bab 1 konsep dasar termodinamika.ppt

Bab 1Bab 1Konsep Dasar TermodinamikaKonsep Dasar Termodinamika

A. Termodinamika & EnergiA. Termodinamika & EnergiB. Dimensi & SatuanB. Dimensi & SatuanC. Sistem Terbuka & Sistem TertutupC. Sistem Terbuka & Sistem TertutupD. Bentuk-Bentuk EnergiD. Bentuk-Bentuk EnergiE. Sifat-Sifat Suatu SistemE. Sifat-Sifat Suatu SistemF. Kondisi / Tingkat Keadaan & KesetimbanganF. Kondisi / Tingkat Keadaan & KesetimbanganG. Proses & SiklusG. Proses & SiklusH. Postulasi KondisiH. Postulasi KondisiI. TekananI. TekananJ. Suhu & Hkm Nol TermodinamikaJ. Suhu & Hkm Nol Termodinamika

A. Termodinamika & EnergiA. Termodinamika & Energi

Termodinamika Termodinamika ilmu tentang energiilmu tentang energi Energi Energi kemampuan untuk menyebabkankemampuan untuk menyebabkan perubahanperubahan

Hukum Termodinamika yg paling mendasarHukum Termodinamika yg paling mendasar Hkm I TermodinamikaHkm I Termodinamika “ “Prinsip Kekekalan EnergiPrinsip Kekekalan Energi””

““Energi tak dpt diciptakan & dimusnahkan, namun Energi tak dpt diciptakan & dimusnahkan, namun energi dpt berubah bentuk dari suatu bentuk energi ke energi dpt berubah bentuk dari suatu bentuk energi ke bentuk energi tertentu, asalkan jumlah total energi tetap bentuk energi tertentu, asalkan jumlah total energi tetap (tdk berubah)”(tdk berubah)”

Perubahan Bentuk EnergiPerubahan Bentuk Energi Energi PotensialEnergi Potensial

Energi KinetikEnergi Kinetik

Berapa kecepatan pada Berapa kecepatan pada titik 2 ?titik 2 ?

z . g . m EP

2

K v . m . 21 E

z . g . m EP

212 z - z . g . 2 v

Perbedaan Hkm I dan IIPerbedaan Hkm I dan II Hkm I Hkm I energi hanya mempunyai energi hanya mempunyai kuantitaskuantitas ((jumlahjumlah)) saja saja Hkm II Hkm II energi selain mempunyai energi selain mempunyai kuantitaskuantitas,, juga mempunyai juga mempunyai kualitaskualitas

Proses aktual terjadi Proses aktual terjadi dalam dalam arah arah penurunan kualitas energipenurunan kualitas energi (suhu (suhu akan menunjukkan kualitas energi akan menunjukkan kualitas energi lihat Mesin Carnot)lihat Mesin Carnot)

Contoh Penurunan Kualitas EnergiContoh Penurunan Kualitas Energi Kopi panas Kopi panas akan mendingin akan mendingin

di lingkungan bersuhu rendahdi lingkungan bersuhu rendah

Namun kopi dingin Namun kopi dingin tidak tidak mungkin menjadi panas di mungkin menjadi panas di lingkungan bersuhu rendahlingkungan bersuhu rendah

Hkm I Hkm I tak dapat tak dapat menjelaskan hal inimenjelaskan hal ini

Kopi panas Kopi panas mengalami mengalami penurunan kualitas energipenurunan kualitas energi

Pendekatan Solusi MasalahPendekatan Solusi Masalah

1. Pendekatan 1. Pendekatan MikroskopikMikroskopik- mempelajari masing- mempelajari masing22 atom / molekul atom / molekul

- dipelajari dlm ilmu:- dipelajari dlm ilmu: * Teori Kinetik* Teori Kinetik

* Mekanika Statistik* Mekanika Statistik- disebut : “- disebut : “Statistical ThermodynamicsStatistical Thermodynamics””- tidak bermanfaat dlm aplikasi teknik- tidak bermanfaat dlm aplikasi teknik

2. Pendekatan 2. Pendekatan MakroskopikMakroskopik

Pendekatan Solusi MasalahPendekatan Solusi Masalah(lanjutan)(lanjutan)

2. Pendekatan 2. Pendekatan MakroskopikMakroskopik- disebut :”- disebut :”Classical ThermodynamicsClassical Thermodynamics””- cocok untuk bidang aplikasi teknik- cocok untuk bidang aplikasi teknik- kelakuan individu atom / molekul tidak- kelakuan individu atom / molekul tidak diperhatikan, materi dipandang sebagaidiperhatikan, materi dipandang sebagai suatu kontinum (suatu kontinum (infinitely divisibleinfinitely divisible

substancesubstance))

Pendekatan Solusi MasalahPendekatan Solusi Masalah(lanjutan)(lanjutan)

Dalam kontainer Dalam kontainer terdapat terdapat molekulmolekul22 gas gas

Tekanan gas (P) Tekanan gas (P) karena karena perilaku molekul gasperilaku molekul gas

Jika dipanasi Jika dipanasi molekul gas molekul gas aktif aktif shg tekanan gas shg tekanan gas akan naikakan naik

Dlm bidang teknik, yg Dlm bidang teknik, yg dipentingkan adalah tekanan dipentingkan adalah tekanan (P) gas, perilaku molekul gas (P) gas, perilaku molekul gas tdk diperhatikantdk diperhatikan

Molekul-molekul GAS

P

Aplikasi TermodinamikaAplikasi Termodinamika1. 1. Perancangan Pembangkit Listrik Perancangan Pembangkit Listrik (PLTU, PLTG, (PLTU, PLTG,

PLTGU, PLTN, PLTPB, dsb)PLTGU, PLTN, PLTPB, dsb)

2. 2. Perancangan Sistem AC & RefrigerasiPerancangan Sistem AC & Refrigerasi

3. 3. Perancangan Pemanas / HeaterPerancangan Pemanas / Heater

4. 4. Teknik Kriogenik Teknik Kriogenik (pendinginan tingkat lanjut (pendinginan tingkat lanjut untuk pencairan gas / udara)untuk pencairan gas / udara)

5. dll5. dll

Aplikasi TermodinamikaAplikasi Termodinamika(lanjutan)(lanjutan)

B. Dimensi & SatuanB. Dimensi & Satuan DimensiDimensi u/ mencirikan suatu kuantitas tertentu u/ mencirikan suatu kuantitas tertentu SatuanSatuan u/ menunjukkan besarnya suatu u/ menunjukkan besarnya suatu

dimensidimensi

Dimensi dibedakan menjadi 2, yaitu :Dimensi dibedakan menjadi 2, yaitu : 1. Dimensi 1. Dimensi PrimerPrimer / / DasarDasar 2. Dimensi 2. Dimensi SekunderSekunder / / TurunanTurunan

Satuan digolongkan menjadi :Satuan digolongkan menjadi : 1. Satuan 1. Satuan SISI 2. Satuan 2. Satuan InggrisInggris ( (BritishBritish))

Dimensi Primer / DasarDimensi Primer / Dasar

NoNo DimensiDimensi SISI BritishBritish11 Massa (M)Massa (M) kilogram (kg)kilogram (kg) pound massa pound massa

(lbm)(lbm)22 Panjang (L)Panjang (L) meter (m)meter (m) foot (ft)foot (ft)

33 Waktu (t)Waktu (t) detik; second detik; second (s)(s)

detik; second detik; second (s)(s)

44 Suhu (T)Suhu (T) Kelvin (K)Kelvin (K) Rankine (R)Rankine (R)

55 Arus Listrik (I)Arus Listrik (I) Ampere (A)Ampere (A) Ampere (A)Ampere (A)

66 Intensitas CahayaIntensitas Cahaya candela (c)candela (c) candela (c)candela (c)

77 Jumlah ZatJumlah Zat mole (mol)mole (mol) mole (mol)mole (mol)

Prefix Prefix SatuanSatuan

Dimensi Sekunder / TurunanDimensi Sekunder / Turunan diturunkan dari dimensi primer.diturunkan dari dimensi primer. dapat dapat ditelusuri dari rumusnyaditelusuri dari rumusnya..

Misal :Misal :• Gaya (F)Gaya (F)• Berat (FBerat (FWW))• Berat Jenis (Berat Jenis ())• Gravitasi Jenis (SG)Gravitasi Jenis (SG)• Kerja (W)Kerja (W)• Kecepatan (v)Kecepatan (v)• Volume (V)Volume (V)• Energi (E)Energi (E)• dlldll

Gaya (F)Gaya (F) Rumus :Rumus : percepatan x massa Gaya

a . m F

kg 1 m

2sm 1 a

N 1 Newton 1 sm 1 . kg 1 F 2

lbm 1 m

2sft 32,174 a

lbf 1 slbm.ft 32,174 s

ft 32,174 . lbm 1 F 22

Berat (FBerat (FWW)) Rumus :Rumus : g . m FW

British)(satuan sft 32,174 g

SI)(satuan s

m 9,807 g

lautair muka pada bumi gravitasi percepatan g

2

2

gr 102 m

g

N 1 s

m . kg 1

sm 9,807 .gr 0,102

g . m F

2

2

W

kg 1 m

g

N 9,807 kgf 1 s

m 9,807 . kg 1

g . m F

2

W

lbm 1 m

g

2

2

W

slbm.ft 32,174 lbf 1 s

ft 32,174 . lbm 1

g . m F

Berat Jenis (Berat Jenis ()) Rumus :Rumus : g . w

g . V

g . V . V

g . m VF

mN

s . mkg

VolumeBerat JenisBerat

W

322

3mkg

Vm

jenis massa densitas

Gravitasi JenisGravitasi Jenis(Specific Gravity, SG)(Specific Gravity, SG)

Rumus :Rumus :

C 16T @air

ntucair tertezat CAIR

o

SG

udara

tertentugaszat GAS SG

Kerja / UsahaKerja / Usaha

J Joule N.m :Satuan

x . F W nPerpindaha x Gaya Kerja

Kerja (W)Kerja (W) Rumus :Rumus :

