• Save
Termodinamika - 04 c
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Termodinamika - 04 c

on

  • 1,213 views

 

Statistics

Views

Total Views
1,213
Views on SlideShare
1,213
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
0
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Termodinamika - 04 c Termodinamika - 04 c Presentation Transcript

  • Pertemuan 4 PENGUKURAN TEMPERATUR Dr. I Made Astra, M.Si Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
  • Outline
    • Suhu dan Hukum ke-Nol Termodinamika:
    • Kesetimbangan termal,
    • konsep temperatur,
    • pengukuran temperatur,
    • besaran termometric,
    • jenis-jenis termometer berdasarkan besaran, termometricnya,
    • temperatur gas ideal,
    • penskalaan termometer,
    • termokopel.
    03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Apa yg disebut temperature ? Bagi kebanyakan orang temperatur(suhu) adalah konsep intuisiuntuk menyatakan suatu panas atau dingin. Prinsip termodinamika energi mengalir dari temperatur yang lebih tinggi ke temperatur yang lebih rendah. intensitas energi dapat diukur dengan temperatur. 03/03/11
    • sensor untuk pengukuran temperatur
    • dapat dibagai dalam 3 cara yaitu:
        • mekanik
        • optik
        • Elektrik
    Temperatur sensor sensor temperatur mekanik menggunakan prinsip ekspansi (pemuaian) bahan sensor optik menggunakan prinsip penyamaan warna temperatur sensor temperatur dengan kelas elektrik dapat dibagi menjadi 2 yaitu termoelektrik dan resistif dan juga sifat semikonduktor. 03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • Sensor temperatur
    • A. Mekanik Expansion thermometer
    • 1.           Liquid glass thermometer
    • penggunaan mercury pada termometer gelas.
            • partial immersion
            • total immersion
            • complete immersion
    2.           Metal case thermometer 3.           mercury in steel thermometer 4.           vapour pressure thermometer 03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • B. Thermoelectric thermometer: Prinsip termoelektrik Seebeck menemukan efek thermoelectrik pada 1821. Jika 2 metal yang tidak sama jenisnya disambungkan pada satu ujungnya, dan pada ujung2 lainnya tidak disambungkan, maka terjadilah beda potensial pada ujung lain yang tidak disambungkan; jikalau pada ujung bagian yang tersambung dan tidak tersambung berbeda temperaturnya. Perbedaan potensial tegangan tersebut terjadi karena perbedaan fungsi2 kerjanya. 03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
    • Jika 2 logam berlainan jenis disambungkan Ada 3 macam EMF(electromotive force) yaitu:
      • Efek Seebeck
      • Efek Peltier
      • Efek Thomson
      • Efek Seebeck jika 2 logam tidak sama
      • Efek Peltier adanya arus yg mengalir dalam rangkaian
      • Efek Thomson jika ada gradien temperatur pada bahan
    03/03/11
  • © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Ada 3 hukum empiris untuk mendefinisikan penggunaan termokopel: Law of Homogeneous material Law of Intermediate material Law of succesive temperature Ice bath reference junction 03/03/11
  • Resistance termometer: ada 2 jenis yaitu: Thermistor pure metal resistor
    • 1.                   Thermistor
    • thermally senssitive resistor disingkat dengan
    • thermistor dibuat dari campuran beberapa metal
    • oxide dengan sifat semikonduktor. negative
    • koefisien temperatur.
        • * Berlawanan dengan logam yang mempunyai
        • koefisien muai positif
    dengan : T = temperatur dalam [ 0 K] R 0 = resistansi pada temperatur 0 [ 0 C] b = konstanta spesifik dari termistor. 03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
    • 1.   RTD (Resistance temperature Detector)
        • ·        copper sensor
        • ·        Nickel sensor
        • ·        platinum sensor
