TERMODINAMIKA TEKNIKMichael J. Moran Howard N. ShapiroEdisi 4Alih Bahasa Yulianto Sulistyo Nugroho

PENERBIT ERLANGGA 2004

Ir. Sudjud Darsopuspito, MTJurusan Teknik Mesin FTI - ITS

BAB 1Pendahuluan :Kata Termodinamika berasal dari bahasa Yunani therme : kalor dynamis : gaya Kemampuan benda panas untuk menghasilkan kerja . Lingkup kajian Termodinamika meliputi energi dan hubungan antara sifat-sifat (properties) materi .

1.1 Aplikasi TermodinamikaTabel 1.1 : Berbagai Aplikasi Termodinamika Teknik Mesin Mobil Turbin Kompresor , Pompa Pembangkit Listrik berbahan bakar fosil dan nuklir Sistem propulsi pesawat terbang dan roket Sistem pembakaran Sistem pemanasan, ventilasi, dan pengkondisian udara Kompresi uap dan absorbsi refrijerasi Pompa kalor Pendinginan peralatan elektronik Sistem energi alternatif Pemanasan, pendinginan, dan pembangkit listrik surya Sistem geotermal Tenaga angin Pembangkit listrik termal laut, gelombang laut, dan pasang surut laut Aplikasi Biomedis

2

3

Boiler

Ruang Bakar Boiler

Turbin Uap

4

Pompa

Heat Pump & Refrigeration

1.2 Definisi SistemDalam termodinamika , digunakan terminologi sistem untuk mengidentifikasikan subjek analisis . Sistem adalah segala sesuatu yang ingin dipelajari .5

Sistem dapat berupa sebuah benda bebas sederhana, atau sebuah kilang pengolahan bahan kimia yang komplek . Segala yang berada di luar sistem dikatagorikan sebagai bagian dari lingkungan ( surrounding ) sistem . Sistem dipisahkan dengan lingkungannya oleh batas sistem ( boundary ) , yang dapat berada dalam kondisi diam atau bergerak . Batas sistem ditunjukkan dengan garis putus-putus .

JENIS SISTEMSistem dibedakan menjadi 2 jenis :

Sistem Tertutup : ( Closed System, Control Mass, Masa Atur ) Kajian hanya dilakukan pada materi dalam jumlah tertentu (masa konstan) . Selalu berisi materi yang sama , perpindahan masa melalui batas sistem tidak dimungkinkan . Jenis khusus dari sistem tertutup yang tidak dapat berinteraksi dengan cara apapun dgn lingkungannya disebut sistem terisolasi ( isolated system ) .

Sistem Terbuka : ( Open System, Control Volume, Volume Atur ) Analisa dilakukan dengan menentukan suatu ruang tertentu dimana masa mengalir . Kajian dilakukan di dlm suatu daerah yg telah ditetapkan . Daerah ini disebut sebagai volume atur . Masa dapat mengalir melalui batas sistem volume atur .

Batas sistem dalam masa atur dan volume atur disebut sebagai permukaan atur ( control surface ) .

6

7

1.3 Sistem dan Perilakunya Tinjauan : Makroskopik dan Mikroskopik Tinjauan Makroskopik : Perilaku termodinamika dikaji secara keseluruhan , sering disebut sebagai termodinamika klasik. Model struktur materi pada tingkat molekuler atau atomik tidak dipergunakan . Evaluasi perilaku sistem melalui observasi sistem secara keseluruhan Tinjauan Mikroskopik : Kajian dilakukan pada tingkat struktur dari materi , dikenal sebagai termodinamika statistik . Mempelajari perilaku rata-rata partikel penyusun sistem dengan menggunakan pengertian statistik . Pendekatan mikroskopik merupakan instrumen utk mengha silkan data tertentu , seperti kalor spesifik gas ideal , dsb.

