Bab 1

TERMODINAMIKA

TEKNIK

Michael J. Moran

Howard N. Shapiro

Edisi 4

Alih Bahasa

Yulianto Sulistyo Nugroho

PENERBIT ERLANGGA

2004

Ir. Sudjud Darsopuspito, MT

Jurusan Teknik Mesin FTI - ITS

BAB 1

Pendahuluan :

Kata

“Termodinamika“

berasal dari bahasa Yunani



therme : kalor



dynamis : gaya

Kemampuan

benda panas

untuk menghasilkan

kerja

.

Lingkup kajian Termodinamika meliputi

energi

dan

hubungan antara

sifat-sifat (properties)

materi .

1.1 Aplikasi Termodinamika

Tabel 1.1 : Berbagai Aplikasi Termodinamika Teknik • Mesin Mobil

• Turbin

• Kompresor , Pompa

• Pembangkit Listrik berbahan bakar fosil dan nuklir • Sistem propulsi pesawat terbang dan roket

• Sistem pembakaran

• Sistem pemanasan, ventilasi, dan pengkondisian udara Kompresi uap dan absorbsi refrijerasi

Pompa kalor

• Pendinginan peralatan elektronik • Sistem energi alternatif

Pemanasan, pendinginan, dan pembangkit listrik surya Sistem geotermal

Tenaga angin

Pembangkit listrik termal laut, gelombang laut, dan pasang surut laut • Aplikasi Biomedis

Boiler Ruang Bakar Boiler

Pompa Heat Pump & Refrigeration

1.2 Definisi Sistem

Dalam termodinamika , digunakan terminologi

“sistem”

untuk mengidentifikasikan subjek analisis .

Sistem dapat berupa sebuah benda bebas sederhana, atau sebuah kilang pengolahan bahan kimia yang komplek .

• Segala yang berada di luar sistem dikatagorikan sebagai bagian dari lingkungan ( surrounding ) sistem .

• Sistem dipisahkan dengan lingkungannya oleh batas sistem ( boundary ) , yang dapat berada dalam kondisi diam atau bergerak .

 Batas sistem ditunjukkan dengan garis putus-putus .

JENIS SISTEM

Sistem dibedakan menjadi 2 jenis :

 Sistem Tertutup :

( Closed System, Control Mass, Masa Atur )

 Kajian hanya dilakukan pada materi dalam jumlah tertentu (masa konstan) .

 Selalu berisi materi yang sama , perpindahan masa melalui batas sistem tidak dimungkinkan .

 Jenis khusus dari sistem tertutup yang tidak dapat ber-interaksi dengan cara apapun dgn lingkungannya disebut

sistem terisolasi ( isolated system ) .

 Sistem Terbuka :

( Open System, Control Volume, Volume Atur )

 Analisa dilakukan dengan menentukan suatu ruang tertentu dimana masa mengalir .

 Kajian dilakukan di dlm suatu daerah yg telah ditetapkan . Daerah ini disebut sebagai volume atur .

 Masa dapat mengalir melalui batas sistem volume atur .

Batas sistem dalam masa atur dan volume atur disebut sebagai

1.3 Sistem dan Perilakunya

► Tinjauan : Makroskopik dan Mikroskopik

Tinjauan Makroskopik :

• Perilaku termodinamika dikaji secara keseluruhan , sering disebut sebagai termodinamika “klasik”.

• Model struktur materi pada tingkat molekuler atau atomik tidak dipergunakan .

• Evaluasi perilaku sistem melalui observasi sistem secara keseluruhan

Tinjauan Mikroskopik :

• Kajian dilakukan pada tingkat struktur dari materi , dikenal sebagai termodinamika “statistik” .

• Mempelajari perilaku rata-rata partikel penyusun sistem dengan menggunakan pengertian statistik .

•Pendekatan mikroskopik merupakan instrumen utk mengha silkan data tertentu , seperti kalor spesifik gas ideal , dsb.