    Kurvakarakteristik RTD dari berbagai bahan Berbagai macam bentuk termistor 03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • sering digunakan sebab jembatan wheatstone kurang memuaskan karena resistansi dari kawat penghubung juga turur terhitung karena tersambung seri . Pada saat setimbang: jika R 1 = R 2 maka dan sehingga: untuk ketelitian tinggi maka seluruh resistor bridge harus dijaga di dalam temperature chamber Metode pengukuran Mueller bridge 03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • C. Radiation termometer sensor (optical pyrometry) metode optical pyrometry atau metide radiasi adalah metode yang digunakan sebagai acuan di berbagai industri untuk pengukuran temperatur lebih besar dari 1064.43 0 C dan digunakan sebagai metode standar pada IPST 68. Temperatur dapat diamati dengan cara radiasi panas yang dipancarkan oleh benda panas. Radiasi panas ialah radiasi elektromagnetik akibat temperaturnya. Radiasi panas terletak pada daerah panjang gelombang antara 0.1 – 100  m 03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • Kirchoff mendefinisikan sebuah Black body adalah suatu permukaan yang tidak memantulkan ataupun melewatkan radiasi. Persamaan energi Hukum Planck yang merupakan distribusi energi sebagai fungsi dari teperatur dapat ditulis sebagai: dengan: N λb = spectral radiance dari black body T = temperatur black body λ = panjang gelombang C 1 = konstanta C 2 = konstanta radiasi kedua Planck = 0.014388 meter K 03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • Hukum Stefan Boltzmann: dengan : N b = total radiasi C 3 = konstanta yang berdimensi unit solid angle © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Optical pyrometry : sensor pada optical pyrometry berisi lensa obyektif kemudian lensa microscope objective dan eyepiece sebuah filter obyektif dan sebuah filter merah dan lampu pirometer yang diatur arusnya oleh catu arus yang juga akan mengukur besarnya arus yang diberikan. Arus yang diberikan sebanding dengan temperatur benda pijar yang diamati. 03/03/11
  • Sensor pirometer © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
    • Pengamatan temparatur tinggi dilakukan dengan pengaturan arus listrik ke lampu pirometer agar warna cahaya sama dengan temperatur benda yang diamati.
    • Diatur agar saat itu lampu tak tampak (krn sama)
    • Perlu kalibrasi dengan alat ukur temperatur lain untuk pemberian skala.
    03/03/11
  • © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Sensor termokopel untuk metode high temperature pulse
    • Untuk pengukuran temperatur tinggi dengan kapasitas melebihi kemampuan termokopel digunakan teknik pulsa.
    • Yaitu dengan mengamati kurva derivative dari sinyal pulsa
    • Sensor dialiri udara dingin kecuali saat diberi temperatur shock pulsa dalam waktu singkat sampai d/dt diperoleh
    03/03/11
  • © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Sensor tekanan (pressure sensor) Tekanan udara dapat diamati dengan beberapa sensor tekanan
    • Ada 3 macam tekanan yaitu
      • Pressure gauge
      • Pressure absolut
      • Pressure differensial
    Dengan manometer Hg perbedaan tekanan antara kaki satu dengan kaki yg lain dapat langsung terbaca dari beda tinggi antara kedua kaki 03/03/11
  • © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Beberapa sensor tekanan udara dengan berbagai bentuk baik yang tanpa jarum penunjuk skala ataupun dengan jarum skala Ada juga yang menggunakan bellows dan pegas untuk memperbesar sensitivitas sensor tekanan. 03/03/11
  • © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
    • Sensor tekanan udara juga dapat digunakan dengan prinsip displacement ataupun force balance pressure
    • Tipe kapasitif dapat menggunakan single elektrode ataupun double elektrode
    • Kombinasi antara sifat kapasitif dengan tambahan LVDT dapat digunakan untuk kepekaan yang sangat tinggi beda tekanannya.
    03/03/11
  • TERIMA KASIH 03/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | SELAMAT BELAJAR