Pada aplikasi teknik umumnya , termodinamika klasik memberi kan pendekatan analisis dan perancangan yang lebih jelas , namun juga menggunakan pemodelan matematika yang lebih sederhana . Dengan alasan tsb , buku ini akan mengadopsi pendekatan termodinamika makroskopik . Meskipun untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik , beberapa konsep dijelaskan dengan pendekatan termodinsmika mikroskopik .

Sifat , Keadaan , dan Proses Sifat ( Property ) : A quantity is a property if , and only if , its change in value between two states is independent of the process . Suatu besaran adalah sebuah sifat jika , dan hanya jika , perubahan nilai di antara dua keadaan tidak dipengaruhi oleh proses . Sifat sistem seperti : massa , volume , energi , tekanan dan temperatur merupakan karakteristik makroskopik sistem ,

8

dimana nilai numeriknya dapat diberikan pada suatu waktu tertentu tanpa mengetahui sejarah sistem itu sendiri . Keadaan ( State ) : Merupakan kondisi sistem yang dapat ditentukan oleh sifat nya . Mengingat bahwa terdapat hubungan antara sifat-sifat sistem , keadaan dpt ditentukan berdasarkan nilai pasangan sifatnya . Sifat-sifat yang lain dapat ditentukan berdasarkan pasangan sifatnya . Proses : Proses dapat terjadi pada sebuah sistem apabila terdapat perubahan sifat sehingga terjadi perubahan keadaan dari sistem tersebut . Proses merupakan transformasi dari suatu keadaan ke keadaan yang lain . Kondisi tunak ( Steady state ) : A system is said to be a steady state if none of its properties changes with time . Sebuah sistem dikatakan dalam kondisi tunak ( steady state ) jika tidak satupun sifatnya berubah terhadap waktu . Siklus termodinamika : Merupakan suatu urutan proses yang berawal dan berakhir pada keadaan yang sama . Pada akhir siklus , semua sifat akan memiliki nilai yang sama dengan kondisi awal . Dengan demikian , maka dalam suatu siklus , sistem tidak mengalami perubahan neto . Sifat Ekstensif dan Intensif Sifat Ekstensif ( extensive property ) : Sifat dimana nilai dari keseluruhan sistem merupakan pe jumlahan nilai dari setiap bagian yang menyusun sistem tsb . Massa , volume , dan energi merupakan contoh dari sifat ekstensif . Sifat ekstensif dipengaruhi oleh ukuran sistem dan dapat berubah menurut waktu . Sifat Intensif ( intensive property ) :

9

Nilai sifat intensif tidak dipengaruhi oleh ukuran sistem dan dapat bervariasi di setiap bagian sistem pada waktu yang berbeda . Sifat intensif merupakan fungsi posisi dan waktu , sementara sifat ekstensif umumnya hanya merupakan fungsi waktu . Contoh : volume spesifik , tekanan dan temperatur .

Fase dan Zat Murni Fase (phase) menggambarkan sejumlah materi yg homogen dalam komposisi kimia maupun struktur fisiknya . Berarti materi tersebut seluruhnya berada dalam kondisi : padat , cair , uap atau gas . Suatu sistem dapat terdiri dari satu fase atau lebih . Zat Murni ( pure substance ) adalah sesuatu yang memiliki komposisi kimia yang sama dan tetap . Zat murni dapat muncul dalam keadaan satu fase atau lebih , namun komposisi kimianya harus sama dan tetap dalam setiap fasenya . Kesetimbangan Sistem dapat dikatakan berada pada keadaan kesetimbangan (equilibrium state) jika tidak terjadi perubahan sifatnya . Dalam mekanika , kondisi kesetimbangan dicapai oleh gayagaya yang sama besar dan bekerja berlawanan arah . Dalam termodinamika konsep kesetimbangan lebih luas , tidak hanya mencakup kesetimbangan gaya tetapi juga keseim10

bangan faktor berpengaruh lainnya . Dengan demikian berbagai jenis kesetimbangan harus tercapai secara individual untuk terjadinya kesetimbangan yang menyeluruh , seperti kesetimba ngan mekanis , panas , fase , dan kimia . Proses Kesetimbangan Aktual dan Kesetimbangan Sesaat Dalam proses aktual tidak disyaratkan agar sistem berada dlm keseimbangan selama proses . Sebagian atau seluruh keadaan yang berhubungan dapat berada dalam keadaan yang tidak setimbang . Proses kesetimbangan sesaat ( quasi equilibrium ) merupakan proses yang penyimpangannya dari keadaan kesetimbangan termodinamika sangatlah kecil .