Satuan Inggris : Satuan Inggris : BtuBtu ( (British Thermal UnitBritish Thermal Unit)) 1 Btu1 Btu : : jml energi u/ menaikkan suhu air yg massanya jml energi u/ menaikkan suhu air yg massanya 1 lbm pada T = 68 1 lbm pada T = 68 ooF (20 F (20 ooC) sebesar C) sebesar T = 1 T = 1 ooFF

1 calory1 calory : : energi u/ menaikkan suhu air yg massanya 1 grenergi u/ menaikkan suhu air yg massanya 1 gr pada T = 15 pada T = 15 ooC sebesar C sebesar T = 1 T = 1 ooCC

1 calory = 1 cal = 4,1868 J1 calory = 1 cal = 4,1868 J 1 Btu = 1,055 kJ1 Btu = 1,055 kJ

J Joule N.m :Satuan

x . F W nPerpindaha x Gaya Kerja

Dimensional HomogenityDimensional Homogenity

kgkJ 7 kJ 25 Energi

Dimensional HomogenityDimensional Homogenity

Tak dapat dihitung Tak dapat dihitung

harus disamakan dahulu satuan pada harus disamakan dahulu satuan pada tiap sukunyatiap sukunya

kgkJ 7 kJ 25 Energi

C. Sistem Terbuka & Sistem TertutupC. Sistem Terbuka & Sistem Tertutup Sistem Sistem : suatu : suatu kuantitas zat / daerah ruang kuantitas zat / daerah ruang

tertentu yang dipilih untuk dianalisistertentu yang dipilih untuk dianalisis..

Batas Sistem (Batas Sistem (BoundaryBoundary) ) membatasi Sistem membatasi Sistem dengan Lingkungan (dengan Lingkungan (SurroundingsSurroundings))

Penentuan Sistem untuk Analisis Termal Berbagai Peralatan Teknik.

Penggolongan SistemPenggolongan Sistem1. 1. Sistem TertutupSistem Tertutup

- massa (m) tidak dapat keluar-masuk sistem- massa (m) tidak dapat keluar-masuk sistem - energi dapat keluar-masuk sistem- energi dapat keluar-masuk sistem

2. 2. Sistem TerbukaSistem Terbuka - massa (m) dapat keluar-masuk sistem- massa (m) dapat keluar-masuk sistem - energi dapat keluar-masuk sistem- energi dapat keluar-masuk sistem

Interaksi EnergiInteraksi Energi antara Sistem & Lingkungan : antara Sistem & Lingkungan :1. 1. Perpindahan Kalor (Q)Perpindahan Kalor (Q)2. 2. Kerja (Work, W)Kerja (Work, W)

Sistem Tertutup (Bab 3)Sistem Tertutup (Bab 3)

Misal :

- Desain Termal suatu Ruangan Tertutup untuk AC (pengkondisian udara)

- Penentuan Nilai Kalor Bahan Bakar Padat & Cair (Bomb Calorymeter)

- dll

Hukum I TermodinamikaHukum I TermodinamikaSistem TertutupSistem Tertutup

SISTEMAWAL SISTEM,AKHIR SISTEM,OUTIN E E - E E - E

Sistem Kondisi Transien : Sistem Kondisi Tunak :

OUTIN

SISTEM

AWAL SISTEM,AKHIR SISTEM,

OUTIN

m m

0 E

E E

E E

OUTIN

SISTEM


OUTIN

m m

0 E

E E

E E


AWAL SIST,KPAKHIR SIST,KP U E E - U E E W - Q

Hukum I Termodinamika Kondisi Transien

u/ Sistem Tertutup

Hukum I Termodinamika untuk Sistem Tertutup :

Jika diuraikan menjadi :

AWAL SIST,

2

AKHIR SIST,

2u v .

21 z . g . m - u v .

21 z . g . m W - Q

Sistem Terbuka (Bab 4)Sistem Terbuka (Bab 4)

Contoh Peralatan / Sistem Terbuka

Kondisi Tunak :

Kondisi Transien :

- Turbin

- Pompa

- Kompresor

- Difusor

- Nosel

- Katup

- Mixing Chamber

- Kondensor

- Evaporator

- dll

- Sistem Pengisian Fluida ke Tabung

- Sistem Pengurasan Fluida dari Tangki

Hukum I TermodinamikaHukum I TermodinamikaSistem TerbukaSistem Terbuka


Sistem Kondisi Transien : Sistem Kondisi Tunak :

OUTIN

SISTEM


OUTIN

m m

0 E

E E

E E

OUTIN

SISTEM


OUTIN

m m

0 E

E E

E E


AWAL SIST,KPAKHIR SIST,KP

OUTKPINKP

U E E - U E E V . P U E E W - V . P U E E Q

Hukum I Termodinamika

Untuk Sistem Terbuka (Kondisi Transien)

AWAL SIST,

2

AKHIR SIST,

2

OUT

2

IN

2

u v . 21 z . g . m - u v .

21 z . g . m

h v . 21 z . g . m W - h v .

21 z . g . m Q

Sistem TerbukaSistem Terbuka

NoselNoselDifusorDifusor

KatupKatup

Turbin UapTurbin Uap

KompresorKompresor

Penukar KalorPenukar Kalor(Heat Exchanger)(Heat Exchanger)

Mixing ChamberMixing Chamber

Sistem Pengisian Sistem Pengisian FluidaFluida

Pressure CookerPressure Cooker

Pemilihan Batas SistemPemilihan Batas Sistem Pemilihan Batas Sistem yang berbeda Pemilihan Batas Sistem yang berbeda

akan menentukan akan menentukan analisis sistem yang analisis sistem yang berbedaberbeda pula pula

Isolator

Kawat Nikelin

GAS

Batas Sistem 1

Batas Sistem 2

4–6 4–6 Suatu system silinder-piston dengan suatu set Suatu system silinder-piston dengan suatu set penahan pada awalnya berisi 0,3 kg uap air pada kondisi penahan pada awalnya berisi 0,3 kg uap air pada kondisi 1,0 MPa dan 400°C. Lokasi penahan berkaitan dengan 60% 1,0 MPa dan 400°C. Lokasi penahan berkaitan dengan 60% volume awal. Selanjutnya uap air didinginkan. Tentukan volume awal. Selanjutnya uap air didinginkan. Tentukan kerja kompresi jika kondisi akhir adalah :kerja kompresi jika kondisi akhir adalah :((aa) 1,0 MPa dan 250°C ) 1,0 MPa dan 250°C (b) (b) 500 kPa dan500 kPa dan(c) juga tentukan suhu pada kondisi akhir pada soal (b).(c) juga tentukan suhu pada kondisi akhir pada soal (b).

Gambar untuk Soal 4–6Gambar untuk Soal 4–6

4–23 4–23 Suatu system silinder-piston berisi 50 kg air pada Suatu system silinder-piston berisi 50 kg air pada 250 kPa dan 25°C. Luas penampang piston sebesar 0,1250 kPa dan 25°C. Luas penampang piston sebesar 0,1m2. m2. Selanjutnya kalor ditransfer ke air menyebabkan Selanjutnya kalor ditransfer ke air menyebabkan sebagian air menguap dan berekspansi. Jika volume sebagian air menguap dan berekspansi. Jika volume mencapai 0,2 m3, piston mencapai pegas linear yang mencapai 0,2 m3, piston mencapai pegas linear yang mempunyai konstanta pegas 100 kN/m. Kalor ditambahkan mempunyai konstanta pegas 100 kN/m. Kalor ditambahkan lagi ke air hingga piston naik lebih dari 20 cm. lagi ke air hingga piston naik lebih dari 20 cm. Tentukan :Tentukan :((aa) tekanan dan suhu akhir dan ) tekanan dan suhu akhir dan ((bb) kerja yang dilakukan selama proses ini.) kerja yang dilakukan selama proses ini.Juga tunjukkan proses pada diagram Juga tunjukkan proses pada diagram P-VP-V. . Answers: Answers: ((aa) 450 kPa, 147.9°C, () 450 kPa, 147.9°C, (bb) 44.5 kJ) 44.5 kJ


5–44 5–44 Uap air masuk suatu nosel pada 400°C dan 800 kPa Uap air masuk suatu nosel pada 400°C dan 800 kPa dengan suatu kecepatan 10 m/s, dan meninggalkan pada 300°C, dengan suatu kecepatan 10 m/s, dan meninggalkan pada 300°C, 200 kPa dan kehilangan kalor dengan laju 25 kW. Jika luas 200 kPa dan kehilangan kalor dengan laju 25 kW. Jika luas penampang sisi inlet sebesar 800 cm2, tentukan kecepatan & laju penampang sisi inlet sebesar 800 cm2, tentukan kecepatan & laju aliran volume pada sisi keluar nosel. aliran volume pada sisi keluar nosel. Answers: Answers: 606 m/s, 2.74 m3/s606 m/s, 2.74 m3/s

Gambar untuk Soal 5–44Gambar untuk Soal 5–445–49 5–49 Uap air mengalir secara tunak melalui suatu turbin Uap air mengalir secara tunak melalui suatu turbin

adiabatic. Kondisi masuk uap adalah 10 MPa, 450°C, dan 80 m/s, adiabatic. Kondisi masuk uap adalah 10 MPa, 450°C, dan 80 m/s, dan kondisi keluar adalah 10 kPa, kualitas uap 92%, dan 50 m/s. dan kondisi keluar adalah 10 kPa, kualitas uap 92%, dan 50 m/s. Laju aliran massa uap air sebesar 12 kg/s. Tentukan :Laju aliran massa uap air sebesar 12 kg/s. Tentukan :((aa) perubahan energi kinetic, () perubahan energi kinetic, (bb) daya keluaran, dan) daya keluaran, dan((cc) luas penampang sisi masuk turbin. ) luas penampang sisi masuk turbin. Answers: Answers: ((aa) -1.95 kJ/kg, ) -1.95 kJ/kg, ((bb) 10.2 MW, (c) 0.00447 m2) 10.2 MW, (c) 0.00447 m2

Gambar untuk Soal 5–49 Gambar untuk Soal 5–49

5–62C 5–62C Mengapa peralatan throttling umumnya digunakan Mengapa peralatan throttling umumnya digunakan dalam aplikasi refrigerasi & pengkondisisan udara ?dalam aplikasi refrigerasi & pengkondisisan udara ?

