2)
Jawab :
Menentukan basisBasis : 1 sekon
Menuliskan persamaan kesetimbangan neraca energi dan asumsinyaPersamaan Neraca Energi : EinEout= Esistem
Asumsi :1. Sistem merupakan sistem terbuka (open system), karena terdapat aliran
massa.
2. Steady state (E=0), pada soal diketahui dan karena tidak dipengaruhi oleh
waktu. 3. P=0, karena tidak ada perbedaan ketinggian
4. Q=0, karena tidak ada kalor yang diserap ataupun dilepas sistem
5. W=0, karena tidak ada kerja yang dihasilkan ataupun diberikan sistem
Dari asumsi yang diberikan, maka persamaan neraca energi menjadi :
EinEout= 0 Penyelesaian masalah
Gambar 3. Skema Proses dan Data yang Diketahui
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
7/26
[Type text] Page 7
Dengan melihat padasteam table (Michael J.Moran and Howard N. Shapiro),
didapatkan nilai entalpi dan volume spesifik dari setiap kondisi.
Kondisi 1:
P = 30 barTsat= 233,9C
T1=320C
T1> Tsat, sehingga pada kondisi ini fase yang terbentuk adalahsuperheated
steam.
Oleh karena itu, nilai entalpi dan volume spesifiknya diambil dari
tabel superheated, dan didapatkan :
Kondisi 2:
P = 10 barTsat= 179,9C
T1=200C
T1> Tsat, sehingga pada kondisi ini fase yang terbentuk adalahsuperheated
steam.
Oleh karena itu, nilai entalpi dan volume spesifiknya diambil dari
tabel superheated dan didapatkan :
9 a. Menghitungvelocity (v) pada kondisi 2
H yang didapat dari tabel masih dalam per satuan massa, sehingga harus
dikalikan dengan massa steam (m), yaitu 2 kg.
v v v 9 v
Jadi velocity pada kondisi dua (exit) sebesar 664,08 m/s.
1 J = N.m
= (kg. m. s-2).m
= kg.m.s-2
v
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
8/26
[Type text] Page 8
b. Menghitungflow areas () dalam cm, pada kondisi inlet (1) dan exit (2)Untuk dapat mengetahui luas di inlet dan exit sistem, kita dapat menggunakan
persamaan debit (Q).
v vVolume yang diberikan padasteam tableadalah volume spesifik (volume per
satuan massa), sehingga harus dikalikan dengan massa steam (m), yaitu 2 kg.
v Kondisi 1 (inlet):
Kondisi 2 (exit): Jadi, flow areaspada bagian inletsebesar 17 cm/s dan pada bagian exit
sebesar 6,2 cm/s.
3. A feedwater heater operates at steady state with liquid water entering at inlet
1 at 7 bar, 42oC, and a mass flow rate of 70 kg/s. A separate stream of water
enters at inlet 2 as two-phase liquid-vapor mixture at 7 bar with a quality of
98 %. Saturated liquid at 7 bar exits the feedwater heater at 3. Ignoring heat
transfer with the surroundings and neglecting kinetic and potential energy
effects, determine the mass flowrate, in kg/s, at inlet 2.
Diketahui :
3Saturated Liquid
( 7 bar, 42oC)
= 70 kg/s1 Saturated Liquid(
7 bar)SSSSS
2
Mixing Vapor Liquid(7 bar) X = 0,98 = ?
Saturated Liquid
( 7 bar, 42oC)
= 70 kg/sSaturated Liquid( 7
bar)
SISTEM1 3
Gambar 4. Skema Proses dan Data yang Diketahui
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
9/26
[Type text] Page 9
Ditanya :
Laju alir massa pada titikinlet2 ()Jawab:Langkah Pertama untuk menyelesaikan permasalahan pada sistem di atas
adalah dengan membuat asum-asumi yang sesuai untuk mempermudah
penyelesaian.