Pada aplikasi teknik umumnya , termodinamika klasik memberi kan pendekatan analisis dan perancangan yang lebih jelas , namun juga menggunakan pemodelan matematika yang lebih sederhana . Dengan alasan tsb , buku ini akan mengadopsi pendekatan termodinamika makroskopik . Meskipun untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik , beberapa konsep dijelaskan dengan pendekatan termodinsmika mikroskopik .

► Sifat , Keadaan , dan Proses

• Sifat ( Property ) :

A quantity is a property if , and only if , it’s change in value between two states is independent of the process .

Suatu besaran adalah sebuah sifat jika , dan hanya jika , perubahan nilai di antara dua keadaan tidak dipengaruhi oleh proses .

Sifat sistem seperti : massa , volume , energi , tekanan dan temperatur merupakan karakteristik makroskopik sistem ,

dimana nilai numeriknya dapat diberikan pada suatu waktu tertentu tanpa mengetahui sejarah sistem itu sendiri .

• Keadaan ( State ) :

Merupakan kondisi sistem yang dapat ditentukan oleh sifat nya . Mengingat bahwa terdapat hubungan antara sifat-sifat sistem , keadaan dpt ditentukan berdasarkan nilai pasangan sifatnya . Sifat-sifat yang lain dapat ditentukan berdasarkan pasangan sifatnya .

• Proses :

Proses dapat terjadi pada sebuah sistem apabila terdapat perubahan sifat sehingga terjadi perubahan keadaan dari sistem tersebut . Proses merupakan transformasi dari suatu keadaan ke keadaan yang lain .

• Kondisi tunak ( Steady state ) :

A system is said to be a steady state if none of its properties changes with time .

Sebuah sistem dikatakan dalam kondisi tunak ( steady state ) jika tidak satupun sifatnya berubah terhadap waktu .

• Siklus termodinamika :

Merupakan suatu urutan proses yang berawal dan berakhir pada keadaan yang sama .

Pada akhir siklus , semua sifat akan memiliki nilai yang sama dengan kondisi awal . Dengan demikian , maka dalam suatu siklus , sistem tidak mengalami perubahan neto .

► Sifat Ekstensif dan Intensif

• Sifat Ekstensif ( extensive property ) :

Sifat dimana nilai dari keseluruhan sistem merupakan pe jumlahan nilai dari setiap bagian yang menyusun sistem tsb . Massa , volume , dan energi merupakan contoh dari sifat ekstensif . Sifat ekstensif dipengaruhi oleh ukuran sistem dan dapat berubah menurut waktu .

Nilai sifat intensif tidak dipengaruhi oleh ukuran sistem dan dapat bervariasi di setiap bagian sistem pada waktu yang berbeda .

Sifat intensif merupakan fungsi posisi dan waktu , sementara sifat ekstensif umumnya hanya merupakan fungsi waktu . Contoh : volume spesifik , tekanan dan temperatur .

► Fase dan Zat Murni

• Fase (phase) menggambarkan sejumlah materi yg homogen dalam komposisi kimia maupun struktur fisiknya . Berarti materi tersebut seluruhnya berada dalam kondisi : padat , cair , uap atau gas . Suatu sistem dapat terdiri dari satu fase atau lebih .

• Zat Murni ( pure substance ) adalah sesuatu yang memiliki komposisi kimia yang sama dan tetap . Zat murni dapat muncul dalam keadaan satu fase atau lebih , namun komposisi kimianya harus sama dan tetap dalam setiap fasenya .

► Kesetimbangan

Sistem dapat dikatakan berada pada keadaan kesetimbangan (equilibrium state) jika tidak terjadi perubahan sifatnya .

Dalam mekanika , kondisi kesetimbangan dicapai oleh gaya-gaya yang sama besar dan bekerja berlawanan arah .

Dalam termodinamika konsep kesetimbangan lebih luas , tidak hanya mencakup kesetimbangan gaya tetapi juga

keseim-bangan faktor berpengaruh lainnya . Dengan demikian berbagai jenis kesetimbangan harus tercapai secara individual untuk terjadinya kesetimbangan yang menyeluruh , seperti kesetimba ngan mekanis , panas , fase , dan kimia .

