1 .4.1 SistemSatuan.
Suatu sistem satuan adalah sistem besarn atau unit untuk men g- kuantifikasikan dimensi dari suatu property. Sistem satuan yang sekarang dipergunakan di seluruh dunia, termasuk Indonesia, adalah Sistem SI
(Sistem Internasional. Sistem ini menggantikan 2 sistem yang dipergunakan sebelumnya, yaitu sistemBritish dan sistem Metris.
Dalam sistem SI ada 7 macam dimensi dasar, yaitu panjang (m), masa (kg), waktu (detik), temperatur (K), arus listrik (A), satuan sinar (candela-c), dan satuan molekul (mol). Satuan gaya merupakan kombinasi dari masa dan percepatan, dan mempunyai besaran N (Newton), yang didefinisikan menurut Hukum Newton,
F = m a (1.8)
Dan 1 N adalah gaya yang diperlukan untuk memberikan percepatan sebesar 1 m/det2 pada suatu masa sebesar1 kg sehingga.
1 N = 1 kg. m/det2 (1.9)
Ukuran berat (W) adalahgaya yang ditimbulkan oleh masa m kg, dengan percepatan sebesar medan gravitasi yang terjadi (g), sebagai berikut.
Satuan W adalah Newton, sedang besar gravitasi di bumi adalah 9,807 m/det2 di permukaan laut dan semakin kecil dengan bertambahnya elevasi. Kerja yang merupakan salah satu bentuk energi, adalah gaya kali jarak dengan satuan N.m, dan disebutpula J (Joule) yaitu,
Satuan Joule juga digunakandalam dimensi energi panas, dan bia sanya ukurannyadalam kJ (kilojoule) atau MJ (Mega Joule).
1.4.2 Tekanan.
Tekanan merupakansalah satu property yang terpenting dalam thermodinamika, dan didefinisikan sebagai gaya tekan suatu fluida (cair atau gas) pada satu satuan unit luas area. Istilah tekanan pada benda padat disebut tegangan (stress). Satuan tekananadalah Pa (Pascal), yang didefinisikan sebagai,
1 Pa = 1 N/m2
Karena satuan Pascal terlalu kecil, maka dalam analisis thermodinamika seringdigunakan satua kilopascal(1 kPa = 103 Pa), atau megapascal(1
MPa = 10 6 Pa). Satuan tekanan yang cukup dikenal adalah satuan bar
(barometric ), atau atm (standardatmosphere), sebagaiberikut.
1 bar = 105 Pa = 0,1 Mpa = 100kPa
1 atm = 101. 325 Pa = 101,325 kPa = 1, 01325 bar
Pengukuran tekanan dengan menggunakan referensi tekanan nol absolut disebuttekanan absolut (ata), sedang tekananmanometer (ato) adalah tekanan relatif terhadap tekanan atmosfir. Tekanan vakum adalah tekanan dibawah 1 atm, yaitu perbedaan antara tekanan atmosfir d engan tekananabsolut, seperti ditunjukkan dalam Gambar 1.4.
sebagai berikut,
Gambar 1.4. Hubunganpengukuran beberapa jenis tekanan
Alat pengukurtekanan diatas atmosfir adalah manometer, alat pengukur tekanan vakum disebutmanometer vakum, sedang alat pengukur tekanan atmosfir disebut barometer. Terdapat banyak jenis metode pengukuran tekanan seperti pipa U, manometer pegas, atau transduser
elektronik.
1.4.3 Temperatur
Ukuran temperatur berfungsi untuk mengindikasikan adanya energi panas pada suatu benda padat, cair, atau gas. Metodenya biasanya menggunakan perubahan salah satu property suatu material karena panas, sepertipemuaian, dan sifat listrik.
Prinsip pengukurannya adalah apabila suatu alat ukur ditempelkan pada ben da yang akan diukur temperaturnya, maka akan terjadi perpindahan panas ke alat ukur sampai terjadi keadaan seimbang. Dengan demikian temperatur yang terterapada alat ukur adalah sama dengan temperatur pada benda yang diukur temperaturnya. Prinsip tersebut menghasilkan Hukum Thermodinamika Zeroth (Zeroth Law of Thermodynamics), yaitu apabiladua benda dalam keadaan seimbang thermal dengan benda ketiga maka dua benda tersebut juga dalam keadaan seimbang thermal walaupuntidak saling bersentuhan.
Dalam sistem SI satuan temperatur adalah Kelvin (K) tanpa derajad. Skala dari ukuran temperatur dalam derajad Celcius adalah sama dengan skala ukuran Kelvin, tetapi titik nol oC sama dengan 273,15
K. Titiknol oC adalah kondisies mencair pada keadaan standard atmosfir,
sedang kondisi0 K adalah kondisi nol mutlak dimana semua gerakan yang menghasilkan energi pada semua materi berhenti.
Dalam analisis thermodinamika, apabila yang dimaksudkan adalah ukuran temperatur maka yang digunakan adalah ukuran dalam K, sedang apabila analisis berhubungan dengan perbedaan temperatur maka baik ukuran oC maupuK dapat digunakan.
sumber:
Diktat TERMODINAMIKA DASAR
Oleh : Ir. Sudjito, PhD. , Ir. Saifuddin Baedoewie, Agung Sugeng W., ST., MT.