Materi Perkuliahan. -Tugas 1 : dasar-dasar termodinamika. - Tugas 1 [PT+BM :(2+2) x(2x50 )]

(1)

(2)

2 Deskripsi Mata Kuliah : Mata kuliah ini berisi tentang prinsip dasar termodinamika, hukum I dan II termodinamika, sifat volumetrik dari fluida

murni, efek panas dan aplikasi termodinamika pada proses alir

Daftar Referensi : 1. Smith, Van- Ness & Abbot, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 2001;

2. Winnick, J, Chemical Engineering Thermodynamics: An Introduction to Thermodynamics for Undergraduate Engineering Students 1997;

3. Potter, M.C. & Somerton, C.W., Schaum's Outline Theory and Problems: Thermodynamics for Engineers.

1993

:

Tahap Kemampuan akhir Materi Pokok Referensi

Metode Pembelajaran

Waktu Pengalaman Belajar

Penilaian*

Luring Daring Indikator/kode CPL Teknik penilaian

dan bobot

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1, 2

Mahasiswa mampu memahami dasar-dasar termodinamika

1. Pendahuluan 2. Cakupan

ilmu termodinami ka dan istilah-istilah:

sistem, lingkungan, keadaan, proses 3. Besaran-

besaran termodinami ka dasar beserta satuannya dalam SI dan British Unit

Ref. 1, dan 2

-Kuliah dan diskusi -Tugas 1 : dasar-dasar termodinamika

Materi Perkuliahan

- Kuliah, diskusi, dan latihan di kelas [TM:

2x(2x50”)]

- Tugas 1 [PT+BM :(2+2) x(2x50’’)]

Mempelajari dasar-dasar termodinamika

a. Menjelaskan arti dan cakupan ilmu termodinamika dan istilah-istilah termodinamika dasar a.l. sistem, lingkungan, keadaan, proses b. Menjelaskan dan

menghitung besaranbesaran termodinamika dasar beserta satuannya c. Mengkonversika

n satuan suatu besaran menjadi satuan lain

- Kriteria berdasarkan Peraturan Rektor UNS 582/UN27/H K /2016 Bab XII pasal 17 dan 18 - Penilaian di

kelas saat diskusi - Penilaian

Tugas 1 - Penilaian

UTS no 1 - Bobot 10%

(3)

3 3, 4,

5

Mahasiswa mampu memahami suatu proses dengan hukum I

termodinamika

Hukum I Termodinamika dan Konsep- konsep Dasar

• Percobaan joule

• Energi dalam

• Hukum I Termodinamika

• Neraca energi untuk Sistem Tertutup

• Kaidah Fase Gibbs

• Proses Reversibel

• Proses dengan P konstan dan V konstan

• Entalpi

• Neraca massa

& energi sistem terbuka

• Neraca energi untuk proses alir keadaan tunak

Ref. 1, dan 2

-Kuliah dan diskusi -Tugas 2 : dengan hukum I

termodinamika

Materi Perkuliahan

3x(2x50”)]

- Tugas 1 [PT+BM :(3+3) x(2x50’’)]

Mempelajari Hukum I Termodinamika dan Konsep- konsep Dasar meliputi :

• Percobaan joule

• Energi dalam

• Hukum I Termodinamika

• Neraca energi untuk Sistem Tertutup

• Kaidah Fase Gibbs

• Proses Reversibel

• Proses dengan P konstan dan V konstan

• Entalpi

• Neraca massa

& energi sistem terbuka

• Neraca energi untuk proses alir keadaan

a. Menjelaskan kesetaraan energi

panas dan

mekanik b. Menjelaskan

pengertian energi dalam

c. Menyelesaikan masalah termodinamika sederhana pada sistem tertutup dan terbuka dengan hukum I d. Menghitung

derajat kebebasan suatu sistem setimbang dengan kaidah fase Gibbs e. Menjelaskan arti

reversibel f. Menghitung

panas pada proses P konstan dan V konstan g. Menjelaskan

pengertian entalpi

h. Menyusun neraca massa dan energi sistem terbuka i. Menyusun neraca

energi untuk proses alir keadaan tunak (steady state)

