Friday, December 6, 2019

Konsep Dasar Termodinamika

Kerja, kalor, dan energy

  
Kerja dilakukan selama proses, jika prose situ dapat digunakan untuk menghasilkan perubahan ketinggian sebuah beban pada suatu tempat di lingkungannya. Misalnya adalah gas yang mendorong keluar pengisap silinder dan menaikkan beban, merenggangkan secarik karet, dan memutar pegas. Mengalirkan arus listrik pada sebuah tahanan juga merupakan contoh kerja karena arus yang sama dapat dialirkan melalui sebuah motor dan digunakan untuk menaikkan beban. Jika kita mengisi baterai dengan arus dari sumber luar, kita melakukan kerja padanya.                       
Kita bias mengatakan bahwa kerja dilakukan oleh system jika beban sudah dinaikkan di lingkungannya, dan bahwa kerja dilakukan pada system jika beban diturunkan. Jika mengukur kerja, kita gunakan definisinya yaitu gaya x jarak, yang kita bahas di bawah ini.
Energy  adalah kapasitas siste untuk melakukan kerja. Jika kita melakukan kerja pada system yang terisolasi (misalnya, dengan memampatkan gas atau d dengan memutar pegas), artinya kita menambah kapassitasnya untuk melakukan kerja, sehingga menambah energinya. Jika system melakukan kerja (waktu pegisap silinder bergerak keluar atau pegas membuka), energinya berkurang karena system itu dapat melakukan kerja lebih sedikit dari sebelumnya.
Eksperimen menunjukkan bahwa energy system (kemampuannya untuk melakukan kerja) dapat diubah dengan cara yang berbeda dengan kerja itu sendiri. Jika energy system berubah sebagai hasil perbedaan antara temperature system dan temperature lingkungannya, kita katakana bahwa energy sudah dipindahkan sebagai kalor. Jika sebuah gelas kimia yang berisi air (system terletak di atas alat pemanas, kapasitas system untuk melakukan kerja bertambah, sehingga energinya bertambah, karena penambahan itu terjadi sebagai hasil perbedaan temperature, energy itu sudah dipindahkan ke system sebagai kalor.
Tidak semua zat memungkinkan pemindahan energy walaupun ada perbedaan temperature antara system dengan lingkungannya. Dinding yang memungkinkan pemindahan energy sebagai kalor (seperti baja dan kaca) disebut diatermik (“dia” adalah kata Yunani yang berarti “melalui”). Dinding yang tidak memungkinkan pemindahan energy sebagai kalor disebut adiabatic. Labu Dewar adalah contoh wadah adiabatik yang baik.
Proses pelepasan energy sebagai kalor disebut ekstronm. Semua reaksi pembakaran adalah endonterm. Contohnya adalah penguapan air. Proses endonterm dalam sebuh wadah adiabatic menghasilkan penurunan temperature system, proses ekstermn menghasilkan kenaikan temperature. Proses endonterm yang berlangsung dalam wadah diatermik pada kondisi isoterm menghasilkan aliran energy ke dalam system sebagai kalor. Proses eksotermn dalam wadah diatermik menghasilkan pembebasan energy sebagai kalor ke dalam lingkungannya.
Dalam istilah molekuler, proses pemanasan adalah pemindahan energy yang menggunakan perbedaan gerakan termal – gerakan molekul yang kacau balau dan acak antara system dan lingkungannya. Gerakan  termal yang lebih besar dari molekul – molukel dalam lingkungan yang lebih panas merangsang molekul-molekul yang lebih lambat dalam system yang lebih dingin untuk bergerak lebih energik, dan energy dari system bertambah merangsang gerakan termal molekul-molekul di dalam lingkungan dengan mengorbankan energy system itu sendiri.
Dalam istilah molekuler, kerja adalah pemindahan energy yang menggunakan gerakan tertur. Jika sebuah beban dinaikkan atau diturunkan atom–atomnya bergerak dengan teratur. Atom-atom dalam pegas bergerak dengan teratur; electron-elektron dalam arus listrik bergerak dengan arah yang teratur. Ketika melakukan kerja, system menggerakkan atom-atom atau electron-elektron dalam lingkungannya secara teratur. Demikian juga, bila kita melakukan kerja pada system : kita memindahkan energy pada system tersebut secara teratur, seperti atom-atom dalam sebuh beban diturukan atau arus electron dilewatkan.
Dalam lingkungan, kerja dan kalor harus dibedakan. Jika kita melakukan kerja pada sebuah system, energy meninggalkan lingkungan dengan teratur, tetapi energy tidak selalu sampai kedalam system dengan cara itu. Jadi, kerja yang dilakukan pada pemanas listrik dapat berakhir sebagai gerakan termal. Tidak ada hubungan antara jatuhnya sebuah beban dengan rangsangan gerak termal dalam system : kerja diidentifikasi sebagai pemindahan energvi yang menggunakan gerakan atom-atom yang teratur dalam lingkungannya, sedangkan kalor adalah pemindahan energy yang menggunakan gerakan termal dalam lingkungannnya. Dalam pemampatan gas, misalnya, kerja dilakukan ketika prtikel-partfikel dari beban pemampat turun, tetapi efek dari pengisap silinder yang datang mempercepat gerakan molekul-molekul gas hingga mencapai kecepatan rata-rata yang lebih tinggi karena tabrakan antara molekul-molekul secara cepat mengacak arahnya, gerakan teratur dari beban sebenarnya merangsang gerakan termal dalam gas. Kita mengamatfi beban yang jatuh dan turnnya atom-atomnya secara taratur, yang menyatakan bahwa kerja sedang dilakukan, walaupun ini merangsang gerakan termal.
Kerja, kalor, dan energy adalah konsep dasar termodinamika, dan dari ketiganya, yang paling pokok adalah kerja. Seperti akan kita lihat, semua pengukuran kalor dan perubahan energy menghasilkan pengukuran kerja.

