Termodinamika memusatkan perhatiannya pada delapan besaran termodinamis atau koordinat sistem yang terangkum dalam kalimat: “Good Physicists Have Study Under Very Fine Teachers”. Good dengan huruf awal G, adalah lambang dari energi bebas Gibbs. Physicists dengan huruf awal p, adalah lambang dari tekanan. Have dengan huruf awal H, adalah lambang dari entalpi sistem. Study dengan huruf awal S, adalah lambang dari entropi sistem. Under dengan huruf awal U, adalah lambang dari energi-dalam sistem. Very dengan huruf awal V, adalah lambang volume sistem. Fine dengan huruf awal F, adalah lambang dari energi bebas Helmholtz. Terakhir kata Teachers dengan huruf awal T, adalah lambang dari temperatur sistem. Delapan koordinat sistem ini merupakan besaran-
besaran makroskopis yang melukiskan keadaan kesetimbangan sistem. Oleh karena itu, koordinat sistem sering disebut sebagai variabel keadaan sistem.
Sebagai teladan. Suatu sistem termodinamis terdiri atas N partikel gas. Dalam Termodinamika besaran makroskopis yang menggambarkan sistem ini adalah tekanan gas (p), volume gas (V), dan temperatur gas (T). Ketiga besaran ini dapat diamati dan diukur secara langsung. Misalnya, tekanan gas diukur dengan menggunakan barometer atau manometer. Volume gas diukur dengan menggunakan piknometer, dan temperatur gas dapat diukur dengan termometer.
Eksperimen menunjukkan, bahwa tekanan gas (p), volume gas (V), dan temperatur gas (T) mempunyai kaitan tertentu. Artinya, gas dapat diberi harga volume tertentu, misalnya 2 liter. Kemudian gas dipanaskan sampai temperatur tertentu, misalnya 750C, ternyata tekanan gas sudah mempunyai harga yang pasti. Secara matematis, antara p, V, dan T mempunyai hubungan fungsional: f (p, V, T) = 0. Dari hubungan empiris ini dapat dibuat ramalan- ramalan tertentu. Misalnya mengenai: koefisien muai gas, kapasitas kalor gas, energi-dalam gas, dan koordinat sistem lainnya.
Perlu diketahui, bahwa semua eksperimen menunjukkan:
1. apabila suatu sistem ada dalam keadaan setimbang termodinamis, maka setiap koordinat dapat dinyatakan sebagai fungsi dua koordinat lainnya.
2. hanya ada dua diantara kedelapan koordinat sistem yang merupakan variabel bebas sistem. 3. dalam keadaan setimbang termodinamis berlaku hubungan f (x, y, z) = 0.
Sebagai teladan. Gas dengan jumlah parrtikel sebesar N ada dalam bejana yang tidak bocor. Selama komposisi gas tidak berubah, dalam arti tidak terjadi reaksi kimiawi yang dapat mengubah jumlah partikel gas dan tidak terjadi peristiwa difusi; maka dalam eksperimen, volume dan tekanan gas dapat diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan. Ini berarti, pada volume tertentu (V), gas dapat diberi temperatur (T) berapa saja. Dapat pula, pada temperatur (T) tertentu, gas dapat diberi harga volume (V) berapa saja.
Hal ini mungkin, karena terdapat koordinat ketiga yang menyesuaikan diri, yaitu: tekanan gas (p).
Jadi, variabel keadaan gas dapat dilukiskan dalam bentuk:
implisit, f (p, V, T) = 0 …………………………….. (1.1)
eksplisit,
p = p (V, T).
V = V (p, T), dan …………………………… (1.2)
T = T (p, V).
Bentuk implisit f (p, V, T) = 0 menyatakan, bahwa antara variabel p, V, dan T ada hubungan tertentu. Oleh karena itu, hanya dua variabel di antara ketiga variabel bersifat bebas, sedangkan variabel yang ketiga merupakan variabel tak bebas atau terikat.
Bentuk eksplisit p = p (V, T) menyatakan, bahwa variabel V dan T merupakan variabel bebas dan variabel p merupakan variabel terikat. Bentuk eksplisit V = V (p, T) menyatakan, bahwa variabel p dan T merupakan variabel bebas dan variabel V merupakan variabel terikat. Demikian pula bentuk eksplisit T = T (p, V) menyatakan, bahwa variabel p dan V merupakan variabel bebas dan variabel T merupakan variabel terikat. Hubungan ketiga besaran ini ditunjukkan dalam persamaan diferensial.
Syarat Euler dan Dalil Rantai
Telah dijelaskan di atas, bahwa ada fungsi yang benar-benar ada (existing) dan ada fungsi yang benar-benar tidak ada. Jika fungsi x = x (y, z) merupakan fungsi yang benar-benar ada dan dapat didiferensialkan dengan baik (differensiable), maka urutan pendiferensialan (diferensiasi) tidak menjadi masalah. Artinya,
(∂ 2 x / ∂y ∂z) z, y = (∂ 2 x / ∂z ∂y) y, z atau
(∂M / ∂z)y = (∂N / ∂y)z . ……………………………. (1.4)
Persamaan I.4 dikenal sebagai syarat Euler.
