&embahasan : 'sumsikan sistem ber6angsung ada roses 'diabatik8 sehingga : 1.(idak ada ka6or yang diberikan ada sitem8 maka 9d;dt 0< -.(idak ada usaha yang beker=a ada sistem8 maka 9d>;dt 0< 3. !nergi kinetik dan energi otensia6 daat diabaikan 9!# 0 ? !& 0< &ada a6ur 1 suhu 30 maka air da6am @asa Aair8 &ada a6ur - suhu 40 maka air da6am @asa Aair. Sehingga enta6i daat diero6eh dari 'endiB C' Saturated Steam : (emerature (ab6e8 yaitu : &ada ( 30 /, 1-587 #E;#g ( 40 /, 1$785 #E;#g
Menentukan massa akhir ada a6ur 3 ada sistem tana reaksi Massa ke6uar Massa masuk Massa air a6ur 3 massa air a6ur 1 F massa air a6ur Massa a6ur 3 - kg F 3 #g Massa a6ur 3 5 #g
Sehingga dQ dt
❑
dW =∑ F dt out
9/FgGF
1 2
❑
"-<9 ∑ F 9/FgGF
0 H* 9I/< 0 *3/3 9*1/1 F *-/-< *3/3 *1/1 F *-/5 /3 9- B 1-587< F 93 B 1$785< 5 /3 -5184 F 50-85 5 /3 7538 /3
753,9 5
/3 15087C #E;#g
Maka di ero6eh enta6i ada a6ur 3 /3 15087C #E;#g Dari tabe6 'endiB C' maka (3 3$
¿
1 2
"-< :
-.
/- 9,<
1
3
( 100
* ......2 (......2
& 1 atm * - #g
- ( 40 & 1 atm * 3 atm
&embahasan : 'sumsikan sistem ber6angsung ada roses 'diabatik8 sehingga : 1.(idak ada ka6or yang diberikan ada sitem8 maka 9d;dt 0< -.(idak ada usaha yang beker=a ada sistem8 maka 9d>;dt 0< 3. !nergi kinetik dan energi otensia6 daat diabaikan 9!# 0 ? !& 0< &ada a6ur 1 suhu 100 maka air da6am @asa Aair8 &ada a6ur - suhu 40 maka air da6am @asa Aair. Sehingga enta6i daat diero6eh dari 'endiB C' Saturated Steam : (emerature (ab6e8 yaitu :
Menentukan massa akhir ada a6ur 3 ada sistem tana reaksi Massa ke6uar Massa masuk Massa air a6ur 3 massa air a6ur 1 F massa air a6ur Massa a6ur 3 - kg F 3 #g
Massa a6ur 3 5 #g Sehingga dQ dt
dW =∑ F dt out
9/FgGF
1 2
❑
" <9 ∑ F 9/FgGF -
¿
1 2
"-< :
0 H* 9I/< 0 *3/3 9*1/1 F *-/-< *3/3 *1/1 F *-/5 /3 9- B 4181< F 93 B 1$785< 5 /3 C3C8- F 50-85 5 /3 134087 /3
1340,7 5
/3 -$C814 #E;#g
Maka di ero6eh enta6i ada a6ur 3 /3 -$C814 #E;#g Dari tabe6 'endiB C' Saturated steam deangan reasure (ab6e maka suhu
diero6eh dari intero6asi (1 $4 &1 785 bar
/1 -$78 #E;#g
(- $$ &1 785 bar
/- -7$8- #E;#g
Dengan megintero6asi data diatas8 maka diero6eh (3 $4805 3.
