Dokumen tersebut membahas tentang konversi satuan suhu antara Celcius, Fahrenheit, Rankine, dan Kelvin. Juga membahas tentang fase padat, cair, dan gas, serta suhu kritis beberapa gas seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen. Terdapat pula penjelasan mengenai tabel uap, uap jenuh, dan uap super panas.

1. DASAR-DASAR
TERMODINAMIKA

2. Ke Dari Rumus
Fahrenheit Rankine °F = °R − 459.67
Rankine Fahrenheit °R = °F + 459.67
kelvin Rankine K = °R ÷ 1.8
Rankine kelvin °R = K × 1.8
Celsius Rankine °C = (°R ÷ 1.8) – 273.15
Rankine Celsius °R = (°C + 273.15) × 1.8
TEMPERATUR

3. Konversi
dari ke Rumus
Celsius Fahrenheit °F = °C × 1,8 + 32
Fahrenheit Celsius °C = (°F − 32) / 1,8
Celsius kelvin K = °C + 273,15
kelvin Celsius °C = K − 273,15
Rumus konversi suhu Celsius

4. PADAT, CAIR, DAN GAS
B.Susilo

5. v (volume spesifik)
T(Temperatur)
P+C
C + G

6. Suhu kritis :
Oksigen : - 119°C
Nitrogen : - 147°C
Hydrogen : - 240°C
Ammonia : 130 °C
Sulphur dioksida : 157 °C
Uap air : 374.15°C.

11. Diagram fase untuk CO2

12. CO2

14. 3.2. Penggunaan
Tabel Uap
Tabel Uap
UAP JENUH
UAP SUPER PANAS
(UAP KERING)

15. TABEL UAP JENUH
p
Cair + Uap
Subscript f : cair jenuh
vf = volume spesifik pada cair jenuh
vf
v
vg = volume spesifik pada cair jenuh
vg
Subscrift g : uap jenuh

16. uf = energi dalam spesifik pada cair jenuh
ug = energi dalam spesifik pada uap jenuh
p
Cair + Uap
uf
u (Energi dalam spesifik)ug
h (entalpi spesifik)
hf = entalpi spesifik pada cair jenuh
hg = entalpi spesifik pada uap jenuh
hf
hg
s (entropi spesifik)
sf = entropi spesifik pada cair jenuh
sf
sg = entropi spesifik pada uap jenuh
sg

17. Uap basah : Campuran cair + uap
p
Cair + Uap
x = fraksi kekeringan
vf
v
Vg >>> vf
vg
v
volume cairan volume uap ing
total masa dari uap basah

   
   
ker
v = vf(1 - x) + vg x
1 kg uap basah terdiri dari
x kg uap kering dan (1-x) kg cair
v = x.vg

18. Entalpi Uap basah :
h = (1 - x) hf + x hg
= hf + x(hg - hf)
h = hf + x.hfg
Energi Dalam Uap basah :
u = (1 - x) uf + x ug
u = uf + x.ufg

19. Tabel A-5 :
P = 20 bar = 2 MPa
Volume :
Vg = 0,09963 m3/kg
Contoh 3.1.
Dapatkan volume spesifik, entalpi, dan energi dalam dari
20 kg uap basah pada 20 bar, fraksi kekeringan 0.9.
v = x.vg = 0,9 (0,09963) = 0.089667 m3/kg
V = m.v = (20 kg)(0,089667 m3/kg) = 1.79334 m3
Energi Dalam :
uf =906,44 kJ/kg ufg = 1693,8 kJ/kg
u = uf + x. ufg = 906,44 + (0.9)(1693,8) = 2428.86 kJ/kg
U = m.u = (20 kg)(2428,86 kJ/kg) = 48577.2 kJ

20. Entalpi :
hf = 908,79 kJ/kg hfg = 1890,7 kJ/kg
h = hf + x.hfg = 908,79 + (0,9)(1890,7) = 2610.42 kJ/kg
H = m.h = (20 kg)(2610.42 kJ/kg) = 52208.4 kJ
Contoh :
Dapatkan fraksi kekeringan, volume spesifik dan energi
dalam dari uap pada 7 bar dan entalpi 2600 kJ/kg.
P = 7 bar = 0,7 Mpa : vg = 0,2729 m3/kg uf = 696,44 kJ/kg
ufg =1876,1 kJ/kg hf = 697,22 kJ/kg ; hfg = 2066,3 kJ/kg
h = hf + x.hfg
2600 = 697,22 + (x)(2763,5)
x = 0.921

21. v = x.vg = (0,921)(0,2729 m3/kg) = 0,2513 m3/kg
u = 696,44 + (0,921)(1876,1) = 2424.3281 kJ/kg
Contoh 3.5
Gambarkan pada diagram p-v untuk uap tandai pada diagram tersebut titik-
titik berikut, dengan menandai secara jelas tekanan, volume spesifik dan
suhu pada setiap titik.
a). p = 20 bar, t=250 °C
b). t = 212.4 °C v = 0.09957 m3/kg
c). p = 10 bar h = 2650 kJ/kg
d). p = 6 bar h = 3166 kJ/kg
0.47430.1820.09957
0.1115
179.9 oC
212.4 oC
250 oC
350 oC
250 oC
6
10
20
AB
C
D
 m3/kg
p bar

22. GAS IDEAL
Gas
Real / Nyata (ex.: Uap super panas)
Ideal
Gas Ideal adalah gas yang memenuhi persamaan :
p.v = RT p = tekanan (pa)
v = volume spesifik (m3/kg)
R = Konstanta gas (kJ/kg.oK)
T = Suhu Mutlak (oK)
Untuk m kg gas :
p.m.v = mRT atau p.V = mRT

23. m = n.M n = Jumlah molekul
M = Berat mol gas (kg/Mol)
pV = n M R T
Ro = Konstanta gas universal
= 8 314.3 N m/mol °K.
p.V = n Ro.T Persamaan
umum gas ideal
MR = Ro
R=Ro / M

24. Oksigen :
M = 32 kg/mol
R = Ro/M = (8314 J/mol.oK)/(32 kg/mol)
= 259.8 N m/kg °K.
Nitrogen :
M = 28 kg/mol
R = Ro/M = (8314 J/mol.oK)/(28 kg/mol)
= 296.93 N m/kg °K.
Karbon Dioksida (CO2) :
M = 44 kg/mol
R = Ro/M = (8314 J/mol.oK)/(44 kg/mol)
= 188,96 J/kg °K.

25. Contoh 3.7.
Sebuah wadah dengan volume 0.2 m3 berisi nitrogen pada
1.013 bar dan suhu 15 °C. Jika 0.2 kg nitrogen sekarang
dipompa ke dalam wadah tersebut, hitung tekanan yang
terjadi bila wadah tersebut telah kembali ke suhu awalnya.
Berat molekul nitrogen adalah 28, dan nitrogen diasumsikan
sebagai gas sempurna.
p1 V1 = m1 R T1
m1 = p1 V1/R T1
=1.013 x 105 x 0.2/(296.9 x 288) = 0.237 kg
m2 = 0.2 + 0.237 = 0.437 kg.
p2 V2 = m2 R T2 dimana v1 = v2 dan T1 = T2
p2 = m2 R T2 / V2
= (0.437 x 296.9 x 288)/0.2 = 1,87 bar