Jadi, syarat Euler merupakan syarat yang diperlukan untuk membuktikan bahwa fungsi x = x (y, z) merupakan fungsi yang benar-benar ada. Dapat pula dinyatakan, diferensial total suatu fungsi yang benar-benar ada (yang memenuhi syarat Euler) adalah diferensial eksak.
Jika fungsi x = x (y, z), maka dx = (∂x / ∂y)z dy + (∂x / ∂z)y dz. Fungsi ini dapat dilihat sebagai fungsi y = y (x, z) dengan dy = (∂y / ∂x)z dx + (∂y / ∂z)x dz. Jika dy disubstitusikan ke dx di atas diperoleh:
dx = (∂x / ∂y)z {(∂y / ∂x)z dx + (∂y / ∂z)x dz} + (∂x / ∂z)y dz atau
dx = {(∂x / ∂y)z (∂y / ∂x)z } dx + {(∂x / ∂y)z (∂y / ∂z)x + (∂x / ∂z)y } dz yang
berlaku untuk setiap dx dan dz. Hal ini terpenuhi jika :
1. {(∂x / ∂y)z (∂y / ∂x)z } = 1 atau (∂x / ∂y)z = {1 / (∂y / ∂x)z } …………………..(1.5)
2. {(∂x / ∂y)z (∂y / ∂z)x + (∂x / ∂z)y } = 0 atau
{(∂x / ∂y)z (∂y / ∂z)x (∂z / ∂x)y} = -1 ……………………………………………(1.6)
Persamaan I.6 dikenal sebagai dalil rantai atau aturan rantai atau “chine rule”.
Dalam Termodinamika konsep diferensial total, diferensial parsial, diferensial eksak, dan diferensial tak eksak sangat diperlukan. Pemaknaan dari keempat bentuk diferensial ini sangat bergantung pada keaadaan sistem, koordinat sistem, atau variabel sistem termodinamis. Oleh karena itu, Mahasiswa harus faham benar mengenai pengertian-pengertian dan pemaknaan diferensial dalam Termodinamika.
Jumat, 01 Mei 2015
siklus carnot
Berikut urutan keempat langkah proses yang terjadi pada siklus Carnot yakni :
Pada langkah pertama, gas mengalami Ekspansi isotermal reversibel. Reservoir suhu tinggi menyentuh dasar silinder dan sejumlah beban diatas piston dikurangi. Selama proses ini berlangsung,Temperatur sistem tidak berubah, namun volumesistem bertambah. Dari keadaan 1 ke keadaan 2 , sejumlah kalor dipindahkan dari reservoir suhu tinggi ke dalam gas.
Pada langkah kedua, gas berubah dari keadaan 2 ke keadaan 3 dan mengalami proses Ekspansi adiabatis reversibel. Selama proses ini berlangsung, tidak ada kalor yang yang keluar atau masuk kedalam sistem. Tekanan gas diturunkan dengan mengurangi beban yang ada diatas piston. Akibatnya, Temperatur sistem akan turun dan volumenya bertambah.
Pada langkah ketiga, keadaan gas berubah dari keadaan 3 ke keadaan 4 dan mengalami proses Kompresi isotermal reversibel. Pada langkah ini, reservoir suhu rendah menyentuh dasar silinder dan jumlah beban diatas piston bertambah. Akibatnya tekanan sistem meningkat, temperatur tetap, dan volume sistem menurun. Dari keadaan 3 ke keadaan 4 sejumlah kalor dipindahkan dari gas ke reservoir suhu rendah untuk menjaga temperatur sistem agar tidak berubah.
Pada langkah keempat, gas mengalami proses Kompresi adiabatis reversibel dan keadaannya berubah dari keadaaan 4 ke keadaan 1. Jumlah beban diatas piston bertambah. Selama proses ini berlangsung, tidak ada kalor yang yang keluar atau masuk kedalam sistem, tekanan sistem meningkat, dan volumenya bekurang.
Siklus carnot merupakan dasar dari mesin ideal yaitu mesin yang memiliki
efesiensi tertinggi yang selanjutnya disebut mesin carnot .Proses siklus
carnot menerima kalor Q1 dari reservoir bersuhu tinggi T1 dan melepas
kalor Q2 ke reservoir bersuhu rendah T2.Maka usaha yang dilakukan sistem menurut hukum 1 termodinamika adalah sebagai berikut :
Q = ∆U + W
Q1- Q2 =0 +W
W =Q1 –Q2
Pada langkah pertama, gas mengalami Ekspansi isotermal reversibel. Reservoir suhu tinggi menyentuh dasar silinder dan sejumlah beban diatas piston dikurangi. Selama proses ini berlangsung,Temperatur sistem tidak berubah, namun volumesistem bertambah. Dari keadaan 1 ke keadaan 2 , sejumlah kalor dipindahkan dari reservoir suhu tinggi ke dalam gas.