► Proses Kesetimbangan Aktual dan Kesetimbangan Sesaat

Dalam proses aktual tidak disyaratkan agar sistem berada dlm keseimbangan selama proses . Sebagian atau seluruh keadaan yang berhubungan dapat berada dalam keadaan yang tidak setimbang .

Proses kesetimbangan sesaat ( quasi equilibrium ) merupakan proses yang penyimpangannya dari keadaan kesetimbangan termodinamika sangatlah kecil .

1.4 Pengukuran Massa, Panjang, Waktu, dan Gaya

 “Satuan” adalah sejumlah tertentu dari besaran , yang dapat di

gunakan utk mengukur besaran lain dari jenis yang sama dgn melakukan perbandingan .

Satuan panjang : meter , kilometer , feed , mil , dsb Satuan waktu : detik , menit , jam

 “Dimensi” adalah nama yang diberikan kepada setiap besaran yang terukur . Panjang , waktu , massa , luas , kecepatan dll semuanya adalah dimensi .

 “Dimensi Utama” ( Primary Dimensions ) adalah dimensi dari berbagai besaran yg diberikan skala ukuran secara sembarang .  “Dimensi Kedua” ( Secondary Dimensions ) adalah dimensi

dari besaran lain yang diukur dengan menggunakan dimensi utama .

 We refer to physical quantities such as length , time , mass , and temperature as dimensions . In terms of particular system of dimensions all measurable quantities can be subdivided into two groups – primary quantities and secondary quantities . We refer to small group of dimensions from which all others can be formed as primary quantities .

Primary quantities are those for which we set up arbitrary scales of measure ; secondary quantities are those quantities

whose dimensions are expressible in terms of the dimensions of the primary quantities .

Units are the arbitrary names ( and magnitudes ) assigned to the primary dimensions adopted as standards for measurement.  Dua set dimensi utama yang sering digunakan :

1. Dimensi utama : massa , panjang , dan waktu  Sistem : M L T ... ( M L t T )

2. Dimensi utama : gaya , massa , panjang , dan waktu  Sistem : F M L T ... ( F M L t T )

Dimensi Utama tambahan diperlukan bila terdapat tambahan fenomena fisik yang ikut dikaji . Temperatur muncul dalam kajian termodinamika , arus listrik disertakan dalam aplikasi ke listrikan .

 Bila sejumlah dimensi utama telah dipilih , maka perlu ditetap kan “satuan dasar” (base unit) dari setiap dimensi utama tsb .

1.4.1 SATUAN : S I ( S I UNIT )

S I merupakan singkatan dari Système International d’Unités

( Sistem Satuan Internasional ) merupakan sistem yang secara legal diterima di banyak negara . Konvensi mengenai S I dipubli kasikan dan dikendalikan oleh organisasi perjanjian internasio-nal . S I Unit menganut sistem M L T .

Dimensi M untuk besaran “massa”

Dimensi L untuk besaran “panjang”

Dimensi T untuk besaran “waktu”

• Satuan dasar SI untuk panjang adalah meter , m , yang didefinisikan sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya dalam kondisi vakum untuk kurun waktu tertentu .

The SI base unit of length is the meter (metre) , m ,

defined as 1,650,763.73 wave-length in vacuum of the orange-red line of the spectrum of krypton-86 .

• Satuan dasar untuk waktu adalah detik , s , didefinisikan sebagai waktu untuk 9.192.631.770 siklus radiasi atom Cesium pada transisi tertentu .

The second is defined as the duration of 9,192,631,770 cycles of the radiation associated with a specified transition of the cesium atom .

Satuan Dasar SI ( SI Base Unit ) diberikan pada Tabel 1.2 :

Tabel 1.2 Satuan Mekanika untuk SI Unit :

Besaran Dimensi Satuan Nama lain Simbol

Panjang L meter - m Waktu T sekon - s Massa M kilogram - kg Kecepatan L / T m / s - -Percepatan L / T2 _{m / s}2 _- -Frekuensi 1 / T 1 / s hertz Hz Gaya ML / T2 _{kg.m / s}2 _{Newton N} Tekanan M / T2_{L kg / (s}2_.m) = N / m2 _{Pascal Pa} Energi ML2 _{/ T}2 _kg.m2 _{/ s}2 = N.m Joule J Daya ML2 _{/ T}3 _kg.m2 _{/ s}3 = J / s Watt W

• Hukum kedua Newton mengenai gerak menyatakan bahwa gaya neto yang bekerja pada sebuah benda berbanding lurus dengan perkalian antara massa dan percepatan .

