makalah termo 1
TRANSCRIPT
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 132
Soal A
(a1) Mengapa sifat p-v-T senyawa murni penting
Jawab
Permukaan tiga dimensi p-v-T bermanfaat untuk menunjukan hubungan umum
antara ketiga fase dari senyawa murni yang sedang dikaji Koordinat sebuah titik
pada permukaan p-v-T akan memberikan nilai tekanan volume spesifik dan
temperatur yang ditentukan pada saat at tersebut dalam kesetimbangan eperti
terlihat pada ambar terdapat berbagai daerah pada permukaan p-v-T yang
ditandai dengan padat $solid ampair $liuid dan uap $vapor (ntuk
menginterpretasikan diagram p-v-T perlu juga diketahui sifat dari senyawa fluidamurni gas ideal yang menyediakan dasar dari deskripsi kuantitatif dari sifat fluida
asliifat p-v-Tmemiliki manfaat untuk dapat memberikan informasi tentang
struktur dan fase senyawa murni dalam kesetimbangan )iagram fasa digunakan
oleh ahli geologi ahli kimia amperamists metallurgists dan ilmuwan lain untuk
mengatur dan meringkas eksperimental dan data pengamatan serta dapat
digunakan untuk membuat prediksi tentang proses-proses yang melibatkan reaksi
kimia antara fase
br )iagram p-v-T
(a2) Bagaimana anda memperole data p-v-T
1
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 232
Jawab
)iagram p-v-T dibentuk dengan membentuk hubungan tekanan-volume-
temperature pada sumbu koordinat kartesius $y +asil visualisasi tersebut
didapatkan dari serangkaian perampobaan atau eksperimen)ari hasil perampobaantersebut diperoleh suatu hubungan-hubungan kuantitatif yang kemudian dapat
diinterpretasikan seampara kualitatif)ari eksperimen diketahui bahwa temperature
dan volume spesifik dapat dianggap sebagai parameter bebas dan tekanan dapat
ditentukan sebagai fungsi dari kedua parameter ini sebagai p p $Tv rafik
fungsi semaampam ini berbentuk permukaan yaitu permukaan p-v-T
+ubungan p-v-T dapat diekspresikan dengan menggunakan table seperti yang
diampontohkan oleh table-tabel untuk uap airelain itu hubungan p-v-T juga dapat
diperoleh melalui metode grafik seperti pada diagram bidang p-v-T dan faktor
komprebilitas ormulasi analitik disebut juga sebagai persamaan keadaan
merupakan ampara ketiga yang digunakan untuk mengekspresikan hubungan p-v-Toftware ampomputer misalnya Interactive Thermodynamics IT juga dapat
digunakan untuk memperoleh data p-v-T
Soal B
(1) Apaa yang dimasud dengan esaran intensif dan estensif
Jawab
esaran ekstensif adalah jika nilai dari keseluruhan sistem merupakan nilai dari
setiap bagian yang menyusun sistem tersebutampontohnya adalah massavolumedan
energi
esaran intensif adalah kebalikan besaran intesif dimana besaran ini tidak dapat di
akumulasikan seperti sifat ekstesifilai besaran intesif tidak dipengaruhi oleh
ukuran sistem dan dapat bervariasi pada waktu yang berbeda 0ontohnya adalah
volume spesifiktekanan dan temperatur
(2) Adaa uungan antara estailan suatu fasa dengan suu sistem
elasan dengan menggunaan gamar1 yang menun$uan awa $ara antar moleul meningat dengan urutan uapampairpadat dan euatan
tari-menari antar meninggat dengan urutan padatampairuap
Jawab
uhu suatu sistem memiliki hubungan erat dan mempengaruhi kestabilan
suatu fasa melalui perubahan suhu fasa tersebut Pada saat suhu sistem meningkat
hal ini akan otomatis memberi pengaruh terhadap suhu suatu at yang menerima
perpindahan kalor yang kemudian berdampak pada kenaikan suhu at tersebut
1pabila hal tersebut terjadi maka molekul-molekul yang ada di dalam at tersebut
2
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 332
akan bergerak satu dan lainnya Kita telah mengetahui bahwa jenis fasa sangat
dipengaruhi oleh jarak antar molekul dalam suatu at tertentu )i dalam fasa
padat jarak antar molekul dapat dikatakan sangat rapat dan berdekatan satu sama
lain +al ini pun menyebabkan gaya tarik tersebut sangat kuat sehingga molekul
dapat mempertahankan posisinya dalam susunan yang tetap Jika suhu at tersebut
ditingkatkan maka energi kinetik molekul dari at tersebut juga akan meningkat
Pergerakan molekul yang ampepat ini akan melemahkan gaya tarik antar molekul
sehingga posisi ataupun kerapatan molekul menjadi lebih renggang satu sama
lain 2alaupun kondisi seperti ini terjadi dalam fase ampair namun molekul-molekul
tersebut masih tetap menempati ruang1pabila suhu sistem ataupun at semakin
ditingkatkan maka terjadilah perubahan fasa menjadi fasa gas Pada keadaan ini
energi kinetik nya pun akan menjadi sangat besar sehingga molekul-molekul di
dalam at tersebut sudah tidak dapat mempertahankan posisinya pada keadaan
semula 3leh karena itu pada fase gas kerapatan molekul nya sangatlah rendahsehingga memungkinkan molekul-molekulnya untuk dapat bergerak bebas tanpa
menempati suatu ruang tertentu dan melakukan gaya tarik antar molekul
erdasarkan penjelasan tersebut dapat dimengerti bahwa urutan kekuatan
tarik menarik antar molekul ialah padat ampair kemudian gasKarena jarak antar
molekul yang paling rapat ialah pada fasa padat dan yang paling renggang ialah
pada fasa gas
br4 Jarak antar molekul pada fasa padat ampair dan gas
Soal
(amp1) Mengapa proyesi permuaan T pada diagram T men$adi garis
Jawab
3
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 432
ambar5 Proyeksi )iagram P6T
eringkali sulit untuk memahami diagram p-v-T seampara langsung yang merupakan penggambaran seampara tiga dimensi 3leh karena itu untuk memudahkan
pembaampaan diagram tersebut maka diagram tersebut dikonversi menjadi diagram
dua dimensi $4) melalui proyeksi pada bidang Proyeksinya tersebut
menghasilkan diagram p-T diagram p-v dan diagram T- v
Jika permukaan p-v-T diproyeksikan pada bidang tekanan-temperatur maka
dihasilkan suatu diagram sifat yang dikenal sebagai diagram fase eperti
digambarkan pada ambar apabila permukaan diproyeksi dengan ampara tersebut
maka daerah dua fase akan tampak sebagai garis ebuah titik disepanjang garis
ini menunjukkan semua ampampuran dua fase pada temperature dan tekanan tertentu
tersebut
(amp2) Mengapa diataan awa material ini mengemang pada saat
menampair
Jawab
br 7 $a )iagram P6T pada air $b )iagram P6T pada senyawa lain
4
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532
ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua
adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang
suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak
dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air
berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan
akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang
menyebabkan es batu dapat mengapung di air
(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap
inompresile
Jawab
br 8Kontur P6T pada air
9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh
perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan
Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan
T tetap tidak akan merubah fasa
(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan
Jawab
eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas
ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku
suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan
rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu
yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya
+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung
pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak
aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah
5
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632
keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak
ada gaya yang bertindak pada molekul
enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk
yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan
menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan
dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis
sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah
diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan
tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =
gt57 JltgmolK
(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S
dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan
S(solid)padat 3
Jawab
br Kontur P6T pada air
Keterangan
1 (ap-0air $lt
(ap-Padat $lt
0 Padat-0air $lt
(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai
6