5–66 5–66 Refrigeran R-134a di-throttled dari kondisi cair jenuh Refrigeran R-134a di-throttled dari kondisi cair jenuh pada 700 kPa ke tekanan 160 kPa. Tentukan penurunan pada 700 kPa ke tekanan 160 kPa. Tentukan penurunan suhu selama proses ini dan volume jenis akhir dari suhu selama proses ini dan volume jenis akhir dari refrigerant.refrigerant.Answers: Answers: 42.3°C, 0.0344 m3/kg42.3°C, 0.0344 m3/kg


4–41 4–41 Dua tangki (tangki A dan B) dipisahkan dengan Dua tangki (tangki A dan B) dipisahkan dengan suatu partisi. Pada saat awal, tangki A berisi 2 kg uap air suatu partisi. Pada saat awal, tangki A berisi 2 kg uap air pada kondisi 1 MPa dan 300°C, sementara tangki B berisi 3 pada kondisi 1 MPa dan 300°C, sementara tangki B berisi 3 kg campuran air-uap air dengan fraksi massa uap sebesar kg campuran air-uap air dengan fraksi massa uap sebesar 50%. 50%. Selanjutnya partisi dihilangkan dan isi dua tangki dibiarkan Selanjutnya partisi dihilangkan dan isi dua tangki dibiarkan bercampur hingga kesetimbangan mekanik dan termal bercampur hingga kesetimbangan mekanik dan termal tercapai. Jika tekanan pada kondisi akhir sebesar 300 kPa, tercapai. Jika tekanan pada kondisi akhir sebesar 300 kPa, tentukan :tentukan :suhu dan kualitas uap (jika campuran) dansuhu dan kualitas uap (jika campuran) danjumlah rugi kalor dari tangkijumlah rugi kalor dari tangki

5–127 5–127 Suatu tangki kaku 2 m3 awalnya berisi udara pada 100 Suatu tangki kaku 2 m3 awalnya berisi udara pada 100 kPa dan 22°C. tangki dihubungkan ke suatu jalur suplai melalui kPa dan 22°C. tangki dihubungkan ke suatu jalur suplai melalui suatu katup. Udara mengalir di jalur suplai pada 600 kPa dan suatu katup. Udara mengalir di jalur suplai pada 600 kPa dan 22°C. lalu, katup dibuka & udara dibiarkan masuk tangki 22°C. lalu, katup dibuka & udara dibiarkan masuk tangki hingga tekanan di dalam tangki mencapai tekanan jalur suplai hingga tekanan di dalam tangki mencapai tekanan jalur suplai & katup ditutup kembali. & katup ditutup kembali. Suatu thermometer yang ditempatkan di dalam tangki Suatu thermometer yang ditempatkan di dalam tangki menunjukkan bahwa suhu udara pada kondisi akhir sebesar menunjukkan bahwa suhu udara pada kondisi akhir sebesar 77°C. Tentukan:77°C. Tentukan:((aa) massa udara yang masuk tangki dan ) massa udara yang masuk tangki dan ((bb) jumlah pertukaran kalor yang terjadi ) jumlah pertukaran kalor yang terjadi

Answers: Answers: ((aa) 9.58 kg, () 9.58 kg, (bb) ) QQout _ 339 kJout _ 339 kJ


5–122 5–122 Suatu tangki kaku berisolasi yang pada awalnya vakum Suatu tangki kaku berisolasi yang pada awalnya vakum dihubungkan ke suatu jalur suplai dengan suatu katup yang dihubungkan ke suatu jalur suplai dengan suatu katup yang mengalirkan uap air pada 4 MPa. Selanjutnya, katup dibuka dan mengalirkan uap air pada 4 MPa. Selanjutnya, katup dibuka dan uap air dibiarkan mengalir masuk tangki hingga tekanan uap air dibiarkan mengalir masuk tangki hingga tekanan mencapai 4 MPa dan katup ditutup.mencapai 4 MPa dan katup ditutup.Jika suhu akhir uap di dalam tangki sebesar 550°C, tentukan Jika suhu akhir uap di dalam tangki sebesar 550°C, tentukan suhu uap air pada jalur suplai & kerja aliran per satuan massa suhu uap air pada jalur suplai & kerja aliran per satuan massa uap air.uap air.

5–123 5–123 Suatu system silinder-piston vertical pada awalnya berisi Suatu system silinder-piston vertical pada awalnya berisi 0,25 m3 udara pada 600 kPa dan 300°C. Suatu katup yang 0,25 m3 udara pada 600 kPa dan 300°C. Suatu katup yang dihubungkan ke silinder dibuka & udara dibiarkan keluar hingga dihubungkan ke silinder dibuka & udara dibiarkan keluar hingga ¾ massanya keluar silinder sehingga volumenya tinggal 0,05 ¾ massanya keluar silinder sehingga volumenya tinggal 0,05 m3. Tentukan suhu akhir di dalam silinder & kerja batas selama m3. Tentukan suhu akhir di dalam silinder & kerja batas selama proses ini.proses ini.


5–93 5–93 Udara (cp = 1,005 kJ/kg·°C) dipanaskan ulang Udara (cp = 1,005 kJ/kg·°C) dipanaskan ulang dengan gas buang panas dalam suatu penukar kalor aliran dengan gas buang panas dalam suatu penukar kalor aliran silang sebelum masuk ke suatu tungku (furnace). Udara silang sebelum masuk ke suatu tungku (furnace). Udara masuk penukar kalor pada 95 kPa dan 20°C dengan laju masuk penukar kalor pada 95 kPa dan 20°C dengan laju aliran 0,8 m3/s. Gas pembakaran (cp = 1,10 kJ/kg·°C) aliran 0,8 m3/s. Gas pembakaran (cp = 1,10 kJ/kg·°C) masuk pada 180°C pada laju aliran 1,1 kg/s dan keluar masuk pada 180°C pada laju aliran 1,1 kg/s dan keluar pada 95°C. Tentukan laju perpindahan kalor ke udara & pada 95°C. Tentukan laju perpindahan kalor ke udara & suhu keluarnya.suhu keluarnya.


D. Bentuk-Bentuk EnergiD. Bentuk-Bentuk Energi Ada 2 golongan bentuk energi :Ada 2 golongan bentuk energi :

1. Energi 1. Energi MikroskopikMikroskopik jumlah dari semua bentuk energi mikroskopik dijumlah dari semua bentuk energi mikroskopik di dalam suatu bendadalam suatu benda dinyatakan sebagai : dinyatakan sebagai : Energi Dalam (U)Energi Dalam (U)Misal : Misal : - getaran atom / molekul- getaran atom / molekul- gerak translasi / rotasi atom- gerak translasi / rotasi atom

2. Energi 2. Energi MakroskopikMakroskopik bentuk energi yg berhubungan dengan gerak &bentuk energi yg berhubungan dengan gerak & pengaruh beberapa efek eksternal, spt gravitasi pengaruh beberapa efek eksternal, spt gravitasi bentuk energi yg bentuk energi yg dapat dilihat & dirasakandapat dilihat & dirasakan

Energi Energi MikroskopikMikroskopik

Energi DalamEnergi Dalam(Internal Energy, U)(Internal Energy, U)

Definisi : jumlah dari semua bentuk energi Definisi : jumlah dari semua bentuk energi mikroskopik dari suatu bendamikroskopik dari suatu benda

berhubungan dengan berhubungan dengan struktur molekul & struktur molekul & aktivitas molekulaktivitas molekul

Energi Dalam (U) dibedakan menjadi:Energi Dalam (U) dibedakan menjadi:1. Energi Sensibel1. Energi Sensibel2. Energi Laten2. Energi Laten

Energi SensibelEnergi Sensibel bagian dari energi dalam yang berhubungan bagian dari energi dalam yang berhubungan

dengan dengan energi kinetik molekulenergi kinetik molekul

Kecepatan rataKecepatan rata22 & derajat aktivitas molekul & derajat aktivitas molekul proporsional dengan proporsional dengan suhunya (T)suhunya (T)

Pada Pada T tinggiT tinggi molekulmolekul22 mempunyai energi kinetik molekul mempunyai energi kinetik molekul yg besaryg besar

Sehingga jika dipanaskan Sehingga jika dipanaskan terjadi kenaikan energi dalam terjadi kenaikan energi dalam ((U naik U naik krn T naik krn T naik))

Energi LatenEnergi Laten

bagian energi dalam yang berhubungan dengan bagian energi dalam yang berhubungan dengan gaya ikat antar molekulgaya ikat antar molekul dalam bendadalam benda- pada zat padat - pada zat padat paling besar paling besar- pada zat gas - pada zat gas paling kecil paling kecil

Suatu energi yg ditambahkan pd zat padat & zat Suatu energi yg ditambahkan pd zat padat & zat cair cair akan dapat memecah ikatan atom akan dapat memecah ikatan atom shg shg menjadi fasa gas.menjadi fasa gas.