1.4 Pengukuran Massa, Panjang, Waktu, dan Gaya Satuan adalah sejumlah tertentu dari besaran , yang dapat di gunakan utk mengukur besaran lain dari jenis yang sama dgn melakukan perbandingan . Satuan panjang Satuan waktu : meter , kilometer , feed , mil , dsb : detik , menit , jam

Dimensi adalah nama yang diberikan kepada setiap besaran yang terukur . Panjang , waktu , massa , luas , kecepatan dll semuanya adalah dimensi . Dimensi Utama ( Primary Dimensions ) adalah dimensi dari berbagai besaran yg diberikan skala ukuran secara sembarang . Dimensi Kedua ( Secondary Dimensions ) adalah dimensi dari besaran lain yang diukur dengan menggunakan dimensi utama . We refer to physical quantities such as length , time , mass , and temperature as dimensions . In terms of particular system of dimensions all measurable quantities can be subdivided into two groups primary quantities and secondary quantities . We refer to small group of dimensions from which all others can be formed as primary quantities . Primary quantities are those for which we set up arbitrary scales of measure ; secondary quantities are those quantities

11

whose dimensions are expressible in terms of the dimensions of the primary quantities . Units are the arbitrary names ( and magnitudes ) assigned to the primary dimensions adopted as standards for measurement. Dua set dimensi utama yang sering digunakan : 1. Dimensi utama : massa , panjang , dan waktu Sistem : M L T ............... ( M L t T ) 2. Dimensi utama : gaya , massa , panjang , dan waktu Sistem : F M L T ............ ( F M L t T ) Dimensi Utama tambahan diperlukan bila terdapat tambahan fenomena fisik yang ikut dikaji . Temperatur muncul dalam kajian termodinamika , arus listrik disertakan dalam aplikasi ke listrikan . Bila sejumlah dimensi utama telah dipilih , maka perlu ditetap kan satuan dasar (base unit) dari setiap dimensi utama tsb .

1.4.1

SATUAN : S I ( S I UNIT ) S I merupakan singkatan dari Systme International dUnits ( Sistem Satuan Internasional ) merupakan sistem yang secara legal diterima di banyak negara . Konvensi mengenai S I dipubli kasikan dan dikendalikan oleh organisasi perjanjian internasional . S I Unit menganut sistem M L T . Dimensi M untuk besaran massa Dimensi L untuk besaran panjang Dimensi T untuk besaran waktu Satuan dasar SI untuk panjang adalah meter , m , yang didefinisikan sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya dalam kondisi vakum untuk kurun waktu tertentu . The SI base unit of length is the meter (metre) , m , defined as 1,650,763.73 wave-length in vacuum of the orange-red line of the spectrum of krypton-86 .

12

Satuan dasar untuk waktu adalah detik , s , didefinisikan sebagai waktu untuk 9.192.631.770 siklus radiasi atom Cesium pada transisi tertentu . The second is defined as the duration of 9,192,631,770 cycles of the radiation associated with a specified transition of the cesium atom . Satuan Dasar SI ( SI Base Unit ) diberikan pada Tabel 1.2 :Tabel 1.2 Satuan Mekanika untuk SI Unit : Besaran Panjang Waktu Massa Kecepatan Percepatan Frekuensi Gaya Tekanan Energi Daya Dimensi L T M L/T L / T2 1/T ML / T2 M / T2L ML2 / T2 ML / T2 3