 F α m a ... (1.1) dimana : α = konstanta perbandingan

= konstanta proporsionalitas Satuan SI untuk gaya adalah Newton .

Newton didefinisikan sedemikian sehingga konstanta perbandingannya sama dengan satu . Sehingga :

Satu Newton , N , adalah besarnya gaya yang dibutuhkan untuk mempercepat suatu massa sebesar 1 kg pada laju percepatan 1 meter per detik kuadrat .

 1 N = ( 1 kg ) ( 1 m / s2 _{) = 1 kg.m / s}2 _{... (1.3)}

• Catatan :

Berat suatu benda selalu dipengaruhi oleh gravitasi .

Yang dimaksud dengan berat suatu benda adalah besarnya

gaya yang menarik benda tersebut ke bumi atau ke benda lain . Berat benda di hitung berdasarkan massa benda dan

percepatan gravitasi setempat.

Dengan demikian maka berat suatu benda dapat berubah akibat perbedaan percepatan gravitasi terhadap posisi setempat , tetapi massa benda adalah tetap .

• Pada penggunaan sistem satuan SI , sering dijumpai perhitungan dgn nilai yang sangat besar atau sangat kecil . Untuk penyederhanaan di pergunakan awalan standar seperti pada Tabel 1.3 berikut :

Tabel 1.3 Awalan Satuan SI :

Faktor Awalan Simbol Faktor Awalan Simbol

1012 _{tera T 10}-2 _{senti c}

109 _{giga G 10}-3 _{mili m}

106 _{mega M 10}-6 _{mikro µ}

103 _{kilo k 10}-9 _{nano n}

102 _{hekto h 10}-12 _{piko p}

1.4.2 SATUAN : INGGRIS ( ENGLISH UNIT )

English Engineering Unit atau British Unit yang menganut sistem FM L T dimana :

Dimensi F untuk besaran “gaya”

Dimensi M untuk besaran “massa”

Dimensi L untuk besaran “panjang”

 Satuan dasar untuk panjang adalah feet , ft , atau inci , in ,

dimana besarnya feet dalam meter adalah :

1 ft = 0,3048 m 1 ft = 12 in

1 m = 3,2808 ft = 39,37 in 1 in = 2,54 cm

Satuan Dasar Inggris ( English Base Unit ) diberikan pada Tabel 1.4 dibawah .

Tabel 1.4 Satuan Mekanika untuk English Base Unit :

Besaran Dimensi Satuan Nama lain Simbol

Panjang L feed - ft Waktu T sekon - s Massa M pound mass - lbm Gaya F pound gaya - lbf Kecepatan L / T m / s - -Percepatan L / T2 _{m / s}2 _- -Frekuensi 1 / T 1 / s hertz Hz Tekanan F / L2 _{lbf / ft}2 _{- psf*} Energi F L ft . lbf -Daya F L / T ft . lbf / s

-psf* : pound (lbf) per square foot  lbf / ft2

psi : pound (lbf) per square inch  lbf / in2

 Dalam English Unit konstanta kesetaraan sesuai dengan hukum kedua Newton bisa dituliskan :

F = ( 1 / gc ) m a ... (1.4)

Dengan demikian maka pound gaya adalah besarnya gaya yang bekerja pada 1 (satu) pound massa yang terletak pada suatu lokasi di permukaan bumi dengan percepatan gravitasi standar 32,1740 ft / s2 _.

Persamaan (1.4) dapat ditulis :

1 lbf = ( 1 / gc ) ( 1 lbm ) ( 32,1740 ft / s2 )

 Dengan pendekatan seperti ini konstanta kesetaraan dalam hukum kedua Newton memiliki besaran dan nilai numerik yg tidak sama dengan 1 (satu).

