P E ER T E EM U M A U N K E E : 6 M I I N NG G G GU K U E E : 6
Oleh : Dr.Ir.H.M.YERIZAM,
Dimana fluida mengalir dari tangki dengan bantuan pompa ke bak. Namun sebelum sampai di bak fluida dipanaskan oleh pemanas. Maka untuk sistem alirannya, dinyatakan sebagai aliran dalam pipa yang menggunakan persamaan Bernoulli.
PA ρA
+
α A v 2A 2.g C
+
g gC
Z A + η.WP
=
PB ρB
+
α B v B2 2.gc
+
g gC
ZB
+
hf..........(1)
P2 − P1 ρ
+
α(v
2 2 −
2 1
v )
2.g C
+
β.g gC
(Z B − Z A ) = hf + η.WP ......(2)
Pada Termodinamika energi yang terjadi didalam sistem (H) merupakan jumlah energi / panas yang terjadi dalam sistem (Q) bersama -sama usaha yang dibangkitkan (Ws). H = ! W
....................(")
Pada persamaan (#) dapat diuraikan sebagai berikut $
Persamaan (5), ρ (6) dan (7) adalah Total 2 2 α(v 2 v 1 ) 1 energ !ang Energi kine!ik (E) (m 2 v 22 m1v 12 )......() 2.gc 2.α d"er#an $ada %&da, !ang β.g sama dengan (Z 2 Z1 ) Energi #$!en%ia& (E) m 2 g 2 Z 2 m1g1Z1 .....(") gC ental$ !ang ter'ad $ada sstem Persamaan (5),(6),(7), substitusi ke persamaan (3), maka termodnam#a 1 (m 2.H 2 − m 1H1 ) + (m 2 v 22 − m 1 v 12 ) + (m 2 g 2 Z 2 − m 1g 1Z 1 ) = + W....(') 2.α
P2
−
P1
=
Energi mekanik (E)
=
m 2.H2
−
m1H1 .......(5)
−
=
−
=
=
−
=
−
Oleh karena massa fluida tetap, maka m 1 = m2 = m. Kemudian persamaan () diba!i den!an m. "ner!i dalam (#) $an! dipen!aruhi %leh massa fluida merupakan enr!i & panas (') $an! diban!kitkan dalam fluida. edan!kan usaha $an! diban!kitkan dalam fluida $an! dipen!aruhi %leh massa fluida akan merupakan tena!a & ener!i $an! ditimbul %leh da$a pend%r%n! terhadap fluida itu (usaha dari sistem).
ehin!!a persamaan () menadi *
1 (H 2 − H1 ) + (v 22 2.α
−
v 12 ) + g (Z 2
−
Z1 )
=
* + W% ......()
imana* +1, +2 = entalpi $an! diban!kitkan %leh sistem masuk dan keluar 1, 2 = Ke-epatan fluida $an! men!alir dalam pipa masuk dan keluar 1, 2 = /in!!i tempat fluida masuk dan keluar ' = ener!i $an! diban!kitkan %leh sistem pemanas atau pendin!in 0s = ener!i & usaha $an! diban!kitkan sistem (p%mpa) = k%efisien !esek $an! teradi dalam pipa = 1 , untuk aliran laminer = ,5 , untuk aliran turbulen.
4%nt%h %al * ir berada dalam tan!ki $an! terbuka (1 atm, 25%4) akan dimasukkan kedalam bak kamar mandi den!an lau ,75 m 3 &menit. P%mpa mensuplai ener!i pada fluida sebesar 7,5 Katt. ebelum masuk bak kamar mandi fluida dipanaskan terlebih dahulu meleati +eater. "ner!i $an! diterima fluida dari heater sebesar 15 Katt. ak kamar mandi terletak setin!!i 5 meter dari pusat p%mpa. en!an men!abaikan ener!i kinetik $an! teradi pada sistem, maka hitun!lah suhu air $an! masuk bak mandi 8
