Ilmu pengetahuan pada AC

Kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalam kompresor dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di kondenser.

Di bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari refrigent fase uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya kalor yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi kompresor yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaparator dari substansi yang akan didinginkan.

        Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipi-pipa evaporator.

Baca selengkapnya »

Sistem Paramagnetik

        Sistem paramagnetik merupakan gas, cairan, padatan, atau campuran dari dua atau tiga wujud tersebut yang memiliki kuat medan magnet luar yang disebut induksi magnetik (B) yang mempengaruhi kemagnetan atom-atom atau magnetisasi (M). Sedangkan temperatur sistem paramagnetik mempengaruhi orientasi atom-atom sistem paramagnetik dan orientasi atomatom ini akhirnya mempengaruhi magnetisasi. Jadi sistem paramagnetik minimal mempunyai tiga koordinat sistem, yaitu: induksi magnetik luar (B), Magnetisasi (M), dan temperatur sistem paramagnetik (T). Sedangkan contoh sistem paramagnetik misalnya: Aluminum (Al), Calcium (Ca), Magnesium (Mg), dan Chromium (Cr). 

       Untuk jelasnya, ditinjau sebuah kristal Mg yang memiliki banyak atom, misalnya sebanyak m buah atom. Andaikan kristal ini dibiarkan begitu saja, maka kristal tetap dalam kondisi netral. Jika dipandang dari segi kemagnetannya, atom-atom Mg merupakan momen atau dipol magnetik (μi) yang tertentu, sehingga dipol magnetik totalnya adalah: Namun, karena arah dipol magnetik berbeda-beda (berorientasi secara acak) sedemikian rupa, sehingga magnetisasinya tidak ada atau sama dengan nol. Atom-atom tidak terlihat mata, maka atom-atom yang bersifat magnet atau dipol magnetik ini merupakan magnet-magnet kecil sekali yang disebut magnet elementer. Karena arah magnet elementer berbeda-beda sedemikian rupa, sehingga kemagnetan kristal Mg juga tidak tampak atau kemagnetannya sama dengan nol, sehingga magnetisasinya juga sama dengan nol. 

Baca selengkapnya »

Penyelesaian Umum Persamaan Difrensial Linear Non Homogen Dengan Metode Variasi Parameter

Dalam kehidupan sehari – hari, banyak masalah yang dapat dimodelkan dan dapat diselesaikan dalam bentuk persamaan diferensial. Untuk menyelesaikannya masalah tersebut kita perlu menyelesaikan pula persamaan diferensialnya sesuai dengan masalah yang diberikan. Persamaan differensial adalah persamaan matematika untuk suatu fungsi tak diketahui dari satu atau beberapa peubah yang menghubungkan nilai dari fungsi tersebut dengan turunannya sendiri pada berbagai derajat turunan (Ledder, 20050, p16). Secara matematis, persamaan differensial adalah persamaan yang didalamnya terdapat turunan-turunan. Secara fisis, persamaan differensial adalah persamaan yang menyatakan hubungan antara turunan (derivative) dari satu variabel tak bebas terhadap satu/lebih variabel bebas. Pada umumnya persamaan diferensial terbagi menjadi dua, yaitu persamaan diferensial biasa dan persamaan diferensial parsial. Suatu persamaan differensial disebut persamaan differensial biasa, jika semua turunannya berkaitan dengan satu peubah saja, dan disebut persamaan differensial parsial, jika turunannya berkaitan dengan dua atau lebih peubah. Tentunya tak hanya itu saja, persamaan diferensial masih terbagi menjadi beberapa bagian, misalnya linier tak linier dan homogen non homogen. Dalam makalah ini akan dijelaskan tentang persamaan diferensial biasa, lebih khususnya persamaan diferensial linier non homogen. Persamaan diferensial linier tak homogen dapat diselesaikan dengan beberapa cara , metode koefisien tak tentu dan metode variasi parameter, dalam makalah ini akan dijelaskan tentang penyelesaian persamaan diferensial linier non homogen dengan metode variasi parameter.