Satuan meter sekon kilogram m/s m / s2 1/s kg.m / s2 kg / (s2.m) = N / m2 kg.m2 / s2 = N.m kg.m / s =J/s2 3

Nama lain hertz Newton Pascal Joule Watt

Simbol m s kg Hz N Pa J W

Hukum kedua Newton mengenai gerak menyatakan bahwa gaya neto yang bekerja pada sebuah benda berbanding lurus dengan perkalian antara massa dan percepatan . F ma dimana : .........................................................(1.1)

= konstanta perbandingan = konstanta proporsionalitas

Satuan SI untuk gaya adalah Newton . Newton didefinisikan sedemikian sehingga perbandingannya sama dengan satu . Sehingga : F = ma13

konstanta

....................... (1.2)

Satu Newton , N , adalah besarnya gaya yang dibutuhkan untuk mempercepat suatu massa sebesar 1 kg pada laju percepatan 1 meter per detik kuadrat .

1 N = ( 1 kg ) ( 1 m / s2 ) = 1 kg.m / s2 ............ (1.3)

Catatan : Berat suatu benda selalu dipengaruhi oleh gravitasi . Yang dimaksud dengan berat suatu benda adalah besarnya gaya yang menarik benda tersebut ke bumi atau ke benda lain . Berat benda di hitung berdasarkan massa benda dan percepatan gravitasi setempat. Dengan demikian maka berat suatu benda dapat berubah akibat perbedaan percepatan gravitasi terhadap posisi setempat , tetapi massa benda adalah tetap . Pada penggunaan sistem satuan SI , sering dijumpai perhitungan dgn nilai yang sangat besar atau sangat kecil . Untuk penyederhanaan di pergunakan awalan standar seperti pada Tabel 1.3 berikut :Tabel 1.3 Awalan Satuan SI : Faktor 1012 109 106 103 102 Awalan tera giga mega kilo hekto Simbol T G M k h Faktor 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 Awalan senti mili mikro nano piko Simbol c m n p

1.4.2

SATUAN : INGGRIS ( ENGLISH UNIT ) English Engineering Unit atau British Unit yang menganut sistem F M L T dimana : Dimensi F untuk besaran gaya Dimensi M untuk besaran massa Dimensi L untuk besaran panjang Dimensi T untuk besaran waktu

14

Satuan dasar untuk panjang adalah feet , ft , atau inci , in , dimana besarnya feet dalam meter adalah : 1 ft = 0,3048 m 1 m = 3,2808 ft = 39,37 in 1 ft = 12 in 1 in = 2,54 cm

Satuan Dasar Inggris ( English Base Unit ) diberikan pada Tabel 1.4 dibawah .Tabel 1.4 Satuan Mekanika untuk English Base Unit : Besaran Panjang Waktu Massa Gaya Kecepatan Percepatan Frekuensi Tekanan Energi Daya Dimensi L T M F L/T L / T2 1/T F / L2 FL FL/T Satuan feed sekon pound mass pound gaya m/s m / s2 1/s lbf / ft2 ft . lbf ft . lbf / s Nama lain hertz Simbol ft s lbm lbf Hz psf* -

psf* psi

: pound (lbf) per square foot lbf / ft2 : pound (lbf) per square inch lbf / in2

Dalam English Unit konstanta kesetaraan sesuai dengan hukum kedua Newton bisa dituliskan : F = ( 1 / gc ) m a ........................................

(1.4)

Dengan demikian maka pound gaya adalah besarnya gaya yang bekerja pada 1 (satu) pound massa yang terletak pada suatu lokasi di permukaan bumi dengan percepatan gravitasi standar 32,1740 ft / s2 . Persamaan (1.4) dapat ditulis : 1 lbf = ( 1 / gc ) ( 1 lbm ) ( 32,1740 ft / s2 ) Sehingga : gc = 32,1740 ( lbm.ft ) / ( lbf.s2 )15

Dengan pendekatan seperti ini konstanta kesetaraan dalam hukum kedua Newton memiliki besaran dan nilai numerik yg tidak sama dengan 1 (satu).

