Contoh soal dan penyelesaian Termodinamika

1. WORK AND HEAT

2. 4.63 Sebuah perakitan piston / silinder
(Gambar. P4.63) memiliki 1 kg R134a di
keadaan 1 dengan 110 ° C, 600 kPa, dan
kemudian dibawa ke uap jenuh, keadaan
2, dengan pendinginan sementara piston
terkunci dengan pin. Sekarang piston
seimbang dengan gaya konstan tambahan
dan pin dihapus. pendinginan terus
keadaan 3 di mana R-134a jenuh cair.
Tampilkan proses dalam diagram P-V dan
temukan kerja di masing-masing dua
langkah, 1 sampai 2 dan 2 sampai 3.

3. Diket:
Keadaan 1: (T, P) B.5.2 => v = 0,04943 m3 / kg
Keadaan 2 : diberikan berdasarkan volume v2 tetap = v1 dan x2 = 1,0 sehingga dari B.5.1
v2 = v1 = vg = 0,04943 m3 / kg => T = 10 ° C
Keadaan 3 : dihubungkan di P konstan (F = konstan) v3 = vf = 0,000794 m3 / kg
PV123cb
Ditanya :
a.) diagram P-V ?
b.) 2w3 ?

4. Dijawab :
a) Diagram antara P dan V
b) Karena tidak ada perubahan volume 1-2 => 1w2 = 0
2w3 = ∫P dV = P (V3 -V2) = mP (v3 -v2) tekanan konstan
= 415,8 (0.000794 - 0.04943) 1 = -20.22 kJ
Jadi kerja pada 1 dan 2 adalah 0 ,serta kerja pada 2 dan 3
-20.22 kJ

5. 4.96 Sebuah panci baja, konduktivitas
50 W / m K, dengan dasar tebal 5 mm
diisi dengan 15 ° C air cair. pot
memiliki diameter 20 cm dan
sekarang ditempatkan pada kompor
listrik yang memberikan 250 W
sebagai perpindahan panas. Cari suhu
pada permukaan bawah pot luar
dengan asumsi permukaan dalam
adalah pada 15 ° C.

6. Diket:
K = 50 W/m K
𝑇𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 = 15° C
∆x = 5 mm = 0.005 m
d = 20 cm = 0.2 m
Q = 250 W
Ditanya 𝑇𝑙𝑢𝑎𝑟 ?
Jawab :
Q = K . A
∆𝑇
∆𝑥
∆T = Q
∆𝑥
𝐾.𝐴
∆T =
250 × 0.005
50 (
𝜋
4
.0.22)
= 0,796° C
𝑇𝑙𝑢𝑎𝑟 = 𝑇𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 + ∆T = 15°C + 0,796°𝐶 ≅ 15.8°C
Jadi suhu pada permukaan bawah pot luar sebesar 15.8°C