Rangkuman Soal dan Penyelesaiannya tentang properti properti zat murni

2.12Hitunglah volume spesifikuntuksituasi-situasiberikut: (a) air pada 200°C, kualitas 80%; (b) R134a pada -40°C, kualitas 90%.

Penyelesaian

(a)   GunakanTabel C-1 untukmenentukannilai-nilai yang tepatdengan T=200°C.

v_f= 0,001156 m³/kg

v_g = 0,1274 m³/kg

x = 0,8

Jadi, v = v_f + x(v_g – v_f) = 0,1022 m³/kg.

(b)   GunakanTabel D-1 R134a untukmenentukannilai-nilai yang tepatdengan T = -40°C.

v_f =0,7055

v_g =0,3569

x=0,9

Jadi, v = v_f + x(v_g – v_f) = 0,3 m³/kg.

2.13Jikakualitasdarisetiapzatberikut 80%, hitunglah volume spesifiknya: (a) Air pada 500 psiadan (b) R134a pada 80 psia.

Penyelesaian

x = 0,8

(a)   GunakanTabelC-1Euntukmenentukannilai-nilai yang tepatdengantekanan 500 psia.

v =v_f + x(v_g – v_f) = (0,019748)+(0,8)(0,9283 – 0,019748) = 0,7466 ft³/lbm.

(b)   GunakanTabelD-2E untukmenentukannilai-nilai yang tepatdengantekanan 80 psia.

v =v_f + x(v_g – v_f) = (0,01302)+(0,8)(0,5938 – 0,01302) = 0,477 ft³/lbm.

2.14 Lima kilogram uapmengisi volume 10 m³.Tentukanlahkualitasdantekanannyajikatemperaturenyaterukursebesar (a) 40°C dan (b) 86°C.

Penyelesaian

m = 5 kg

V = 10 m³

 (volume spesifik)

(a)   GunakanTabel C-1untukmenentukannilai-nilai yang tepatdenganT = 40°C.

v =v_f + x(v_g – v_f)

2 = (0,001008)+ x(19,52 – 0,001008)

x = 0,1024

p = 0,007383 MPa = 7,383 kPa.

(b)   GunakanTabel C-1 untukmenentukannilai-nilai yang tepatdengan T = 86°C.

v =v_f + x(v_g – v_f)

2 = (0,001033) + x(2,732 – 0,001033)

x = 0,7312

p = 0,0603MPa = 60,3 kPa.

2.16Dua kilogram air jenuh pada 125 kPa diuapkan seluruhnya. Hitunglah volume : (a) sebelum dan (b) sesudah.

Penyelesaian

Dik : m = 2kg

        P = 125 kPa = 0,125 mPa

Dit : (a) V₁.....?

        (b) V₂.......?

Jawab : (a)  V₁ = m.V_f

                        = 2. 0,001047

                        = 0,0020 m²

             (b)  V₂ =

2.17 Temperatur 10 pon air dijaga konstan pada 205⁰F. Tekanan dikurangi dari nilai yang sangat tinggi hingga menguap seluruhnya. Tentukanlah volume akhir dari uap.

Penyelesaian

Dik :

2.18 Suatu tangki yang kokoh dengan volume 10 m³ berisi campuran air-uap pada 400 kPa. Jika kualitasnya adalah 60% , tentukanlah masanya, tekanan dikurangi hingga 300 kPa dengan cara mendinginkan tangki, hitung m_g dan m_f.

Penyelesaian

Dik :                 V = 10 m³  (volume Spesifiktidakberubah)

                        P = 400 kPa = 0,4 mPa

                        X = 60 %

Dit : Tentukan Massa ? mg ? mf?

Jawab ;

V = V_f + x(V_g-V_f)

    = 0,001084 + (0,6) (0,4625 – 0,001084)

    = 0,001084 + 0,2768496

    = 0,2779336 m³ /Kg

a)      Mencari m ?

m =

      = 35,97981676 kg

≈ 35,98 



b)      Mencari mg ?

Pertama, mencari volume Spsifikdaritabel C-2

Dik : P = 300 kPa = 0,3 Mpa

Vf = 0,001073

        Vg = 0,6058

Dit : mg dan mf ?

Jawab : cari Volume Spesifik

            v₁ = Vf + x (Vg-Vf)

     = 0,001073 + (0,6)(0,6058-0,001073)

     = 0,001073 + 0,3628362

     = 0,3639092 m³/kg

      



= 27,479 kg

M_g = x(m)

      = (0,6) (27,479)

      = 16,48762933 kg

      ≈ 16,48 kg

M_f = m - M_g

= 27,479 – 16, 48

      = 10, 9 kg

Sumber : Termodinamika Teknik Edisi Kedua oleh Merle C.Potter,Ph.D dan Craig W. Somerton,Ph.D