/- 9%<
1
3
( 100
* ......2 (......2
& 1 atm * - #g
- ( 40 & 1 atm * 3 atm
&embahasan : 'sumsikan sistem ber6angsung ada roses 'diabatik8 sehingga : 1.(idak ada ka6or yang diberikan ada sitem8 maka 9d;dt 0< -.(idak ada usaha yang beker=a ada sistem8 maka 9d>;dt 0< 3. !nergi kinetik dan energi otensia6 daat diabaikan 9!# 0 ? !& 0< &ada a6ur 1 suhu 100 maka air da6am @asa ua8 &ada a6ur - suhu 40 maka air da6am @asa Aair. Sehingga enta6i daat diero6eh dari 'endiB C' Saturated Steam : (emerature (ab6e8 yaitu :
Menentukan massa akhir ada a6ur 3 ada sistem tana reaksi Massa ke6uar Massa masuk Massa air a6ur 3 massa air a6ur 1 F massa air a6ur Massa a6ur 3 - kg F 3 #g Massa a6ur 3 5 #g
Sehingga dQ dt
❑
dW =∑ F dt out
9/FgGF
1 2
❑
" <9 ∑ F 9/FgGF -
¿
1 2
"-< :
0 H* 9I/< 0 *3/3 9*1/1 F *-/-< *3/3 *1/1 F *-/5 /3 9- B -$7$< F 93 B 1$785< 5 /3 535- F 50-85 5 /3 5C5485 /3
5854,5 5
/3 11708 #E;#g
Maka di ero6eh enta6i ada a6ur 3 /3 11708 #E;#g Dari tabe6 'endiB CJ Saturated steam deangan &reasure (ab6e maka suhu diero6eh dari intero6asi
(1 -$$84
&1 5- bar
/1 11$$8C #E;#g
(- -$C8C
&- 54 bar
/- 117C8 #E;#g
Dengan megintero6asi data diatas8 maka diero6eh (3 -$8-13 dan &3 5-8$ bar 4.
/- 9%<
1
3
( 100
* ......2 (......2
& 1 atm * - #g B 085
- ( 40 & 1 atm * 3 atm
&embahasan : 'sumsikan sistem ber6angsung ada roses 'diabatik8 sehingga : 1.(idak ada ka6or yang diberikan ada sitem8 maka 9d;dt 0< -.(idak ada usaha yang beker=a ada sistem8 maka 9d>;dt 0< 3. !nergi kinetik dan energi otensia6 daat diabaikan 9!# 0 ? !& 0< &ada a6ur 1 suhu 100 maka air da6am @asa ua dan Aair dengan kua6itas ua 085 8 &ada a6ur - suhu 40 maka air da6am @asa Aair. Sehingga enta6i daat diero6eh dari 'endiB C' Saturated Steam :
Menentukan massa akhir ada a6ur 3 ada sistem tana reaksi Massa ke6uar Massa masuk Massa air a6ur 3 massa air a6ur 1 F massa air a6ur Massa a6ur 3 - kg F 3 #g Massa a6ur 3 5 #g &ada a6ur 1 ditentukan / miB dari data 'endiB C' &ada ( 100 /" -$7$ #E;#g ( 100 /, 4181 #E;#g
maka :
/miB /%K F /, 91K< -$7$ 9085< F 4181 91085< /miB 1547855 #E;#g Sehingga dQ dt
dW =∑ F dt out
9/FgGF
1 2
❑
" <9 ∑ F 9/FgGF -
¿
1 2
"-< :
0 H* 9I/< 0 *3/3 9*1/1 F *-/-< *3/3 *1/miB F *-/5 /3 9- B 1547855< F 93 B 1$785< 5 /3 30581 F 50-85 5 /3 35787 /3
3597,7 5
/3 7185- #E;#g
Maka di ero6eh enta6i ada a6ur 3 /3 7185- #E;#g Dari tabe6 'endiB C' Saturated steam deangan reasure (ab6e maka suhu
diero6eh dari intero6asi (1 1$78C
&1 785 bar
/1 7083 #E;#g
(- 17084
&1 785 bar
/- 7-08 #E;#g
Dengan megintero6asi data diatas8 maka diero6eh
(3 1$8 dan &3 787 bar
Tugas 2 7.-0 ' motor whiAh su6ies 750 k> ower is used to Aomress steam at 500 sia and 00 ℉ adiabatiAa66y t 1000 sia and a temerature o@ 1140 ℉ . a6Au6ate the @6ow o@ steam whiAh Aan be Aomressed assuming 100 L e@@iAienAy.