Beberapa catatan tambahan : We have three basic system of dimensions , corresponding to the different ways of specifying the primary dimensions :1. Mass ( M ), length ( L ) , time ( t ) , temperature ( T ) . 2. Force ( F ), length ( L ) , time ( t ) , temperature ( T ) . 3. Force ( F ), Mass ( M ), length ( L ) , time ( t ) , temperature ( T ) .( IFM )

English System of Unit yang menganut sistem

MLT :

If the proportionality constant is arbitrarily set equel to unity and made dimensionless , the dimension of force are : ( F ) = (M) . (L) / ( t )2 and the unit of force is : 1 poundal = 1 lbm. ft / s2( FHMT )

In the Absolute Metric system of units , the unit of mass is the gram , the unit of length is the centimeter , the unit of time is the second , and the unit of temperature is the Kelvin . Since force is a secondary dimension , the unit of force , the dyne , is defined in terms of Newtons second law as : 1 dyne 1 gr. cm / sec2( IFM )

In the British Gravitational system of units , the unit of force is the pound (lbf) , the unit of length is the foot , the unit of time is the second , and the unit of temperature is the Rankine ( R ) . Since mass is a secondary dimension , the unit of mass , the slug , is defined in terms of Newtons second law as : 1 slug 1 lbf. sec2 / ft British Thermal Unit ( Btu ) as the unit of thermal energy . One British Thermal Unit will raise the temperature of 1 lbm of water at 68 oF by 1 oF .( IFM )

16

It is equivalent to 778,16 ft .lbf , which is thermed the mechanical equivalent of heat . 1 Btu = 778,16 ft .lbf( FHMT )

1 Btu menaikkan suhu 1 lbm air 1 oF pada 68 oF . 1 kcal menaikkan suhu 1 kg air 1 oC pada 20 oC .

Since a force of 1 lbf accelerates 1 lbm at 32,2 ft / s2 , it would accelerate 32,2 lbm at 1 ft / s2 . A slug also is accelerated at 1 ft / s2 by a force of 1 lbf . Therefore : )

1 slug

32,2 lbm

( IFM

In the SI and British Gravitational systems of units , the constant of proportionality in Newtons law is dimensionless and has a value of unity . Consequently , Newtons second law is written as F = ma . In these system , it follows that the gravitational force (the weight) on an object of mass , m , is given by : W = m.g g : gravity on Earth Dari persamaan (1.4) maka dapat disimpulkan : gc = 32,174 lbm.ft / lbf.s2 gc = 1 slug.ft / lbf.s2 gc = 1 gr.cm / dyn.s2 gc = 1 kg.m / N.s2 gc = 9,806 kgm.m / kgf.s2 (holman) ( IFM )

1-pon (pound) gaya akan mempercepat 1-lbm massa 32,17 ft / s2 . 1-pon (pound) gaya akan mempercepat 1-slug massa 1 ft / s2 . 1-dyne gaya akan mempercepat 1-gr massa 1 cm / s2 . 1-Newton gaya akan mempercepat 1-kg massa 1 m / s2 . 1-kilogram gaya akan mempercepat 1-kgm massa 9,806 m / s2 .(holman)

In recent years there has been a strong trend toward worldwise usage of a standard set of unit . In 1960 the SI ( Systme Interna-tional dUnits ) system of units was defined by the Elevent General17

Conference on Weight ang Measures and recomended as a worldwise standard . In response to this trend , the American Society of Mechanical Engineers (ASME) has required the use of SI units in all of its publications since July 1 , 1974 . ( FHMT )

