1.1. HAKEKAT TERMODINAMIKA
Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari tentang dinamika termal. Dinamika termal tersebut ditandai dengan adanya perubahan sifat-sifat materi. Materi dapat berphasa cair, padat dan gas ataupun campuran. Cara kerja berbagai sistim perubah energi dapat dijelaskan dengan termodinamika, misalnya : motor bakar, roket turbin gas pembangkit tenaga listrik pendingin udara dan lain-lain.
Dalam ilmu termodinamika dikenal adanya konsep, model dan hukum. Konsep adalah berbagai gagasan yang ditungkan dalam sebuah definisi. Kondisi fisika alam semesta ini sungguh sangat kompleks sehingga sebuah definisi tidak mungkin dapat menjelaskan seluruh penomena yang ada. Oleh karena itu diperlukan model untuk mempersempit permasalahan. Jadi model adalah penyederhanaan suatu permasalahan sehingga dapat dijelaskan secara matematik yang dapat diterima. Kemudian faham dan pengertian yang terkandung dalam model harus dituangkan kedalam istilah matematik yang tepat dalam persaman dasar atau hukum.
1.2. RUANG LINGKUP
Beberapa contoh ruang lingkup penerapan ilmu termodinamika adalah sebagai berikut:
1.2.1. Pembangkit listrik Tenaga Uap
Uap dihasilkan pada unit penghasil uap lalu diekspansi pad turbin uap. Tenaga yang dihasilkan turbin digunakan untuk menggerakkan generator listrik.
 |
Gambar 1.1.: Pembangkit Listrik Tenaga Uap
1.2.2. Motor bakar
Termasuk dalam motor bakar ini mesin bensin dan mesin disel. Bahan bakar dibakar dalam ruang bakar mesin menghasilkan tekanan tinggi, lalu tekanan tersebut mendorong torak sehingga menghasilkan tenaga.
 |
Gambar 1.2: Motor Bakar Torak
1.2.3. Turbin Gas
Udara dinaikkan tekanannya dengan kompresor lalu masuk ruang bakar. Dalam ruang bakar disemprotkan bahan bakar dan sekaligus dinyalakan sehingga terjadi pembakaran yang menghasilkan tekanan tinggi. Kemudian gas pembakaran bertekanan dan bertemperatur tinggi tersebut diekspansi pada turbin gas untuk menghasilkan tenaga.
  |
Gambar 1.3: Turbin Gas
1.2.4. Generator Termoelektrik
Sebuah junction yang dibuat dari material semikonduktor tipe N dan P diberikan kalor. Karena kedua logam tersebut tidak sama akan ada aliran elektron , disebabkan oleh beda potensial dari dua logam berbeda tipe yang bertemperatur sama tersebut.
Gambar 1.4: Generator termoelektrik
1.2.5. Mesin Pendingin
Media pendingin (Freon) menyerap kalor sehingga berubah phasa menjadi uap lalu dikompresi dengan kompresor supaya tekanan dan temperaturnya tinggi. Hal ini bertujuan supaya Kalor yang diserap Freon tadi mudah dibuang ke atmosfer sehingga Freon terkondensasi menjadi cair lagi. Selanjutnya Freon cair diturunkan tekanannya dan temperaturnya dengan cara diekspansi pada katup ekspansi. Hasilnya Freon kembali menjadi dingin dan siap menyerap kalor lagi.
 |
Gambar 1.5: Mesin pendingin kompresi uap
1.3. DIMENSI DAN UNIT
Sistim internasional (SI unit) adalah sistim unit/ satuan yang merupakan pegembangan dan penyempurnaan sistim metric tradisional.. Dalam sistim SI yang membedakannya dengan sistim metric adalah pemakaian NEWTON sebagai satuan gaya. Tabel dibawah adalah table unit dan dimensi untuk sistim SI
Tabel 1.1: Unit dan dimensi sistim SI
| Kuantitas | Dimensi | Unit/Satuan | Arti |
| Panjang | L | m | Meter |
| Massa | M | kg | Kilogram |
| Waktu | t | sc | Second |
| Temperatur | T | K | Kelvin |
| Gaya | ML/t2 | kg m/sc2 = N | Newton |
| Kecepatan | L/t | m/sc | Meter per second |
| Percepatan | L/t2 | m/sc2 | Meter per secod kuadrat |
| Frekuensi | 1/t | 1/s =hz | Herzt |
| Tekanan | M/t2L | kg/sc2m = N/m2 | Pascal |
| Energi | ML2/t2 | kg m2/sc2 = N-m | Joule |
| Daya | ML2/t3 | Kg.m2/sc2 = N-m/sc | J/sc = Watt |
Keterangan:
Unit temperature adalah Kelvin yang disebut temperature mutlak (
), dimana t adalah temperatur dalam derajat Celcius (OC).
Tabel dibawah adalah table unit dan dimensi untuk sistim British
Tabel 1.2: Unit dan dimwnsi sistim British
| Kuantitas | Dimensi | Unit/Satuan | Arti |
| Panjang | L | ft | Food |
| Massa | M | lbm | Pound massa |
| Waktu | t | sc | Second |
| Temperatur | T | oR | Rankin |
| Gaya | F | lbf | Pound gaya |
| Kecepatan | L/t | ft/sc | Feed per second |
| Percepatan | L/t2 | ft/sc2 | Feed per secod kuadrat |
| Frekuensi | 1/t | 1/s = hz | Hertz |
| Tekanan | F/L2 | lbf/ft2 | Pound gaya per feed kuadrat |
| Energi | FL | ft-lbf | Feed-pound |
| Daya | FL/t | ft-lbf/s | Feed-pound per second |
Keterangan:
Unit temperature adalah Rankin yang disebut temperature mutlak (
) dimana t adalah temperatur dalam derajat Fahrenheit (OF).
No comments:
Post a Comment