aplikasi termodinamika-d3.ppt

Upload: dimas-fathur-rozaq

Post on 06-Jul-2018

242 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    1/21

     

    APLIKASI

    TERMODINAMIKA

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    2/21

     

     APLIKASI TERMODINAMIKA

    PADA PROSES ALIR

    Fluida:

    0 ;0   ≠≠   κ β Fluida kompresibel : volume berubah karea !ekaa a!au

    perubaha suhu" mis# $as

    Fluida ikompresibel : volume tidak berubah karea !ekaa

    a!au perubaha suhu" sua!u idealisasi " %aira hampir bisa

    dia$$ap seba$ai &luida ikompresibel#

     P T 

     

     

     

     

     

    ∂=

    1β 

    T  P 

    V    

      ∂∂

    −=1

    κ 

     Akspasivi!as volume

    Kompresibili!as Iso!ermal

    Ma!eri 'a$ bisa me$alir( $as a!au %aira

    0 ;0   ==   κ β 

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    3/21

     

     Alira Fluida dalam Pipa

    ( ) ( )   

      

     =

    =

    kg m

    mm/s

     Au

     Au

    mm

    (kg/s) 

    3

    2

    2

    22

    1

    11

    21  Pers# Ko!iui!as :

    ) *

    dx

    dS C 

    u

    T dx

    duu   P 

        

     

     

     

     

    +=

    2

    22

    1   M

    Mβ 

    dx

    dS C 

    u

    dx

    dP   P 

        

     

     

     

     

    +−=

    2

    2

    1

    1

    M

    β 

    0>dx

    du

    0<dx

    dP 

    0>dx

    dS 

    +ila$a Ma%h M = u/c;

    c = kecepatan suara

    M* , ) subsoi%

    irreversible

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    4/21

     

    Fluida ikompresibel proses irreversible

    dT C dH   P =( )VdP T dT C dH   P    β −+=   1

    VdP T 

    dT C dS   P    β −=

    dT C dS   P =

    0 ;0   ==   κ β 

    0>dS 

    0>dT  12   T T   >a!au

     2

    22

    1

    11

     Au

     Au=

    2121 dan V V  A A   == 21  uu

      =

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    5/21

     

    VdP TdS dH    +=

    VdP dT C dH  P 

      +=

    21   uu   =

    0=∆ H 

    QW  z  g 

    u

     H   s +=∆+

    +∆ 2

    2dP V dT Cp  −=

    ( ) ( )1212   P  P V T T Cp   −−=−

    12   T T   >

    12  P  P   

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    6/21

     

    No--les ad Di&&users

    A diffuser  conerts !i"!

    speed# $o% pressuref$o% to $o% speed# !i"!

    pressure f$o%

    A no&&$e conerts !i"!

    pressure# $o% speed

    f$o% to $o% pressure#

    !i"! speed f$o%

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    7/21

     

    QW  z  g u

     H   s +=∆+∆

    +∆2

    2

    ( )12

    2

    12 2   H  H uu   −−=

    Subsonic:M 

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    8/21

     

    Thro!!li$

    T!rott$in"'a$e

    QW  z  g u

     H   s +=∆+∆+∆2

    2

    0=∆ H Cons&an& en&'a"p

    or idea" gas: 0=∆ H    12   H  H    =   12   T T   =

    or os& rea" gas a& odera&e condi&ions o! &epera&ure and pressure% a reduc&ion

    in pressure a& cons&an& en&'a"p resu"&s in a decrease in &epera&ure*

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    9/21

     

    Me$hi!u$ ./ da .S 0revie12

    ∫ ∫    ==∆  T 

    ig 

     P T 

    ig 

     P 

    ig  dT  R

    C  RdT C  H 

    00

    00

    "n"n00   P 

     P  RT 

    dT 

     R

    C  R

     P 

     P  RT 

    dT C S 

    ig 

     P T 

    ig 

     P 

    ig  −=−=∆ ∫ ∫ 

    3ika !ersedia !abel 0sp! !abel uap4s!eam !able2 pakai

    ./ 5 /* 6 /)

    Da .S 5 S* 6 S)

    7!uk o ideal $as 0real2 dibahas pd !ermodiamika la8u!

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    10/21

     

    Turbi

    )( 12   H  H m H mW S    −=∆=  

    12   H  H  H W S    −=∆=

    eng'asi"kan ker.a aksiu .ika

     proses adiaba&ik reversibe" (isen&ropik%

    S1  S2)

    S S    H isentropicW    )()(   ∆=

    +'e &urbine e!!icienc

    S S 

     H  H 

    isentropicW W 

    )()(   ∆∆=≡η 

    a"ues !or proper" designed &urbines: η 0* 0*

    QW  z  g u

     H   s +=∆+∆

    +∆2

    2

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    11/21

     

    4 s&ea &urbine #i&' ra&ed capaci& o! 56700 k8 opera&es #i&' s&ea

    a& in"e& condi&ions o! 600 k9a and 500C% and disc'arge in&o a

    condenser a& a pressure o! 10 k9a* 4ssuing a &urbine e!!icienc o!