Beberapa catatan tambahan :

• We have three basic system of dimensions , corresponding to the different ways of specifying the primary dimensions :

1. Mass ( M ), length ( L ) , time ( t ) , temperature ( T ) . 2. Force ( F ), length ( L ) , time ( t ) , temperature ( T ) .

3. Force ( F ), Mass ( M ), length ( L ) , time ( t ) , temperature ( T ) .

( IFM )

• English System of Unit yang menganut sistem M L T :

 If the proportionality constant is arbitrarily set equel to unity and made dimensionless , the dimension of force are : ( F ) = (M) . (L) / ( t )2 _{and the unit of force is :}

 1 poundal = 1 lbm. ft / s2 _{( FHMT )}

• In the Absolute Metric system of units , the unit of mass is the gram

, the unit of length is the centimeter , the unit of time is the second

, and the unit of temperature is the Kelvin . Since force is a secondary dimension , the unit of force , the dyne , is defined in terms of Newton’s second law as :

 1 dyne ≈ 1 gr. cm / sec2 _{( IFM )}

• In the British Gravitational system of units , the unit of force is the

pound (lbf) , the unit of length is the foot , the unit of time is the

second , and the unit of temperature is the Rankine ( R ) . Since

mass is a secondary dimension , the unit of mass , the slug , is defined in terms of Newton’s second law as :

 1 slug ≈ 1 lbf. sec2 _{/ ft ( IFM )}

• British Thermal Unit ( Btu ) as the unit of thermal energy .

One British Thermal Unit will raise the temperature of 1 lbm of water at 68 o_{F by 1} o_{F .}

It is equivalent to 778,16 ft .lbf , which is thermed the mechanical equivalent of heat .

 1 Btu = 778,16 ft .lbf ( FHMT )

 1 Btu menaikkan suhu 1 lbm air 1 o_{F pada 68} o_{F .} 1 kcal menaikkan suhu 1 kg air 1 o_{C pada 20} o_{C .}

• Since a force of 1 lbf accelerates 1 lbm at 32,2 ft / s2 _{, it would}

accelerate 32,2 lbm at 1 ft / s2 _{. A slug also is accelerated at 1 ft / s}2

by a force of 1 lbf . Therefore :

 1 slug ≈ 32,2 lbm ( IFM

)

• In the SI and British Gravitational systems of units , the constant of proportionality in Newton’s law is dimensionless and has a value of unity . Consequently , Newton’s second law is written as F = ma . In these system , it follows that the gravitational force (the “weight”)

on an object of mass , m , is given by :

 W = m . g ( IFM )

g : gravity on Earth

• Dari persamaan (1.4) maka dapat disimpulkan :

 gc = 32,174 lbm.ft / lbf.s2

gc = 1 slug.ft / lbf.s2

gc = 1 gr.cm / dyn.s2

gc = 1 kg.m / N.s2

gc = 9,806 kgm.m / kgf.s2 (holman)

 1-pon (pound) gaya akan mempercepat 1-lbm massa 32,17 ft / s2 _.

1-pon (pound) gaya akan mempercepat 1-slug massa 1 ft / s2 _.

1-dyne gaya akan mempercepat 1-gr massa 1 cm / s2 _.

1-Newton gaya akan mempercepat 1-kg massa 1 m / s2 _.

1-kilogram gaya akan mempercepat 1-kgm massa 9,806 m / s2 .

