28
Contoh 1.1 Sebuah tangki untuk kompresor udara mempunyai volume 2 m
3
. Tangki berisi udara dengan suhu 40
o
C. Bila meter tekanan pada tangki menunjukkan 7,5 bar, tentukanmasa udara di dalam tangki?
Solusi dari Tabel 1.2, R udara adalah 287 Jkg.K. Tekanan absolut udara adalah 7,5 bar + 1 bar = 8,5 bar = 850.000 pascal, dengan menggunakan persamaan 1.10,
didapat
95 ,
18 273
40 .
287 2
000 .
850
3
K
Kx kg
J m
Pax m
kg
Contoh 1.2 2 kilogram udara mempunyai volume 0,2 m3. Bila tekanan absolut udara 8,84 bar,tentukan suhu kelvin untuk udara?
Solusi
308 .
287 2
2 ,
000 .
884
3
K kg
J x
kg m
x Pa
T K
6. Suhu Saturasi
Kalian tentu masih ingat, konsep perubahan fase zat air. Untuk menggali ingatan amati Gambar 1.5 berikut ini, dan interpretasikan menurut versi kalian
masing-masing.
29
100
o
C
Pemanasan air
o
C 728 kcal
189 80
c=1 kcalkg.
o
C=4,186 kJkg.
o
C
Pembekuan air Penguapan air
Panas Sensibel
L
F
=80 kcallb=334 kJkg L
V
=540 kcallb = 2256 kJkg Pemanasan Uap
c=0,48 kcalkg.
o
C
Pemanasan Es c=0,5 kcalkg.
o
C Kandungan
Panas Suhu
A E
D F
C B
-20
o
C 791
334 3047 kJ
c=2,09 kJkg.
o
C c=2,01 kJkg.
o
C
Gambar 1.5 Proses Perubahan Fase Zat Air Pada setiap saat proses perubahan fase, selalu berlangsung pada suhu konstan. Ini
berarti, pada saat perubahan fase berlangsung energi panas yang diserap oleh suatu zat hanya semata-mata digunakan untuk proses perubahan fase. Energi panas yang
digunakan untuk perubahan fase disebut panas laten. Suhu di mana suatu fluida atau zat cair merubah dari fasa cair menjadi fasa uap atau gas, atau kebalikannya, yaitu
dari fasa gas berubah menjadi fasa cair, disebut suhu saturasi. Likuid yang berada pada suhu saturasi disebut likuid saturasi dan uap yang berada pada suhu saturasi
disebut uap saturasi. Satu hal penting yang perlu diketahui adalah, suhu saturasi untuk likuid suhu di mana likuid akan menguap dan suhu saturasi uap suhu di
mana uap mulai mengembun adalah sama pada suatu tekanan tertentu.
Pada suatu tekanan tertentu, suhu saturasi adalah suhu maksimum likuid dan suhu minimum uap yang dapat dicapai. Adanya usaha untuk menaikkan suhu suhu
likuid di atas suhu saturasi hanya akan menyebabkan menguapnya beberapa bagian dari likuid. Hal yang sama akan terjadi, bila adanya upaya untuk menurunkan suhu
uap di bawah suhu saturasi uap, hanya akan menyebabkan beberapa bagian uap mengembun.
30
Gambar 1.6 Proses Pemanasan Lanjut Melalui Alat Pemisah Superheater
7. Uap Panas Lanjut
Uap yang berada di atas suhu saturasi uap tetapi tetap pada tekanan saturasi uap dikenal dengan sebutan uap panas lanjut superheated vapour. Begitu fasa
likuid telah berubah menjadi fasa uap menguap, maka suhu uap tersebut dapat dinaikkan lagi dengan menambahkan energi panas kepadanya. Bila suhu uap sudah
naik jauh di atas suhu saturasi uap, maka uapnya disebut mengalami pemanasan lanjut, dan energi yang digunakan untuk membuat panas lanjut uap, disebut sebagai
panas lanjut superheat.
Sebelum uap dapat dibuat berada dalam fasa panas lanjut, maka uap harus dipisahkan hubungannya dengan penguapan likuid. Demikian juga, uap panas lanjut
yang akan diembunkan, pertama-tama harus didinginkan hingga mencapai suhu saturasi pada tekanan saturasi likuid. Gambar 1.6 menjelaskan maksud tersebut.
8. Cairan Super Dingin