Asumsi :1. Sistem volum control tunak2. Perubahan energi kinetik dan potensial diabaikan3. Perpindahan kalor dan kerja sistem diabaikan
Menentukkan Basis : 1 sekonSehingga,
Membuat Neraca Kesetimbangan Massa Sistem Tunak
Menghitung Entalpi Spesifik ( ) di setiap aliran dengan bantuan SteamTables Aliran 1 (42oC, 7 bar = 7 x 105 Pa)
Mengecek kondisi saat tekanan 7 bar. Dari data tabel, diketahui bahwa
Tsat (7 bar) = 165oC, Oleh karena Tsat > T1, maka kondisi air adalah
Gambar 5. Diagram T-v Proses Sistem
P konstan = 7 bar
Gambar 5. Diagram Proses P-v
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
10/26
[Type text] Page 10
sub-cooled. Kondisi tersebut dapat dihitung menggunkan tabel
saturated water temperatur.
Dari tabel di atas didapat data sebagai berikut :
Persamaan koreksi dari datasaturated tableuntuksub-cooled:
9
9
Aliran 2 (saturated water, 7 bar, x =0,98)
Gambar . 6 Steam Table
9
9 9
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
11/26
[Type text] Page 11
9
9 9
9 Aliran 3 (saturated liquid, 7 bar) 9 Neraca Kesetimbangan Energi :
Setelah memasukan asumsi-asumsi, maka persamaa di atas menjadi:
Subtitusi persamaan (1) ke persamaan (2)
9 9 999
4. Steam flows steadily through an adiabatic turbine. The inlet conditions ofthe steam are 10 MPa, 450C, and 80 m/s, and the exit conditions are 10 kPa
92 percent quality, and 50 m/s. The mass flow rate of the steam is 12 kg/s.
Basis : 1 s
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
12/26
[Type text] Page 12
Determine (a) the change in kinetic energy, (b) the power output, and (c) the
turbine inlet area.
Diketahui :
Ditanya :
a. Perubahan Energi Kinetik pada sistem turbin (b. Daya yang dihasilkan oleh turbinc. Luas penampang inlet turbin
Jawab:
Langkah-langkah penyelesaian:
Menentukan basisBasis : 1 sekon
Menuliskan persamaan kesetimbangan neraca energi dan asumsinyaPersamaan Neraca Energi : EinEout= Esistem
Menentukkan asumsi-asumsi yang sesuai :1. Sistem merupakan sistem terbuka (open system), karena terdapat aliran
massa.
2. Steady state (E=0), pada soal diketahui dan karena tidak dipengaruhioleh waktu.
3. P=0, karena tidak ada perbedaan ketinggian
Gambar. 7 Skema Proses Sistem dan Data yang Diketahui
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
13/26
[Type text] Page 13
4. Q=0, karena adiabatik yaitu tidak ada kalor yang diserap ataupun dilepas
sistem
Dari asumsi yang diberikan, maka persamaan neraca energi menjadi :EinEout= 0
Penyelesaian masalahDengan melihat padasteam table (ASME), didapatkan nilai entalpi dan
volume spesifik dari setiap kondisi.
Kondisi 1:P = 10 MPa Tsat= 311,0C
T1=450C
T1> Tsat, sehingga pada kondisi ini fase yang terbentuk adalah
superheated steam.
Oleh karena itu, nilai entalpi dan volume spesifiknya diambil dari
tabel superheated, dan didapatkan :
9 Kondisi 2:
P = 10 kPa = 0,01 MPaTsat= 45,81C
Diketahui bahwa 9 , sehingga pada kondisi dua terdapat duafase, yaitu pada keadaan saturated liquid dan saturated vapor, dimana .Dari tabel saturated, maka nilai entalpi dan volume spesifik dari
masing-masing fase didapatkan, yaitu :
9 9 Sehingga diperoleh :
99 9 9 9 a. Menghitungperubahan energi kinetik
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
14/26
[Type text] Page 14
Jadi, perubahan energi kinetik yang dihasilkan sebesar -23400 J. Tanda negatif
menandakan bahwa pada kondisi 2 memiliki kecepatan yang lebih kecil
dibandingkan pada kondisi 1.