(holman)

• In recent years there has been a strong trend toward worldwise usage of a standard set of unit . In 1960 the SI ( Système Interna-tional d’Unités ) system of units was defined by the Elevent General

Conference on Weight ang Measures and recomended as a worldwise standard . In response to this trend , the American Society of Mechanical Engineers (ASME) has required the use of SI units in all of its publications since July 1 , 1974 . ( FHMT )

• Tabel 1.5 : Beberapa konversi satuan

---• Length : 1 in = 0,0254 m 1 cm = 0,3937 inch 1 m = 39,370 inch = 3,2808 ft 1 ft = 12 inch = 0,3048 m • Massa : 1 kg = 2,2046 lbm = 6,8521 x 10-2 _slug 1 slug = 1 lbf . s2 _{/ ft = 32,174 lbm} • Force : 1 N = 1 kg . m / s2 _{= 0,22481 lbf} 1 dyn = 1 gr . cm / s2 1 lbf = 4,4482 N = 4,4482 x 105 _dyn • Pressure : 1 Pa = 1 N / m2 _{= 1,4504 x 10}-4 _{lbf / in}2

1 bar = 105 _{Pa = 14,504 lbf / in2 = 10}6 _dyn/cm2

1 atm = 101325 Pa = 14,696 lbf / in2 _{( psia )}

= 1 kgf / cm2 = 760 torr

• Energy : 1 kcal = 4186,8 J (Joule)

1 J = 1 kg.m2 _{/ s}2 _{= 9,4787 x 10}-4 _Btu 1 Btu = 778,16 ft. lbf = 252 cal = 1055 J 1 kJ = 0,9478 Btu = 0,23884 kcal = 737,56 ft. lbf • Power : 1 W = 1 kg. m2 _{/ s}3 _{= 1 J / s = 3,413 Btu / hr} 1 hp = 550 ft. lbf / s = 2545 Btu / hr = 746 W 1 dK = 75 kgf. m / s

• Specific Heat : 1 kJ / kg.K = 0,238846 Btu / lbm.o_R

1 Btu / lbm.o_{R = 4,1868 kJ / kg.K} • Viscosity : 1 Poise = 0,1 kg / m.s

1 Stoke = 0,0001 m2 _{/ s}

---1.5 Dua Sifat Terukur :

1.5.1 VOLUME SPESIFIK

Volume spesifik - ( v ) adalah volume per satuan massa .

Densitas ( density ) - ( ρ )adalah massa per satuan volume .  v = 1 / ρ ; ρ = 1 / v

 Satuan v : m3 _{/ kg ; ft}3 _{/ lbm}

Satuan ρ : kg / m3 _{; lbm / ft}3 _Ξ

1.5.2 TEKANAN

Tekanan ( pressure ) adalah gaya per satuan luas .

Dalam buku ini yg dimaksud tekanan adalah tekanan absolut

kecuali jika diberikan penjelasan lain . Peralatan ukur tekanan umumnya memberikan perbedaan antara tekanan absolut dalam sistem dengan tekanan absolut dari atmosfer yang berada di luar alat ukur . Besarnya perbedaan ini disebut sebagai tekanan gage (gage pressure) atau tekanan vakum (vacuum pressure) .

Tekanan gage digunakan jika tekanan sistem lebih tinggi dari tekanan atmosfer setempat , patm .

 p (gage) = p (absolut) + patm (absolut) ...(1.5)

Jika tekanan atmosfer setempat lebih tinggi dari tekanan sistem maka digunakan istilah tekanan vakum .

 p (vakum) = patm (absolut) - p (absolut) ... (1.6)

Catatan :

psia  pound per square inch absolut

Satuan tekanan : 1 Pascal (Pa) = 1 N / m2

1 psia = 1 lbf / in2

1 bar = 105 _{N / m}2

Meskipun tekanan atmosfer berubah terhadap lokasi di permu-kaan bumi , nilai referensi standard untuk atmosfer dan dibandingkan dengan satuan yang lain adalah :

 1 standard atmosfer ( atm ) = 101325 N / m2

= 14,696 lbf / in2

1.6 Pengukuran Temperatur

1.6.1 KESETIMBANGAN TERMAL

•Jika 2 benda yang satu lebih panas dari yang lain disatukan , akan terjadi interaksi termal (kalor) – ( thermal / heat inte raction )  akan terjadi perubahan sifat benda .

•Ketika perubahan sifat dan interaksi berakhir , tercapailah kondisi : kesetimbangan termal ( thermal equilibrium ) . •Dua benda akan berada dalam kesetimbangan termal apabila keduanya memiliki “temperatur” yang sama .