    0*5% de&erine &'e s&a&e o! &'e s&ea a& disc'arge and &'e ass ra&e o!

    !"o# o! &'e s&ea*

    S W +urbine

     K kg kJ S 

    kg kJ  H 

    C T kP P 

    ⋅==

    ==

    65*66*331

    500600

    11

    11

     K kg 

    kJ S kP P 

    =′=   65*610 22

     K kg kJ  x xS  xS  xS 

      !!!!" !

    ⋅=+−=+−=′   65*61511*673*0)1()1( 222

    07*0=! xkg kJ  H  x H  x H   !!" !

    7*211)1( 222   =+−=′

    ( )kg kJ  H  H  H  S    2*12712   −=−′=∆

    ( )kg kJ  H  H  S    6*55−=∆=∆   η 

    !!" !  H  x H  xkg kJ  H  H  H  2212   )1(0*2736   +−==∆+=

    3*0=! x K kg 

    kJ S  xS  xS    !!" ! ⋅=+−=   676*)1( 222

     skJ  H mW S    56700=∆=  

     skg 

    m   02*5=

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    12/21

     

    9 Tekaa mei$ka!

    9 Kompresor u!k $as( pompa u!k %aira

    9 Membu!uhka ker8a4eer$i dari li$ku$a

    )( 12   H  H m H mW S    −=∆=  

    12   H  H  H W S    −=∆=

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    13/21

     

    Sa&ura&ed-vapor s&ea a& 100 k9a (&sa&  *63 C ) is copressed

    adiaba&ica"" &o 300 k9a* =! &'e copressor e!!icienc is 0*5% #'a& is

    &'e #ork re>uired and #'a& is &'e #ork re>uired and #'a& are &'e

     proper&ies o! &'e disc'arge s&rea?

    or sa&ura&ed s&ea a& 100 k9a: K kg 

    kJ S 

    ⋅= 35*1

    kg 

    kJ  H  7*2651 =

    =sen&ropic copression

     K kg 

    kJ S S 

    ⋅==′ 35*12

    300 k9a

    kg 

    kJ  H  *22 =′   ( )

    kg 

    kJ  H  S    7*213=∆

    ( )

    kg 

    kJ  H  H    S  5*27=

    ∆=∆

    η kg 

    kJ  H  H  H    *2512   =∆+=

    300 k9aC T   1*2762 =

     K kg 

    kJ S 

    ⋅= 501*2

    kg 

    kJ  H W S    5*27=∆=

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    14/21

     

    9opa

    Prisip sama de$a kompresor( !e!api

     pompa untuk cairan

    ( )   )()( 12   P  P V  H isentropicW  S  s   −=∆=

    dP T V dT C dH   P    )1(   β −+=   VdP T dT C dS   P    β −=

     P T V T C  H   P    ∆−+∆=∆   )1(   β    P V T 

    T C S   P    ∆−=∆   β 

    1

    2"n

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    15/21

     

    S!eam Po1er Pla!

    0Pemba$ki! Tea$a 7ap2

    4+OILER

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    16/21

     

    Siklus Termodiamika Pemba$ki!

    Tea$a 7ap pada dia$ram TS

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    17/21

     

    Re&ri$era!or 

    (eneric(enericRefri"erationRefri"eration

    )*c$e)*c$e

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    18/21

     

    Thermod'ami% '%le

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    19/21

     

    T'pi%alRe&ri$era!io

     '%le

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    20/21

     

    ompoe!s

    9 Re&ri$era! 01orki$

    &luid2

    9Evapora!or4hiller

    9 ompressor 

    9 odeser 

    9 Re%eiver 

    9 Thermos!a!i%

    e;pasio valve 0T

  • 8/18/2019 APLIKASI TERMODINAMIKA-D3.ppt

    21/21

     

    Re&ri$era!

    9 Desirable proper!ies:

     > /i$h la!e! hea! o& vapori-a!io 6 ma; %ooli$

     > No6!o;i%i!' 0o heal!h ha-ard2

     > Desirable sa!ura!io !emp 0&or opera!i$ pressure2 > hemi%al s!abili!' 0o6&lammable4o6e;plosive2

     > Ease o& leak de!e%!io

     > Lo1 %os!

     > Readil' available

    9 ommol' use FREON 0R6)*( R6))?( e!%#2( bu! o1 i! is

    prohibi!ed be%ause i! %auses o-o deple!io#