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732
Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang
disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T
diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple
point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat
tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa
berdampingan dalam euilibrium
Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature
erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air
adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah
C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar
dibawah ini
brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel
(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan
Jawab
)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini
berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi
representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan
derajat kebebasan tersebut adalah
7
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832
F =C minus P+2
)imana
derajat kebebasan $degree of freedom
0 jumlah komponen pada sistem
$component
P jumlah fasa pada sistem $ phase
bull )erajat kebebasan dua
Jumlah komponen yang diketahui
adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan
tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem
$P esuai dengan aturan fasa ibbs
maka
F =C minus P+2
2=1minus P+2
P=1
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau
bull )erajat kebebasan satu
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat
kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
1=1minus P+2
P=2
8
brgt Kontur P6T dengan
informasi daerah satu fasa
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid
dan hijau $solid-vapor
brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa
bull )erajat kebebasan nol
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan
aturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
0=1minus P+2
P=3
)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point
adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam
kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah
ini
9
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 232
Jawab
)iagram p-v-T dibentuk dengan membentuk hubungan tekanan-volume-
temperature pada sumbu koordinat kartesius $y +asil visualisasi tersebut
didapatkan dari serangkaian perampobaan atau eksperimen)ari hasil perampobaantersebut diperoleh suatu hubungan-hubungan kuantitatif yang kemudian dapat
diinterpretasikan seampara kualitatif)ari eksperimen diketahui bahwa temperature
dan volume spesifik dapat dianggap sebagai parameter bebas dan tekanan dapat
ditentukan sebagai fungsi dari kedua parameter ini sebagai p p $Tv rafik
fungsi semaampam ini berbentuk permukaan yaitu permukaan p-v-T
+ubungan p-v-T dapat diekspresikan dengan menggunakan table seperti yang
diampontohkan oleh table-tabel untuk uap airelain itu hubungan p-v-T juga dapat
diperoleh melalui metode grafik seperti pada diagram bidang p-v-T dan faktor
komprebilitas ormulasi analitik disebut juga sebagai persamaan keadaan
merupakan ampara ketiga yang digunakan untuk mengekspresikan hubungan p-v-Toftware ampomputer misalnya Interactive Thermodynamics IT juga dapat
digunakan untuk memperoleh data p-v-T
Soal B
(1) Apaa yang dimasud dengan esaran intensif dan estensif
Jawab
esaran ekstensif adalah jika nilai dari keseluruhan sistem merupakan nilai dari
setiap bagian yang menyusun sistem tersebutampontohnya adalah massavolumedan
energi
esaran intensif adalah kebalikan besaran intesif dimana besaran ini tidak dapat di
akumulasikan seperti sifat ekstesifilai besaran intesif tidak dipengaruhi oleh
ukuran sistem dan dapat bervariasi pada waktu yang berbeda 0ontohnya adalah
volume spesifiktekanan dan temperatur
(2) Adaa uungan antara estailan suatu fasa dengan suu sistem
elasan dengan menggunaan gamar1 yang menun$uan awa $ara antar moleul meningat dengan urutan uapampairpadat dan euatan
tari-menari antar meninggat dengan urutan padatampairuap
Jawab
uhu suatu sistem memiliki hubungan erat dan mempengaruhi kestabilan
suatu fasa melalui perubahan suhu fasa tersebut Pada saat suhu sistem meningkat
hal ini akan otomatis memberi pengaruh terhadap suhu suatu at yang menerima
perpindahan kalor yang kemudian berdampak pada kenaikan suhu at tersebut
1pabila hal tersebut terjadi maka molekul-molekul yang ada di dalam at tersebut
2
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 332
akan bergerak satu dan lainnya Kita telah mengetahui bahwa jenis fasa sangat
dipengaruhi oleh jarak antar molekul dalam suatu at tertentu )i dalam fasa
padat jarak antar molekul dapat dikatakan sangat rapat dan berdekatan satu sama
lain +al ini pun menyebabkan gaya tarik tersebut sangat kuat sehingga molekul
dapat mempertahankan posisinya dalam susunan yang tetap Jika suhu at tersebut
ditingkatkan maka energi kinetik molekul dari at tersebut juga akan meningkat
Pergerakan molekul yang ampepat ini akan melemahkan gaya tarik antar molekul
sehingga posisi ataupun kerapatan molekul menjadi lebih renggang satu sama
lain 2alaupun kondisi seperti ini terjadi dalam fase ampair namun molekul-molekul
tersebut masih tetap menempati ruang1pabila suhu sistem ataupun at semakin
ditingkatkan maka terjadilah perubahan fasa menjadi fasa gas Pada keadaan ini
energi kinetik nya pun akan menjadi sangat besar sehingga molekul-molekul di
dalam at tersebut sudah tidak dapat mempertahankan posisinya pada keadaan
semula 3leh karena itu pada fase gas kerapatan molekul nya sangatlah rendahsehingga memungkinkan molekul-molekulnya untuk dapat bergerak bebas tanpa
menempati suatu ruang tertentu dan melakukan gaya tarik antar molekul
erdasarkan penjelasan tersebut dapat dimengerti bahwa urutan kekuatan
tarik menarik antar molekul ialah padat ampair kemudian gasKarena jarak antar
molekul yang paling rapat ialah pada fasa padat dan yang paling renggang ialah
pada fasa gas
br4 Jarak antar molekul pada fasa padat ampair dan gas
Soal
(amp1) Mengapa proyesi permuaan T pada diagram T men$adi garis
Jawab
3
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 432
ambar5 Proyeksi )iagram P6T
eringkali sulit untuk memahami diagram p-v-T seampara langsung yang merupakan penggambaran seampara tiga dimensi 3leh karena itu untuk memudahkan
pembaampaan diagram tersebut maka diagram tersebut dikonversi menjadi diagram
dua dimensi $4) melalui proyeksi pada bidang Proyeksinya tersebut
menghasilkan diagram p-T diagram p-v dan diagram T- v
Jika permukaan p-v-T diproyeksikan pada bidang tekanan-temperatur maka
dihasilkan suatu diagram sifat yang dikenal sebagai diagram fase eperti
digambarkan pada ambar apabila permukaan diproyeksi dengan ampara tersebut
maka daerah dua fase akan tampak sebagai garis ebuah titik disepanjang garis
ini menunjukkan semua ampampuran dua fase pada temperature dan tekanan tertentu
tersebut
(amp2) Mengapa diataan awa material ini mengemang pada saat
menampair
Jawab
br 7 $a )iagram P6T pada air $b )iagram P6T pada senyawa lain
4
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532
ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua
adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang
suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak
dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air
berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan
akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang
menyebabkan es batu dapat mengapung di air
(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap
inompresile
Jawab
br 8Kontur P6T pada air
9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh
perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan
Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan
T tetap tidak akan merubah fasa
(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan
Jawab
eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas
ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku
suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan
rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu
yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya
+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung
pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak
aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah
5
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632
keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak
ada gaya yang bertindak pada molekul
enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk
yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan
menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan
dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis
sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah
diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan
tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =
gt57 JltgmolK
(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S
dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan
S(solid)padat 3
Jawab
br Kontur P6T pada air
Keterangan
1 (ap-0air $lt
(ap-Padat $lt
0 Padat-0air $lt
(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai
6
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732
Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang
disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T
diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple
point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat
tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa
berdampingan dalam euilibrium
Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature
erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air
adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah
C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar
dibawah ini
brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel
(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan
Jawab
)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini
berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi
representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan
derajat kebebasan tersebut adalah
7
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832
F =C minus P+2
)imana
derajat kebebasan $degree of freedom
0 jumlah komponen pada sistem
$component
P jumlah fasa pada sistem $ phase
bull )erajat kebebasan dua
Jumlah komponen yang diketahui
adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan
tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem
$P esuai dengan aturan fasa ibbs
maka
F =C minus P+2
2=1minus P+2
P=1
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau
bull )erajat kebebasan satu
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat
kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
1=1minus P+2
P=2
8
brgt Kontur P6T dengan
informasi daerah satu fasa
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid
dan hijau $solid-vapor
brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa
bull )erajat kebebasan nol
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan
aturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
0=1minus P+2
P=3
)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point
adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam
kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah
ini
9
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 332
akan bergerak satu dan lainnya Kita telah mengetahui bahwa jenis fasa sangat
dipengaruhi oleh jarak antar molekul dalam suatu at tertentu )i dalam fasa
padat jarak antar molekul dapat dikatakan sangat rapat dan berdekatan satu sama
lain +al ini pun menyebabkan gaya tarik tersebut sangat kuat sehingga molekul
dapat mempertahankan posisinya dalam susunan yang tetap Jika suhu at tersebut
ditingkatkan maka energi kinetik molekul dari at tersebut juga akan meningkat
Pergerakan molekul yang ampepat ini akan melemahkan gaya tarik antar molekul
sehingga posisi ataupun kerapatan molekul menjadi lebih renggang satu sama
lain 2alaupun kondisi seperti ini terjadi dalam fase ampair namun molekul-molekul
tersebut masih tetap menempati ruang1pabila suhu sistem ataupun at semakin
ditingkatkan maka terjadilah perubahan fasa menjadi fasa gas Pada keadaan ini
energi kinetik nya pun akan menjadi sangat besar sehingga molekul-molekul di
dalam at tersebut sudah tidak dapat mempertahankan posisinya pada keadaan
semula 3leh karena itu pada fase gas kerapatan molekul nya sangatlah rendahsehingga memungkinkan molekul-molekulnya untuk dapat bergerak bebas tanpa
menempati suatu ruang tertentu dan melakukan gaya tarik antar molekul
erdasarkan penjelasan tersebut dapat dimengerti bahwa urutan kekuatan
tarik menarik antar molekul ialah padat ampair kemudian gasKarena jarak antar
molekul yang paling rapat ialah pada fasa padat dan yang paling renggang ialah
pada fasa gas
br4 Jarak antar molekul pada fasa padat ampair dan gas
Soal
(amp1) Mengapa proyesi permuaan T pada diagram T men$adi garis
Jawab
3
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 432
ambar5 Proyeksi )iagram P6T
eringkali sulit untuk memahami diagram p-v-T seampara langsung yang merupakan penggambaran seampara tiga dimensi 3leh karena itu untuk memudahkan
pembaampaan diagram tersebut maka diagram tersebut dikonversi menjadi diagram
dua dimensi $4) melalui proyeksi pada bidang Proyeksinya tersebut
menghasilkan diagram p-T diagram p-v dan diagram T- v
Jika permukaan p-v-T diproyeksikan pada bidang tekanan-temperatur maka
dihasilkan suatu diagram sifat yang dikenal sebagai diagram fase eperti
digambarkan pada ambar apabila permukaan diproyeksi dengan ampara tersebut
maka daerah dua fase akan tampak sebagai garis ebuah titik disepanjang garis
ini menunjukkan semua ampampuran dua fase pada temperature dan tekanan tertentu
tersebut
(amp2) Mengapa diataan awa material ini mengemang pada saat
menampair
Jawab
br 7 $a )iagram P6T pada air $b )iagram P6T pada senyawa lain
4
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532
ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua
adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang
suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak
dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air
berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan
akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang
menyebabkan es batu dapat mengapung di air
(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap
inompresile
Jawab
br 8Kontur P6T pada air
9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh
perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan
Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan
T tetap tidak akan merubah fasa
(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan
Jawab
eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas
ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku
suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan
rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu
yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya
+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung
pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak
aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah
5
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632
keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak
ada gaya yang bertindak pada molekul
enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk
yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan
menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan
dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis
sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah
diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan
tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =
gt57 JltgmolK
(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S
dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan
S(solid)padat 3
Jawab
br Kontur P6T pada air
Keterangan
1 (ap-0air $lt
(ap-Padat $lt
0 Padat-0air $lt
(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai
6
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732
Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang
disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T
diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple
point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat
tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa
berdampingan dalam euilibrium
Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature
erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air
adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah
C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar
dibawah ini
brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel
(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan
Jawab
)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini
berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi
representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan
derajat kebebasan tersebut adalah
7
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832
F =C minus P+2
)imana
derajat kebebasan $degree of freedom
0 jumlah komponen pada sistem
$component
P jumlah fasa pada sistem $ phase
bull )erajat kebebasan dua
Jumlah komponen yang diketahui
adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan
tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem
$P esuai dengan aturan fasa ibbs
maka
F =C minus P+2
2=1minus P+2
P=1
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau
bull )erajat kebebasan satu
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat
kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
1=1minus P+2
P=2
8
brgt Kontur P6T dengan
informasi daerah satu fasa
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid
dan hijau $solid-vapor
brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa
bull )erajat kebebasan nol
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan
aturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
0=1minus P+2
P=3
)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point
adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam
kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah
ini
9
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 432
ambar5 Proyeksi )iagram P6T
eringkali sulit untuk memahami diagram p-v-T seampara langsung yang merupakan penggambaran seampara tiga dimensi 3leh karena itu untuk memudahkan
pembaampaan diagram tersebut maka diagram tersebut dikonversi menjadi diagram
dua dimensi $4) melalui proyeksi pada bidang Proyeksinya tersebut
menghasilkan diagram p-T diagram p-v dan diagram T- v
Jika permukaan p-v-T diproyeksikan pada bidang tekanan-temperatur maka
dihasilkan suatu diagram sifat yang dikenal sebagai diagram fase eperti
digambarkan pada ambar apabila permukaan diproyeksi dengan ampara tersebut
maka daerah dua fase akan tampak sebagai garis ebuah titik disepanjang garis
ini menunjukkan semua ampampuran dua fase pada temperature dan tekanan tertentu
tersebut
(amp2) Mengapa diataan awa material ini mengemang pada saat
menampair
Jawab
br 7 $a )iagram P6T pada air $b )iagram P6T pada senyawa lain
4
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532
ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua
adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang
suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak
dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air
berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan
akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang
menyebabkan es batu dapat mengapung di air
(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap
inompresile
Jawab
br 8Kontur P6T pada air
9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh
perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan
Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan
T tetap tidak akan merubah fasa
(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan
Jawab
eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas
ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku
suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan
rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu
yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya
+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung
pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak
aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah
5
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632
keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak
ada gaya yang bertindak pada molekul
enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk
yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan
menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan
dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis
sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah
diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan
tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =
gt57 JltgmolK
(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S
dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan
S(solid)padat 3
Jawab
br Kontur P6T pada air
Keterangan
1 (ap-0air $lt
(ap-Padat $lt
0 Padat-0air $lt
(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai
6
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732
Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang
disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T
diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple
point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat
tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa
berdampingan dalam euilibrium
Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature
erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air
adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah
C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar
dibawah ini
brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel
(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan
Jawab
)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini
berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi
representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan
derajat kebebasan tersebut adalah
7
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832
F =C minus P+2
)imana
derajat kebebasan $degree of freedom
0 jumlah komponen pada sistem
$component
P jumlah fasa pada sistem $ phase
bull )erajat kebebasan dua
Jumlah komponen yang diketahui
adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan
tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem
$P esuai dengan aturan fasa ibbs
maka
F =C minus P+2
2=1minus P+2
P=1
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau
bull )erajat kebebasan satu
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat
kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
1=1minus P+2
P=2
8
brgt Kontur P6T dengan
informasi daerah satu fasa
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid
dan hijau $solid-vapor
brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa
bull )erajat kebebasan nol
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan
aturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
0=1minus P+2
P=3
)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point
adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam
kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah
ini
9
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 532
ambar pertama merupakan diagram P6T untuk air sedangkan diagram kedua
adalah diagram P6T untuk senyawa lain Terlihat bahwa normalnya memang
suatu senyawa akan terus mengembang dengan dinaikannya suhu tapi tidak
dengan air +al ini disebabkan adanya fenomena anomali air yang terjadi saat air
berada pada 7 o0 Pada fenomena ini air menyusut sampai suhu tersebut akan
akan mengembang ketika terjadi pembekuan lebih lanjut hal ini lah yang
menyebabkan es batu dapat mengapung di air
(amp) Apaa gamar terseut menun$uan awa ampairan dapat dianggap
inompresile
Jawab
br 8Kontur P6T pada air
9nkompresibel adalah sifat fluida yang massa jenis nya tidak terpengaruh oleh
perubahan tekanan atau massa jenis nya selalu konstan
Pada diagram terlihat bahwa air pada fasa ampair saat diberi tekanan apapun dengan
T tetap tidak akan merubah fasa
(amp+) ada ondisi apa uum gas ideal dapat digunaan
Jawab
eskipun tidak ada gas memiliki sifat seperti gas ideal tetapi hukum gas
ideal merupakan suatu model yang sangat baik dalam menggambarkan perilaku
suatu gas serta dapat digunakan pada saat gas tersebut berada dalam tekanan
rendah $jauh lebih rendah dibandingkan tekanan kritisnya dan memiliki suhu