Energi dalam yg berhubungan dgn Energi dalam yg berhubungan dgn perubahan perubahan fasafasa ini ini disebut disebut Energi LatenEnergi Laten

Energi KimiaEnergi Kimia Energi dalam zat yg berhubungan dengan Energi dalam zat yg berhubungan dengan

ikatan atom dalam molekulikatan atom dalam molekul

Pada proses Pembakaran Pada proses Pembakaran beberapa ikatan beberapa ikatan kimia rusak & berubah bentuk menjadi kimia rusak & berubah bentuk menjadi KalorKalor ((QQ))

CHCH44 + 2 . O + 2 . O22 CO CO22 + 2 . H + 2 . H22O + Q (Kalor)O + Q (Kalor)

Kesetimbangan Energi:Kesetimbangan Energi:EECH4CH4 + 2 . E + 2 . EO2O2 = E = ECO2CO2 + 2 . E + 2 . EH2OH2O + Q + Q

Energi MakroskopikEnergi Makroskopik Meliputi :Meliputi :

1. 1. Energi KinetikEnergi Kinetik (E(EKK))

krn krn gerakannyagerakannya

2. 2. Energi PotensialEnergi Potensial(E(EPP)) krn krn elevasinyaelevasinya

2

K v . m . 21 E

z . g . m EP

Energi Total BendaEnergi Total Benda Rumus :Rumus :

Perubahannya :Perubahannya :

z . g . m v . m . 21 u . m

E E U E2

PK

12

21

2212

PK

z - z . g . m v - v . m . 21 u - u . m

E E U E

E. Sifat-Sifat Suatu Sistem (Bab 2)E. Sifat-Sifat Suatu Sistem (Bab 2)

SifatSifat ( (PropertyProperty) : ) : karakteristik dari suatu karakteristik dari suatu bendabendaMisal : Misal : - Tekanan (P) - Tekanan (P) - massa (m)- massa (m) - Suhu (T) - Suhu (T) - konduktivitas termal - konduktivitas termal (k)(k) - Volume (V) - Volume (V) - viskositas (- viskositas (), dll), dll

Sifat dapat digolongkanSifat dapat digolongkan menjadi : menjadi :1. Sifat Ekstensif1. Sifat Ekstensif2. Sifat Intensif2. Sifat Intensif3. Sifat Spesifik3. Sifat Spesifik

Penggolongan SifatPenggolongan Sifat1. Sifat 1. Sifat EkstensifEkstensif tergantung jumlah massa tergantung jumlah massa

Misal : Misal : - Volume (V)- Volume (V) - Entalpi (H)- Entalpi (H) - Energi Dalam (U)- Energi Dalam (U) - dsb- dsb

2. Sifat 2. Sifat IntensifIntensif tak tergantung jumlah massa tak tergantung jumlah massa

Misal :Misal : - Suhu (T) - Suhu (T) - Tekanan (P) - Tekanan (P) - viskositas (- viskositas ())

3. Sifat 3. Sifat SpesifikSpesifik tak tergantung jumlah massa tak tergantung jumlah massa

Misal :Misal : - volume jenis - volume jenis - energi dalam jenis- energi dalam jenis m

V v m

U u

massaEkstensifSifat Spesifik Sifat

F. Kondisi / Tingkat Keadaan & F. Kondisi / Tingkat Keadaan & KesetimbanganKesetimbangan

Kondisi : suatu Kondisi : suatu deskripsi / gambaran dari sistemdeskripsi / gambaran dari sistem

Kondisi Kondisi dapat dapat diidentifikasi dgn sifatdiidentifikasi dgn sifat22-nya-nya

Catatan : Catatan : Kondisi 2 terjadi setelah Kondisi 2 terjadi setelah ada kesetimbanganada kesetimbangan

Misal :Misal : HH22OO pada P = 1 atmpada P = 1 atm T = 25 T = 25 ooCC berfasa cairberfasa cair

KesetimbanganKesetimbangan Terjadi jika tak ada lagi “suatu potensial” untuk Terjadi jika tak ada lagi “suatu potensial” untuk

berubah-nya suatu sistemberubah-nya suatu sistem

Ada Beda PotensialAda Beda Potensial Ada AliranAda Aliran

Ada Ada PP Ada Ada Aliran FluidaAliran Fluida

Ada Ada TT Ada Ada Perpindahan KalorPerpindahan KalorAda Ada BedaTegangan BedaTegangan

ListrikListrik Ada Ada Arus ListrikArus Listrik

Ada Ada Beda KonsentrasiBeda Konsentrasi Ada Ada Perpindahan Perpindahan MassaMassa

Penggolongan KesetimbanganPenggolongan Kesetimbangan1. Kesetimbangan 1. Kesetimbangan MekanikMekanik

jika gaya-gayanya setimbang (jika gaya-gayanya setimbang (F = 0F = 0))

2. Kesetimbangan 2. Kesetimbangan TermalTermal jika suhu-suhunya sama (jika suhu-suhunya sama (T = 0T = 0))

3. Kesetimbangan 3. Kesetimbangan KimiaKimia jika komposisi kimia tak berubah darijika komposisi kimia tak berubah dari waktu ke waktuwaktu ke waktu jika jika tak ada reaksi kimiatak ada reaksi kimia

Kesetimbangan MekanikKesetimbangan Mekanik

Kesetimbangan TermalKesetimbangan Termal

G. Proses & SiklusG. Proses & Siklus Proses Proses lintasan (tempat kedudukan) yg menyatakan kondisi lintasan (tempat kedudukan) yg menyatakan kondisi

suatu sistem selama terjadi perubahansuatu sistem selama terjadi perubahan..

Kondisi Sistem Kondisi Sistem hanya hanya terdefinisi jika sistem dalam keadaan terdefinisi jika sistem dalam keadaan KesetimbanganKesetimbangan..

Siklus (Termo Teknik)Siklus (Termo Teknik) Siklus Siklus suatu proses di mana suatu proses di mana kondisi awal sistem sama kondisi awal sistem sama

/ berhimpit dgn kondisi akhir sistem/ berhimpit dgn kondisi akhir sistemMisal :Misal : - Siklus - Siklus RankineRankine pada pada PLTUPLTU - Siklus - Siklus BraytonBrayton pada pada PLTGPLTG - Siklus - Siklus GabunganGabungan pada pada PLTGUPLTGU - Siklus - Siklus Kompresi UapKompresi Uap pada pada AC, KulkasAC, Kulkas

Kondisi Awal = Kondisi Akhir

H. Postulasi KondisiH. Postulasi Kondisi Sistem Sistem diidentifikasi dgn sifat diidentifikasi dgn sifat22-nya-nya

Untuk menentukan Kondisi Sistem Untuk menentukan Kondisi Sistem tidak perlu mengetahui semua tidak perlu mengetahui semua sifat sistemsifat sistem..

Jumlah Sifat Intensif minimal yg dibutuhkan u/ menentukan kondisi Jumlah Sifat Intensif minimal yg dibutuhkan u/ menentukan kondisi sistem sistem ditentukan oleh : Postulasi Kondisi ditentukan oleh : Postulasi Kondisi(State Postulate)(State Postulate)

““Jumlah sifat intensif suatu sistem yg diperlukan u/ menen-Jumlah sifat intensif suatu sistem yg diperlukan u/ menen-tukan kondisi sistem = jumlah modus kerja yg relevan + 1 tukan kondisi sistem = jumlah modus kerja yg relevan + 1 ““

Untuk sistem mekanik Untuk sistem mekanik modus kerja yg relevan hanya ada 1 modus kerja yg relevan hanya ada 1 (satu), yaitu : (satu), yaitu : Kerja Perubahan VolumeKerja Perubahan Volume (kerja (kerja kompresikompresi atau atau kerja kerja ekspansiekspansi))

Postulasi KondisiPostulasi Kondisi(lanjutan)(lanjutan)

Shg jumlah sifat intensif minimum sistem mekanik = Shg jumlah sifat intensif minimum sistem mekanik = 22Misal :Misal :

v = v(T,P) v = v(T,P) u/ mengetahui sifat v (volume jenis) u/ mengetahui sifat v (volume jenis) dibutuhkan 2 sifat intensif (T dan P)dibutuhkan 2 sifat intensif (T dan P)

P = P(T,v) P = P(T,v) u/ mengetahui sifat P (tekanan) u/ mengetahui sifat P (tekanan) dibutuhkan 2 sifat intensif (T dan v)dibutuhkan 2 sifat intensif (T dan v)

h = h(P,T)h = h(P,T)h = h(P,u)h = h(P,u)h = h(T,v)h = h(T,v)

dstdst

I. TekananI. Tekanan Rumus :Rumus :

Hanya dikenal pada : Hanya dikenal pada : Zat Cair & GasZat Cair & Gas Pada Zat Padat Pada Zat Padat dikenal dgn istilah : dikenal dgn istilah : TeganganTegangan ( (StressStress))

Satuan : Satuan : 1 Pa 1 Pa = 1 N/m= 1 N/m22

1 bar 1 bar = 10= 1055 Pa = 0,1 MPa = 100 kPa Pa = 0,1 MPa = 100 kPa1 atm 1 atm = 1,01325 bar= 1,01325 bar

1 atm 1 atm = 14,696 psi= 14,696 psi1 psi 1 psi = 1 lbf/in= 1 lbf/in22

AF P

Penggolongan TekananPenggolongan Tekanan

Penggolongan TekananPenggolongan Tekanan(lanjutan)(lanjutan)

Berdasarkan Tekanan Atmosfer setempat, tekanan dpt Berdasarkan Tekanan Atmosfer setempat, tekanan dpt digolongkan menjadi :digolongkan menjadi : 1. Tekanan 1. Tekanan AbsolutAbsolut / / MutlakMutlak 2. Tekanan 2. Tekanan VakumVakum ( (VacuumVacuum)) 3. Tekanan 3. Tekanan GaugeGauge

u/ u/ P > PP > Patmatm : :

U/ U/ P < PP < Patmatm : :

atmabsgauge P - P P

absatmvac P - P P

1–52 1–52 Barometer dari seorang pendaki Barometer dari seorang pendaki gunung terbaca gunung terbaca 930 mbar930 mbar pada lokasi pada lokasi awal pendakian dan terbaca awal pendakian dan terbaca 780 mbar780 mbar pada lokasi akhir pendakian.pada lokasi akhir pendakian.

Tentukan Tentukan jarak vertikal pendakianjarak vertikal pendakian. .

Asumsikan densitas udara rata-rata Asumsikan densitas udara rata-rata sebesar sebesar 1,20 kg/m1,20 kg/m33. .

Answer: Answer: 1274,21 m1274,21 m

1–53 1–53 Suatu barometer dasar dapat Suatu barometer dasar dapat digunkanan untuk mengukur tinggi suatu digunkanan untuk mengukur tinggi suatu bangunan. bangunan.

