peristiwa perpindahan, difusi, jenis fluida dan alirannya

1

Click here to load reader

Upload: adrianus-a-adiwijaya

Post on 14-Sep-2015

23 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Fenomena Perpindahan Massa, Momentum, dan Energi

TRANSCRIPT

  • Adrianus Atma Adiwijaya / 21030113120105

    Peristiwa Perpindahan

    Perpindahan Massa Ketika sistem berisi 2 atau lebih

    komponen yang konsentrasinya berbeda-beda antar titik, ada kecenderungan alami dari massa untuk berpindah, untuk meminimalkan perbedaan konsentrasi dalam sistem. Perpindahan massa dalam sistem dijelaskan oleh Hukum pertama Fick: Difusi fluks dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah berbanding lurus dengan gradien konsentrasi substansi dan difusivitas substansi pada medium.

    Perpindahan Energi Energi berpindah melalui 3 mekanisme:

    konduksi, konveksi, dan radiasi. Konduksi termal adalah pertukaran mikroskopis langsung dari energi kinetik partikel melalui batas antara dua sistem. Ketika suatu objek memiliki temperatur yang berbeda dari benda atau lingkungan di sekitarnya, panas mengalir sehingga keduanya memiliki temperatur yang sama pada suatu titik kesetimbangan termal.

    Konveksi terjadi ketika aliran bahan curah atau fluida (gas atau cairan) membawa panas bersama dengan aliran materi. Radiasi termal terjadi melalui ruang vakum atau medium transparan. Energi ditransfer melalui foton dalam gelombang elektromagnetik.

    Perpindahan Momentum Pada perpindahan momentum transfer,

    fluida dibayangkan sebagai objek yang terdistribusi kontinyu. Salah satu peristiwa perpindahan momentum yaitu Seretan (drag) yang dialami butiran hujan sewaktu jatuh dalam atmosfer adalah contoh dari difusi momentum (butiran hujan kehilangan momentumnya ke udara sekitar melalui tegangan kental, viscous stress, dan berkurang kecepatannya).

    Difusi Ada beberapa kesamaan pada persamaan

    perpindahan panas, momentum, dan massa

    semuanya dapat dipindahkan dengan difusi: Massa: tersebarnya bau di udara

    merupakan contoh difusi massa. Panas: konduksi panas pada material

    padat merupakan contoh difusi panas. Momentum: drag yang dialami oleh

    tetesan air hujan di atmosfer merupakan contoh difusi momentum.

    Persamaan perpindahan molekuler untuk momentum Hukum Newton, panas Hukum Fourier, dan massa Hukum Fick sangat mirip. Klasifikasi Fluida Berdasarkan Tegangan Geser yang Dikenakan

    Fluida Newtonian adalah suatu fluida yang memiliki kurva tegangan/regangan yang linier. Yang di golongkan dalam fliuda ini antara lain : air, udara, ethanol, benzene dsb. Fluida Newtonian akan terus mengalir sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada gaya tersebut. Viskositas akan berubah jika terjadi perubahan suhu dan tekanan. Viskositas pada fluida Newtonian secara definisi hanya bergantung pada temperatur dan tekanan dan tidak bergantung pada gaya-gaya yang bekerja pada fluida.

    Fluida non-Newtonian adalah suatu fluida yang akan mengalami perubahan viskositas ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida tersebut. Hal ini menyebabkan fluida non-Newtonian tidak memiliki viskositas yang konstan. Berkebalikan dengan fluida non-Newtonian, pada fluida Newtonian viskositas bernilai konstan sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida. Selain itu, Fluida Non-Newtonian juga adalah fluida yang tidak tahan terhadap tegangan geser (shear stress), gradient kecepatan (shear rate) dan temperature. Dengan kata lain viskositas merupakan fungsi dari pada waktu. Macam-Macam Aliran Fluida

    Aliran laminar: bagian-bagian fluida bergerak melalui jalur-jalur yang sejajar satu dengan yang lain dan tetap mengikuti arah alir.

    Aliran turbulen: terdapat banyak aliran bergolak ke samping meninggalkan arah alir.