yang jauh lebih tinggi dibandingkan suhu kritisnya
+ukum gas ideal dapat diturunkan dari teori kinetik gas dan bergantung
pada asumsi bahwa $ gas terdiri dari sejumlah besar molekul yang bergerak
aampak dan mematuhi hukum ewton tentang gerak $4 volume molekul sangatlah
5
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632
keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak
ada gaya yang bertindak pada molekul
enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk
yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan
menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan
dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis
sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah
diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan
tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =
gt57 JltgmolK
(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S
dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan
S(solid)padat 3
Jawab
br Kontur P6T pada air
Keterangan
1 (ap-0air $lt
(ap-Padat $lt
0 Padat-0air $lt
(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai
6
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732
Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang
disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T
diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple
point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat
tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa
berdampingan dalam euilibrium
Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature
erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air
adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah
C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar
dibawah ini
brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel
(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan
Jawab
)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini
berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi
representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan
derajat kebebasan tersebut adalah
7
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832
F =C minus P+2
)imana
derajat kebebasan $degree of freedom
0 jumlah komponen pada sistem
$component
P jumlah fasa pada sistem $ phase
bull )erajat kebebasan dua
Jumlah komponen yang diketahui
adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan
tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem
$P esuai dengan aturan fasa ibbs
maka
F =C minus P+2
2=1minus P+2
P=1
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau
bull )erajat kebebasan satu
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat
kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
1=1minus P+2
P=2
8
brgt Kontur P6T dengan
informasi daerah satu fasa
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid
dan hijau $solid-vapor
brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa
bull )erajat kebebasan nol
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan
aturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
0=1minus P+2
P=3
)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point
adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam
kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah
ini
9
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 632
keampil dibandingkan dengan volume ruang yang ditempati oleh gas dan $5 tidak
ada gaya yang bertindak pada molekul
enurut hukum 1vogadro hukum gas ideal dapat ditulis dalam bentuk
yang berlaku untuk gas apapun jika konstanta yang menentukan jumlah gasdinyatakan dalam jumlah molekul gas tersebut +al ini dilakukan dengan
menggunakan satuan massa gram mol yaitu berat molekul yang dinyatakan
dalam gram Persamaan keadaan n gram mol gas ideal kemudian dapat ditulis
sebagai pv lt t n= dimana = disebut konstanta gas universal Konstanta ini telah
diukur untuk berbagai gas dalam kondisi hampir ideal yaitu pada suhu tinggi dan
tekanan rendah kemudian ditemukan nilai yang sama untuk semua gas yaitu =
gt57 JltgmolK
(amp) Tentuanla permuaan esetimangan dua fasa 0 S0 dan S
dengan arti notasi (gas atau vapor)(uap)0 (iuid)(air)0 dan
S(solid)padat 3
Jawab
br Kontur P6T pada air
Keterangan
1 (ap-0air $lt
(ap-Padat $lt
0 Padat-0air $lt
(amp4) Tentuan titi tripel yang mana esetimangan --S terampapai
6
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732
Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang
disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T
diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple
point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat
tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa
berdampingan dalam euilibrium
Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature
erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air
adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah
C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar
dibawah ini
brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel
(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan
Jawab
)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini
berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi
representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan
derajat kebebasan tersebut adalah
7
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832
F =C minus P+2
)imana
derajat kebebasan $degree of freedom
0 jumlah komponen pada sistem
$component
P jumlah fasa pada sistem $ phase
bull )erajat kebebasan dua
Jumlah komponen yang diketahui
adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan
tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem
$P esuai dengan aturan fasa ibbs
maka
F =C minus P+2
2=1minus P+2
P=1
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau
bull )erajat kebebasan satu
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat
kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
1=1minus P+2
P=2
8
brgt Kontur P6T dengan
informasi daerah satu fasa
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid
dan hijau $solid-vapor
brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa
bull )erajat kebebasan nol
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan
aturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
0=1minus P+2
P=3
)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point
adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam
kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah
ini
9
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 732
Tiga buah fase dapat munampul dalam kesetimbangan di sepanjang garis yang
disebut triple line $garis tripelaris tripel pada permukaan tiga dimensi P6T
diproyeksikan menjadi sebuah titik pada diagram fase yang disebut titik triple
point $titik tripel Triple point merupakan titik pada diagram fase dimana terdapat
tiga fase dari suatu benda yaitu uapltvapor ampairanltliuid dan padatltsolid Triple point terjadi saat kedua temperature dan tekanan dari tiga fase pada suatu senyawa
berdampingan dalam euilibrium
Titik tripel air digunakan sebagai aampuan dalam mendefinisikan skala temperature
erdasarkan kesepakatan temperature yang ditetapkan sebagai titik tripel air
adalah 4A5 K $7BBo= sedangkan tekanan terukur pada titik tripel air adalah
C5 kPa $CCCC4 atmaris tripel dan titik tripel dapat dilihat pada gambar
dibawah ini
brA $a aris TripelltTriple ine $b Titik Tripel
(amp5) ermuaangaristiti dengan6 duasatunol dera$at eeasan
Jawab
)erajat kebebasan diatur berdasarkan aturan fasa ibbs1turan fasa ibbs ini
berfungsi untuk menunjukkan keadaan sistem tersebutKeadaaan sistem tersebutdi
representasikan dalam besarnya derajat kebebasan =umus untuk mendapatkan
derajat kebebasan tersebut adalah
7
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832
F =C minus P+2
)imana
derajat kebebasan $degree of freedom
0 jumlah komponen pada sistem
$component
P jumlah fasa pada sistem $ phase
bull )erajat kebebasan dua
Jumlah komponen yang diketahui
adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan
tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem
$P esuai dengan aturan fasa ibbs
maka
F =C minus P+2
2=1minus P+2
P=1
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau
bull )erajat kebebasan satu
