(1)Konservasi Energi
of 6
-
Upload
firmansyah-putra -
Category
Documents
-
view
229 -
download
0
Transcript of (1)Konservasi Energi
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
1/13
KONSERVASI ENERGI
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
2/13
ANALISA PADA CONTROL VOLUME
∫ ∫ ∫ = W J Q δ δ
1
Qδ
I. HUBUNGAN INTEGRAL UNTUK KONSERVASI ENERGI
Hukum termodinamika I menyatakan baha !
" #ada $ebuah $i$tem yan% berbentuk $ik&u$' tota& (ana$ yan%
ditambahkan ) dima$ukkan keda&am $i$tem dari &in%kun%annya ada&ah
$ama *(ro(or$iona& den%an ker+a yan% di&akukan o&eh $i$tem (ada
&in%kun%annya ,.
#ernyataan ini' kemudian diberikan da&am bentuk (er$amaan !
-imana ada&ah kuantita$ inte%ra& yan% dihitun% (ada $ik&u$
dan ada&ah heat tran$er dieren$ia& dan ker+a
(ana$ ekui/a&ent 0 1 Nm)+
W δ
J
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
3/13
#a
a
b
2
1
ρ
aa Path 2121: −−−
∫ ∫ ∫ ∫ +=+1
2
2
1
1
2
2
1 a a aa
W W QQ δ δ δ δ
Gambar 1. Siklus term!i"amika
re#ersibel !a" irre#ersibel
1221: −−− ba Path
∫ ∫ ∫ ∫ +=+1
2
2
1
1
2
2
1 b a ba
W W QQ δ δ δ δ
..................$1%
..................$&%
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
4/13
-en%an menyederhanakan (er$amaan 1 3 2 *men%e&imina$i4' dida(at !
∫ ∫ ∫ ∫ −=−1
2
1
2
1
2
1
2a b a b
W W QQ δ δ δ δ
..................*54
da(at ditu&i$ !
∫ ∫ −=−1
2
1
2
)()(a b
W QW Q δ δ δ δ ..................*64
ternyata tidak ter%antun% ke(ada +a&annya (ro$e$. /ariabe& ini
ada&ah tota& (erubahan ener%i (ada $i$tem' yan% dinyatakan den%an
W Q δ δ ,
dE
W QdE δ δ −= ..................*74
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
5/13
Untuk $i$tem yan% mem(unyai inter/a& aktu *berubah den%an aktu4 '
(er$amaan men+adidt
dt
dE
t
W
t
Q
=− δ δ
δ
δ ..................*84
I II III
'u"!ar( ) S(stem at Time t
Stati"ar( C"trl Vlume
'u"!ar( ) S(stem at Time t * +t
Streamli"es at Time t
Gambar &. ,ubu"-a" A"tara Sistem Da" K"trl Vlume Dalam Alira" lui!a
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
6/13
Pa!a /aktu t * +t ttal e"er-i 0a!a sistem
t t III t t II t t E E E ∆+∆+∆+ += ..................*94
!a" /aktu t
t III t I t E E E
+=..................*:4
Dari 0ers. 2 3 4 !ise!er5a"aka" !a" !iba-i !e"-a" i"ter#al /aktu +t
t E E E E
t E E t I t III t t II t t III t t t
∆
−−+=
∆
− ∆+∆+∆+ ..................*;4
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
7/13
Ambi& &imit
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
8/13
Persamaa" E"er-i 8
+
−
=
−
volume
kontroldalamenergi
akumulasiLaju
fluidaaliranmenuju
volumekontrolke
masuk energiLaju
fluidaaliranke
volumekontroldari
keluar energiLaju
lingkungan pada
volumecontrololeh
kerjaLaju
lingk.darivolume
controlke panas
penambahanLaju
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
9/13
>
dAstreamli"e at time
volumekontrololehkerja
volumekontrolkeadditionheat
=
=
δW/dt
dt Qδ
La+u ener%i menin%%a&kan kontro& /o&ume me&a&ui dA !
[ ] dAnvenvdAedAvedAve
).(cos)cos)((
)cos)((efflu!energ"of rate
ρ θ ρ θ ρ
θ ρ
==
= ..................$19%
..................$1:%
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
10/13
Inte%ra& (ada ?ontro& $ura?e !
∫∫ sc
dAnve.
).( ρ ..................*184
a!ala5 "et e))lu; e"er-i
∫∫ =
−
scdAnve
.).(
volumecontrolinto
energ"of rate
volumecontrolof out
energ"of rate ρ
La+u akumu&a$i ener%i da&am kontro& /o&ume yaitu !
∫∫∫ ∂∂
vcdV e
t . ρ
..................*194
#er$amaan ini men+adi !
∫∫∫ ∫∫ ∂∂
+=− dV et
dAnvedt
W
dt
Q
sc ρ ρ
δ δ .
).(..................*1:4
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
11/13
Net la6u ker6a (a"- !ilakuka" le5 k"trl #lume
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
12/13
( ) ∫∫ ∫∫ ∫∫ == sc ii sc iinormal sc dAnvdAnvSdAv ... ).(... σ σ ..................*214
La+u ker+a !
dt
W dAnv
dt
Ws
dt
W
dt
W
dt
Ws
dt
W T sc
iiT δ σ
δ δ δ δ δ σ +−=++= ∫∫ . ).(
..................*224
Sub$titu$i ke (er$. 2=' men+adi !
∫∫∫ ∫∫ ∫∫ ∂∂+=−+− vc sc scT
ii dV et
dAnvedt W dAnv
dt Ws
dt Q
...).().( ρ ρ δ σ δ δ
..................*254
-
8/19/2019 (1)Konservasi Energi
13/13
Shear ork dan &o da(at ditu&i$ !
dt
W dAnv P
dt
W dAnv
sc sc
T ii
µ δ δ σ −−=− ∫∫ ∫∫ .. ).().(
..................*264
#er$amaan akhir !
dt
W dV e
t dAnv
P e
dt
Ws
dt
Q
vc sc
µ δ ρ ρ
ρ
δ δ +
∂∂
+
+=− ∫∫∫ ∫∫ .. ).(
..................*274
