SISTEM SATUAN, TEKANAN, DAN TEMPERATUR.

1 .4.1    Sistem Satuan.

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 sistem British 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 sebesar 1 kg sehingga.

1 N = 1 kg. m/det2                                                                                                                   (1.9)

Ukuran berat (W) adalah gaya yang ditimbulkan oleh masa m kg, dengan percepatan sebesar medan gravitasi yang terjadi (g), sebagai berikut.

W = m g                                                                                         (1.10)

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 disebut pula J (Joule) yaitu,

1 J = 1 N.m                                                                                    (1.11)

Satuan Joule juga digunakan dalam dimensi energi panas, dan bia sanya ukurannya dalam kJ (kilojoule) atau MJ (Mega Joule).

 

  

1.4.2    Tekanan.

Tekanan merupakan salah 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 tekanan adalah 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 (standard atmosphere), sebagai berikut.

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 disebut tekanan absolut (ata), sedang tekanan manometer (ato) adalah  tekanan  relatif  terhadap  tekanan  atmosfir.  Tekanan  vakum adalah tekanan dibawah 1 atm, yaitu perbedaan antara tekanan atmosfir d engan tekanan absolut, seperti ditunjukkan dalam Gambar 1.4.

sebagai berikut,

Gambar 1.4. Hubungan pengukuran beberapa jenis tekanan

Alat pengukur tekanan diatas atmosfir adalah manometer, alat pengukur tekanan vakum disebut manometer 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, seperti pemuaian, 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 apabila dua 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.  Titik nol oC adalah kondisi es mencair pada keadaan standard atmosfir,

sedang kondisi 0 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 maupu K dapat digunakan.

 sumber:   

Diktat TERMODINAMIKA DASAR

Oleh : Ir. Sudjito, PhD. , Ir. Saifuddin Baedoewie, Agung Sugeng W., ST., MT.