Jika pembacaan barometer di bagian atas Jika pembacaan barometer di bagian atas dan di bawah dari suatu bangunan dan di bawah dari suatu bangunan berturut-turut sebesar berturut-turut sebesar 730 730 dan dan 755 mm 755 mm HgHg, tentukan tinggi bangunan tersebut. , tentukan tinggi bangunan tersebut.

Gunakan densitas udara dan merkuri Gunakan densitas udara dan merkuri berturut-turut adalah berturut-turut adalah 1,18 kg/m1,18 kg/m33 dan dan 13.600 kg/m13.600 kg/m33

(Jawab: (Jawab: 288,14 meter288,14 meter))

1–55 1–55 Tentukan tekanan yang Tentukan tekanan yang dialami seorang penyelam pada dialami seorang penyelam pada kedalaman kedalaman 30 m30 m di bawah di bawah permukaan air laut. permukaan air laut.

Asumsikan tekanan barometer Asumsikan tekanan barometer sebesar sebesar 101 kPa101 kPa dan gravitasi dan gravitasi jenis air laut sebesar jenis air laut sebesar SG = 1,03SG = 1,03..

Answer: Answer: 404.0 kPa404.0 kPa

1–51 1–51 Suatu pressure gage yang Suatu pressure gage yang dihubungkan dengan suatu tangki dihubungkan dengan suatu tangki terbaca terbaca 500 kPa500 kPa pada suatu lokasi pada suatu lokasi dengan tekanan atmosfer dengan tekanan atmosfer 94 kPa94 kPa. .

Tentukan Tentukan tekanan absolut di tekanan absolut di dalam tangkidalam tangki..

[Jawab: [Jawab: 594 kPa (abs)]594 kPa (abs)]

1–51 1–51 Suatu pressure gage yang dihubungkan dengan suatu Suatu pressure gage yang dihubungkan dengan suatu tangki terbaca 500 kPa pada suatu lokasi dengan tekanan tangki terbaca 500 kPa pada suatu lokasi dengan tekanan atmosfer 94 kPa. Tentukan tekanan absolut di dalam tangki.atmosfer 94 kPa. Tentukan tekanan absolut di dalam tangki.[Jawab: [Jawab: 594 kPa (abs)]594 kPa (abs)]

1–52 1–52 Barometer dari seorang pendaki gunung terbaca 930 Barometer dari seorang pendaki gunung terbaca 930 mbar pada lokasi awal pendakian dan terbaca 780 mbar pada mbar pada lokasi awal pendakian dan terbaca 780 mbar pada lokasi akhir pendakian. Dengan mengabaikan pengaruh lokasi akhir pendakian. Dengan mengabaikan pengaruh altitudealtitude terhadap percepatan gravitasi local, tentukan jarak terhadap percepatan gravitasi local, tentukan jarak vertikal pendakian. Asumsikan densitas udara rata-rata vertikal pendakian. Asumsikan densitas udara rata-rata sebesar 1,20 kg/msebesar 1,20 kg/m33. . Answer: Answer: 1274,21 m1274,21 m

1–53 1–53 Suatu barometer dasar dapat digunkanan untuk Suatu barometer dasar dapat digunkanan untuk mengukur tinggi suatu bangunan. Jika pembacaan barometer mengukur tinggi suatu bangunan. Jika pembacaan barometer di bagian atas dan di bawah dari suatu bangunan berturut-di bagian atas dan di bawah dari suatu bangunan berturut-turut sebesar 730 dan 755 mm Hg, tentukan tinggi bangunan turut sebesar 730 dan 755 mm Hg, tentukan tinggi bangunan tersebut. tersebut. Gunakan densitas udara dan merkuri berturut-turut Gunakan densitas udara dan merkuri berturut-turut adalah 1,18 kg/madalah 1,18 kg/m33 dan 13.600 kg/m dan 13.600 kg/m33 (Jawab: (Jawab: 288,14 meter288,14 meter))

1–55 1–55 Tentukan tekanan yang dialami seorang penyelam Tentukan tekanan yang dialami seorang penyelam pada kedalaman 30 m di bawah permukaan air laut. pada kedalaman 30 m di bawah permukaan air laut. Asumsikan tekanan barometer sebesar 101 kPa dan gravitasi Asumsikan tekanan barometer sebesar 101 kPa dan gravitasi jenis air laut sebesar SG = 1,03.jenis air laut sebesar SG = 1,03.Answer: Answer: 404.0 kPa404.0 kPa

1–56E 1–56E Tentukan tekanan yang dialami permukaan suatu Tentukan tekanan yang dialami permukaan suatu kapal selam yang menjelajah pada kedalaman 175 ft di kapal selam yang menjelajah pada kedalaman 175 ft di bawah permukaan air laut. bawah permukaan air laut. Asumsikan tekanan barometer Asumsikan tekanan barometer sebesar 14,7 psia dan gravitasi jenis air laut sebesar 1,03.sebesar 14,7 psia dan gravitasi jenis air laut sebesar 1,03.(Jawab : (Jawab : 92,84 psia 92,84 psia atauatau 78,14 psig78,14 psig) )

1–57 1–57 Suatu gas terdapat di dalam suatu system silinder Suatu gas terdapat di dalam suatu system silinder piston vertical tanpa gesekan. Piston mempunyai massa 4 piston vertical tanpa gesekan. Piston mempunyai massa 4 kg dan luas penampang 35 cmkg dan luas penampang 35 cm22. Suatu pegas kompresi di . Suatu pegas kompresi di sebelah atas piston memberikan gaya 60 N ke piston. sebelah atas piston memberikan gaya 60 N ke piston. Jika Jika tekanan atmosfer sebesar 95 kPa, tentukan tekanan di tekanan atmosfer sebesar 95 kPa, tentukan tekanan di dalam silinder.dalam silinder.Answer: Answer: 123.4 kPa123.4 kPa


J. Suhu & Hkm Nol TermodinamikaJ. Suhu & Hkm Nol Termodinamika

Kondisi Udara : Kondisi Udara : - panas- panas- dingin - dingin bersifat relatifbersifat relatif- hangat - hangat

shg shg dikuantifikasidikuantifikasi dgn dgn SUHU (T)SUHU (T)

Hkm Nol TermodinamikaHkm Nol Termodinamika ttg ttg Kesetimbangan TermalKesetimbangan Termal (sama suhunya) (sama suhunya) u/ validitas u/ validitas Pengukuran SuhuPengukuran Suhu

Hkm Nol TermodinamikaHkm Nol Termodinamika Hkm Nol TermodinamikaHkm Nol Termodinamika

Jika A setimbang termal dgn B danJika A setimbang termal dgn B dan A setimbang termal dgn CA setimbang termal dgn C maka B juga setimbang termal dgn Cmaka B juga setimbang termal dgn C

Jika benda C Jika benda C diganti dgn diganti dgn TermometerTermometer dpt u/ mengukur suhu dpt u/ mengukur suhu A dan BA dan B

2 benda berada dalam kesetimbangan termal jika mempunyai 2 benda berada dalam kesetimbangan termal jika mempunyai pembacaan suhu yg sama, bahkan jika 2 benda tersebut tidak pembacaan suhu yg sama, bahkan jika 2 benda tersebut tidak kontak.kontak.

A B

C

Skala SuhuSkala Suhu Skala Celcius (Skala Celcius (ooC) C) u/ Sistem SI u/ Sistem SI Skala Fahrenheit (Skala Fahrenheit (ooF) F) u/ Sistem British u/ Sistem British

Semua skala suhu Semua skala suhu didasarkan pada kondisi-kondisi yg didasarkan pada kondisi-kondisi yg mudah dibuat, yaitu :mudah dibuat, yaitu :

1. 1. Ice PointIce Point (Titik Beku Air) (Titik Beku Air) T = 0 T = 0 ooC = 32 C = 32 ooF F (@ P = 1 atm)(@ P = 1 atm)

2. 2. Steam PointSteam Point (Titik Didih Air) (Titik Didih Air) T = 100 T = 100 ooC = 212 C = 212 ooF F (@ P = 1 atm) (@ P = 1 atm)

Skala Suhu TermodinamikaSkala Suhu Termodinamika Dalam Termodinamika Dalam Termodinamika diinginkan ada skala suhu yg diinginkan ada skala suhu yg

tidak tergantung pada sifat zat.tidak tergantung pada sifat zat. disebut : disebut : Skala Suhu Termodinamika Skala Suhu Termodinamika

(Suhu Mutlak)(Suhu Mutlak)Misal :Misal :

- u/ satuan SI - u/ satuan SI Skala Skala Kelvin (K)Kelvin (K)- u/ satuan British - u/ satuan British Skala Skala Rankine (R)Rankine (R)

Ket : Ket : Pada T = 0 K Pada T = 0 K semua molekul zat akan diam semua molekul zat akan diam

460 FT RT

273 CT KTo

o

32 - FT . 95 CT

32 CT . 59 FT

oo

oo

FT . 95 CT

CT . 59 FT

oo

oo

Soal :Soal : TT11 = 60 = 60 ooCC TT22 = 90 = 90 ooFF

Tentukan Tentukan T = TT = T22 – T – T11 dalam satuan : dalam satuan : a. a. KelvinKelvin b. b. RankineRankine

460 FT RT

273 CT KTo

o

32 - FT . 95 CT

32 CT . 59 FT

oo

oo

FT . 95 CT

CT . 59 FT

oo

oo

1–42 1–42 Air di dalam suatu tangki diberi tekanan dengan udara Air di dalam suatu tangki diberi tekanan dengan udara dan tekanan diukur dengan suatu manometer multi fluida dan tekanan diukur dengan suatu manometer multi fluida seperti yang ditunjukkan pada gambar 1–42.seperti yang ditunjukkan pada gambar 1–42.

Tentukan Tentukan tekanan gagetekanan gage dari dari udara di dalam tangkiudara di dalam tangki jika jika hh11 = 0,2 m, = 0,2 m, hh22 = 0,3 m, dan = 0,3 m, dan hh33 = 0,46 m = 0,46 m. Gunakan nilai . Gunakan nilai densitas udara, oli, dan merkuri berturut-turut adalah densitas udara, oli, dan merkuri berturut-turut adalah 1000 1000 kg/mkg/m33, 850 kg/m, 850 kg/m33, dan 13.600 kg/m, dan 13.600 kg/m33..