Tuesday, November 26, 2019

Block Diagram Pembuatan VCO Menggunakan Ragi Roti

Minyak kelapa murni atau lebih dikenal dengan Virgin Coconut Oil (VCO) merupakan merupakan modifikasi proses pembuatan minyak kelapa sehingga dihasilkan produk dengan kadar air dan kadar asam lemak bebas yang rendah, berwarna bening, berbau harum, serta mempunyai daya simpan yang cukup lama yaitu lebih dari 12 bulan. Pembuatan minyak kelapa murni ini memiliki banyak keunggulan yaitu tidak membutuhkan biaya yang mahal karena bahan baku mudah didapat dengan harga yang murah, pengolahan yang sederhana dan tidak terlalu rumit, serta penggunaan energi yang minimal karena tidak menggunakan bahan bakar sehingga kandungan kimia dan nutrisinya tetap terjaga terutama asam lemak dalam minyak. Jika dibandingkan dengan minyak kelapa biasa atau sering disebut dengan minyak goreng (minyak kelapa kopra) minyak kelapa murni mempunyai kualitas yang lebih baik. Minyak kelapa kopra akan berwarna kuning kecoklatan, berbau tidak harum dan mudah tengik sehingga daya simpannya tidak bertahan lama (kurang dari dua bulan).


Monday, November 25, 2019

Gas Turbine Operation


Gas Turbin Merupakan suatu mesin yang direncanakan untuk mengubah energi bahan bakar (Fuel) menjadi beberapa bentuk daya yang berguna, seperti:
1. daya mecanical
2. daya dorong atau daya tolak yang tinggi (jet)

Bagian utama Gas Turbine
1. Air Inlet Filter House (Saluran Udara Masuk)
    Bagian ini terdiri dari rumah yang dilengkapi dengan saringan udara, sehingga partikel dengan ukuran tertentu tidak bisa masuk ke dalam kompressor. Dan dipasang pula Trash Screen yang berfungsi untuk menahan kotoran atau robekan filter dari dinding silenser.

2. Compressor
    Ada dua macam compressor yang umum yaitu:
    - Centrifugal Compressor
       keunggulan :
                         a. Lebih sesusai untuk industri Gas Turbine
                         b. Mempunyai diameter yang lebih besar tetapi lebih pendek
                         c. Jumlah aliran udara lebih kecil tetapi tekanan discharge lebih besar
                         d. Eficiency lebih rendah
    - Axial Compressor
      Keunggulan:
                         a. Banyak digunakan untuk industrial Aeroderivative Gas Turbine
                         b. Mempunyai diameter yang lebih besar tetapi lebih panjang
                         c. Jumlah Udara Lebih banyak
                         d. Eficiency Lebih tinggi

3. Ruang Pembakaran
    - Combustion Can ( Chamber)
    - Combustion Liner
    - Cross Fire Tube
    - Spark Flug
    - Flame detector
    - Fuel Nozzle

4. Nozzle
    Jumlah nozzle pada turbin ada yang lebih dari satu tergantung dari tingkatan turbine, Nozzle tingkat pertama adalah Fix (Tetap/tidak bergerak) dan yang kedua dapat digerakkan untuk mengontrol kecepatan motor untuk tingkat kedua.