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat
kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
1=1minus P+2
P=2
8
brgt Kontur P6T dengan
informasi daerah satu fasa
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid
dan hijau $solid-vapor
brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa
bull )erajat kebebasan nol
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan
aturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
0=1minus P+2
P=3
)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point
adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam
kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah
ini
9
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 832
F =C minus P+2
)imana
derajat kebebasan $degree of freedom
0 jumlah komponen pada sistem
$component
P jumlah fasa pada sistem $ phase
bull )erajat kebebasan dua
Jumlah komponen yang diketahui
adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalahduaaka penentu dari derajat kebebasan
tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem
$P esuai dengan aturan fasa ibbs
maka
F =C minus P+2
2=1minus P+2
P=1
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah kuning dan hijau
bull )erajat kebebasan satu
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah satuaka penentu dari derajat
kebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai denganaturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
1=1minus P+2
P=2
8
brgt Kontur P6T dengan
informasi daerah satu fasa
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid
dan hijau $solid-vapor
brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa
bull )erajat kebebasan nol
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan
aturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
0=1minus P+2
P=3
)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point
adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam
kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah
ini
9
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 932
)ari hasil perhitungan maka didapatkan jumlah fasa tersebut adalah
)aerah untuk s atu fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah ini
yang ditunjukkan oleh warna merah $liuid-vapor kuning $solid-liuid
dan hijau $solid-vapor
brB Kontur P6T dengan informasi daerah dua fasa
bull )erajat kebebasan nol
Jumlah komponen yang diketahui adalah satu $yaitu komponen air dan
derajat kebebasan yang diminta adalah nol aka penentu dari derajatkebebasan tersebut adalah jumlah fasa dalam sistem $P esuai dengan
aturan fasa ibbs maka
F =C minus P+2
0=1minus P+2
P=3
)aerah tiga fasa hanya ada pada triple point dan triple lineTriple point
adalah titik dimana tiga fasa $padat ampair uap berada dalam
kesetimbangan Titik tiga fasa tersebut dapat dilihat pada diagram dibawah
ini
9
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1032
br C Titik tiga fasa $triple point
br aris tiga fasa $triple point
(amp7) intasan e atau e 6 dengantanpa penguapain ampairan atau
penampairan uap
10
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1132
(a) ()
br 4 $a dan $b )iagram intasan intasan ke atau ke dengan dan
tanpa penguapan
a intasan ke $liquid ke vapor atau ke $liquid ke vapor
dengan penguapan
Kedua garis berwarna merah pada diagram pada diagram $a
menggambarkan lintasan perubahan fasa dari ampairan ke fasa uap yang
melalui proses penguapan intasan merah tersebut menunjukkan bahwa
fasa ampair mengalami perubahan menjadi fasa uap dengan mengalami
penguapan terlebih dahulu melewati kubah dua fasa Pada kondisi ini
ampairan akan melewati titik jenuh ampairan terlebih dahulu lalu berubah
menjadi dua fasa yaitu ampairan-uap dimana terjadi proses penguapan
etelah itu maka terbentuklah fasa uap ekanisme yang demikian juga
terjadi saat fasa uap berubah menjadi fasa ampair Pada diagram $b lintasan
tersebut ditunjukkan dengan panah berwarna jingga dimana TD Tamp
b intasan ke $liquid ke gas atau ke $gas ke liquid tanpa
penguapan
intasan berwarna biru diatas memperlihatkan bahwa fasa ampair
berubah menjadi fasa gas dan fasa gas berubah menjadi fasa ampair seampara
langsung tanpa mengalami proses penguapan terlebih dahulu +al ini
terjadi hanya ketika suhu berada pada temperatur kritis maupun lebih
tinggi dari temperatur kritis Pada diagram $b lintasan tersebut
ditunjukkan dengan panah berwarna biru dimana T E Tamp
(amp8) 9ua dua-fasa0 urva ampairan $enu0 urva uap $enu
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1232
Jawab
bull Kubah dua fasa
1dalah kubah yang menunjukkan adanya daerah dua fasa yang terdiri dari
liuid dan vapor raksi dari banyaknya uap dalam dua fasa tersebutditunjukkan dengan nilai fraksi uap $ yaitu
x= massauap
totalmassa
dengan 0le x le1
Kubah dua fasa ditunjukkan pada daerah yang berwarna hijau dibawah ini
br 5 Kontur P6T dengan informasi kubah dua fasa
bull Kurva ampairan jenuh
0airan jenuh (saturatedliquid) yaitu kondisi ampairan tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu
br 8 )iagram P-6 dengan saturated liquid line
bull Kurva uap jenuh
12
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1332
(ap jenuh (saturated vapor) yaitu kondisi uap tepat di temperatur
didihnya pada tekanan tertentu dimana uap itu akan mulai terkondensasi
br 7 )iagram T-6 dengan titik saturated vapor
(amp1) Titi riti0 daera superriti0 dan daera gas
Jawab
br 8 )iagram PTpada air
bull Titik kritik
Titik kritik adalah titik dimana suhu kritis $Tamp dan tekanan kritis $Pamp
bertemuPada titik kritis inifasa ampairan dan uap tidak bisa dibedakanTitik
ini ditandai dengan titik berwarna biru pada gambar diatas
bull )aerah superkritik
)aerah kritis adalah dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak
dapat diampairkan hanya dengan mengeampilkan volumenya karena gas
13
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1432
berwujud stabil)aerah ini ditandai dengan daerah yang berwarna abu-abu
pada gambar diatas
bull )aerah gas
)aerah gas adalah daerah diatas superkritis dimana uap sudah murni gas
$tidak mengandung ampairan lagi atau sudah bukan vapor lagi)aerah ini
ditandai dengan warna orange pada gambar diatas
Soal
(d1) Memandingan ontur T untu senyawa yang erontrasi dan
erespansi pada saat memeu seperti yang ditun$uan pada amar
diawa ini dan menulisan peredaan ualitatif diantara eduanya
Jawab
ambar )iagram P6T $a ekspansi $b kontraksi
)iagram P6T mempunyai dua jenis yaitu diagram P6T untuk at yang
berekspansi pada saat dibekukan $gambar kiri dan diagram P6T untuk at yang
berkontraksi pada saat didinginkan $gambar kanan Fkspansi merupakan suatu
kondisi at jika didinginkan volumenya akan bertambah $yang ditunjukan oleh
kenaikan volume spesifik sedangkan maksud dari berkontraksi adalah suatu at
jika didinginkan volumenya akan menyusut volumenya $yang ditunjukan oleh
penurunan spesifik volum
)alam daerah fasa tunggal kondisi tersebut dipengaruhi oleh dua dari sifat-sifat
yaitu tekanan volume spesifik dan suhuJika sebuah fase tunggal hadir makasifat-sifat tersebut tidak bergantung satu dengan yang lainnyaase yang terletak
diantara fasa tunggal adalah daerah dua fasa yang mana dua fasa terbentuk dalam
kesetimbangan diantaranya adalah ampair-uap padat-ampair dan padat-uap)ua fasa
dapat terbentuk bersama-sama selama perubahan fasa seperti penguapan
pelelehan dan sublimasiTekanan dan suhu pada dua fasa saling ketergantungan
yaitu salah satunya tidak bisa diubah tanpa perubahan yang lainnya)alam daerah
tersebut penentuan fasa tidak dapat diyakinkan hanya dengan suhu dan tekanan
sendiri tetapi harus ditentukan dengan volume spesifik dan keduanya yaitu suhu
atau tekanan Tiga fasa dapat terjadi lt terbentuk dalam kesetimbangan sepanjang
garis yang ditandai pada diagram di atas dengan dengan nama triple line
14
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1532
ebuah daerah dimana sebuah fasa mulai untuk berubah dinamakan daerah
saturasi)aerah lengkungan lt kubah pada gambar 4 yang tersusun atas daerah fasa
ampair-uap dinamakan vapor domearis yang membatasi vapor dome disebut garis
saturasi ampair dan saturasi uap Titik punampak vapor dome dimana garis saturasi