b. Menghitung power (Watt) pada kondisi 2 (output)EinEout= 0
9 Basis yang digunakan adalah 1 sekon, sehingga power yang dihasilkan : /sJadi, power yang dihasilkan pada turbine sebesar (10,17MW).
c. Menghitung luas permukaan turbine pada kondisi 1 (inlet area)Untuk dapat mengetahui luas dari inlet sistem, kita dapat menggunakan
persamaan debit (Q).
v
vVolume yang diberikan padasteam tableadalah volume spesifik (volume per
satuan massa), sehingga harus dikalikan dengan massa steam (m), yaitu 12 kg.
1 J/s = 1 W
= 10-6 MW
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
15/26
[Type text] Page 15
v
9
Basis yang digunakan adalah 1 sekon, sehingga luas turbine pada kondisi 1
(inlet):
Jadi, luas turbine pada kondisi 1 (inlet) adalah 44,6 5. Ammonia gas enters the reactor of a nitric acid plant mixed with 30% more
dry air than is required for the complete conversion of the ammonia to
nitric oxide and water vapor. If the gases enter the reactor at 348.15 K
(75oC), if conversion is 80%, if no side reactions occur, and if the reactor
operates adiabatically, what is the temperature of the gases leaving the
reactor? Assume ideal gases.
Gambar 8. Diagram Proses
Jawab:
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
16/26
[Type text] Page 16
Reaksi fasa gas: 4 NH3+ 5 O24 NO + 6 H2O Menentukkan asumsi-asumsi :
1. Sistem bersifat terbuka2. Steady-state3. Adiabatis (Q = 0)4. Tidak ada kerja yang dilakukan atau diberikan pada sistem (W = 0)5. Tidak ada reaksi samping yang terjadi.
Menentukkan basis : 4 mol NH3 Menganalisa kondisi-konsis tiap specimen :
Analisa Reaktan: Basis: 4 mol NH3 memasuki reaktor. mol O2yang memasuki reaktor = 5 mol x = 6,5 mol. mol N2yang memasuki reaktor = 6,5 mol x = 24,45 mol.
Analisa Proses: mol NH3yang bereaksi = mol NO yang terbentuk = 4 mol x =
3,2 mol.
mol O2yang bereaksi = 5 mol x = 4 mol. mol uap air yang terbentuk = 6 mol x = 4,8 mol. Perhitungan Entalpi:
Overall Energy Balance : E = Q + W (H+P+K)H = 0
Hf O2pada 298,15 K = 0
Untuk mencari Hf NH3, NO, dan H2Odigunakan Tabel C-4 dari buku
Intoduction to Chemical Thermodyamics 6th
Edition karangan J.M
Smith dkk.
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
17/26
[Type text] Page 17
Gambar 9. Snapshot Tabel C-4
Hf NH3pada 298,15 K =
46110 J/mol
Hf NOpada 298,15 K = 90250 J/mol
Hf H2Opada 298,15 K = 241818 J/molH
o298 = (4 mol x Hf NO) + (6 mol x Hf H2O)(4 mol x Hf NH3)
= 905468 JKonversi 80 %, H
o298 = 905468 J) = 724374,4 J
H = Ho
R+ Ho
298+ HoP = 0
PerhitunganHeat Capacity:Untuk mencari Cp dari NH3, O2, N2,NOdan H2O digunakan Tabel E.1
dari buku Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering
6th
Editionkarangan David M. Himmelblau.