•Insulator ideal dapat dibayangkan untuk mencegah terjadinya interaksi termal . Insulator ideal seperti ini disebut

dinding adiabatik ( adiabatic wall ) .

An ideal insulator can be imagined that would preclude them from interacting thermally . Any such ideal insulator is called an adiabatic wall .

•Apabila suatu sistem yang dibatasi dinding adiabatik melaku kan proses , maka tidak akan terjadi interaksi termal dengan lingkungannya . Proses seperti ini disebut proses adiabatik (adiabatic process) .

When a system undergoes a process while enclosed by an adiabatic wall , that process is an adiabatic process .

•Proses yang berlangsung pada temperatur tetap disebut

proses isotermal (isothermal process) . Suatu proses adiabatik tidak selalu berarti proses isotermal , begitu pula sebaliknya .

1.6.2 TERMOMETER

•Apabila dua benda berada dalam kesetimbangan termal dgn benda ketiga , maka keduanya berada dalam kesetimbangan termal . Pernyataan seperti ini dikenal sebagai hukum ke-nol termodinamika ( zeroth law of thermodynamics ) , yang sering mendasari pengukuran temperatur .

When two bodies are in thermal equilibrium with a third body , they are in thermal equilibrium with one another . This statement , which is sometimes called is the zeroth law of thermodynamics , is tacitly assumed in every measurement of temperature .

•Benda apapun yang memiliki sedikitnya satu sifat yang ber-ubah terhadap perber-ubahan temperatur dapat digunakan sbg termometer . Sifat semacam ini disebut sebagai sifat termo-metrik ( thermometric property ) . Senyawa yang memiliki sifat termometrik disebut senyawa termometrik .

Termometer Gas :

 mandiri

Sensor temperatur lainnya :

 mandiri

1.6.3 SKALA TEMPERATUR GAS DAN SKALA KELVIN

• Berdasarkan persetujuan internasional digunakan titik standar berupa titik tripel ( triple point ) air , yang menunjukkan keadaan kesetimbangan antara fase air berupa : uap, es, dan cairan. Untu memudahkan , maka temperatur pada titik standar ini ditetapkan pada 273,16 kelvin atau 273,16 K .

Berdasarkan hal ini maka interval temperatur antara titik es (273,15 K) dengan titik uap akan sama dengan 100 K shg sesuai dengan interval skala Celsius ( 100 derajat Celsius ) .

Skala Gas :

 mandiri

Skala Kelvin :

 mandiri

1.6.4 SKALA CELSIUS , RANKINE , DAN FAHRENHEIT

•Skala temperatur Celsius (centigrade) menggunakan satuan derajat Celsius ( o_{C ) yang besarnya sama dengan}

Kelvin .

Jadi , perbedaan temperatur pada kedua skala adalah sama besar . Namun , titik nol pada skala Celsius bergeser ke titik 273,15 K seperti ditunjukkan dalam hubungan berikut :

T ( o_{C ) = T ( K ) - 273,15 ... (1.7)}

Dari persamaan diatas tampak bahwa titik tripel air terjadi pada 0,01 o_{C pada skala Celsius , sedangkan 0 K setara dgn} -273,15 o_{C .}

• Skala Rankine , dengan satuan derajat Rankine ( o_{R )}

memi-liki hubungan dengan temperatur Kelvin sbb :

• Skala Fahrenheit , dipergunakan derajat yang sama besarnya dengan skala Rankine , namun titik nol-nya digeser seperti pd persamaan berikut :

T ( o_{F ) = T (} o_{R ) - 459,67 ... (1.9)}

Dengan subtitusi pers. (1.7) dan (1.8) maka diperoleh : T ( o_{F ) = 1,8 T (} o_{C ) + 32 ... (1.10)}

1.7 Perancangan dan Analisis Teknik

Metodologi penyelesaian masalah teknik : 1. Know ( Diketahui )

2. Find ( Ditanyakan )

3. Schematic and Given Data (Gambar skema dan Data yg ada) 4. Assumptions ( Asumsi )

5. Analysis ( Analisis ) 6. Comments ( Komentar )