7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

1/26

PERPINDAHAN PANAS dan THERMODINAMIKA

7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

2/26

Kalorik : suatu materi yang tak terlihat, yang mengalir dari benda

yang bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur rendah.

1.KALOR

T1 T2

kalor

Dengan T1> T2

1.Kalor dan energi

Kalorenergi nyang dipindahkan karena perbedaan temperatur

Energienergi (dlm termis) karena energi dalam temperaturnya

Satuan Kalor : 1 kal = 4,186 J = ,!68 " 1#$%tu

1 J = #,&8! kal = !,4'8 " 1#$4%tu

1 %tu = 1# J = &&,# kal

7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

3/26

2. Kapasitas Kalor dan Jenis Kalor

Kapasitas kalor (C) umlah kalor yang diperlukan untuk

menaikkan temperatur dari suatu sampel bahan sebesar 1 *o

.

Q = C T

Kalor jenis, c umlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan

temperatur dari 1 gr massa bahan sebesar 1 *o

.

Q = m c T

+&Juka nilai c = tidak konstan = m - d+

+1

ntuk gaskalor enis biasanya dinyatakan untuk satu mol bahan

(kalor enis molar)

Q = n c T

7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

4/26

a!an c (kal"gr. Co) a!an c (kal"gr. Co)

/luminium #,&1 Kuningan #,#!&+embaga #,#!&4 Kayu #,41

0mas #,##8 las #,#

%esi #,1#' 0s ($ *) #,#

+imbal #,## /lkohol #,8

2erak #,#6 /ir 3aksa #,#

ilikon #,#6 /ir (1 *) 1,##

Tabel.1 : Kalor jenis (c) beberapa bahan pada 25 C

a!an k (#"m.Co) a!an k (#"m.Co)

/luminium &8 /sbestos #,#8+embaga !' *on-rete

#,8

+abel.& : Kondukti5itas termal (k) untuk beberapa bahan

0mas 14 elas #,8%esi '!, Karet

#,&+imbal 4,' air

#,62erak 4&' kayu

#,#8udara

#,#&4

7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

5/26

II. PERPINDAHAN PANAS (HeatTransfer)$erpinda!an panas ilmu yang mempelaari tentang perpindahan

panas antar materialbenda karena adanya beda suhu (panas.dingin)

1. Kegunaan 2erpindahan 2anas

ntuk meren-anakan alat$& penukar panas (heat e"-hanger)

ntuk menghitung kebutuhan medua panaspendingin pada

suatu reboilerkondenser dalam destilasi

ntuk perhitungan 7urna-edapur radiasi

ntuk peran-angan ketel uapboiler ntuk peran-angan alat$& penguap (e5aporator)

ntuk peran-angan reaktor kimia

0ksotermisbutuh pendingin

0ndotermisbutuh pemanas

7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

6/26

7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

7/26

Gambar.1 :Conoh !roses

Kond"ksi

7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

8/26

Konduksi keadaan tunak untuk satu dimensi &

1. idang datar &

#

#T2

T1

$%

!ro&l

'"h"

%

(a) %ilamana kondukti5itas thermal bahan tetap, tebal dindingadalah ", sedang +1 dan +& adalah suhu permukaan

dinding seperti terlihat pada gambar berikut :

Gambar.2 :Kond"ksi pada sa" bahan

daar

dx

dTkAq = ( )21 TT

x

KAq

=atau

7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

9/26

#

1 2 *

+C

#

(b) Jika dalam sistem tersebut terdapat lebih dari satu ma-am

bahan, dan terdiri dari beberapa lapis dinding seperti

terlihat pada gambar berikut :

#

, ,+ ,C

AK

x

A

A

.

AK

x

B

B

.

AK

x

C

C

.

Gambar. : Kond"ksi pada igabahan daar

(a)+ahan dengan iga lapisan(b),angkaian eki-alen dari (a)

(a)

(b)

7/25/2019 Thermodinamika Dan Perpindahan Panas

10/26

%erdasarkan ambar.(a) ; (b) akan diperoleh :

C

C

B

BA

x

TTAK

x

TTAK

TTAKq

=

=

=

3423

A

12

x

AK

x

AK

x

AK

x

TTq

C

C

B

B

A

A

...

41

+

+

=

AK

x

AK

x

AK

x

C

C

B

B

A

A

.;

.;

.

(tahanan thermal)

2. Sistem Silinder ' adial

uatu silinder panang dengan ari$ari dalam ri, ari$ari

luar rodan panang +o. ntuk

silinder yang panangnya sangat besar dibandingkan dengan

diameternya, dapat diandaikan bah?a aliran kalor

berlangsung menurut arah radial.

dr

dTKAq =

engan kondisi batas :

+ = +i pada r = ri

+ = +opada r = ro

dr

dTrlKq 2=Jika / = &@r