Tugas 2 - Penilaian

UTS no 2 dan 3 - Bobot 20%

(4)

4 6, 7

Mahasiswa mampu menentukan sifat-sifat fluida murni (P, V dan T) ideal maupun non ideal dari persamaan keadaan (EOS) yang sesuai

Sifat Volumetrik Dari Fluida Murni

Diagram P T dan P V untuk fluida murni

Gas ideal : -Pengertian gas ideal

-Persamaan keadaan gas ideal

-Proses isotermal -Proses isobarik -Proses isokhorik -Proses adiabatik -Persamaan bentuk Virial -Persamaan bentuk Kubik (Van der Waals, RedlichKwong, dsb

Ref. 1, dan 2

-Kuliah dan diskusi -Tugas 3 :

Sifat Volumetrik Dari Fluida Murni

Materi Perkuliahan

2x(2x50”)]

- Tugas 1 [PT+BM :(2+2) x(2x50’’)]

Mempelajari Sifat Volumetrik Dari Fluida Murni, Diagram P T dan P V untuk fluida murni, gas ideal, proses isotermal, isobarik, isokhorik, adiabatic, Persamaan bentuk

Virial,Persamaan bentuk Kubik (Van der Waals, RedlichKwong

a. Menggambar dan menjelaskan bagianbagian dari diagram PT dan PV

b. Menjelaskan makna gas ideal;

dan menghitung Q,W, ∆U, ∆H, V, T dan P pada proses-proses yang melibatkan gas ideal

c. Menghitung besaran V, T atau P fluida gas dengan EOS gas ideal, virial dan kubik

Tugas 3 - Penilaian

UTS no 4 - Bobot 20%

8 Evaluasi Tengah Semester / UjianTengah Semester

(5)

5 9,

10, 11

Mahasiswa mampu menghitung panas yang ditransfer dari suatu proses yang melibatkan panas sensibel dan/atau panas laten maupun panas reaksi kimia

Efek Panas : Kapasitas panas gas, cair dan padat

Kapasitas panas fungsi suhu Panas Sensibel Panas Latent Panas pembentukan standar Panas reaksi standar Panas pembakaran standar Pengaruh suhu pada panas reaksi standar

Penerapan efek panas pada reaksi di dalam industri kimia

Ref. 1, dan 2

-Kuliah dan diskusi -Tugas 4 : Efek Panas

Materi Perkuliahan

3x(2x50”)]

- Tugas 1 [PT+BM :(3+3) x(2x50’’)]

Mempelajari Efek Panas : Kapasitas panas gas, cair dan padat

Kapasitas panas fungsi suhu Panas Sensibel Panas Latent Panas pembentukan standar Panas reaksi standar Panas pembakaran standar Pengaruh suhu pada panas reaksi standar Penerapan efek panas pada reaksi di dalam industri kimia

a. Menjelaskan pengertian kapasitas panas b. Menghitung

kapasitas panas rata-rata c. Menghitung

panas sensibel dengan kapasitas panas fungsi suhu

d. Menghitung panas penguapan dengan beberapa persamaan empiris e. Menghitung

panas reaksi standar dari panas

pembentukan standar dan panas pembakaran standar f. Menghitung

panas yang harus ditransfer atau suhu, pada reaksi di dalam industri kimia

g. Menghitung panas reaski standar pada suhu T ≠ T referensi

Tugas 4 - Penilaian

UAS no 1 dan 2 - Bobot 20 %

(6)

6 12,

13

Mahasiswa mampu mengevaluasi kemungkinan suatu proses (bisa dijalankan atau tidak) dengan hukum II

Termodinamika

Hukum II Termodinamika Pernyataan Hukum II Mesin kalor;

Teorema/ Mesin Carnot

Entropi Perubahan Entropi Gas Ideal Pernyataan Matematis Hukum II Neraca entropi sistem terbuka