5. Turbine
    Bagian Utama dari aturbin Gas yang terdiri dari Sudu Turbin (Bucket) dan Roda Turbine (Turbine Well)

6. Peralatan Pendukung Lainnya
   - Starting Equipment
   - Roda Gigi
   - Pelumas ( Lube Oil System)
   - Pengamanan.

Sunday, October 27, 2019

Blok Diagram Proses Adsorbsi Limbah Pb menggunakan Kulit Kopi


Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam. Dalam bahasa ilmiahnya dinamakan Plumbum, dan logam ini disimbolkan dengan Pb. Logam ini termasuk kedalam kelompok logam-logam golongan IV-A pada tabel periodik unsur kimia. Mempunyai unsur atom (NA)82 dengan bobot atau berat atom (BA)207,2. Timbal merupakan bahan alami yang terdapat dalam kerak bumi. Timbal sering kali digunakan dalam industri kimia seperti pembuatan baterai, industri pembuatan kabel listrik dan industri pewarnaan pada cat. 
Logam Timbal (Pb) mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:
a.    Merupakan logam yang lunak, sehingga dapat dipotong dengan menggunakan pisau atau tangan dan dapat dibentuk dengan mudah.
b.    Tahan terhadap korosi atau karat, sehingga logam timbal sering digunakan sebagai coating
c.    Titik lebur rendah, hanya 327,5 derajat C.
d.    Merupakan penghantar listrik yang tidak baik.
e.    Mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan logam logam biasa, kecuali emas dan mercuri. 

    Adapun bahaya yang ditimbulkan oleh logam berat Pb salah satunya kemunduran  IQ dan kerusakan pada otak yang ditimbulkan dari emisi timbal tersebut, selain itu timbal berbahaya karena dapat mengakibatkan perubahan bentuk dan ukuran sel darah merah yang mengakibatkan tekanan darah tinggi. Selama ini cara yang dilakukan untuk mengolah limbah logam tersebut memerlukan biaya mahal. Oleh karena itu perlu alternatif yang lebih murah tetapi juga efisien. Langkah untuk mengatasi itu salah satunya dengan proses penyerapan (adsorpsi). Penggunaan adsorben yang murah dan ramah lingkungan perlu dilakukan agar biaya proses adsorpsi dapat ditekan. Adsorben dari bahan alam yang ramah lingkungan atau material hasil limbah industri merupakan bahan yang berpotensi untuk digunakan. Adapun syarat sebagai adsorben memiliki surface area yang luas, volume internal yang besar, yang ditunjukkan dengan porositas. Kekuatan mekanis yang baik serta ketahanan terhadap abrasi merupakan sifat yang penting, mengingat adsorben akan mengalami proses regenerasi berulang-ulang pada saat digunakan. Agar dapat memisahkan bahan dengan baik, maka adsorben harus memiliki kemampuan transfer massa yang baik (Yang, 2003).    

 Metode yang paling banyak digunakan saat ini adalah Adsorpsi. Pada umumnya proses Adsorpsi menggunakan karbon aktif sebagai adsorben, akan tetapi proses Adsorpsi dengan karbon aktif ini memerlukan biaya yang mahal, oleh karena itu dicari alternatif adsorben lain dengan harga yang jauh lebih murah dan mudah didapat yaitu dengan menggunakan daun akasia mangium, tongkol jagung, kulit kopi  tidak memiliki nilai ekonomis, dengan pemanfaatan sebagai adsorben akan mempunyai keuntungan ekonomi, dan tersedia dalam jumlah yang cukup besar.  Proses adsorpsi terjadi di mana adanya pemisahan suatu komponen tertentu dari suatu fluida (cairan atau gas) berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Adsorpsi merupakan salah satu proses yang digunakan dalam pengolahan limbah cair.