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
18/26
[Type text] Page 18
Gambar 10. Snapshot Tabel E-1
Cp NH3= 35,15 + (2,954 x 10-2) T + (0,4421 x 10-5) T2(6,686 x 10
-9) T
3J/g mol
oC
Cp NO = 29,5 + (0,8188 x 10-2) T (0,2925 x 10-5) T2+ (0,3652 x 10
-9) T
3J/g mol
oC
Cp N2= 29 + (0,2199 x 10-2) T + (0,5723 x 10-5) T2(2,871 x 10-9) T3J/g mol oC Cp O2= 29,1 + (1,158 x 10-2) T (0,6076 x 10-5) T2
+ (1,311 x 10-9
) T3J/g mol
oC
Cp H2O = 33,46 + (0,688 x 10-2) T + (0,7604 x 10-5) T2(3,593 x 10
-9) T
3J/g mol
oC
Cp reaktan = (24,45 mol x Cp N2) + (4 mol x Cp NH3) (6,5 mol x Cp O2) J/ oC= 1038,8
(24,72 x 10
-2) T
(11,812 x 10
-5) T
2
(88,418 x 10-9) T3J/ oC Cp produk = (24,45 mol x Cp N2) + (0,8 mol x Cp NH3) (2,5 mol x Cp O2)+ (3,2 mol x Cp NO) + (4,8 mol x Cp H2O) J/
oC
= 1064,928(16,557 x 10-2) T (15,541 x 10-5) T2(88,345 x 10-9) T3J/ oC
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
19/26
[Type text] Page 19
Perhitungan Suhu Akhir: ( ) 9
=
* -
+
* -
+
* -9 +J ( ) 9= 9 * - + * - +* -9 +J H = HoR+ Ho298+ HoP = 0
Ho
P =
(H
oR+ H
o298)
Ho
P = = 776947,704 J9 [ ] [ ]* -9 +J= 776947,704 J
Gambar 11. Snapshot Penentuan T2dengan Software EzyPascal
T2= 704oC = 977,15 K
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
20/26
[Type text] Page 20
6. What mass of steam initially at 130oC is needed to warm 200 g of water in a100-g glass container from 20.0
oC to 50.0
oC?
Diketahui:
Ditanya :
massa uap yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu airJawab:
Massa uap air bisa didapatkan dengan menggunakan azas Black yangberbunyi:
Dimana Q dapat dijabarkan menjadi:
dengan m adalah massa, c adalah kalor jenis dan T adalah perubahan suhu.
Pada saat perubahan fase terjadi, maka persamaan yang digunakan adalah:
dengan L adalah kalor laten. Pada perubahan fase dari uap ke cair, tanda
minus digunakan di depan persamaan karena uap melepaskan kalor agar dapat
berubah fase menjadi cairan.
Gambar 12. Skema Proses dan Data yang Diketahui
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
21/26
[Type text] Page 21
Pada sistem ini, diasumsikan bahwa suhu antara gelas dan air adalah sama dan
suhu gelas juga akan naik sebanyak kenaikan suhu yang dialami oleh air di
dalam gelas. Perubahan fase pada saat pencampuran air dan uap dapat
digambarkan dalam diagram:
Pada sistem, yang bertindak sebagai penerima kalor adaah air dan gelas,
sedangkan yang bertindak sebagai pelepas kalor adalah uap. Oleh karena itu,
azas Black yang digunakan untuk menyelesaikan soal dapat dijabarkan
kembali menjadi:
Tanda minus digunakan karena uap melepaskan kalor. Untuk menyelesaikanpersamaan azas Black di atas, maka dibutuhkan data kalor jenis air, uap dan
gelas serta kalor laten pengembunan:
cs= 2010 kJ/kgoC Ls= 2,26 x 106kJ/kg cw= 4190 kJ/kgoC cg= 837 kJ/kgoC
Data-data tersebut kemudian dimasukkan ke dalam persamaan azas Black:
9 9 9 9
Gambar 13. Skema Perubahan Fase
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
22/26
[Type text] Page 22
9 9
7.A well-insulated pistoncylinder assembly is connected by a valve to an airsupply line at 8 bar, as shown in Fig. P4.68.Initially, the air inside the cylinder
is at 1 bar, 300 K, and the piston is located 0.5 m above the bottom of the
cylinder. The atmospheric pressure is 1 bar, and the diameter of the piston
face is 0.3 m. The valve is opened and air is admitted slowly until the volume
of air inside the cylinder has doubled. The weight of the piston and the
friction between the piston and the cylinder wall can be ignored. Using the
ideal gas model, plot the final temperature, in K, and the final mass, in kg, ofthe air inside the cylinder for supply temperatures ranging from 300 to 500 K.
