bab 6 penerapan hukum i pada sistem terbuka

7/24/2019 Bab 6 Penerapan Hukum i Pada Sistem Terbuka

1/21

BAB 5

PENERAPAN HUKUM I

PADA SISTEM TERTUTUP


2/21

SISTEM TERBUKA

sistem

m2

m1

m3

m= Mn

q = u A

m= u A

n= u A


3/21

NERACA MASSA

Control volume

Control surfae

dt

dmCV

m2

m1 m3

!fsCV m

dt

dm

123 mmmm fs

!fsCV Au

dt

dm

"ERSAMAAN K#NTIN$UITAS


4/21

STEADY STATEa%ala& 'ea%aan sistem (i'a

'on%isi %alam ontrol volume ti%a' )eru)a&%en*an +a'tu,

!fsAu

!111222 =

AuAu

'onsta111222 =AuAum

V

Au

V

Au

V

Aum

=

2

22

1

11


5/21

NERACA ENER-I


6/21

Aliran .an* masu' 'e / 'eluar %ari ontrolvolume a'an mem)a+a ener*i 0er satuanmassa )erua Internal ener*i 0U

Ener*i 'ineti' 04u2

Ener*i otensial 05*

6a(u ener*i masu' =

6a(u ener*i 'eluar =

mgzuU

1

2

11

2

mgzu

U

2

22

22

6a(u ener*i netto = gzu

Umgzu

U

2

22

21

21

122

mgzu

U

2

2


7/21

6a(u a'umulasi ener*i

ratworkQmgzu

U

dt

mUd CV

2

2

WmPVQmgzu

Udt

mUd CV

2

2

WQmgzu

PVU

dt

mUd CV

2

2

WQmgzu

Hdt

mUd CV

2

2

WQmgzu

Hdt

mUd CV

2

2

a eru)a&an ener*i 'ineti' %an otensial %ia)ai'an

WQmHdt

mUd CV


8/21

C#NT#8 9,9

Se)ua& tan*'i %iisi %en*an *as .an* )erasal%ari ia e:n.aluran .an* te'anann.a'onstan, Ba*aimana &u)un*an antara ent&al.*as %i )a*ian emasu'an %en*an internalener*i *as %i %alam tan*'i; A)ai'an transferener*i %ari *as 'e )a%an tan*'i,

"EN$E6ESAIANNERACA MASSA

ouin mmdm

%t

tan'

inmdm

%t

tan'

= !

0a


9/21

!%t

tan'=ininoutout mHmH

mUd

!%t

tan'=

inin

mHmUd

Ti%a' a%a e'sansi< en*a%u'an %an shaft

work< ma'a0W=

"eru)a&an ener*i 'ineti' %an otensial%ia)ai'an< ma'a

!

%t

tan'=

mHmUd

NERACA ENER-I

0)

7i'a ersamaan 0a %an 0) %i*a)un*

!%t%t

tan'tan'=

dmH

mUd

in


10/21

!%t%ttan'tan'

=

dm

H

mUdin

!tan'tan' =

mHmU in

m2U2 m1U1= 8in0m2 m1

7i'a %i'ali'an %en*an %t %an %iinte*ral'an

Kea%aan mula:mula m1= ! se&in**a

U2= 8in


11/21

C#NT#8 9,>

Se)ua& tan*'i .an* %iisolasi mula:mula )erisi 1?!'* air %en*an temeratur @!C, Air %i'eluar'an

%ari tan*'i %en*an la(u alir 'onstan !


12/21

WQmgzu

Hdt

mUd

2

2tan'

"eru)a&an ener*i 'ineti' %an otensial %ia)ai'an

!tan' =inout HHmdt

mUd

!inHHmdtdUm

dtdC

dtdTC

dtdU V

=

dCdTCdH P =

8 = C

T

8 8in= C 0T Tin

ari %enisi 'aasitas anas


13/21

!inTTCmdt

dTCm

inTTmdtdTm

in

TT

dT

m

mdt

T

Tin

T

T in

t

TTm

m

TT

dT

m

mdt

!!

ln!

sTTTT

mmt

in

in >D1!@!1!3>ln

2

!