Baca selengkapnya »

Macam Macam Perubahan Wujud Zat

1. Mencair Pencairan atau Peleburan (kadang-kadang disebut fusi) adalah proses yang menghasilkan perubahan fase zat dari padat ke cair. Energi internal zat padat meningkat (biasanya karena panas) mencapai temperatur tertentu (disebut titik leleh) saat zat ini berubah menjadi cair.Benda yang telah mencair sepenuhnya disebut benda cair. Pada saat melebur zat memerlukan kalor dan saat membeku zat melepaskan kalor.Banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat pada saat melebur, di titik leburnya disebut kalor beku, sedangkan banyaknya kalor yang dilepaskan suatu zat pada saat membeku di titik bekunya disebut kalor lebur. Pada tekanan tertentu kalor lebur sama dengan kalor beku dan titik lebur sama dengan titik beku, kalor beku dan kalor lebur juga disebut kalor laten (kalor tersembunyi), yaitu kalor laten beku dan kalor laten lebur. Pada saat percobaan diperoleh suatu kesimpulan bahwa kalor yang diperlukan atau dilepas untuk melebur atau membeku sebanding dengan massanya dan tergantung jenis bendanya. Di tulis dengan persamaan : 〖Q=mL〗_ib Dengan: Q = jumlah kalor yang diperlukan atau dilepaskan pada saat melebur atau membeku (J atau kal) m = massa benda (kg atau gram) L_ib= Kalor lebur atau kalor beku (Jkg-1atau kalg-1) 2. Membeku Membeku adalah proses perubahan wujud suatu zat dari cair menjadi padat. Sebagai contoh, pada suhu tertentu air dapat membeku menjadi es. Proses membekunya suatu zat biasanya terjadi pada suhu yang rendah. Suhu ketika suatu zat cair berubah wujud menjadi padat dinamakan titik beku. Setiap benda memiliki titk beku yang berbeda-beda Titik beku merupakan sifat fisika benda yang dapat digunakan utnuk meramalkan bentuk zat pada suhu tertentu. 3. Menguap Menguap adalah proses perubahan wujud suatu zat dari bentuk cair menjadi gas atau uap. Suhu ketika suatu zat cair berubah menajdi uap disebut dengan titik uap. Ketika suatu zat cair dipanaskan pada tekanan normal (1 atm), maka pada suhu tertentu akan terlihat pada seluruh bagian zat cair timbul gelembung-gelembung yang bergerak ke atas dan kemudian pecah saat mencapai permukaan. Pada keadaan yang demikian, zat cair dikatakan mendidih. Ketika suatu zat cair mendidih, maka hampir tiap bagian zat segera berubah menjadi uap. Berdasarkan hal ini, maka titik uap sering disebut dengan titik didih. Sebagai contoh, air murni mendidih ketika mencapai suhu + 100 pada tekanan normal (1 atm), dan pada keadaan tersebut partikel-partikel air akan berubah menjadi gas. 3. Mengembun Kondensasi atau pengembunan adalah perubahan wujud benda ke wujud yang lebih padat, seperti gas (atau uap) menjadi cairan. Kondensasi terjadi ketika uap didinginkan menjadi cairan, tetapi dapat juga terjadi bila sebuah uap dikompresi(Yaitu tekanan yang ditingkatkan) menjadi cairan, atau mengalami kombinasi dari pendinginan dan kompresi. Cairan yang telah terkondensasi dari uap disebut kondensat. Pada pengembunan zat melepaskan kalor. Percobaan menunjukkan bahwa titik didih sama dengan titik embun dan kalor didih sama dengan kalor embun. Kalor yang diperlukan atau dilepas saat mendidih atau mengembun selain tergantung bendanya juga sebanding dengan massanya.Dirumuskan : 〖Q=mL〗_u Dengan Q = jumlah kalor yang diperlukan atau dilepaskan pada saat menguap atau mengembun (J atau kal) m = massa benda (kg atau gram) L_u=kalor uap atau kalor embun (Jkg-1atau kalg-1) 4. Menyublim Sublimasi adalah perubahan wujud dari padat ke gas tanpa mencair terlebih dahulu. Misalkan es yang langsung menguap tanpa mencair terlebih dahulu. Pada tekanan normal, kebanyakan benda dan zat memiliki tiga bentuk yang berbeda pada suhu yang berbeda-beda. Pada kasus ini transisi dari wujud padat ke gas membutuhkan wujud antara. Namun untuk beberapa antara, wujudnya bisa langsung berubah ke gas tanpa harus mencair. Ini bisa terjadi apabila tekanan udara pada zat tersebut terlalu rendah untuk mencegah molekul-molekul ini melepaskan diri dari wujud padat. 5. Mengkristal Desublimasi adalah proses peengkristalan dimana hal ini terjadi karena proses mengerasnya/membekunya suatu benda yang memiliki zat zat tertentu dan memiliki unsur unsur zat yang dapat memberikan warna saat mengeras dan jika dilihat seperti warna kristal. Hal ini adalah lawan dari Sublimasi.