Diketahui :
1. Tekanan pada katup penyuplai udara = 8 bar2. Tekanan udara di dalam silinder = 1 bar3. Suhu udara di dalam silinder = 300 K4. L = 0,5 meter5. Tekanan atmosfer = 1 bar6. Dpiston = 0,3 meter7. Volume udara di dalam silinder saat akhir = 2 kali volume udara di dalam
silinder saat awal
8. Udara rangeTsuplay= 300 K500 K
= 10,9 g
Gambar 14. Skema Proses Sistem
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
23/26
[Type text] Page 23
Ditanya :
Plot Diagram massa udara masuk dengan rangeTsuplay= 300 K500 KJawab :
Langkah-langkah penyelesaina:
Menentukkan asumsi-asumsi yang sesuai:1. Untuk volume kontrol yang ditunjukkan, Qcv= 02. Efek energi kinetik dan potensial dapat diabaikan3. Bobot piston dan gesekan antara piston dan silinder dapat diabaikan4. Asumsi udara adalah gas ideal
Membuat analisa proses :Udara secara perlahan-lahan dimasukan ke dalam piston silinder terisolasi
sampai volume di dalam silinder terisolasi sampai volume di dalam silinder
menjadi 2 kali lipat.
Tujuan : Membuat grafik temperature akhir dan massa dalam silinder untuksuatu rangeTsuplayyang di berikan.
Neraca energi:
Karena Qcv = 0, maka hikonstan
Kombinasi neraca massa dan energi :
Untuk menghitung kerja di asumsikan bahwa tekanan di silinder adalah
tekanan di atmosfir, karena proses berlangsung lambat dan asumsi 3 berlaku
maka :
Dari data yang telah di ketahui :
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
24/26
[Type text] Page 24
| |
Dari table A.22 buku moran pada T1 =300K ui = 214.07 kj/kgTsuplay = 300 K hi = 300,19 kj/kg
Dengan menggunakan model gas ideal maka di dapatkan m1 dan m2 sebagaiberikut :
9 | | ( )
Dengan mengkombinasikan dan menyusun ulang data-data yang telah di
hitung ke persamaan 1 di dapatkan:
Persamaan 2 dan 3 dapat diselesaikan dengan metode iterasi danmenggunakan data-data dari table A.22 buku moran. Sebagai contoh :
Untuk Tsuplay = 300 K T2 = 300 K
Maka, M2 = 0.0821 kg
Dengan cara yang sama dapat di peroleh grafik Temperatur akhir VS
berbagai Range.
Tsuplay dan grafik massa akhir VS berbagai Temperatur suplay, sebagai
berikut.
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
25/26
[Type text] Page 25
Gambar 15. Grafik Temperatur akhir VS berbagai Range T suplay
Gambar 16. Grafik massa akhir VS berbagaiTemperatur
7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 2: Termodinamika Teknik Kimia
26/26
DAFTAR PUSTAKA
H.C. van Ness, and M.M. Abbott, 1989. Schaums Outline of Theory and Problem
Thermodynamics, 2th
ed. New York: McGraw Hill.
Himmelblau, David M. 1996. Basic Principles and Calculations in Chemical
Engineering,
6th
ed. New Jersey: Prentice Hal
J.M. Smith, H.C. van Ness, and M.M. Abbott (SVA), 2001. Introduction to Chemical
Engineering Thermodynamics, 6th
ed. New York: McGraw Hill.
myweb.loras.edu/.../...
Moran, Michael J., Shapiro, Howard N. 2006. Fundamentals of Engineering
Thermodynamics 5th ed, England: John Wiley & Sons, Inc
www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9781848823747-
c1.pdf