sifat zat murni
Post on 07-Jun-2015
1.637 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Property Thermodinamik Zat Murni Dan Karakteristik Gas Ideal
Beberapa hal penting :Zat murni dan prosesnyaDiagram sifat (Property) untuk zat murniMenggunakan kwalitas untuk menentukan sifat campuranKarakteristik untuk gas ideal
STATE PRINCIPLE
Terdapat dua sifat intensive thermodinamik yang bebas untuk digunakan menggambarkan keadaan (state) suatu sistem zat murni
Sifat (properti) Intensive dan Extensive
• Nilai extensive property tergantung pada massa system.
• Nilai intensive property tidak tergantung pada massa system.
• Pengelompokannya ;
Po, To, Vo, mo
P1
T1
V1
m1
P2
T2
V2
m2
P0 = P1 = P2 Intensive Prop
T0 = T1 = T2 Intensive Prop
V0 V1 V2 Extensive Prop
m0 m1 m2 Extensive Prop
• specific volume:
v = V/m v0 = v1 = v2 Intensive Property
Intensive and Extensive Properties
Property Extensive Intensive
Mass m -
Temperature - T
Pressure - P
Volume V v = V/m (specific volume)
Internal Energy U u = U/m (specific internal energy)
Enthalpy H h = H/m (specific enthalpy)
• beberapa extensive property dapat dibuat intensive (specific) dengan membaginya dengan massa.
Zat Murni
• Adalah yang kandungannya secara kimia hanya satu jenis (cont., O2, CO2,H2O).
• Mungkin berada pada lebih satu fase (cont, padat, cair dan gas)
Campuran dari salju, es, air dan uap air
termasuk zat murni
Perubahan fase dalam diagram T-v
• Pemanasan dengan tekanan konstan dalam Piston-silinder pada P = 1 atm
Perubahan fase dalam diagram T-v
• Pemanasan pada tekana konstran dalam Piston-silinder pada P = 2 atm
Hasil Proses Pada Tekanan Konstan Untuk Air
Perubahan fase dalam diagram T-v
• Daerah dalam Diagram T-v
Perubahan fase pada diagram P-v
• Daerah-daerah dalam P-v Diagram• Note directions of Isotherms
Vapor Dome - region encompassing the two-phase, vapor-liquid equilibrium region
Saturated vapor line
Saturated liquid line
Phase Diagram (PT-coordinates)
P
T
Solid PhaseRegion
LiquidPhaseRegion
Superheated G asPhase Region
M eltingCurve
T rip leState
CriticalState
GAS @ gGAS
State d
W eight
LIQUID
GAS
W eight
LIQUID @ a
P
T
g
P
T
g
d
P
T
g
d
a
Superheated Vapor
Compressed Liquid
Constant Temperature Process
Q
P
T
b
Gas @ bGas @ b
Q
GAS
STATE f
LIQUID
Q
GASLIQUID
Q
P
T
bf
P
T
bfa
Superheated Vapor
Subcooled Liquid
Constant Pressure Process
Saturation and Quality
• Notasi Property (Subscripts):– L = Saturated Liquid (e.g., vL and uL)– V = Saturated Vapor (e.g., vV and uV)– LV = perbedaan antara nilai saturated vapor dan liquid
(e.g., vLV = vV - vL)– SAT = Saturated Mixture (TSAT and PSAT)
Saturation and Quality
• Quality (x): fraksi massa dari Saturated Vapor
Quality adalah relatif terhadap perbedaan garis horisontal untuk P-V dan T-v diagrams
Sehingga spesific volume pada quality x adalah :
)( fgfav vvxvv
Saturation and Quality • Specific Volume (v) dari campuran Saturated Liquid
Vapor dengan quality xv = vL + x(vV - vL)
• Quality dari Saturated campuran Liquid Vapor dengan Specific Volume (v)
L L
V L LV
v v v vx
v v v
Saturation and Quality
• Menentukan fase jika:– P = 100 kPa dan v = 0.001000 m3/kg– P = 100 kPa dan T = 1000C– P = 100 kPa dan v = 1.0000 m3/kg
Compressed (Subcooled) Liquids
P = 1000 kPa & T = 1050C
PSAT(1050C) = 122.35 kPa
selama P > PSAT(T)
Compressed Liquid
T = 700F & P = 14.7 psia
TSAT(14.7 psia) = 2120F
selama T < TSAT(P)
Subcooled Liquid
• Subscript CL = Compressed Liquid: e.g., vCL
Tabel Temperatur table (disebut juga sebagai saturation table)
Dua sifat (properties) yang saling tergantung dalam kubah uap (daerah dua fasa)
• temperatur dan tekanan relatif unik. Mengetahui T berarti mendifinisikan P dan sebaliknya.
Tabel tekanan (dikenal juga sebagai saturation table) Iterpolasi
•Jika diketahui suatu nilai yang tidak ada dalam tabel maka, diperlukan perhitungan interpolasi
•Interpolasi adalah teknik mencari nilai diantara dua nilai dalam tabel. Contoh teknik interpolasi adalah sbb :
3 kPa 4 kPa3,5 kPa
45,67 m3/kg 34,80 m3/kgvg m3/kg
43
45,3
80,3467,45
80,34
gv
Superheated Vapor
T = 4000C & P = 3000 kPaTSAT (3000 kPa) = 233.90C
Since T > TSAT(P) Superheated Vapor
Superheated Vapor
Gases
• Antara molekulnya relatif berjauhan
• Memiliki density yang rendah
• Dapat terkompresi
Ideal Gas Law
• Konstanta Universal Gas ( ): semua gas memiliki nilai yang sama.
• Particular Gas Constant (R): setiap gas memiliki nilai yang berbeda.
R
Other Equations of State
• Van der Waals’ equation
• Redlich-Kwong Equation
• Benedict-Webb-Rubin Equation of State
• Virial Equation of State
2v
a
bv
RTP
RK
1 / 2RK RK
aRTP
v b v v b T
20
0 0 2 2 3 6 3 2 2
CRT 1 (bRT a) a 1 / vP (B RT A ) c exp
v T v v v v T v
2RT B C
P 1 ......v v v
TUGASTUGAS
Lengkapi tabel dibawah ini. Zatnya merupakan air murni. Tulis juga bagaimana cara mendapatkannya!
TUGASTUGAS
Suatu wadah berisi 1 kg air cair dan 1 kg uap pada keadaan seimbang pada 0.3 MPa.
1. Berapakah temperature dari campuran ini C?
2. Jika dibuat pada tekanan konstan dan temperatur dinaikkan sampai 310 C, berapakah perubahan volumenya?
3. Perlihatkan hal tersebut dalam Pv diagram.
top related