satuan proses 2

7/23/2019 Satuan Proses 2

http://slidepdf.com/reader/full/satuan-proses-2 1/38

Satuan Proses (TPI-2301)

Minggu ke-2Arita Dewi Nugrahini, STP., MT.

!ai"# arita.$ewi.n%g!ai".&o!

TIP 'TP M



*a"en$er

2+ ktoer 201

2 No/e!er 201

No/e!er 201

1+ No/e!er 201

23 No/e!er 201

30 No/e!er 201 Dese!er 201

• Mi$-test # 12 23 ktoer 201

• *u"iah Ater Mi$ # 2+ ktoer 11 Dese!er 201

• Minggu Tenang # 14 15 Dese!er 201

•

'ina" Test # !u"ai 21 Dese!er 201



• 14 Dese!er 201 6uku" 05.00



7o!ework Tekanan

• 8ontoh Soa" 1#

Seuah !ano!eter $igunakan untuk !engukur tekanan $ari suatu t

erisi !in9ak $engan ra6at !assa 0,+ g, tinggi &airan a$a"ah 34 &!.

aro!eter a$a"ah 5 kPa, tentukan tekanan !ut"ak $a"a! tangki;

• 8ontoh Soa" 2#

:ika aro!eter !e!a&a tekanan 40 !!7g. Tentukan tekanan !u

tekanan ha!6a tera&a -20 !!7g

a. $a"a! ar

. $a"a! 6si

•



:awaan

• :awaan Soa" 1#

Diketahui# =a6at !assa !in9ak > > 0,+ g > +00 kg

> 5 kPa

g > ,5 !?Pen9e"esaian#

Dari Persa!aan 10)#

.

> .,2 Pa

•



:awaan

• :awaan Soa" 2#

Diketahui# > 40 !!7g

> -20 !!7g

Pen9e"esaian#

a. > @ > 40 20 > 40 !!7g

> 40 !!7g

> 0,+2+ ar

. > 0,+2+ ar > ,0 6si

•



BAB 2. *AC= SA7A

Tujuan Bab 2:

Memperkenalkan definisi usaha, energi, dan kalor secara tepa

Memperkenalkan hukum pertama Termodinamika yang

merupakan hubungan antara ketiga besaran tersebut



Suhu $an 7uku! ke-no" Ter!o$ina!ika

• Suhu !eru6akan esaran 9ang sangat $ikena", teta6i su"it $i$einiste6at

• Per&oaan se$erhana $i"akukan o"eh :ohn Co&ke (1+0)



*eseti!angan Ter!a" 7uku! ke-no" Ter!o$ina!i

>

E

Panas Dingin Peruahan siat *eseti!angan Ter!a"

• Postu"at# i"a $ua siste! satu sa!a "ain era$a $a"a! keseti!angan teke$ua siste! terseut a$a"ah sa!a

• 7uku! ke-no" Ter!o$ina!ika# F Jika dua sistem berada dalam kesetimbdengan sistem ketiga, ketiga sistem tersebut berada dalam kesetimbansama lainG

•

A B A B A



Pe!entukan Ska"a Suhu

• Ni"ai suhu $a6at $itentukan $engan !engukur eera6a siat 9ang ergantungTer!o!etrik

• Setia6 siste! 9ang era$a 6a$a keseti!angan ter!a" $engan ter!o!eter te

T = aX ..... (Persa!aan 1)

$i!ana# T > suhu $ari suatu ter!o!eter

a > teta6an X > siat ter!o!etrik

• ntuk !enghitung a harus $itentukan Titik Teta6 ter"eih $ahu"u

• Pa$a titik teta6, se!ua ter!o!eter harus !e!erikan 6e!a&aan T 9ang sa!

Titik Tri6e" air (suhu 6a$a saat es, air, $an ua6 $a"a! kea$aan seti!ang

9aitu 6a$a 23,1+ *



Pe!entukan Ska"a Suhu

• Dengan $e!ikian, harga a $a6at $itentukan $ari Persa!aan 1 $i6e

a = ..... (Persa!aan 2)

$i!ana# > esaran siat ter!o!etrik

• :a$i, untuk setia6 ter!o!eter er"aku huungan#

T(X) = 273,16 K ..... (Persa!aan 3)

•



8ontoh Soa" 1

• Seuah ter!o!eter ha!atan 6"atina !e!6un9ai ha!atan = >0,3 6a$a saat o"a ge"as ter!o!eter $ite!6atkan 6a$a titiktri6e". Bera6akah suhun9a ketika o"a ge"as ter!o!eter$ite!6atkan 6a$a siste! 9ang ha!atann9a 120 H

•



:awaan Soa" 1

• Diketahui#

> 0,3

R = 120

• Pen9e"esaian#

7a!atan R !eru6akan siat ter!o!etrik ter!o!eter, a$i

> > 0,3 $an R = X = 120

Dari Persa!aan (3), $i6ero"eh#

T(X) = 273,16 K

> 273,16 K

> 3+2,5 *

:a$i suhu 9ang $itunukkan ketika R = 120 a$a"ah 3+2,5 *

•



Ter!o!eter

• Siste! 9ang $i6i"ih seagai in$ikator keseti!angan ter!a" anta$a"a! 6enentuan suhu seu!"ah siste! $iseut Ter!o!eter

• *ua"itas ter!o!eter $itentukan o"eh#

- ke6ekaan

- kete"itian

- keteru"angann9a ($a6at $i6eran9ak)

- ke&e6atann9a !en&a6ai keseti!angan ter!a" $engan siste!