&enye6esaian: &ada keadaan 1 &1 (1
500 sia 00
dw dt
&-
3484$ bar (-
℉
4C-8--
℃
750 k> B 1000 k> B 1 = B 10 3 k= 750
750 k> k=;s
1 k>
ws
Dari tabe6 suerheated steam
ada -0 bar dan 4CC8-
335C F 34$7 335C 9 4C-8-- 450 < 500 450 34-C8-4 k=; kg
ada 40 bar dan 4CC8-
℃
℃
3331 F 3445 3331 9 4C-8-- 450 < 500 450 34-C8-4 k=; kg
maka ada & 3484$ bar dan ( 4CC8-1
℃
34-C8-4 F 34$48-4 34-C8-4 9 3484$ -0 < 40 -0 3411805 k=; kg
&ada keadaan &1
1000 sia
&-
$C83 bar
(1
1140
(-
$1585$
℉
℃
1=
Dari tabe6 suerheated steam
ada $0 bar dan $1585$
3$57 F 3774 3$75 9 $1585$ $00 < $50 $00 3$43841 k=; kg
ada C0 bar dan $1585$
℃
℃
3$40 F 3754 3$40 9$1585$ $00< $50 $00 3$77803 k=; kg
maka ada & $C83 bar dan ( $1585$ -
℃
3$3841 F 3$77803 3$3841 9 $C83 $0< C0 $0 3$C$81 k=; kg
Dasar emikirannya ada6ah : 1. Sistem dengan roses adiabatik
dQ dt
0
-. (idak ada erubahan ketinggian maka G1 G3. Massa sama *- *1 * 4. %o6ume konstan maka keAeatan konstan 9 " 1 "- < Maka dQ dt
dw dt
dw dt
F 9 F gG F ∑ out
* 9/- /1 <
750 k=; s
* 9 3$C$81 3411805< k=; kg
*
-87-$C kg ;s
Maka 6a=u a6ir yang di ero6eh
1 2
F 9 F gG F "- < ∑ ¿
1 2
"- <
F = 2,726 kg !s
7.10 ' rigid "esse6 ha"ing a "o6ume o@ 10 m 3 Aontains L water "aor and 1L 6iOuid water 9by "o6ume< in eOui6ibrium at - bar. /ow muAh heat must be trans@erred =ust to Aon"ert a66 the 6iOuid to "aor2
Rigid %esse6
L water "aor 1L 6iOuid water
100L water "aor & - bar
& - bar 2
Diketahui : %o6ume tota6 10 m3 +ntuk menghitung neraAa massa8 er6u diketahui densitas ua dan densitas air ada tekanan - bar. Dari tabe6 Cb buku Rek6aitis diero6eh : %o6ume sesi@ik untuk air ada tekanan - bar 080010$1 m 3; kg Sehingga ρ air ada & - bar 1; 080010$1 kg;m 3 4-8507 kg;m 3 %o6ume sesi@ik untuk ua ada tekanan - bar 08CC5 m 3;kg Sehingga ρ ua ada & - bar 1; 08CC5 kg;m 3 181- kg;m 3
Dari rumus ρ=
m v
akan diero6eh massa dari L ua dan 1L 6iOuid
%o6ume L water "aor dari tota6 "o6ume 10m3 08 B 10 8 m 3 Sehingga ρ=
m v
942,507 =
m 9,9
Massa L water "aor 4-8507 B 8 3308C13 kg %o6ume 1 L 6iOuid water dari tota6 "o6ume 10m 3 0801 B 10 081 m 3 Sehingga ρ=
m v
1,1299=
m 0,1
Massa 1L 6iOuid water 181- B 081 0811- kg
&ersamaan neraAa massa : * in * out 0 * in * out * water "aor F * 6iOuid water * out * out 3308C13 kg F 0811- kg * out 33083-- kg +ntuk menghitung anas yang dibutuhkan: Dari tabe6 CJ 'endiB Rek6aitis / 6iOuid - atm 50487 kE;kg / "aor - atm -70$83 kE;kg Sistem tidak me6akukan usaha d>;dt 0 (idak ada erbedaan ketinggian P! 0 'sumsi sistem steady state P!k 0 Sehingga :
(
)
(
dQ dW 1 2 1 2 − = Σ F out H + gz + V − Σ F ¿ H + gz + V dt dt 2 2
)
* 9 / - /1< * 9 / "aor100L /6iOuid1L /"aorL< 33083-- kg 9-70$83 0801 B 50487 08 B -70$83< kE;kg -054-8C053 kE Maka8 anas yang dibutuhkan untuk mengubah 6iOuid men=adi "aor ada6ah -054-8C053 kE.