ampair dan saturasi uap bertemu dinamakan titik kritis uhu kritis $Tamp dari sebuahat murni adalah suhu maksimum dimana fasa ampair dan gas dapat terbentuk
bersama-sama dalam kesetimbangan Tekanan pada titik kritis dinamakan tekanan
kritis $Pamp
(d2) Mengapa es di utu utara menampair0 mengapa saters isa melunampur
dengan muda melintasi es dengan mengenaan sepatu iampe-sating0 mengapa
olam sallow tida sepenunya diisi dengan es selama musim dingin yang
erat dan pan$ang0 mengapa diperluan watu lei lama untu mereus
telur di gunung ltimalaya diandingan dengan ota aarta (pada saatmemasa peralatan0 $umla air0 telur0 dan ondisi pemanasan yang
digunaan mirip)
Jawab
a Fs di kutub utara menampair
erdasarkan fenomena tersebut es pasti mengalami perubahan keadaan
terlebih dahulu sebelum mengalami proses menampair Perubahan keadaan
yang dimaksud dapat berupa perubahan suhu maupun tekananPerubahan
tersebut dapat menyebabkan es menampair+al ini dapat terlihat pada grafik
P-T P-6 maupun 6-T
)ari grafik P-T dapat dilihat bahwa jika suhu dari padatan semakin tinggi
dan melebihi titik lebur dari at tersebut maka at tersebut menghasilkan
kalor laten yang mengubah fasa padat menjadi fasa ampair
b katers bisa melunampur dengan mudah melintasi es dengan mengenakan
sepatu iampe-skating
)ari peristiwa ini terdapat dua sistem yang perlu menjadi
perhatianPertama hal ini disebabkan karena selama melunampur skater
mengubah lapisan yang dilaluinya menjadi airebuah lapisan air yang
tipis ini terbentuk diantara sepatu skater dan es apisan inilah yang
mengurangi gaya gesekan dan membuat skater dapat melunampur etelah
skater lewat lapisan air yang tadinya menampair tersebut membeku kembali
engapa hal tersebut dapat terjadiG+al tersebut karena skater yang
melunampur diatas es menumpukan berat badannya pada sebilah pisau pada
sepatu skater yang memiliki luas permukaan yang sangat keampilKeadaan
tersebut menghasilkan tekanan yang besar1kibat tekanan ini lapisan es
menampair aat skater melunampur ke tempat lain tekanan pada lapisan es
tersebut berkurang sehingga air kembali membeku Perubahan ini terjadi
karena es memiliki massa jenis yang lebih keampil dari air ehingga lapisan
15
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1632
es berada di permukaan atas dan air akan berada di lapisan bawahnya +al
ini adalah suatu fenomena yang disebut anomali air
Kedua bagaimana skater dapat melunampur diatas es tersebut+al ini
dikarenakan konsep triple point dan prinsip dasar fase ibbs )ari konsep
triple point dapat diketahui bahwa suhu triple point air adalah CC o0 dan
tekanan sebesar 78 mm+g $CCC atm uhu triple point yang
mendekati titik beku air lah yang menyebabkan berat badan seseorang
dapat bertumpu pada sebilah pisau di permukaan sepatu iampe-skating tanpa
menyebabkan es tersebut rusak dan menampair
edangkan dari prinsip fase ibbs menyatakan bahwa ketika
tekanan bertambah maka akan terbentuk suatu fasa yang lebih padat
)ikarenakan timbul penambahan tekanan pada permukaan es dari sepatu
skater maka fasa tersebut akan lebih padat ehingga es tidak menampair
amp Kolam shallow tidak sepenuhnya diisi dengan es selama musim dinginyang berat dan panjang
Kolam shallow yang tidak terisi dengan es seluruhnya adalah
ampontoh dari fenomena anomali air Pada umumnya at ampair akan
memuailtberekspansi ketika dipanaskan amun tidak seperti umumnya at
ampair air pada rentang suhu Co0 sampai dengan 7o0 volumenya
menyusutltberkontraksi seiring kenaikan suhuPenyusutanltkontraksi dari
volume tersebut ditunjukan oleh penurunan volume spesifik )ari
penurunan volume spesifik maka densitas air pada suhu CC-7C0
semakintinggi dan air tersebut akan memiliki densitas yang lebih keampil dari
es padat diatasnya Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah
negatif
)iatas 7o0 air berekspansi saat dipanaskan maka air memiliki
densitas tertinggi atau volume spesifik terkeampil pada 7o0)ikarenakan pada
suhu tersebut densitas air terbesar maka air di dasar tidak dapat naik lagi
keatas dan tetap berada di dasar meskipun air di permukaan mendingin dan
akhirnya air permukaan danau menjadi membeku dan tetap berada di
permukaan danauJika tidak ada sifat anomaly air ini maka pertukaran
partikel terus terjadi dan tidak ada air dalam fasa ampair di permukaan bawah
ehingga danau akan beku total
d )iperlukan waktu lebih lama untuk merebus telur di gunung +imalaya
dibandingkan dengan kota Jakarta
Tekanan udara bergantung pada ketinggian tempat emakin tinggi suatu
tempattekanan udaranya semakin keampil )i daerah pegunungan tekanan udaranya
kurang dari atmosfer sehingga air mendidih pada suhu kurang dari CCC0
1kibatnya di gunung +imalayasuhu air menampapai titikdidih kurang dari
CCC0dan di suhu tersebut air konstan suhunya edangkan telur yang
dimasak memerlukan kalor yang besar untuk matang)engan kata lain
telur tidak mendapatkan kalor yang besar dari air tersebut sehingga
merebus telur di daerah pegunungan memerlukan waktu lama
16
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1732
Soal =
(e1)Bagaimana melengapi tale lt2gt di awa ini 6
Nomor 1
Nomor 2
Nomor
Nomor
Jawab
eampara umum langkah penyelesaian dalam mengerjakan soal ini ialah
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Tmaka digunakan tabel
temperatur saturated untuk menampari nilai p
bull 1pabila data primer yang diketahui adalah Pmaka digunakan tabel
tekanan saturated untuk menampari nilai T
bull 1pabila data yang diketahui adalah T dan Pmaka
apabila PgivenHPsaturated maka sistem dalam sucooled
apabila PgivenDPsaturated maka sistem dalam superheated
apabila PgivenPsaturated maka sistem dapat berupa dua
fasacair enuhatau uap enuh
bull (ntuk mengetahui sistem dalam dua fasa atau tidak dimana nilai tidak
diketahuimaka
apabila vDvliuid maka sistem dalam sucooled
apabila vvliuid maka sistem dalam saturated liquid
apabila vvvapor maka sistem dalam saturated vapor
17
T $ amp ampa m g esripsi +ase
1
2 aturated vapor
2
11
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1832
apabila vHvvapor maka sistem dalam superheated
apabila vliuidDvDvvapor maka sistem dalam dua fasa
Soal no 16
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no data primer yang ada ialah Tmaka
kita akan gunakan tabel temperatur saturated untuk menampari nilai P dalam tabel
bahwa dengan 8C o0tekanannya adalah 012 ar atau 120 a Kemudian
dari nilai vapabila diamati nilai tersebut berada diantara nilai v f dan vg 3leh
karena itu kita dapat memastikan bahwa sistem tersebut berada dalam eadaan
dua fasa (ampair-ap)
Soal no 2
)apat dilihat dalam tabel bahwa pada soal no 4sudah diketahui bahwa sistem
berada dalam uap jenuh$ saturated vapor) dan juga sudah diketahui nilai P 3lehkarena itu kita dapat melihat nilai T dari tabel tekanan saturated0 )alam tabel
tekanan kita dapat melihat bahwa dengan tekanan 4 bartemperaturnya ialah 1202o )ikarenakan kita sudah mengetahui bahwa fasanya dalam saturated
vapormaka nilai 6 yang kosong dalam tabel akan sama dengan 6vapor dengan nilai
sebesar 0775 mg
Soal no
)alam soal apabila kita lihat ke tabel aturated pada suhu 48C o0 didapati bahwa
tekanannya ialah 5BA5 arsedangkan P dalam soal ialah hanya 7 ar 9ni
mengindikasikan bahwa PgivenDPsaturated yang berarti sistem berada dalam fasa
Superheated
18
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 1932
3leh karena itu untuk dapat mengetahui nilai v yang belum diketahui dapat
menggunakan tabel superheated
Karena tekanan 7 ar atau 7CC kPa tidak memiliki nilai temperatur 48C o0 maka
kita lakukan interpolasi dengan ampara
250minus240
260minus240=
xminus58314
60720minus58314
19
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2032
x=59517 cm
3
kg atau059517m
3kg
Soal no +
)apat dilihat bahwa dalam soal ke 7 apabila dilihat dalam tabel saturated pada
suhu C o0 tekanannya ialah 755 ar sedangkan dalam soal tekanannya ialah
ar erarti dapat diketahui bahwa sistem berada dalam fasa Subcooled
3leh karena itu diperlukan tabel sucooled untu menampari nilai v yang belum
diketahui1kan tetapi dalam tabel tidak ditemukan nilai bar dalam tabel
subampooled dimana dalam tabel tersebut nilai minimal ialah 48 ar 3leh karena itu
digunakanlah kalkulator steam properties yang ada pada di internet alah satu
hasil propertiesnya yang munampul ialah
20
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2132
