Hukum Termodinamika-I Hukum Termodinamika-I

4.5.1. Laju kerja yang dilakukan oleh CV

57 Laju kerja yang dilakukan oleh CV diklasifikasikan menjadi 4 sbb.: Laju Kerja Poros adalah laju kerja yang dipindahkan oleh poros menembus control surface CS Bila gaya bekerja menyebabkan perpindahan sejauh , maka kerja yang dilakukan diberikan sbb.: sehingga laju kerja yang dihasilkan:

1. Kerja Poros

s W  s W 

2. Kerja akibat Tegangan Normal pada CS

n ormal W  F  F  F  s d  s d F W      V F t s d F lim t W lim W t t                  other shear normal shaft W W W W W         

4.5.1. Laju kerja yang dilakukan oleh CV

58 Laju kerja pada element dari CS oleh tegangan normal : maka total laju kerja akibat : Gaya geser yang bekerja pada elemen dari CS diberikan: dimana  adalah tengan geser yang bekerja pada bidang Laju kerja pada keseluruhan CS akibat tegangan geser: F  A d  V A d V F d W d nn normal           nn 

3. Kerja akibat Tegangan Geser pada CS

shear W A d  dA F d    A d  nn          cs cs shear dA V V dA W                cs nn cs nn normal A d V V A d W       

4.5.1. Laju kerja yang dilakukan oleh CV

59 Laju kerja akibat tegangan geser dapat diuraikan dalam 3 term: sehingga: Bila CS maka a = 90 o  dan F            ports A surface solid A shafts A shear dA V dA V dA V W               ports A shear dA V W     V  90 Cos V V o           shear W a  V  W dalam dihitung sudah dianggap dA V shaft shafts A       dinding di V dA V surface solid A             ports A ports A dA Cos V dA V a      

4.5.1. Laju kerja yang dilakukan oleh CV

60 Kerja lain meliputi: energi listrik, energi elektromagnetik, dll. Sehingga secara keseluruhan laju kerja dapat ditulis sbb.: F 

4. Kerja lain-lain

other shear cs nn shaft W W A d V W W              oth e r W 

4.5.2. Persamaan Control Volume

61 Dengan menguraikan maka Hk Termodinamika I dalam formulasi CV menjadi: atau karena dimana  = specific volume, maka: sehingga: Dalam dunia teknik u aliran secara umum dimana p = tekanan termodinamika maka: atau F               v c cs other shear cs nn shaft A d V e v d e t W W A d V W Q                         cs nn v c cs other shear shaft A d V A d V e v d e t W W W Q            W  1 atau 1            cs cs nn nn A d V A d V                    v c cs nn other shear shaft A d V e v d e t W W W Q                      v c cs other shear shaft A d V p e v d e t W W W Q                       v c cs other shear shaft A d V z g V p u v d e t W W W Q          2 2 p nn    gz 2 V u e : untuk 2   

4.6. Hukum Termodinamika-II

62 Hukum Termodinamika-II dinyatakan sbb.: dimana total entropy S dari sistem diberikan sbb.: Persamaan Transportasi Reynolds: dimana maka Q T 1 dt dS sistem           sistem m sistem v sistem v d s dm s entropy total S            cs sistem A d V t dt dN   h h v c v d N = S s m S m N    h Q T 1 dt dS dt dN sistem sistem                    cs sistem A d V s s t dt dS     v c v d

4.6. Hukum Termodinamika-II

63 Karena pada saat t o sistem CV berimpit, maka: Sehingga Hk Termodinamika II dalam formulasi CV menjadi: Note: Dalam persamaan diatas, menyatakan heat flux per satuan luas dalam CV yang melintasi elemen dA. Untuk menghitung maka heat flux dan temperatur lokal T , keduanya harus diketahui untuk setiap luas elemen dari CS. dA A Q T 1 Q T 1 Q T 1 cs v c sistem                   dA A Q T 1 A d V s s t dt dS cs cs si ste m                        v c v d A Q  dA A Q T 1 cs         A Q 