Baca selengkapnya »

Hukum I Termodinamika pada Manusia

     Kita bisa menerapkan hukum pertama termodinamika pada manusia, hal ini bertujuan agar manusia dapat bertahan hidup, setiap makhluk hidup, baik manusia, hewan atau tumbuhan tentu saja membutuhkan energy. Kita tidak bisa belajar, jalan-jalan atau berolahraga kalau tubuh kita lemas tak berdaya karena kekurangan energy. Biasanya tubuh memperoleh energy dari makanan. Ketika menyantap makanan, kita membawa energy potensial kimia yang terkandung dalam makan ke dalam tubuh. Adanya tambahan energy dari makanan yang menyebabkan energy potensial kimia tubuh kita bertambah (  bertambah ).

Selanjutnya energy tersebut dipakai untuk melanjutkan Kerja (W). Banyak sekali bentuk kerja yang kita lakukan, olahragam jalan-jalan, belajar dan lain sebagainya. Energi yang kita peroleh dari makanan juga digunakan tubuh untuk menghasilkan sel-sel yang baru membuat dirimu bisa bertambah tinggi dan gemuk.

Baca selengkapnya »

Penerapan Hukum I Termodinamika pada proses Termodinamika

Hukum pertama termodinamika dilakukan dalam empat proses, yaitu :

1.  Proses Isotermal

Suatu sistem dapat mengalami proses termodinamika dimana terjadi perubahan-perubahan di dalam sistem tersebut. Jika proses yang terjadi berlangsung dalam suhu konstan, proses ini dinamakan proses isotermik. Karena berlangsung dalam suhu konstan, tidak terjadi perubahan energi dalam (∆U = 0) dan berdasarkan hukum I termodinamika kalor yang diberikan sama dengan usaha yang dilakukan sistem (Q = W).

Proses isotermik dapat digambarkan dalam grafik p – V di bawah ini. Usaha yang dilakukan sistem dan kalor dapat dinyatakan sebagai  :

Dimana V₂ dan V₁ adalah volume akhir dan awal gas.

Baca selengkapnya »

soal dan pembahasan termodinamika

Soal No. 1
Suatu gas memiliki volume awal 2,0 m3 dipanaskan dengan kondisi isobaris hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m3. Jika tekanan gas adalah 2 atm, tentukan usaha luar gas tersebut!
(1 atm = 1,01 x 105 Pa)

Pembahasan
Data :
V2 = 4,5 m3 
V1 = 2,0 m3 
P = 2 atm = 2,02 x 105 Pa
Isobaris → Tekanan Tetap

W = P (ΔV)
W = P(V2 − V1)
W = 2,02 x 105 (4,5 − 2,0) = 5,05 x 105 joule 

Baca selengkapnya »