Rancangan Silabus Matakuliah

Kode: KU-0101 Kredit : 3

Semester : I Bidang Pengutamaan : -

Sifat : Wajib/Pilihan

Sifat Kuliah KuliahNama Mata Kuliah Matematika ITermodinamika

Silabus Ringkas Mata kuliah ini menjelaskan konsep-konsep dasar termodinamika terutama pada proses fisik dan kimiakonsep dasar aljabar, perhitungan matematika, grafik dan perhitungannya yang dilanjutkan dengan teori limit dan turunan

Silabus Lengkap Isi dari matakuliah ini adalah: pendahuluan tentang konsep termodinamika secara umum, konsep zat murni, hukum 1 dan 2 termodinamika, termodinamika aliran, konsep konversi daya menjadi kerja, refrigerasi, kesetimbangan uap-cair, dan kesetimbangan reaksi kimiadasar-dasar aljabar, perhitungan matematika, grafik, limit dan turunan

Tujuan IntruksionalUmum (TIU)

Setelah menyelesaikan mata kuliah Matematika ITermodinamika, mahasiswa dapat memahami konsep termodinamika dalam proses fisik dan kimiamemahami perhitungan dasar matematika, aljabar, grafik, limit dan turunan

Luaran (Outcomes) Mahasiswa diharapkan dapat melakukan perhitungan termodinamika dalam mengavaluasi sistem fisik dan kimia pada unit operasi pabrikmenyelesaikan perhitungan matematika sederhana, yang berkaitan dengan aljabar, grafik, limit dan turunan

Matakuliah Terkait Pre-requisiteMatematika II Co-requisite

Pustaka 1. Smith & Van Ness, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 2001, Mc Graw HillBird, J., Engineering Mathematic, 2007, Elsivier

2. Cengel & Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, Buku Ajar Kalkulus I, Jurusan Matematika ITS 2012

Satuan Acara Perkuliahan

Mg #

Topik Sub-Topik Tujuan Instruksional Khusus Pustaka yang

relevan1 Pendahuluan

Bilangan dan Aljabar

Konsep termodinamika Review tentang besaran dalam termodinamika dan dimensi Fraksi, decimal dan persentase, Pangkat, bentuk standar dan notasi teknik Perhitungan dan evaluasi persamaanAljabarFraksi parsialPersamaan sederhana

Mahasiswa memahami konsep temodinamika

Mahasiswa mengetahu besaran-besaran yang biasa digunakan dalam termodinamikaMahasiswa mampu melakukan perhitungan yang memiliki bilangan fraksi, decimal, persentase, pangkat dan bentuk standar teknik

Mahasiswa mampu mengevalusi suatu persamaan

1,21

Penyelesaian persamaan secara simultan (eleminasi, substitusi), Perpindahan posisi dari persamaan

dari dimensinya Mahasiswa mampu

melakukan perhitungan aljabar, membuat fraksi parsialnya

Mahasiswa mampu menyelesaikan persamaan secara simultan dengan metode subtitusi atau eleminasi

2 Zat MurniBilangan dan Aljabar

Perubahan fasa zat murni

Diagram fasa Tabel sifat

termodinamika Pengenalan steam

tablePersamaan kuadrat dan pertidaksamaan

Logaritma dan eksponensial

Mahasiwa memahami konsep sifat perubahan fasa zar

Mahasiswa mampu membaca informasi dari diagram fasa dan tabel sifat termodinamikaMahasiswa mampu melakukan perhitungan dan mendapatkan akar-akar persamaan kuadrat dan penyelesaian pertidaksamaan

Mahasiswa mampu melakukan perhitungan yang memuat logaritma, eksponensial

1,21

3 Zat murniBilangan dan Aljabar

Penggunaan diagram dan tabel sifat zat dalam penyelesaian permasalahanDeret aritmatik dan deret geometri

Deret binomialPenyelesaian persamaan

dengan metode iterasi (Newton-Raphson)

Mahasiswa dapat menggunakan diagram fasa dan tabel sifat termodinamika dalam penyelesaian persoalanMahasiswa mampu melakukan perhitungan deret, menentukan diret ke-n dan penjumlahan deret

Mahasiswa dapat menyelesaikan perpangkatan dari persamaan

Mahasiswa dapat mencari nilai akar dari persamaan polinomial

1,21

4 Kalor dan hukum pertama termodinamika Bilangan dan Aljabar

Konsep hukum pertama termodinamika

Energi dalam, kerja, dan kalor

Neraca energi sistem tertutup

Neraca massa energi sistem terbukaGrafik linier

Reduksi persamaan non linier menjadi

Mahasiswa memahami konsep hukum pertama termodinamika

Mahasiswa mampu mendefinisikan energi dalam, kerja dan kalor

Mahasiswa dapat memamahi dan mampu membedakan sistem terbuka dan tertutupMahasiswa memahami persamaan umum dari grafik linier