Soal LatihanSoal Latihan

Soal LatihanSoal Latihan

1–7 Suatu tangki plastik 3 kg yang mempunyai volume 0,2 m1–7 Suatu tangki plastik 3 kg yang mempunyai volume 0,2 m33 diisi diisi dengan air fasa cair. dengan air fasa cair. Dengan mengasumsikan densitas air 1000 Dengan mengasumsikan densitas air 1000 kg/m3, tentukan berat tangki gabungan tersebut !kg/m3, tentukan berat tangki gabungan tersebut !

1–8 Tentukan massa dan berat dari udara yang terdapat dalam 1–8 Tentukan massa dan berat dari udara yang terdapat dalam suatu ruangan yang mempunyai ukuran 6 m x 6 m x 8 m. suatu ruangan yang mempunyai ukuran 6 m x 6 m x 8 m. Asumsikan densitas dari udara sebesar 1,16 kg/mAsumsikan densitas dari udara sebesar 1,16 kg/m33. . Answers: Answers: 334.1 kg, 3277 N334.1 kg, 3277 N

1–12 Suatu batu 5 kg dilemparkan ke atas dengan gaya 150 N di 1–12 Suatu batu 5 kg dilemparkan ke atas dengan gaya 150 N di suatu lokasi dengan percepatan gravitasi 9,79 m/ssuatu lokasi dengan percepatan gravitasi 9,79 m/s22. . Tentukan Tentukan percepatan batu dalam m/spercepatan batu dalam m/s22. .

1–17C 1–17C Apa perbedaan antara sifat intensif dan sifat ekstensif ?Apa perbedaan antara sifat intensif dan sifat ekstensif ?

1–21C 1–21C Apa yang dimaksud dengan postulasi kondisi / postulasi Apa yang dimaksud dengan postulasi kondisi / postulasi tingkat keadaan ?tingkat keadaan ?

1–23C Apa yang dimaksud dengan proses aliran tunak 1–23C Apa yang dimaksud dengan proses aliran tunak ((steadysteady) ?) ?

1–24C Apa yang dimaksud dengan gravitasi jenis (1–24C Apa yang dimaksud dengan gravitasi jenis (specific specific gravitygravity) ? ) ? Bagaimana kaitannya dengan rapat jenis atau Bagaimana kaitannya dengan rapat jenis atau densitas ?densitas ?

1–26C Apa yang dimaksud dengan hukum ke-0 1–26C Apa yang dimaksud dengan hukum ke-0 Termodinamika ?Termodinamika ?

1–27C Apa yang dimaksud dengan skala suhu yang biasa 1–27C Apa yang dimaksud dengan skala suhu yang biasa ((ordinaryordinary) dan skala suhu mutlak () dan skala suhu mutlak (absoluteabsolute) dalam sistem ) dalam sistem satuan SI dan Inggris ?satuan SI dan Inggris ?

1–30E 1–30E Perhatikan suatu system yang bersuhu 18°C. Perhatikan suatu system yang bersuhu 18°C. Nyatakan suhu tersebut dalam satuan R, K, dan °F.Nyatakan suhu tersebut dalam satuan R, K, dan °F.

1–32E 1–32E Suhu suatu system turun sebesar 45°F selama suatu Suhu suatu system turun sebesar 45°F selama suatu proses pendinginan. Nyatakan penurunan suhu ini dalam K, proses pendinginan. Nyatakan penurunan suhu ini dalam K, R, dan °C.R, dan °C.

1–40 1–40 Suatu vacuum gage yang dipasangkan ke suatu Suatu vacuum gage yang dipasangkan ke suatu bejana menunjukkan 35 kPa pada lokasi dengan tekanan bejana menunjukkan 35 kPa pada lokasi dengan tekanan atmosfer 92 kPa. Tentukan tekanan absolute bejana atmosfer 92 kPa. Tentukan tekanan absolute bejana tersebut !tersebut !

1–42 1–42 Air di dalam suatu tangki diberi tekanan dengan Air di dalam suatu tangki diberi tekanan dengan udara dan tekanan diukur dengan suatu manometer multi udara dan tekanan diukur dengan suatu manometer multi fluida seperti yang ditunjukkan pada gambar 1–42. fluida seperti yang ditunjukkan pada gambar 1–42. Tentukan tekanan gage dari udara di dalam tangki jika Tentukan tekanan gage dari udara di dalam tangki jika hh11 = = 0.2 m, 0.2 m, hh22 = 0.3 m, dan = 0.3 m, dan hh33 = 0.46 m. Gunakan nilai densitas = 0.46 m. Gunakan nilai densitas udara, oli, dan merkuri berturut-turut adalah 1000 kg/mudara, oli, dan merkuri berturut-turut adalah 1000 kg/m33, , 850 kg/m850 kg/m33, dan 13.600 kg/m, dan 13.600 kg/m33..


1–43 1–43 Tentukan tekanan atmosfer pada lokasi dengan Tentukan tekanan atmosfer pada lokasi dengan pembacaan barometer sebesar 750 mm Hg. pembacaan barometer sebesar 750 mm Hg. Gunakan densitas Gunakan densitas merkuri sebesar 13.600 kg/mmerkuri sebesar 13.600 kg/m33..

1–44 1–44 Tekanan gage di suatu fluida pada kedalaman 3 m terbaca Tekanan gage di suatu fluida pada kedalaman 3 m terbaca 28 kPa. 28 kPa. Tentukan tekanan gage di dalam fluida yang sama pada Tentukan tekanan gage di dalam fluida yang sama pada kedalaman 9 m.kedalaman 9 m.

1–45 1–45 Tekanan absolute di dalam air pada kedalaman 5 m Tekanan absolute di dalam air pada kedalaman 5 m terbaca 145 kPa. Tentukan :terbaca 145 kPa. Tentukan :((aa) tekanan atmosfer local dan) tekanan atmosfer local dan((bb) tekanan absolute pada kedalaman 5 m di dalam cairan yang ) tekanan absolute pada kedalaman 5 m di dalam cairan yang mempunyai gravitasi jenis SG = 0,85 pada lokasi yang sama.mempunyai gravitasi jenis SG = 0,85 pada lokasi yang sama.

1–49 1–49 Suatu vacuum gage yang dipasangkan pada suatu tangki Suatu vacuum gage yang dipasangkan pada suatu tangki terbaca 15 kPa pada suatu lokasi dengan pembacaan barometer terbaca 15 kPa pada suatu lokasi dengan pembacaan barometer sebesar 750 mm Hg. sebesar 750 mm Hg. Tentukan tekanan absolute di dalam tangki. Tentukan tekanan absolute di dalam tangki. Gunakan densitas merkuri rHg = 13.590 kg/mGunakan densitas merkuri rHg = 13.590 kg/m33. . Answer: Answer: 85.0 kPa85.0 kPa

1–50E 1–50E Suatu pressure gage yang dipasangkan pada suatu tangki Suatu pressure gage yang dipasangkan pada suatu tangki terbaca 50 psi pada suatu lokasi dengan tekanan barometer terbaca 50 psi pada suatu lokasi dengan tekanan barometer sebesar 29,1 mm Hg. sebesar 29,1 mm Hg. Tentukan tekanan absolute di dalam tangki. Tentukan tekanan absolute di dalam tangki. Gunakan rHg = 848,4 lbm/ftGunakan rHg = 848,4 lbm/ft33. .

Answer: Answer: 64.3 psia64.3 psia

1–51 1–51 Suatu pressure gage yang dihubungkan dengan suatu Suatu pressure gage yang dihubungkan dengan suatu tangki terbaca 500 kPa pada suatu lokasi dengan tekanan tangki terbaca 500 kPa pada suatu lokasi dengan tekanan atmosfer 94 kPa. Tentukan tekanan absolut di dalam tangki.atmosfer 94 kPa. Tentukan tekanan absolut di dalam tangki.

1–52 1–52 Barometer dari seorang pendaki gunung terbaca 930 Barometer dari seorang pendaki gunung terbaca 930 mbar pada lokasi awal pendakian dan terbaca 780 mbar pada mbar pada lokasi awal pendakian dan terbaca 780 mbar pada lokasi akhir pendakian. Dengan mengabaikan pengaruh lokasi akhir pendakian. Dengan mengabaikan pengaruh altitudealtitude terhadap percepatan gravitasi local, tentukan jarak terhadap percepatan gravitasi local, tentukan jarak vertikal pendakian. Asumsikan densitas udara rata-rata vertikal pendakian. Asumsikan densitas udara rata-rata sebesar 1,20 kg/msebesar 1,20 kg/m33. . Answer: Answer: 1274 m1274 m

1–53 1–53 Suatu barometer dasar dapat digunkanan untuk Suatu barometer dasar dapat digunkanan untuk mengukur tinggi suatu bangunan. Jika pembacaan barometer mengukur tinggi suatu bangunan. Jika pembacaan barometer di bagian atas dan di bawah dari suatu bangunan berturut-di bagian atas dan di bawah dari suatu bangunan berturut-turut sebesar 730 dan 755 mm Hg, tentukan tinggi bangunan turut sebesar 730 dan 755 mm Hg, tentukan tinggi bangunan tersebut. tersebut. Gunakan densitas udara dan merkuri berturut-turut Gunakan densitas udara dan merkuri berturut-turut adalah 1,18 kg/madalah 1,18 kg/m33 dan 13.600 kg/m dan 13.600 kg/m33..