Tabel 1.5 : Beberapa konversi satuan ------------------------------------------------------------------------------------------ Length: 1 1 1 1 in cm m ft = 0,0254 m = 0,3937 inch = 39,370 inch = 3,2808 ft = 12 inch = 0,3048 m = 2,2046 lbm = 6,8521 x 10-2 slug = 1 lbf . s2 / ft = 32,174 lbm = 1 kg . m / s2 = 0,22481 lbf = 1 gr . cm / s2 = 4,4482 N = 4,4482 x 105 dyn = = = = = = = = = 1 N / m2 = 1,4504 x 10-4 lbf / in2 105 Pa = 14,504 lbf / in2 = 106 dyn/cm2 101325 Pa = 14,696 lbf / in2 ( psia ) 1 kgf / cm2 = 760 torr 4186,8 J (Joule) 1 kg.m2 / s2 = 9,4787 x 10-4 Btu 778,16 ft. lbf = 252 cal = 1055 J 0,9478 Btu = 0,23884 kcal 737,56 ft. lbf

Massa Force Pressure

: :

1 kg 1 slug 1 N 1 dyn 1 lbf 1 Pa 1 bar 1 atm 1 1 1 1 kcal J Btu kJ

:

Energy

:

Power

: W

1 W 1 hp 1 dK

= 1 kg. m2 / s3 = 1 J / s = 3,413 Btu / hr = 550 ft. lbf / s = 2545 Btu / hr = 746 = 75 kgf. m / s

Specific Heat Viscosity

: :

1 kJ / kg.K = 0,238846 Btu / lbm.oR 1 Btu / lbm.oR = 4,1868 kJ / kg.K 1 Poise = 0,1 kg / m.s 1 Stoke = 0,0001 m2 / s

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.5 Dua Sifat Terukur : Volume Spesifik dan Tekanan18

1.5.1 VOLUME SPESIFIK Volume spesifik - ( v ) adalah volume per satuan massa . Densitas ( density ) - ( ) adalah massa per satuan volume . 1.5.2

v = 1/ Satuan v Satuan

;

= 1 / v : m3 / kg ; ft3 / lbm : kg / m3 ; lbm / ft3

TEKANAN Tekanan ( pressure ) adalah gaya per satuan luas . Dalam buku ini yg dimaksud tekanan adalah tekanan absolut kecuali jika diberikan penjelasan lain . Peralatan ukur tekanan umumnya memberikan perbedaan antara tekanan absolut dalam sistem dengan tekanan absolut dari atmosfer yang berada di luar alat ukur . Besarnya perbedaan ini disebut sebagai tekanan gage (gage pressure) atau tekanan vakum (vacuum pressure) . Tekanan gage digunakan jika tekanan sistem lebih tinggi dari tekanan atmosfer setempat , patm .

p (gage)

= p (absolut) + patm (absolut) .....(1.5)

Jika tekanan atmosfer setempat lebih tinggi dari tekanan sistem maka digunakan istilah tekanan vakum .

p (vakum) = patm (absolut) - p (absolut) ...... (1.6) psia pound per square inch absolut psig pound per square inch gage

Catatan :

19

Satuan tekanan :

1 Pascal (Pa) 1 psia 1 bar

= 1 N / m2 = 1 lbf / in2 = 105 N / m2

Meskipun tekanan atmosfer berubah terhadap lokasi di permukaan bumi , nilai referensi standard untuk atmosfer dan dibandingkan dengan satuan yang lain adalah :

1 standard atmosfer ( atm ) = 101325 N / m2 = 14,696 lbf / in2

1.6 Pengukuran Temperatur1.6.1 KESETIMBANGAN TERMAL Jika 2 benda yang satu lebih panas dari yang lain disatukan , akan terjadi interaksi termal (kalor) ( thermal / heat inte raction ) akan terjadi perubahan sifat benda .

