TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA

TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA

TERMODINAMIKA TEKNIK

1.     Pendahuluan

Sasaran belajar

·         Menjelaskan efenisi  termodinamika teknik

·         Menjelaskan aplikasi termodinamika teknik

·         Menjelaskan sifat termdinamika suatu substansi

Pendahuluan

Studi tentang termodinamika banyak di manfaatkan untuk rekayasa teknik mesin yang biasanya berkaitan dengan produksi daya dan pada proses pemanasan serta proses pendinginan. Temodinamika merupakan cabang ilmu pengetahuan yang membahas hubungan antara panas dan bentuk-bentuk energi lainnya.

Kata     thermodynamics berasal dari bahasa Yunani, yaitu

            Therme atau heat yaitu panas atau pahang

            Dynamics atau force yaitu daya atau gaya.

Ada tiga kelas utama di dalam industri yang memproduksi daya, yaitu :

·         Industri pembangkit tenaga uap,

·         Motor bakar,

·         Turbin gas.

Beberapa defenisi

Ada beberapa defenisi istilah yang akan di gunakan sebagai acuan untuk membahas ini, antara lain :

·         Proses, yaitu perubahan yang di kenakan terhadap sistem, atau merupakan suatu transformasi dari suatu keadaan ke keadaan yang lain,

·         Sistem, yaitu segala sesuatu yang ada dalam pengamatam atau di gunakan untuk mengidentifikasi subyek yang akan di analisis,

·         Lingkungan adalah segalah sesuatu yang di luar sistem,

·         Siklus/daur ulang termodinamika, yaitu suatu urutan proses yang berawal dan berakhir pada keadaan yang sama.

·         Suatu sistem di katakan dalam keadaan mantap bila tidak satupun sifatnya yang yang berubah.

Aplikasi termodinamika teknik

Ada beberapa penggunaan sehari-hari dari termodinamika, antara lain :

·         Motor bakar kendaraan otomotif,

·         Turbin,

·         Kompresor dan pompa,

·         Pembangkit listrik tenaga nuklir dan gas,

·         Sistem propulsi untuk pesawat terbang dan roket,

·         Sistem pembakar bahan bakar,

·         Pemisahan gas dan liquida,

·         Sistem pemanasan, ventilasi dan penyegar udara, seperti :

o    Refrijerasi dengan kompresi dan absorpsi,

o    Pompa panas.

·         Sistem enegri aternatif, seperti

o    Bahan bakar sel

o    Pembangkit tenaga matahari

o    Sistem panas bumi

o    Energi air laut, gelombang air laut, dan tidal.

o    Sistem energi angin.

Sifat-sifat termodinamika dari suatu substansi

Untuk menjelaskan suatu sistem dan memperkirakan perilaku dari suatu substansi d butuhkan pengetahuan tentang sifat-sifat dari substansi tersebut dan bagaimana hubungan dari sifat-sifat tersebut. Sifat merupakan sauatu karakteristik mikroskopis dari suatu sistem, seperti:

·         Massa,

·         Volume,

·         Energi,

·         Tekanan, dan

·         Usaha

Sifat-sifat ekstensif dan intensif

Ada dua sifat termodinamika yang di pengaruhi oleh tekanan p, suhu T, volume, dan massa m, yaitu :

Sifat ekstensift

Suatu sifat dikatakan ekstensif bila nilainya untuk seluruh sistem merupakan penjumlahandari seluruh bagian yang ada yang merupakan bagian dari sistem tersebut. Contoh dari suatu sifat ekstensi adalah massa, volume dan energi dari suatu substansi.

Ciri-ciri sifat ekstensif adalah :

·         Bergantung kepada besar dan ukuran dari sistem,

·         Dapat berubah karena waktu, dan

·         Massa dan energi sebagai suatu sistem berinteraksi dengan lingkugannya.

Sifat intensif

Berbeda dengan ekstensif, sifat intensif mempunyai ciri-ciri ssb :

·         Nilainya tidak bergantung dari besar dan ukuran dari sistemnya dan bisa bervariasi dari suatu tempatyang lain di dalam sistem setip saat

·         Tidak berifat aditif

Contoh dari suatu sifat intensif adalah volume spesifik, tekanan dan suhu dari suatu substansi.