Ref. 1, 2 dan 3

-Kuliah dan diskusi -Tugas 5 : Hukum II Termodinamika

Materi Perkuliahan

2x(2x50”)]

- Tugas 1 [PT+BM :(2+2) x(2x50’’)]

Mempelajari Hukum II Termodinamika Pernyataan Hukum II Mesin kalor;

Teorema/ Mesin Carnot

Entropi Perubahan Entropi Gas Ideal Pernyataan Matematis Hukum II Neraca entropi sistem terbuka

a. Menjelaskan beberapa pernyataan hukum II b. Menghitung

efisiensi termal maksimum suatu mesin kalor c. Menjelaskan

pengertian entropi d. Menghitung

perubahan entropi suatu proses e. Menjelaskan

pernyataan matematis hukum II

f. Menyusun neraca entropi sistem terbuka

Tugas 5 - Penilaian

UAS no 3 - Bobot 20 %

(7)

7 14,

15

Mahasiswa mampu menerapkan konsep konsep termodinamika fluida untuk menganalisis proses alir

Aplikasi Termodinamika Terapan

termodinamika pada proses alir:

- pipa

- nosel & difuser - turbin

- kompresor - pompa Pembangkit tenaga uap Sistem refrijerasi

Ref. 1, 2 dan 3

-Kuliah dan diskusi -Tugas 6 : Aplikasi Termodinamika Terapan termodinamika pada proses alir

Materi Perkuliahan

2x(2x50”)]

- Tugas 1 [PT+BM :(2+2) x(2x50’’)]

Aplikasi Termodinamika Terapan

termodinamika pada proses alir:

- pipa

- nosel & difuser - turbin

- kompresor - pompa Pembangkit tenaga uap Sistem refrijerasi

a. Menjelaskan penerapan termodinamika pada proses alir b. Menjelaskan

penerapan termodinamika pada

pembangkitan tenaga dari panas c. Menjelaskan

penerapan termodinamika pada refrijerasi

Tugas 6 - Penilaian

UAS no 4 - Bobot 10 %

16 Evaluasi Tengah Semester / UjianTengah Semester

(8)

8 Rubrik Penilaian Mata Kuliah “Termodinamika”

CPL-4 Mampu melakukan perhitungan neraca massa dan energi, dasar-dasar kinetika kimia dan proses p proses pemisahan.

No Kriteria CPMK Kurang Cukup Baik Sangat baik

1. Mahasiswa mampu memahami dasar-dasar termodinamika

tidak mampu memahami dasar- dasar termodinamika

mampu memahami dasar-dasar

termodinamika dengan kurang tepat

mampu memahami dasar-dasar

termodinamika dengan benar/tepat

mampu memahami dan menjelaskan dasar-dasar termodinamika dengan sangat benar/tepat

2. Mahasiswa mampu memahami suatu proses dengan hukum I termodinamika

tidak mampu memahami suatu proses dengan hukum I termodinamika

mampu memahami suatu proses dengan hukum I

termodinamika dengan kurang tepat

mampu memahami suatu proses dengan hukum I termodinamika dengan benar/tepat

mampu memahami dan menjelaskan suatu proses dengan hukum I termodinamika dengan sangat benar/tepat

3. Mahasiswa mampu menentukan sifat-sifat fluida murni (P, V dan T) ideal maupun non ideal dari persamaan keadaan (EOS) yang sesuai

tidak mampu

menentukan sifat-sifat fluida murni (P, V dan T) ideal maupun non ideal dari persamaan keadaan (EOS) yang sesuai

mampu menentukan sifat-sifat fluida murni (P, V dan T) ideal maupun non ideal dari persamaan keadaan (EOS) yang sesuai dengan kurang tepat

mampu menentukan sifat-sifat fluida murni (P, V dan T) ideal maupun non ideal dari persamaan keadaan (EOS) yang sesuai dengan benar/tepat

mampu menentukan dan

menjelaskan sifat-sifat fluida murni (P, V dan T) ideal maupun non ideal dari persamaan keadaan (EOS) yang sesuai dengan sangat benar/tepat