:enis Ter!o!eter

Nama Termometer Sifat Termometrik

as /o"u!e konstan Tekanan

Ter!oko6e" tegangan !ekanis teta6 "ektro!otansi ter!a"

7a!atan "istrik tegangan teta6 Da9a ha!at teta6

a6 he"iu! enuh Tekanan

ara! 6ara!agnetik Suse6tii"itas !agnetik

=a$iasi en$a hita! !itansi ra$ian

Ter!o!eter se!ikon$uktor Tegangan atau arus "istrik

Ter!o!eter C8D Be$a 6otensia"

Piro!eter ra$iasi =a$iasi

Ter!o!eter atang Panang ko"o! &airan $a"a! ka6i"e

Tae" 1. Ter!o!eter $engan Siat Ter!o!etrikn9a



Ter!o!eter as Jo"u!e *onstan

• Diseut uga seagai Ter!o!eter gas i$ea"

• Teruta!a $i6akai $i "e!aga stan$ar $an "e!agariset uni/ersitas

• kurann9a esar $an "a!at !en&a6ai titikkeseti!angan ter!a"n9a

• Ter$iri $ari seuah taung $an !ano!eter raksa 9ang$ihuungkan 6i6a ka6i"er

• Taung $a6at teruat $ari ge"as, 6orse"en, kuarsa,6"atinu!, atau 6"atinu! iri$iu!



• Pa$a ter!o!eter gas /o"u!e konstan, tak 6e$u"isiat gasn9a, se!ua ter!o!eter gas !en$ekati6e!a&aan 9ang sa!a ketika tekanan gasn9a!en$ekati no"

• A6ai"a ter!o!eter $ikontakkan 6a$a siste! 9anghen$ak $iukur suhun9a, ke!u$ian $ikontakkan

6a$a siste! a&uan, !aka Persa!aan (2) er"aku$an $i6ero"eh#

T(K) = 273,16 ..... (Persa!aan 4)

a$a"ah tekanan !ut"ak 6a$a saat ter!o!eter

$a"a! kea$aan keseti!angan $engan titik tri6e"

air

•



Ter!oko6e"

• Biasa $igunakan $i "aoratoriu! riset $an reka9asa

• Ter$iri $ari huungan $ua "oga! atau "oga! &a!6uran



Ter!o!eter Batang

• Meru6akan ter!o!eter 9ang 6a"ing $ikena", na!un kurang akurat

• Ter$iri $ari o"a er$in$ing sangat ti6is $ihuungkan $engan 6i6a erisi &airan raksa atau a"koho"

• Panang ko"o! &airan $a"a! ka6i"er !eru6akan siat ter!o!etrik



Ska"a Suhu

• Ska"a suhu 8e"&ius, *e"/in, 'ahrenheit, =ankine

• 7uungan ska"a Kelin $engan ska"a !el"ius $itu"iskan#

..... (Persa!aan )

• 7uungan antara ska"a suhu Rankine $an suhu Kelin $itu"iskan#

..... (Persa!aan +)

• 7uungan suhu $a"a! ska"a #a$ren$eit $engan Rankine $an ska!el"ius $itu"iskan#

( ( )! ..... (Persa!aan )

•



Ska"a Suhu



8ontoh Soa" 2

• 7e"iu! !e!6un9ai titik $i$ih ,2 *. Tentukan esarn9a titik $ihe"iu! $a"a!,, $an

•



8ontoh Soa" 2

• 7e"iu! !e!6un9ai titik $i$ih ,2 *. Tentukan esarn9a titik $ihe"iu! $a"a!,, $an

Pen9e"esaian#

Titik $i$ih he"iu! > ,2 *

> ,2 >

> >

> >

•



saha Mekanis

• saha $i$einisikan seagai 6erka"ian

• Da"a! !ekanika, usaha $iutuhkan untuk !e!in$ahkan suatu osatu titik ke titik "ainn9a.

• A6ai"a suatu kakas # $ierikan ke6a$a seuah 6artike" hingga !6ergeseran seesar ds, !aka usaha !ekanis 9ang $i"akukan o"eh

terseut a$a"ah#% = # . ds = # . "&s ds ..... (Persa!aan 5)

$engan# # = ga9a ? kakas

ds = arak

> su$ut antara # $an ds

•



• a!ar 2.1 () !enunukkan ahwa kakas # 6ara"e" $engan 6ergese> sehingga &os > 1, !aka#

% = # . ds ..... (Persa!aan )

• Se$angkan a!ar 2.1 ($) !enunukkan ahwa kakas # anti6ara"e" 6ergeseran ds atau > sehingga &os > -1, !aka#

% = '# . ds ..... (Persa!aan 10)• :ika > , kakas ti$ak !e!6un9ai ko!6onen $a"a! arah 6ergeseran se

a$a usaha 9ang $i"akukan 6a$a 6artike"