1–551–55 Tentukan tekanan yang dialami seorang penyelam Tentukan tekanan yang dialami seorang penyelam pada kedalaman 30 m di bawah permukaan air laut. pada kedalaman 30 m di bawah permukaan air laut. Asumsikan tekanan barometer sebesar 101 kPa dan gravitasi Asumsikan tekanan barometer sebesar 101 kPa dan gravitasi jenis air laut sebesar SG = 1,03.jenis air laut sebesar SG = 1,03.Answer: Answer: 404.0 kPa404.0 kPa

1–56E 1–56E Tentukan tekanan yang dialami permukaan suatu Tentukan tekanan yang dialami permukaan suatu kapal selam yang menjelajah pada kedalaman 175 ft di kapal selam yang menjelajah pada kedalaman 175 ft di bawah permukaan air laut. bawah permukaan air laut. Asumsikan tekanan barometer Asumsikan tekanan barometer sebesar 14,7 psia dan gravitasi jenis air laut sebesar 1,03.sebesar 14,7 psia dan gravitasi jenis air laut sebesar 1,03.

1–57 1–57 Suatu gas terdapat di dalam suatu system silinder Suatu gas terdapat di dalam suatu system silinder piston vertical tanpa gesekan. Piston mempunyai massa 4 piston vertical tanpa gesekan. Piston mempunyai massa 4 kg dan luas penampang 35 cmkg dan luas penampang 35 cm22. Suatu pegas kompresi di . Suatu pegas kompresi di sebelah atas piston memberikan gaya 60 N ke piston. sebelah atas piston memberikan gaya 60 N ke piston. Jika Jika tekanan atmosfer sebesar 95 kPa, tentukan tekanan di tekanan atmosfer sebesar 95 kPa, tentukan tekanan di dalam silinder.dalam silinder.Answer: Answer: 123.4 kPa123.4 kPa


1–59 1–59 Kedua alat ukur tekanan baik manometer maupun Kedua alat ukur tekanan baik manometer maupun pressure gage dipasangkan pada suatu tangki gas untuk pressure gage dipasangkan pada suatu tangki gas untuk mengukur tekanan. Jika pembacaan mengukur tekanan. Jika pembacaan pressure gage pressure gage sebesar sebesar 80 kPa, tentukan jarak antara 2 level fluida manometer jika 80 kPa, tentukan jarak antara 2 level fluida manometer jika fluida adalah :fluida adalah :((aa) merkuri () merkuri ( = 13.600 kg/m = 13.600 kg/m33) atau ) atau ((bb) air () air ( = 1000 kg/m = 1000 kg/m33).).


1–62 1–62 Suatu manometer merkuri (Suatu manometer merkuri ( = 13,600 kg/m = 13,600 kg/m33) ) dihubungkan ke suatu saluran udara untuk mengukur dihubungkan ke suatu saluran udara untuk mengukur tekanan di dalam saluran. tekanan di dalam saluran. Perbedaan level fluida Perbedaan level fluida manometer sebesar 15 mm, dan tekanan atmosfer 100 manometer sebesar 15 mm, dan tekanan atmosfer 100 kPa. kPa. ((aa) Dengan memperhatikan gambar 1–62, tentukan apakah ) Dengan memperhatikan gambar 1–62, tentukan apakah tekanan di dalam saluran lebih besar atau lebih kecil dari tekanan di dalam saluran lebih besar atau lebih kecil dari tekanan atmosfertekanan atmosfer((bb) Tentukan tekanan absolute di dalam saluran) Tentukan tekanan absolute di dalam saluran


1–63 1–63 Ulangi kembali soal 1–62 untuk beda tinggi merkuri Ulangi kembali soal 1–62 untuk beda tinggi merkuri di manometer sebesar 45 mm.di manometer sebesar 45 mm.

1–67 1–67 Perhatikan suatu U-tube yang ke-2 lengannya Perhatikan suatu U-tube yang ke-2 lengannya terbuka / berhubungan dengan atmosfer. Selanjutnya air terbuka / berhubungan dengan atmosfer. Selanjutnya air dituangkan ke dalam U-tube dari satu lengan, dan minyak dituangkan ke dalam U-tube dari satu lengan, dan minyak ringan (ringan (light oillight oil, , = 790 kg/m = 790 kg/m33) dari lengan yang lain. Satu ) dari lengan yang lain. Satu lengan berisi air setinggi 70 cm, sementara lengan yang lengan berisi air setinggi 70 cm, sementara lengan yang lain berisi kedua fluida dengan rasio tinggi minyak terhadap lain berisi kedua fluida dengan rasio tinggi minyak terhadap air sebesar 4. Tentukan tinggi tiap fluida di lengan tersebut.air sebesar 4. Tentukan tinggi tiap fluida di lengan tersebut.


1–68 1–68 Hydraulic liftHydraulic lift di suatu bengkel mobil mempunyai di suatu bengkel mobil mempunyai diameter keluar 30 cm dan sanggup mengangkat mobil diameter keluar 30 cm dan sanggup mengangkat mobil hingga 2000 kg. Tentukan tekanan gage fluida yang harus hingga 2000 kg. Tentukan tekanan gage fluida yang harus dijaga di dalam reservoir.dijaga di dalam reservoir.

1–69 1–69 Air bersih dan air laut yang mengalir di suatu jalur Air bersih dan air laut yang mengalir di suatu jalur pipa sejajar horisontal saling dihubungkan dengan pipa sejajar horisontal saling dihubungkan dengan manometer U-tube double seperti ditunjukkan pada gambar manometer U-tube double seperti ditunjukkan pada gambar 1–69. Tentukan beda tekanan antara 2 jalur pipa tersebut. 1–69. Tentukan beda tekanan antara 2 jalur pipa tersebut. Gunakan densitas air laut pada lokasi tersebut sebesar Gunakan densitas air laut pada lokasi tersebut sebesar = = 1035 kg/m1035 kg/m33. . Dapatkah kolom udara di dalam manometer Dapatkah kolom udara di dalam manometer diabaikan dalam analisis ?diabaikan dalam analisis ?


1–70 1–70 Ulangi kembali soal 1–69 dengan mengganti udara Ulangi kembali soal 1–69 dengan mengganti udara dengan minyak yang mempunyai gravitasi jenis sebesar SG dengan minyak yang mempunyai gravitasi jenis sebesar SG = 0,72.= 0,72.

1–71E 1–71E Tekanan di dalam suatu jalur pipa gas alam diukur Tekanan di dalam suatu jalur pipa gas alam diukur dengan manometer seperti yang ditunjukkan dalam dengan manometer seperti yang ditunjukkan dalam gambar P1–71E dengan satu lengan terbuka ke atmosfer gambar P1–71E dengan satu lengan terbuka ke atmosfer yang mempunyai tekanan atmosfer local 14,2 psia. yang mempunyai tekanan atmosfer local 14,2 psia. Tentukan tekanan absolute di dalam jalur pipa tersebut.Tentukan tekanan absolute di dalam jalur pipa tersebut.

Gambar untuk Soal 1–71EGambar untuk Soal 1–71E

1–72E 1–72E Ulangi kembali soal 1–71E dengan mengganti udara Ulangi kembali soal 1–71E dengan mengganti udara dengan minyak yang mempunyai gravitasi jenis SG = 0,69. dengan minyak yang mempunyai gravitasi jenis SG = 0,69.

1–73 1–73 Tekanan gage udara di dalam tangki seperti Tekanan gage udara di dalam tangki seperti ditunjukkan dalam gambar 1–73 diukur sebesar 80 kPa. ditunjukkan dalam gambar 1–73 diukur sebesar 80 kPa. Tentukan beda tinggi Tentukan beda tinggi h h dari kolom merkuri manometer.dari kolom merkuri manometer.


1–74 1–74 Ulangi lagi soal 1–73 untuk tekanan gage sebesar 40 Ulangi lagi soal 1–73 untuk tekanan gage sebesar 40 kPa.kPa.

1–75 1–75 Bagian atas dari suatu tangki air dibagi menjadi 2 Bagian atas dari suatu tangki air dibagi menjadi 2 kompartemen seperti ditunjukkan dalam gambar 1–75. kompartemen seperti ditunjukkan dalam gambar 1–75. Selanjutnya suatu fluida dengan suatu densitas yang tidak Selanjutnya suatu fluida dengan suatu densitas yang tidak diketahui dituangkan ke dalam satu sisi dan level air naik di diketahui dituangkan ke dalam satu sisi dan level air naik di sisi yang lain. Berdasarkan ketinggian fluida akhir seperti sisi yang lain. Berdasarkan ketinggian fluida akhir seperti ditunjukkan pada gambar, tentukan densitas fluida yang ditunjukkan pada gambar, tentukan densitas fluida yang ditambahkan. Asumsikan cairan tidak bercampur dengan ditambahkan. Asumsikan cairan tidak bercampur dengan air.air.


1–76 1–76 Perhatikan suatu manometer fluida ganda yang Perhatikan suatu manometer fluida ganda yang dipasangkan ke suatu pipa udara seperti ditunjukkan pada dipasangkan ke suatu pipa udara seperti ditunjukkan pada gambar 1–76. Jika gravitasi jenis dari satu fluida sebesar gambar 1–76. Jika gravitasi jenis dari satu fluida sebesar 13,55, tentukan gravitasi jenis dari fluida yang lain untuk 13,55, tentukan gravitasi jenis dari fluida yang lain untuk tekanan absolute udara seperti yang ditunjukkan. tekanan absolute udara seperti yang ditunjukkan. Gunakan Gunakan tekanan atmosfer sebesar 100 kPa. tekanan atmosfer sebesar 100 kPa. Answer: Answer: 5.05.0


1–77 1–77 Perhatikan system seperti gambar 1–77. Jika Perhatikan system seperti gambar 1–77. Jika perubahan dalam tekanan udara sebesar 0,7 kPa perubahan dalam tekanan udara sebesar 0,7 kPa menyebabkan antar muka brine–merkuri di kolom kanan menyebabkan antar muka brine–merkuri di kolom kanan turun 5 mm, sementara tekanan di dalam pipa brine tetap turun 5 mm, sementara tekanan di dalam pipa brine tetap konstan, tentukan rasio konstan, tentukan rasio AA22//AA11..


