Parameter Penting dalam MKE (pertemuan 2).pdf

Parameter Penting Konversi Energi Mata Kuliah Mesin Konversi Energi Pertemuan - 2 Sistem Satuan  Suatu sistem satuan adalah sistem besaran atau unit untuk mengkuantifikasikan dimensi dari suatu properti.  Sistem satuan yang sekarang digunakan di seluruh dunia, ter...

Parameter Penting Konversi Energi Mata Kuliah Mesin Konversi Energi Pertemuan - 2 Sistem Satuan  Suatu sistem satuan adalah sistem besaran atau unit untuk mengkuantifikasikan dimensi dari suatu properti.  Sistem satuan yang sekarang digunakan di seluruh dunia, termasuk Indonesia, adalah sistem SI (Sistem Internasional). Sistem ini menggantikan 2 sistem yang dipergunakan sebelumnya, yaitu sistem British dan sistem Metris.  Dalam sistem SI ada 7 macam dimensi dasar, yaitu panjang (m), massa (kg), waktu (detik), temperatur (K), arus listrik (A), satuan sinar (candela-c), dan satuan molekul (mol).  Satuan gaya merupakan kombinasi dari massa dan percepatan, dan mempunyai besaran N (Newton), yang didefinisikan menurut Hukum Newton : 𝐹=𝑚.𝑎  Dan 1 N adalah gaya yang diperlukan untuk memberikan percepatan sebesar 1 m/det2 pada suatu massa sebesar 1 kg sehingga : 1 𝑁=1 𝑘𝑔.𝑚/𝑑𝑒𝑡 2  Ukuran berat (W) adalah gaya yang ditimbulkan oleh massa (m) kg, dengan percepatan sebesar medan gravitasi yang terjadi (g), sebagai berikut : 𝑊=𝑚.𝑔  Satuan W adalah Newton, sedangkan besar gravitasi di bumi adalah 9,807 m/det2 di permukaan laut dan semakin kecil dengan bertambahnya elevasi.  Kerja yang merupakan salah satu bentuk energi, adalah gaya kali jarak dengan satuan N.m, dan disebut pula J (Joule) yaitu : 1 𝐽= 1 𝑁.𝑚 Tekanan Tekanan merupakan salah satu properti yang terpenting dalam termodinamika, dan didefinisikan sebagai gaya tekan suatu fluida (cair atau gas) pada satu satuan unit luas area. Istilah tekanan pada benda padat disebut tegangan (stress). Satuan tekanan adalah Pa (Pascal), yang didefinisikan sebagai : 1 𝑃𝑎=1 𝑁/𝑚2 Tekanan Gauge dan Tekanan Mutlak  Semua pengukur tekanan (pressure gauge) akan membaca perbedaan antara tekanan aktual pada suatu sistem dengan tekanan atmosfir. Bacaan yang diperoleh dari pengukur tekanan dikenal sebagai tekanan gauge, sedangkan tekanan aktual disebut tekanan absolut. Tekanan absolut = Tekanan gauge + Tekanan atmosfir  Harga tekanan atmosfir diambil 1,033 kg/cm2 atau 1,01 bar absolut padapermukaan laut. Temperatur  Ukuran temperatur berfungsi untuk mengindikasikan adanya energi panas pada suatu benda padat, cair, atau gas. Metodenya biasanya menggunakan perubahan salah satu properti suatu material karena panas, seperti pemuaian, dan sifat listrik.  Prinsip pengukurannya adalah apabila suatu alat ukur ditempelkan pada benda yang akan diukur temperaturnya, maka akan terjadi perpindahan panas ke alat ukur sampai terjadi keadaan seimbang. Dengan demikian temperatur yang tertera pada alat ukur adalah sama dengan temperatur pada benda yang diukur temperaturnya.  Dalam sistem SI satuan temperatur adalah Kelvin (K) tanpa derajad. Skala dari ukuran temperatur dalam derajad Celcius adalah sama dengan skala ukuran Kelvin, tetapi titik nol °C sama dengan 273,15 K.  Titik nol °C adalah kondisi es mencair pada keadaan standard atmosfir, sedang kondisi nol K adalah kondisi nol mutlak dimana semua gerakan yang menghasilkan energi pada semua materi berhenti. Temperatur Absolut  Jika harga temperatur digunakan dalam persamaan yang berhubungan dengan hukum-hukum fundamental, maka harga temperatur yang digunakan sebagai rujukan adalah nol sebenarnya atau nol mutlak.  Temperatur nol mutlak/absolut diambil pada harga -273 0C (0 K)atau -460 0F.  Temperatur yang diukur dari nol absolut ini disebut dengan temperatur mutlak.  Skala celsius mutlak disebut dengan derajat Kelvin (disingkat dengan K); sehingga K = 0C +273.  Skala absolut Fahrenheit disebut derjat Rankine (disingkat dengan 0R) dan 0R = 0F+ 460. Flashback 3 Hukum Gas Ideal (yang mengatur hubungan P,T dan V) dalam sistem TERTUTUP Hukum Boyle  Hukum Boyle dikemukakan oleh fisikawan Inggris yang bernama Robert Boyle. Hasil percobaan Boyle menyatakan bahwa apabila suhu gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan konstan, maka tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya. Untuk gas yang berada dalam dua keadaan keseimbangan yang berbeda pada suhu konstan, diperoleh persamaan sebagai berikut : Flashback 3 Hukum Gas Ideal Hukum Gay Lussac  Hukum Gay Lussac dikemukakan oleh kimiawan Perancis bernama Joseph Gay Iussac. Gay Lussac menyatakan bahwa jika volume gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan konstan, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Untuk gas yang berada dalam dua keadaan seimbang yang berbeda pada volume konstan, diperoleh persamaan sebagai berikut : Flashback 3 Hukum Gas Ideal Hukum Charles  Hukum Charles dikemukakan oleh fisikawan Prancis bernama Jacques Charles. Charles menyatakan bahwa jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan konstan, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Untuk gas yang berada dalam dua keadaan seimbang yang berbeda pada tekanan konstan, diperoleh persamaan sebagai berikut: Flashback 3 Hukum Gas Ideal Hukum Gabungan Boyle-Gay Lussac  Apabila hukum Boyle, hukum Charles, dan hukum Gay Lussac digabungkan, maka diperoleh persamaan sebagai berikut :