• :ika 6artike" ergerak $ari titik 1 ke titik 2, usaha 9ang $i"akukan a$$ari Persa!aan 5

% = ..... (Persa!aan 11)

•



Satuan saha

• Satuan usaha $a"a! satuan SI a$a"ah J&ule (:)

• Satuan usaha $a"a! siste! teknik a$a"ah t'lb, satuan ga9a a$a &r"e (lb), $an satuan 6anang a$a"ah kaki ( t)

1 :ou"e > 1 N! > 0,3+ "-t



8ontoh Soa"

8ontoh Soa" 3

• Seuah kakas seesar 1000 N $ikenakan 6a$a seuah a"ok er!ass!e!entuk su$ut $engan i$ang !en$atar 6ositi. Tentukan usaha$i"akukan o"eh kakas agar a"ok ergeser horisonta" se6anang +0 !

8ontoh Soa" 4• Seuah !oi" seerat 2 ton 9ang ter"etak 6a$a i$ang !iring $enga

ke!iringan (i$ang $iangga6 "i&in se!6urna) $i$orong ke atas o"eh!e!entuk su$ut $engan i$ang !iring. Moi" ergerak $engan "a7itung usaha 9ang $iutuhkan untuk !enaikkan !oi" seauh 20 !.a!ar)

•



:awaan Soa"

Soa" 3

• Diketahui# ' > 1000 N >

! > 0 kg s > +0 !

• Pen9e"esaian#

• % =

% = (1000 . &os +0) (+0) > 3 : > 30 k:

•



:awaan Soa"

Soa" 4• Diketahui#

• Pen9e"esaian#

Perta!a-ta!a $i&ari esarn9a kakas # 9aitu kakas 9ang !en$orong ke ata

# . "&s - !g sin > 0# = (2000) (,5) (0,) ? 0,5 > 11.2+4,3+5 N

*arena kakas # !e!entuk su$ut $engan 6ergeseran, usaha 9ang $i"akukaa$a"ah

% = # . "&s . S

> 11.2+4,3+5 0,5++ 20 > 1+ : > 1+ k:

•



7uungan saha Tekanan

• Besarn9a ga9a 9ang $i"akukan gas 6a$a 6iston $in9atakan $engan 6ersa!aan#

# = * +

*eterangan# P > tekanan gas (N?!2)

A > "uas 6ena!6ang 6iston (!2)

' > esar ga9a (N)

• Dengan !ensustitusikan s > h2 - h1, kita !en$a6atkan 6ersa!aan#

K > ' (h1 - h2)

K > P A (h2 - h1)

• Te"ah $iketahui ahwa "uas a"as (A) $ika"ian tinggi taung (h) a$a"ah /o"u!etaung (J), a$i#

K > P(J2 - J1)

K > P LJ



• Ber$asarkan 6ersa!aan terseut, !aka#:ika J2 E J1 !aka K erni"ai 6ositi (@) 9ang erarti gas (siste!) !

usaha terha$a6 "ingkungan.

:ika J2 J1 !aka K erni"ai negati (-) 9ang erarti 6a$a gas (sist

usaha

• Ber$asarkan 6eranian terseut, ika 6a$a gas $i"akukan usaha (gausaha), !aka esar usaha 9ang $i"akukan 6a$a gas a$a"ah#

K > -P LJ



8ontoh Soa"

• as oksigen sean9ak 0,2 "iter $i $a"a! taung $i6anaskan hingga!ena$i 0,3 "iter. :ika tekanan gas 1 at!, era6akah usaha 9ang $ioksigen terseutH

• Pen9e"esaian#

Diketahui# J1 > 0,2 "iter > 2, 10-4 !3J2 > 0,3 "iter > 3 10-4 !3

P > 1 at! > 1 10 N?!2

Ditan9akan# K > ... H



• :awa#

ntuk !enghitung usaha 9ang $i"akukan gas, kita $a6at !engg

6ersa!aan erikut#

K > P LJ

K > P (J2 - J1)

> (1 10 ) (3 10-4 - 2, 10-4 )

> :

:a$i, usaha 9ang $i"akukan gas a$a"ah :



nergi Mekanis

• nergi kinetik $an energi 6otensia" !eru6akan $ua uahentuk energi !ekanis

• Penggunaan 7uku! ke$ua Newton akan !e!awa kita 6a$konse6 usaha $an energi kinetik $an 6a$a 6enge!angan

teore!a usaha-energi.



nergi *inetik

• 7uku! ke$ua Newton !en9atakan#

# = m.a ..... (Persa!aan 12)

• Disu"ihkan ke Persa!aan (11) $i6ero"eh#

% =

•

*arena a = > sehingga kita 6ero"eh#% =

% = - ..... (Persa!aan 13)

% = - > ..... (Persa!aan 14)

•



nergi Potensia"

saha 9ang $iseakan o"eh kakas gra/itasi a$a"ah#

% =

% = mg - mg ..... (Persa!aan 1)

% = - > - ..... (Persa!aan 1+)

•

satuan proses 2

Documents