=

%i +a'tu .an* %ierlu'an = @>D


14/21

NERACA ENER-I UNTUK "R#SES A6IR STEA$ STATE

SWQmgzu

H

2

2

Stea%. state )erarti

%0mUC/%t = ! Massa %i %alam ontrol volume 0C = 'onstan

Ti%a' a%a eru)a&an sifat:sifat ui%a %i %alamC< %i (alur emasu'an %an en*eluaran

sean(an* +a'tu Ti%a' a%a e'sansi %i %alam C

Satu:satun.a usa&a/'er(a .an* a%a a%ala& shaftwork

WQmgzuHdt

mUd CV

2

2


15/21

SS WQ

m

W

m

Qgz

uH

2

2

SWQzgu

H 2

2

S

WQzgg

guH

2

2

Sistem satuan SI

Sistem satuan Britis&

7i'a eru)a&an ener*i 'ineti' %an otensial%aat %ia)ai'an< ma'a

8 = F G HS


16/21

eru)a&an ener*i 'ineti' %an otensial %aat%ia)ai'an

Ti%a' a%a shaft work

S

WQzgg

guH

2

2

8 = 82 81= F

82= F G 81

Nilai mutla' %arient&al. ti%a'%i'eta&ui .an* %aat

%i'eta&ui/teru'ura%ala& eru)a&an

ent&al.,

"erlu a%an.areferene

state%en*an 8 =

!ar)itrar.

Misal referene state untu' air a%ala& airan a%a !


17/21

C#NT#8 9,J

U%ara a%a 1 )ar %an 2>C masu' 'e 'omresor%en*an 'eeatan ren%a&< 'eluar a%a te'anan 3

)ar< %an masu' 'e nozz!e%an men*alami e'sansisamai 'eeatan a'&irn.a @!! m/s %en*an T %an" sama %en*an 'on%isi a+al, 7i'a 'er(a untu''omresi se)esar 29! '7 er '* u%ara< )eraaanas .an* &arus %iam)il selama roses 'omresi;

"EN$E6ESAIAN

"roses 'em)ali 'e T %an " semula 8 = !"eru)a&an ener*i otensial %ia)ai'anU%ara masu' 'omresor elan u1= !

SWQzgu

H

2

2

SWQu

2

2


18/21

SWQuu

22

21

22

SWu

Q

2

22

ner*i 'ineti' er satuan massa .an* men*alir

2

22

22 !!!,1D!@!!

2

1

2

1

s

m

s

mu

=

=

112

2

1D!!!!,1D!!!!,1D! =

=

kgk"kgm#kgkg

sm

F = 1D! 29! = @! '7 '*:1

7a%i anas .an* &arus %iam)il a%ala& @! '7untu' setia '* u%ara .an* %i'omresi,


19/21

C#NT#8 9,D

Air a%a 2!!0 %ioma %ari tan*'i en.iman%en*an la(u >!0*al0min:1, Motor oma memaso'

usa&a se)esar 20&, Air men*alir 'e se)ua& alatenu'ar anas %an meleas'an anas se)esar9!,!!!0Btu0min:1, Selan(utn.a air men*alir menu(utan*'i en.iman 'e%ua .an* )era%a >!0ft %i atastan*'i ertama, Beraa temeratur air .an* masu'

'e tan*'i 'e%ua;"EN$E6ESAIAN

>! ft

S

WQzg

g

g

uH

2

2


20/21

11

121

1

min91


21/21

S

WQzg

g

g

uH

2

2

zggWQH S

= ??! G !

ari steam ta)le< ent&al. air 0air a%a 2!!0

a%al

81= 1@D

Se&in**a

8 = 82 81= 82 1@D

82= 1@D = @D

bab 6 penerapan hukum i pada sistem terbuka

Documents