7.1- *i"e ki6ograms wet steam at 5 bar is @ound to ha"e an entha6y o@ 10000 kE re6ati"e to 6iOuid water at 5 bar and 50 o. a6Au6ate the Oua6ity o@ the steam and the tota6 "o6ume oAAuied by the steam. Diketahui : / 10.000 kE M 5 kg Dari tabe6 C Suerheated Steam8 ada & 5 bar dan ( 50 o diero6eh : /, $4081 kE;kg /" -74785 kE;kg %" 08375 m 3;kg %, 0800103 m 3;kg
/ ke6uar / ; m 10000;5 -000 kE;kg / ke6uar / miB -000 kE;kg MenAari kua6itas ua / miB /" K F / , 91K< -000 -74785 K F $4081 91K< -000 -74785 K F $4081 $4081 K 17087 -3C-8 K K 087514 Daat disimu6kan Aamuran terdiri atas 75814 L ua dan -48C$L 6iOuid.
%o6ume tota6: %miB %" K F % , 91 B< %miB 08375 90875< F 0800103 91 087514< %miB 08-C1
Sehingga untuk 5 kg Aamuran : % miB tota6 % miB . m % miB tota6 08-C1 B 5 % miB tota6 18405 m3
7.14 (en ki6ograms steam at 500 bar is eBanded at Aonstant ressure unti6 its "o6ume inAreases to se"en times its initia6 "o6ume at 0801 m 3. a. Determine the initia6 and @ina6 temerature using steam tab6es b. a6Au6ate the heat whiAh must be su6ied to Aarry out the roAess &enye6esaian :
M 10 kg
& 500 bar
& 500 bar
% 0801 m 3
% 7. 0801 m 3
&roses isokhorik tidak ada erubahan tekanan sehingga d>; dt 0 (idak ada erbedaan ketinggian P! 0 'sumsi sistem steady state P!k 0 '. % ke6uar % ; m %1 0801 m3 ; 10 kg 08001 m 3;kg %- 7 %1 7. 08001 m 3;kg 08007 m 3;kg Dari tabe6 Saturated Steam +ntuk %1 08001 m3;kg (1 75o +ntuk %- 08007 m3;kg (- $50 o J. Dari ersamaan neraAa energi
(
)
(
1 2 1 2 dQ dW − = Σ F out H + gz + V − Σ F ¿ H + gz + V dt dt 2 2
d; dt * 9/- /1<
)
10kg 93433548-< kE;kg 308C4C kE;kg
7.1 Steam enters a suersoniA noGG6e with a "e6oAity o@ 10 @t;s. ' ressure o@ 500 sia and a temerature o@ 1000 o*. 't the noGG6e disAharge8 the ressure is @ound to be atmosheriA and the temerature 300 o*. 'ssuming the noGG6e oerates adiabatiAa66y8 Aa6Au6ate the @6ow rate. &enye6esaian: & 500 sia
NoGG6e
( 1000 o*
& 1 atm ( 300 o*
" 10 @t;s &1 500 sia 500 sia 9080$5 bar; sia< 34847 bar (1 1000o* 1;18C 910003-< 53787C o +ntuk & 34847 bar dan 53787C o untuk / diero6eh dengan me6akukan intero6asi