20

Ketika perubahan sifat dan interaksi berakhir , tercapailah kondisi : kesetimbangan termal ( thermal equilibrium ) . Dua benda akan berada dalam kesetimbangan termal apabila keduanya memiliki temperatur yang sama . Insulator ideal dapat dibayangkan untuk mencegah terjadinya interaksi termal . Insulator ideal seperti ini disebut dinding adiabatik ( adiabatic wall ) . An ideal insulator can be imagined that would preclude them from interacting thermally . Any such ideal insulator is called an adiabatic wall . Apabila suatu sistem yang dibatasi dinding adiabatik melaku kan proses , maka tidak akan terjadi interaksi termal dengan lingkungannya . Proses seperti ini disebut proses adiabatik (adiabatic process) . When a system undergoes a process while enclosed by an adiabatic wall , that process is an adiabatic process . Proses yang berlangsung pada temperatur tetap disebut proses isotermal (isothermal process) . Suatu proses adiabatik tidak selalu berarti proses isotermal , begitu pula sebaliknya . 1.6.2 TERMOMETER Apabila dua benda berada dalam kesetimbangan termal dgn benda ketiga , maka keduanya berada dalam kesetimbangan termal . Pernyataan seperti ini dikenal sebagai hukum ke-nol termodinamika ( zeroth law of thermodynamics ) , yang sering mendasari pengukuran temperatur . When two bodies are in thermal equilibrium with a third body , they are in thermal equilibrium with one another . This statement , which is sometimes called is the zeroth law of thermodynamics , is tacitly assumed in every measurement of temperature . Benda apapun yang memiliki sedikitnya satu sifat yang berubah terhadap perubahan temperatur dapat digunakan sbg termometer . Sifat semacam ini disebut sebagai sifat termometrik ( thermometric property ) . Senyawa yang memiliki sifat termometrik disebut senyawa termometrik .

21

Termometer Gas :

mandiriSensor temperatur lainnya :

mandiri1.6.3 SKALA TEMPERATUR GAS DAN SKALA KELVIN Berdasarkan persetujuan internasional digunakan titik standar berupa titik tripel ( triple point ) air , yang menunjukkan keadaan kesetimbangan antara fase air berupa : uap, es, dan cairan. Untu memudahkan , maka temperatur pada titik standar ini ditetapkan pada 273,16 kelvin atau 273,16 K . Berdasarkan hal ini maka interval temperatur antara titik es (273,15 K) dengan titik uap akan sama dengan 100 K shg sesuai dengan interval skala Celsius ( 100 derajat Celsius ) . Skala Gas :

mandiriSkala Kelvin :

mandiri1.6.4 SKALA CELSIUS , RANKINE , DAN FAHRENHEIT Skala temperatur Celsius (centigrade) menggunakan satuan derajat Celsius ( oC ) yang besarnya sama dengan Kelvin . Jadi , perbedaan temperatur pada kedua skala adalah sama besar . Namun , titik nol pada skala Celsius bergeser ke titik 273,15 K seperti ditunjukkan dalam hubungan berikut : T ( oC ) = T ( K ) - 273,15 ......................(1.7)

Dari persamaan diatas tampak bahwa titik tripel air terjadi pada 0,01 oC pada skala Celsius , sedangkan 0 K setara dgn -273,15 oC . Skala Rankine , dengan satuan derajat Rankine ( oR ) memiliki hubungan dengan temperatur Kelvin sbb : T ( oR ) = 1,8 T ( K ) .................................(1.8)

22

Skala Fahrenheit , dipergunakan derajat yang sama besarnya dengan skala Rankine , namun titik nol-nya digeser seperti pd persamaan berikut : T ( oF ) = T ( oR ) - 459,67 ...................... T ( oF ) = 1,8 T ( oC ) + 32 ......................(1.9)

Dengan subtitusi pers. (1.7) dan (1.8) maka diperoleh :(1.10)

1.7 Perancangan dan Analisis TeknikMetodologi penyelesaian masalah teknik : 1. Know ( Diketahui ) 2. Find ( Ditanyakan ) 3. Schematic and Given Data (Gambar skema dan Data yg ada) 4. Assumptions ( Asumsi ) 5. Analysis ( Analisis ) 6. Comments ( Komentar )

23