)ari situ terlihat nilai volumenya ialah CCgt ft5ltlb 1gar sama satuannya maka
harus dikonversi menjadi m5ltkg ehingga hasil yang didapatkan adalah 1+7
mg
ilai v yang didapatan iala 1 mg
eapitulasi awaan
(e2) Sow te pat of following proampesses in a p-v and p-t diagram6 Miture
of water and water vapor in euilirium aving uality of C is eated at
temperature of 1o until its speampifiamp volume reaamped 2 time te speampifiamp
volume of te miture of te saturated water
Jawab
21
T $ amp ampa m g esripsi +ase
120 1 Dua Fasa(L-V)
1202 2 0775 aturated vapor
2 059517 Superheated
11 1+7 Subcooled
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2232
)iketahui
T CC o0
Kualitas keadaan awal $ 1 8C I
6olume spesifik akhir $v2 54 volume spesifik awal $v1
enentukan volume spesifik keadaan awal pada T CC o0 Penentuan volume
spesifik menggunakan steam tale sehingga didapatkan data sebagai berikut
vf 1+ mg dan vg 1045 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan awal $v1 dengan menggunakan
persamaan
υ=υf + x (υgminusυf ) D(2)
v1 CCCC758 C8 $A5 -CCCC758
CCCC758 C8 $AB
CCCC758 Cgt58B
0748 mg
enampari volume spesifik ampampuran pada keadaan akhir $v2
6olume spesifik kondisi akhir 54 kali volume spesifik awal
54 Cgt5Bm5ltkg
20457 mg
intasan roses
22
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2332
br A )iagram P6T pada air
br gt )iagram P6
(e) ap air dengan fase supereated pada 17 psi dan oE didinginan
pada volume onstan sampai suunya men$adi 2 oE elasanla ualitas
dan entalpi ampampuran pada eadaan air serta tun$uannla lintasan
proses pada diagram dan T
23
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2432
Jawab
bull (ntuk menentukan suatu kualitas kita dapat menggunakan
υ=υf + x (υgminusυf )
)engan nilai v dapat diampari dengan mengasumsikan bahwa uap
mengikuti hukum gas ideal
nT
T
8CCltgtC 20557
elanjutnya diperlukan dataυg υ f dari T48C o untuk dapat
mengetahui kualitas akhir ampampuran dengan menggunakan tabel
saturated steam
υ=υ f + x (υgminusυf )
23 4 015 (13-01)
2
Maa dengan demiian ualitas uap iala 07 sedangan ualitas ampair
seesar 02
)ikarenakan data 48C o belum memiliki tekanan maka kita tabel
superheated )an tekanannya ialah 4Bgt4 P9
bull Fntalpi ampampuran didapatkan dengan menggunakan data 48C o0
menggunakan rumus
h=hf + x (hgminush f )
4gtC4$74-4gt
+5052 Btul
24
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2532
intasan roses
br B )iagram P6
br 4C )iagram PT
25
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2632
Soal E
(f) ia Bu Audi meminta ar$i0 Andia dan ading untu mempela$ari
diagram fasa Fat selain air Temuanla alasan mengapa dry ice (gt2 padat)
digunaan untu men$aga es rim tetap dingin dan eu unaan diagram
-T dari gt2 eriut6
br 4 )iagram PT 034
Jawab
Karbondioksida $034 pada suhu sekitar LABM0 tekanan di atas 8 atm akan
langsung membentuk padatan tanpa melalui fasa ampair Pembentukan at padat dari
fasa gas atau padat menjadi gas tanpa melalui fasa ampair disebut sublimasi9nilah
yang menyebabkan 034 padat dapat mendinginkan eskrim lebih baik dari air yang
dipadatkan+al tersebut bersesuaian dengan teori apabila suatu at dipanaskan
pada tekanan dibawah titik tripelnya maka sistem pada at tersebut akan melalui
daerah fase padat-uap dan masuk ke dalam daerah fase uap Padatan 034 yang
terbentuk disebut es kering $dry iampe
Soal
(g1) 9eadaan uap air pada 4 oE dan 01+1 ftlm Selidii apaa pada
ondisi ini air dapat dianggap ersifat seagai gas ideal0 $ia dietaui
rumus
26
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2732
V R= vaktual
R T cr P cr
Jawab
Pada air besar konstanta =-nya adalah C8B8 psiaft5ltlbmo= aka dari
persamaan volume tereduksi telah didapatkan di soal dapat dihitung bahwa
V R=051431
f t 3
lbmtimes3200 psia
05956 f t 3
lbmtimesR times11648 R
=273
T R= T T c
=10596 R11648 R
=09
)ari kedua persamaan di atas maka didapatkan
P R=T R
v R
= 09
273=033
P= P R times Pc=033times3200 psia=1056 psia
etelah hasil dari perhitungan didapatkan maka harus dibandingkan dengan data
yang didapatkan dari tabel kukus)ari tabel kukus didapatkan bahwa uap air pada
kondisi tersebut di atas memiliki tekanan CCC psia
1056minus1000
1000 =56
Perbedaan tersebut di atas masih keampil sehingga uap air tersebut dianggap masih
memenuhi sifat gas ideal
(g2) Suatu tangi yang mengandung 0 m nitrogen (2) pada -21 o dan
1 Ma elasanla massa nitrogen dalam g0 dengan menggunaan model
uum gas ideal menggunaan
Jawab
a Model gas ideal
)engan menggunakan model gas ideal
27
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2832
= P V
R T dimana = gt57 ampm5 bar mol- K-
Pada gas ideal N sehingga
PV = R T
V = RT
P =
(8314)(252)100
=20951 c m3
molminus1
m= 28 gmol
20951c m3mol
times50times103
c m3
m=66822 g=67 kg
ata dari ampompressiility ampart
br 440ompressibility 0hart
T r= T T c
T r= 252
126196
T r=1997
28
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 2932
Pr= P
Pc
Pr= 10 Pa3396 Pa
Pr=2945
Kemudian dari data ampompressibility amphart didapatkan bahwa nilai v= adalah CA
sehingga
07= vacute R T c Pc
v=(07 ) (8314 ) (126192 )
3396 =21625 c m
3mo l
minus1
m= 28 gmol
21625 c m3mol
times50times103
c m3
m=6473 g=65kg
(g) Apa artinya fator ompresiilitas (F) dan pada ondisi apa arganya
sama dengan 1 etun$u 6 tin$aula seampara utu dengan menggunaan
urva fator ompresiilitas dan atau urva ln(r) vs Trelasan pula
mengapa suatu senyawa dapat mengiuti prinsip eadaan ersamaan 2
parameter dan prinsip eadaan ersamaan parameter
Jawab
aktor kompresibilitas merupakan rasio dari molar volume gas dibagi dengan
volume dari gas ideal yang ditinjau pada suhu dan tekanan yang sama Pada gas
ideal nilai faktor kompresibilitasnya adalah eluruh fluida ketika dibandingkan
pada temperature tereduksi dan tekanan tereduksi yang sama memiliki faktor
kompresibilitas yang relatif sama dan semuanya terdeviasi dari sifat gas ideal
pada derajat yang sama
Korelasi dari N disebut dengan korelasi dua parameter karena prinsip keadaan
tersebut menggunakan Tamp dan Pamp Kemudian munampul parameter ketiga yang
merupakan tambahan terhadap Tamp dan Pamp yang biasa disebut faktor aksentrik $
29
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3032
Parameter ketiga ini digunakan ketika senyawa yang diuji lebih
kompleksenyawa yang diuji menggunakan dua parameter biasanya merupakan
fluida sederhana seperti argon krypton dan enon
aktor aksentrik dari suatu senyawa murni ditentukan dengan membandingkannya
dengan tekanan uapnya
d log Prsat
d (1T r) =$
dimana Prsat merupakan tekanan uap tereduksi Tr merupakan temperature
tereduksi dan merupakan slope dari kurva log Pr vs ltTr etiap senyawa
memiliki nilai yang berbeda yang dapat menjadi nilai parameter ketiga juga
ilai faktor aksentrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
minus1minus log Prsat
T r 07
maka faktor aksentrik dapat diperoleh untuk fluida apapun dari Tamp Pamp dan suatu
pengukuran tekanan uap pada titik Tr CA
30
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3132
9=SGMA
erdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
)iagram P6T menyajikan banyak informasi terkait properti dari suatu senyawa
seperti fasa densitas dan keadaan senyawa tersebut
4 )erajat kebebasan dipengaruhi oleh jumlah komponen dan fasa $sesuai dengan
aturan fasa ibbs
5 N merupakan nilai faktor kompresibilitas dimana nilainya adalah untuk gas
ideal
7 Pada prinsip keadaan tiga parameter parameter ketiga biasanya dapat merupakan
faktor eksentrik Parameter faktor eksentrik berhubungan dengan nilai ln $Pr dan
juga Tr ilai ini dapat dihitung dengan mengkondisikan senyawa pada nilai Tr
C A
31
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill
7212019 Makalah Termo 1
httpslidepdfcomreaderfullmakalah-termo-1 3232
AETA STA9A
1nonim 4C7 6ehavior of T7o-amphase ystems0httpltltwebmitedultunifiedltwwwlt1ltthermodynamiampsltnotesltnode
html diakses pada 44 ebruari 4C8
-0ubed 4C7 amp- amphase iagram0 httpltltwwwlearnthermoampomltT-
tutorialltamphC4ltlesson-ltpgCphp diakses pada 45 ebruari 4C8
oran iamphael J dan +oward hapiro 4CC7 Termodinamika teknik Fdisi 7
Jakarta Frlangga 4CC7
mith J +0 6an ess and 1bbott4CC 9ntroduamption to amphemiampal
engineering thermodynamiamps th ed ew Oork ampraw-+ill