1–78 1–78 Suatu container multi fluida dihubungkan dengan U-Suatu container multi fluida dihubungkan dengan U-tube, seperti ditunjukkan pada gambar 1–78. tube, seperti ditunjukkan pada gambar 1–78. Untuk Untuk gravitasi jenis dan tinggi kolom fluida yang diberikan, gravitasi jenis dan tinggi kolom fluida yang diberikan, tentukan tekanan gage pada titik A. Juga tentukan tentukan tekanan gage pada titik A. Juga tentukan ketinggian kolom merkuri yang membuat tekanan yang ketinggian kolom merkuri yang membuat tekanan yang sama pada titik A.sama pada titik A.Answers: Answers: 0.471 kPa, 0.353 cm0.471 kPa, 0.353 cm


1–85 1–85 Suatu hydraulic lift digunakan untuk mengangkat Suatu hydraulic lift digunakan untuk mengangkat suatu beban 2500 kg dengan meletakkan suatu beban 25 suatu beban 2500 kg dengan meletakkan suatu beban 25 kg pada piston dengan diameter 10 cm. Tentukan diameter kg pada piston dengan diameter 10 cm. Tentukan diameter piston di mana beban 2000 kg diletakkan.piston di mana beban 2000 kg diletakkan.


1–86 1–86 Suatu system silinder-piston berisi suatu gas pada Suatu system silinder-piston berisi suatu gas pada tekanan 100 kPa. Piston mempunyai massa 5 kg dan tekanan 100 kPa. Piston mempunyai massa 5 kg dan berdiameter 12 cm. Tekanan gas dinaikkan dengan berdiameter 12 cm. Tekanan gas dinaikkan dengan meletakkan sejumlah beban pada piston. Tentukan tekanan meletakkan sejumlah beban pada piston. Tentukan tekanan atmosfer local dan massa dari beban yang akan menaikkan atmosfer local dan massa dari beban yang akan menaikkan tekanan gas di dalam silinder 2 kali lipat.tekanan gas di dalam silinder 2 kali lipat.Answers: Answers: 95.7 kPa, 115.3 kg95.7 kPa, 115.3 kg


1–87 1–87 Pilot suatu pesawat terbang membaca ketinggian / Pilot suatu pesawat terbang membaca ketinggian / altitude sebesar 3000 m dan tekanan absolutnya 58 kPa altitude sebesar 3000 m dan tekanan absolutnya 58 kPa saat terbang di atas suatu kota. saat terbang di atas suatu kota. Hitung tekanan atmosfer Hitung tekanan atmosfer local di kota tersebut dalam kPa dan in mm Hg. Gunakan local di kota tersebut dalam kPa dan in mm Hg. Gunakan densitas udara dan merkuri berturut-turut sebesar 1,15 densitas udara dan merkuri berturut-turut sebesar 1,15 kg/mkg/m33 dan 13.600 kg/m dan 13.600 kg/m33..


1–101 1–101 Balon sering diisi dengan gas Helium karena Balon sering diisi dengan gas Helium karena beratnya hanya 1/7 dari berat udara di bawah kondisi yang beratnya hanya 1/7 dari berat udara di bawah kondisi yang sama. sama. Gaya apung (yang dapat dinyatakan sebagai Gaya apung (yang dapat dinyatakan sebagai FFbb = = airair . . g . Vg . Vballoonballoon) akan menekan balon ke atas. Jika balon ) akan menekan balon ke atas. Jika balon mempunyai diameter 10 m dan mengangkut 2 orang mempunyai diameter 10 m dan mengangkut 2 orang (masing-masing 70 kg), tentukan percepatan balon saat (masing-masing 70 kg), tentukan percepatan balon saat balon mulai dilepas. Asumsikan densitas udara r = 1,16 balon mulai dilepas. Asumsikan densitas udara r = 1,16 kg/mkg/m33, dan abaikan berat taling dan sangkarnya. , dan abaikan berat taling dan sangkarnya. Answer :Answer : 16,5 m/s 16,5 m/s22


1–103 1–103 Tentukan jumlah beban maksimum dalam kg yang dapat Tentukan jumlah beban maksimum dalam kg yang dapat diangkut balon seperti yang dideskripsikan pada soal 1–101. diangkut balon seperti yang dideskripsikan pada soal 1–101. Answer:Answer: 520.5 kg 520.5 kg

1–104E 1–104E Tekanan di dalam suatu boiler uap air diberikan 92 Tekanan di dalam suatu boiler uap air diberikan 92 kgf/cmkgf/cm22. Nyatakan tekanan ini dalam psi, kPa, atm, dan bar.. Nyatakan tekanan ini dalam psi, kPa, atm, dan bar.

1–105 1–105 Barometer dasar di suatu pesawat terbang dapat Barometer dasar di suatu pesawat terbang dapat digunakan sebagai alat untuk mengukur ketinggian / altitude. digunakan sebagai alat untuk mengukur ketinggian / altitude. Menara control (Menara control (ground controlground control) melaporkan pembacaan ) melaporkan pembacaan barometer 753 mm Hg, sementara pembacaan pilot sebesar 690 barometer 753 mm Hg, sementara pembacaan pilot sebesar 690 mm Hg. mm Hg. Perkirakan altitude / ketinggian pesawat dari permukaan Perkirakan altitude / ketinggian pesawat dari permukaan tanah jika densitas udara rata-rata sebesar 1,20 kg/mtanah jika densitas udara rata-rata sebesar 1,20 kg/m33. . Answer: Answer: 714 m714 m


1–108 1–108 Suatu Suatu pressure cookerpressure cooker memasak jauh lebih cepat dari memasak jauh lebih cepat dari pada suatu panci yang umum dengan menjaga suatu tekanan dan pada suatu panci yang umum dengan menjaga suatu tekanan dan suhu yang lebih tinggi di dalamnya. Tutup suatu suhu yang lebih tinggi di dalamnya. Tutup suatu pressure cookerpressure cooker ditutup (ditutup (sealedsealed) dengan baik dan uap hanya dapat keluar melalui ) dengan baik dan uap hanya dapat keluar melalui suatu lubang di tengah tutup panci.suatu lubang di tengah tutup panci.

Suatu petcock diletakkan di atas lubang ini dan mencegah Suatu petcock diletakkan di atas lubang ini dan mencegah uap air keluar hingga gaya tekan mampu mengatasi berat uap air keluar hingga gaya tekan mampu mengatasi berat petcockpetcock..

Pembuangan uap air yang periodik di peralatan ini Pembuangan uap air yang periodik di peralatan ini mencegah tekanan berlebih dan menjaga tekanan di dalam pada mencegah tekanan berlebih dan menjaga tekanan di dalam pada suatu nilai yang konstan. Tentukan massa suatu nilai yang konstan. Tentukan massa petcockpetcock dari dari pressure pressure cookercooker yang mempunyai tekanan operasi 100 kPa gage dan yang mempunyai tekanan operasi 100 kPa gage dan mempunyai luas penampang lubang 4 mmmempunyai luas penampang lubang 4 mm22..

Asumsikan tekanan atmosfer 101 kPa dan buat diagram Asumsikan tekanan atmosfer 101 kPa dan buat diagram benda bebas dari benda bebas dari petcockpetcock..Answer: Answer: 40.8 g40.8 g


1–109 1–109 Suatu tube kaca diletakkan ke suatu pipa air seperti Suatu tube kaca diletakkan ke suatu pipa air seperti ditunjukkan pada gambar 1–109. Jika tekanan air pada ditunjukkan pada gambar 1–109. Jika tekanan air pada bagian bawah dari tube sebesar 115 kPa dan tekanan bagian bawah dari tube sebesar 115 kPa dan tekanan atmosfer local 92 kPa, tentukan berapa tinggi air akan naik atmosfer local 92 kPa, tentukan berapa tinggi air akan naik di dalam tube dalam satuan meter. Gunakan densitas air di dalam tube dalam satuan meter. Gunakan densitas air sebesar 1000 kg/msebesar 1000 kg/m33..


1–114 1–114 Suatu jalur bensin (Suatu jalur bensin (gasolinegasoline) dihubungkan dengan ) dihubungkan dengan pressure gage melalui suatu manometer double-U seperti pressure gage melalui suatu manometer double-U seperti ditunjukkan pada gambar 1–114. ditunjukkan pada gambar 1–114. Jika pembacaan tekanan Jika pembacaan tekanan gage sebesar 370 kPa, tentukan tekanan gage dari jalur gage sebesar 370 kPa, tentukan tekanan gage dari jalur bensin tersebut.bensin tersebut.


1–115 1–115 Ulangi lagi soal 1–114 untuk pembacaan Ulangi lagi soal 1–114 untuk pembacaan pressure pressure gagegage 180 kPa. 180 kPa.

1–116E 1–116E Suatu pipa air dihubungkan ke suatu manometer Suatu pipa air dihubungkan ke suatu manometer double-U seperti ditunjukkan pada gambar 1–116E di suatu double-U seperti ditunjukkan pada gambar 1–116E di suatu lokasi dengan tekanan atmosfer local sebesar 14,2 psia. lokasi dengan tekanan atmosfer local sebesar 14,2 psia. Tentukan tekanan absolute pada bagian tengah dari pipa.Tentukan tekanan absolute pada bagian tengah dari pipa.

Gambar untuk Soal 1–116EGambar untuk Soal 1–116E

QUIZ 1(Senin, 25 Maret 2013)

Barometer dari seorang pendaki gunung terbaca 9,8 mH2O pada lokasi awal pendakian dan terbaca 8,3 mH2O pada lokasi akhir pendakian.

Tentukan berapa jarak yang sudah ditempuh pendaki tersebut, jika densitas udara rata-rata sebesar 1,15 kg/m3 dan densitas H2O sebesar 1000 kg/m3 dan sudut kemiringan gunung sebesar 35o. Jawab : 2.274,06 meter

QUIZ 1(Kamis, 28 Maret 2013)

Barometer dari seorang pendaki gunung terbaca 9,5 meterH2O pada lokasi awal pendakian dan terbaca 8,5 meterH2O pada lokasi akhir pendakian.


QUIZ 1 (Kelas C)(Jum’at, 5 April 2013)

Barometer dari seorang pendaki gunung terbaca 9,75 meterH2O pada lokasi awal pendakian dan terbaca 8,65 meterH2O pada lokasi akhir pendakian.


bab 1 konsep dasar termodinamika.ppt

Documents