4. Mahasiswa mampu menghitung panas yang ditransfer dari suatu proses yang melibatkan panas sensibel dan/atau panas laten maupun panas reaksi kimia

tidak mampu menghitung panas yang ditransfer dari suatu proses yang melibatkan panas sensibel dan/atau panas laten maupun panas reaksi kimia

mampu menghitung panas yang ditransfer dari suatu proses yang melibatkan panas sensibel dan/atau panas laten maupun panas reaksi kimia dengan kurang tepat

mampu menghitung panas yang ditransfer dari suatu proses yang melibatkan panas sensibel dan/atau panas laten maupun panas reaksi kimia dengan benar/tepat

mampu menghitung dan

menjelaskan panas yang ditransfer dari suatu proses yang melibatkan panas sensibel dan/atau panas laten maupun panas reaksi kimia dengan sangat benar/tepat

5. Mahasiswa mampu mengevaluasi kemungkinan suatu proses (bisa dijalankan

tidak mampu mengevaluasi kemungkinan suatu proses (bisa

mampu mengevaluasi kemungkinan suatu proses (bisa dijalankan atau tidak) dengan

mampu mengevaluasi dan menjelaskan kemungkinan suatu proses (bisa dijalankan atau tidak) dengan hukum II Termodinamika

(9)

9 atau tidak) dengan

hukum II Termodinamika

dijalankan atau tidak) dengan hukum II Termodinamika

hukum II Termodinamika dengan kurang tepat

hukum II

Termodinamika dengan benar/tepat

dengan sangat benar/tepat

6. Mahasiswa mampu menerapkan konsep konsep termodinamika fluida untuk

menganalisis proses alir

tidak mampu menerapkan konsep konsep

termodinamika fluida untuk menganalisis proses alir

mampu menerapkan konsep konsep termodinamika fluida untuk menganalisis proses alir dengan kurang tepat

mampu menerapkan konsep konsep termodinamika fluida untuk menganalisis proses alir dengan benar/tepat

mampu menerapkan dan menjelaskan konsep konsep termodinamika fluida untuk menganalisis proses alir dengan sangat benar/tepat

Catatan :

TM=Tatap Muka, PT=Penugasan terstruktur, BM=Belajar mandiri.

Penilaian :

Nilai Tugas dan Soal mempunyai kisaran nilai 0 – 100 sesuai Peraturan Rektor UNS 582/UN27/HK /2016

Penilaian Nilai Tugas Nilai Ujian Nilai sub-CPMK Nilai UTS dan UAS Nilai MK

CPL-4

Sub-CPMK 1 Tugas 1 Soal UTS no. 1 (Tugas 1 x 30%) + (soal UTS no 1 x 70%)

Nilai UTS =

[(Nilai sub-CPMK1 x 10%) + (Nilai sub-

CPMK2 x 20%) + (Nilai sub-CPMK3 x 20%)] Nilai MK = (Nilai UTS + Nilai UAS) / 2 Sub-CPMK 2 Tugas 2 Soal UTS no. 2 dan 3 (Tugas 2 x 30%) + (soal UTS no 2 x 70%)

(Tugas 2 x 30%) + (soal UTS no 3 x 70%

Sub-CPMK 3 Tugas 3 Soal UTS no. 4 (Tugas 3 x 30%) + (soal UTS no 4 x 70%) Sub-CPMK 4 Tugas 4 Soal UAS no. 1 dan 2 (Tugas 4 x 30%) + (soal UAS no 1 x 70%) (Tugas 4 x 30%) + (soal UAS no 2 x 70%)

Nilai UAS =

[(Nilai sub-CPMK3 x 20%) + (Nilai sub- CPMK4 x 20 %) + (Nilai sub-CPMK5 x 10%) Sub-CPMK 5 Tugas 5 Soal UAS no.3 (Tugas 5 x 30%) + (soal UAS no 3 x 70%)

Sub-CPMK 6 Tugas 6 Soal UAS no. 4 (Tugas 6 x 20%) + (soal UAS no 4 x 80%)