1,21

persamaan linier Mahasiswa mampu menggambar grafik linier

Mahasiswa mampu memanipulasi persamaan non linier menjadi linier

5 Kalor dan hukum pertama termodinamika Grafik

Proses kuasistatis : Isobar, isotermal, Grafik dengan skala logaritma

Penyelesaian persamaan dan pertidak samaan secara grafik

Mahasiswa memahami proses kuasistasis isobar dan isotermal

Mahasiswa mampu menyelesaikan persoaln terkait sistem isobar dan isotermalMahasiswa mampu menggunakan grafik logaritmik

Mahasiswa mampu menggunakan grafik untuk menyelesaikan persamaan dan pertidaksamaan matematis

1,21

6 Kalor dan hukum pertama termodinamika Pengukuran

Proses kuasistatis : isovolum, dan adiabatikLuas area

Lingkaran Volume dan luas

permukaan Luas area dan volume

tidak beraturan

Mahasiswa memahami proses kuasistasis isovolum dan adiabatik

Mahasiswa mampu menyelesaikan persoaln terkait sistem isovolum dan adiabatikMahasiswa dapat menghitung luas area dari beberapa bidang (persegi, jajargenjang, trapezium, segitiga dan gabungannya)

Mahasiswa dapat memahami sifat-sifat sudut pada lingkaran

1,21

7 hukum kedua termodinamika Fungsi dan limit

Konsep entropi Entropi dalam sistem

terbuka dan tertutupFungsi dan kurvanya

Fungsi trigonometri Fungsi ekponensial Fungsi logaritmik Fungsi polynomial Definisi dan sifat limit

Mahasiswa memahami konsep entropi dalam sistem terbuka dan tertutupMahasiswa dapat memahami definisi fungsi, menggambarkan suatu fungsi

Mahasiswa memahami konsep dan sifat limit dan dapat menyelesaikan persoalan limit suatu fungsi

1,22

8 UTSUTS9 Termodinamika

aliranTurunan Turbin Sistem

kompresiDefinisi dan sifat turunan

Mahasiswa memahami fenomena yang terjadi pada unit operasi turbin dengan kaidah termodinamika

Mahasiswa memahami fenomena yang terjadi pada unit operasi kompresor dengan kaidah

1,22

termodinamikaMahasiswa dapat memahami definisi turunan dan arti fisis dari turunan

10 Konversi daya menjadi kerja

Siklus carnot Siklus rankine

Turunan tingkat tinggi, Aturan rantai

Turunan implisit

Mahasiswa memahami siklus carnor dan penggunaanya

Mahasiswa memahami siklus rankine dan penggunaanyaMahasiswa dapat menentukan turunan fungsi dengan menggunakan aturan rantai

Mahasiswa dapat menentukan turunan implicit dari suatu fungsi

1,22

11 Konversi daya menjadi kerja Nilai ekstrim

siklus otto siklus diesel siklus BraytonNilai

minimum dan maksimum dari suatu fungsi

Mahasiswa memahami siklus otto dan penggunaanya

Mahasiswa memahami siklus diesel dan penggunaanya

Mahasiswa memahami siklus brayton dan penggunaanyaMahasiswa dapat menentukan nilai minimum da maksimum suatu fungsi

1,22

12 RefrigerasiTurunan fungsi Trasenden

Konsep dan siklus refrigerasiTurunan fungsi logaritmik dan eksponensial

Mahasiswa memahami konsep refrigerasi

Mahasiswa mampu menggunakan diagram P-H dalam mengevaluasi sistem refrigerasiMahasiswa dapat menentukan turunan dari suatu fungsi logaritma dan eksponensial

1,22

13 Kesetimbangan Uap/CairTurunan fungsi Trasenden

Konsep dasar kesetimbangan uap cair

Hukum RoultTurunan fungsi trigonometri

Turunan fungsi hiperbolik dan invers hiperbolik

Mahasiswa memahami konsep dasar kesetimbangan uap cair

Mahasiswa mampu menggunakan hukum roult untuk menyelesaiakan persoalan terkait sistem uap-cairMahasiswa dapat menentukan turunan fungsi trigonometri, fungsi hiperbolik dan invers hiperbolik

1,22

14 Kesetimbangan Uap/CairAplikasi turunan

Perhitungan dewpoint dan bubble point debfab hukum roult dan modified roultPersamaan laju pemanasan, laju difusi

Mahasiswa mampu menghitung dewpoint dan bubble point sistem uap-cair dengan memnggunakan hukum roult dan hukum roult termodifikasiMahasiswa dapat

1,22

secara linier menggunakan turunan dalam menyelesaikan suatu permasalahan nyata

15 Kesetimbangan Reaksi KimiaAplikasi turunan

Energi bebas Gibss dan konstanta kesetimbangan reaksi

Pengaruh temperatur terhadap konstanta kesetimbangan reaksi Persamaan laju pemanasan, laju difusi secara linier

Mahasiswa memahami konsep energi bebas dan kaitan energi bebas gibbs dengan konstanta kesetimbangan reaksi

Mahasiswa memahami pengaruh temperatur terhadal konstanta kesetimbngan reakiMahasiswa dapat menggunakan turunan dalam menyelesaikan suatu permasalahan nyata

1,22

16 UAS