Massa dan energi volume control Termodinamika

CATATAN KULIAH TERMODINAMIKA

(Diunggah untuk mamenuhi tugas catatan kuliah online kuliah Termodinamika 2017)

Oleh : KELOMPOK 2

Rr. Anisa Sahardia (05021381621061)

Tri Sukma Rani (05021381621059)

Yudha Mulyadi (05021381621066)

Bab 5

Massa dan energi  volume control

Konservasi massa adalah satu satu prinsip paling mendasar di alam seperti energy itu tidak dapat di ciptakan dan di musnakan atau di hancurkan. Selama proses berlangsung. Namun massa(m) dan energy (E) dapat di konservasi satu sama lain. Sesuai rumus

E= mc²

dimana  nilai c adalah 2. 9979 x 10 ⁸m/s.

 tarif aliran dan volume, jumlah massa yang mengalir melalui penampang melintang persatuan waktu di sebut laju alir massa dan di lambangkan dengan (m), titik di atas symbol di gunkan untuk menunjukan tinggat perubahan waktu. Dari akan identik dengan di peroleh dengan cara mengintegrasikan kecepatan kebenarnya jadi untuk aliran mampat atau bahkan untuk aliran kompresibel dimana r seragam di Ac pers 5-3 menjadi (5-5).untuk aliran kompresibel, kita bisa memikirkan r sebagai kerapatan rata-rata bulk di atas penampang. Tinggkat aliran massa dan volume di hubungkan oleh (5-7) dimana v adalah volume tertentu. Hubungan ini analog dengan  m-r V-V/v yang merupakan hubungan antara massa dan volume fluida dalam wadah. Konvermasi prinsip massa pelestarian prinsip massa untuk volume control dapat di ekspresikan sebagi transfer massa bersih kea tau dari volume control selama interval waktu tertentu. Kompresibel sederhana terdiri dari tiga bagian yaitu energy internal energy kinetic dan energy potensial dimana V adalah kecepatan

Cairan biasanya mengalir ke atau keluar dari volume kontrol melalui pipa atau saluran. Tingkat aliran massa diferensial fluida yang mengalir melintasi area kecil elemen dAc pada penampang melintang sebanding dengan dAc sendiri, cairannya kerapatan r, dan komponen kecepatan aliran normal terhadap dAc, yang kita menunjukkan sebagai Vn, dan dinyatakan sebagai

sin = rVn dAc

d dimana biasanya digunakan untuk jumlah (seperti panas, kerja, dan perpindahan massa). fungsi jalur dan memiliki perbedaan yang tidak tepat, sedangkan d digunakan untuk jumlah (seperti properti) yang merupakan fungsi titik dan memiliki perbedaan yang tepat. Untuk mengalir melalui anulus jari-jari dalam r₁ dan jari-jari luar r₂

Tingkat aliran massa dan volume dihubungkan oleh

M= pV = V/v

dimana v adalah volume tertentu. Hubungan ini analog dengan m = pV =

V / v, yang merupakan hubungan antara massa dan volume fluida dalam sebuah

wadah.

Conservasi Prinsip Massa 

Pelestarian prinsip massa untuk volume kontrol dapat diekspresikan sebagai:

m_in - m_out =    m_CV

Mass Balance untuk Steady-Flow Processes

  Selama proses aliran tetap, jumlah total massa yang terkandung di dalam volume kontrol tidak berubah seiring waktu (konstanta mCV). Kemudian konservasi Prinsip massa mensyaratkan bahwa jumlah total massa yang masuk  volume kontrol sama dengan jumlah total massa yang meninggalkannya, misalnya jumlah air yang masuk per satuan waktu sama dengan jumlah air yang meninggalkannya per satuan waktu.

Kasus Aliran yang tidak dapat dikompres Pelestarian hubungan massa dapat disederhanakan lebih jauh lagi bila Cairan bersifat mampat, yang biasanya terjadi pada cairan. Membatalkan Kepadatan dari kedua sisi hubungan arus mapan umum memberi

∑_in V =∑_out V

Arus Kerja Dan Energi Dari Aliran Fluida

Jika tekanan fluida adalah P dan luas penampang elemen fluida adalah A gaya yang diterapkan pada elemen cairan oleh imajiner piston adalah

F =PA

Untuk mendorong seluruh elemen cairan ke dalam volume kontrol, gaya ini harus bertindak Melalui jarak L. Dengan demikian, pekerjaan dilakukan dalam mendorong unsur fluida melintasi batas

W_flow =FL = PAL =PV

Total Energi Cairan Mengalir

Seperti yang kita diskusikan di Bab. 2, energi total dari sistem kompresibel sederhana terdiri dari tiga bagian: energi internal, kinetik, dan potensial Di

sebuah basis satuan-massa, dinyatakan sebagai

e = u + ke + pe =u +V²/2+gz

Dengan menggunakan entalpi bukan energi internal untuk mewakili Energi cairan yang mengalir, kita tidak perlu khawatir dengan arus kerja. Energi yang terkait dengan mendorong cairan masuk atau keluar dari kontrol volume secara otomatis diurus oleh entalpi. Sebenarnya, ini adalah Alasan utama untuk menentukan entalpi properti. Mulai sekarang, energi dari aliran fluida yang mengalir ke atau keluar dari volume kontrol dan tidak ada referensi yang akan dibuat untuk mengalirkan tenaga kerja atau aliran.