Pada langkah kedua, gas berubah dari keadaan 2 ke keadaan 3 dan mengalami proses Ekspansi adiabatis reversibel. Selama proses ini berlangsung, tidak ada kalor yang yang keluar atau masuk kedalam sistem. Tekanan gas diturunkan dengan mengurangi beban yang ada diatas piston. Akibatnya, Temperatur sistem akan turun dan volumenya bertambah.
Pada langkah ketiga, keadaan gas berubah dari keadaan 3 ke keadaan 4 dan mengalami proses Kompresi isotermal reversibel. Pada langkah ini, reservoir suhu rendah menyentuh dasar silinder dan jumlah beban diatas piston bertambah. Akibatnya tekanan sistem meningkat, temperatur tetap, dan volume sistem menurun. Dari keadaan 3 ke keadaan 4 sejumlah kalor dipindahkan dari gas ke reservoir suhu rendah untuk menjaga temperatur sistem agar tidak berubah.
Pada langkah keempat, gas mengalami proses Kompresi adiabatis reversibel dan keadaannya berubah dari keadaaan 4 ke keadaan 1. Jumlah beban diatas piston bertambah. Selama proses ini berlangsung, tidak ada kalor yang yang keluar atau masuk kedalam sistem, tekanan sistem meningkat, dan volumenya bekurang.
Siklus carnot merupakan dasar dari mesin ideal yaitu mesin yang memiliki
efesiensi tertinggi yang selanjutnya disebut mesin carnot .Proses siklus
carnot menerima kalor Q1 dari reservoir bersuhu tinggi T1 dan melepas
kalor Q2 ke reservoir bersuhu rendah T2.Maka usaha yang dilakukan sistem menurut hukum 1 termodinamika adalah sebagai berikut :
Q = ∆U + W
Q1- Q2 =0 +W
W =Q1 –Q2
siklus PLTU
Sebuah pembangkit listrik jika dilihat dari bahan baku untuk memproduksinya, maka Pembangkit Listrik Tenaga Uap bisa dikatakan pembangkit yang berbahan baku Air. Kenapa tidak UAP? Uap disini hanya sebagai tenaga pemutar turbin, sementara untuk menghasilkan uap dalam jumlah tertentu diperlukan air. Menariknya didalam PLTU terdapat proses yang terus menerus berlangsung dan berulang-ulang. Prosesnya antara air menjadi uap kemudian uap kembali menjadi air dan seterusnya. Proses inilah yang dimaksud dengan Siklus PLTU.
Air yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut Air Demin (Demineralized), yakni air yang mempunyai kadar conductivity (kemampuan untuk menghantarkan listrik) sebesar 0.2 us (mikro siemen). Sebagai perbandingan air mineral yang kita minum sehari-hari mempunyai kadar conductivity sekitar 100 – 200 us. Untuk mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya dilengkapi dengan Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk memproduksi air demin ini.
Secara sederhana bagaimana siklus PLTU itu bisa dilihat ketika proses memasak air. Mula-mula air ditampung dalam tempat memasak dan kemudian diberi panas dari sumbu api yang menyala dibawahnya. Akibat pembakaran menimbulkan air terus mengalami kenaikan suhu sampai pada batas titik didihnya. Karena pembakaran terus berlanjut maka air yang dimasak melampaui titik didihnya sampai timbul uap panas. Uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.
Secara sederhana, siklus PLTU digambarkan sebagai berikut :
Siklus PLTU
Pertama-tama air demin ini berada disebuah tempat bernama Hotwell.
Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju LP Heater (Low Pressure Heater) yang pungsinya untuk menghangatkan tahap pertama. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Selanjutnya air mengalir masuk ke Deaerator.
Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Bisa pula dikatakan deaerator memiliki pungsi untuk menghilangkan buble/balon yang biasa terdapat pada permukaan air. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP Heater. Letak dearator berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5 dari 7 lantai yang ada.
Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump/BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti drum, tetapi drum berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.
Sebelum masuk ke Boiler untuk “direbus”, lagi-lagi air mengalami beberapa proses pemanasan di HP Heater (High Pressure Heater). Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada dilantai atas.
Didalam Boiler inilah terjadi proses memasak air untuk menghasilkan uap. Proses ini memerlukan api yang pada umumnya menggunakan batubara sebagai bahan dasar pembakaran dengan dibantu oleh udara dari FD Fan (Force Draft Fan) dan pelumas yang berasal dari Fuel Oil tank.
Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak, minyak dan gas atau istilahnya dual firing dan batubara.
Sedangkan udara diproduksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.
Kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.
Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.
Ketika Turbin berhasil berputar berputar maka secara otomastis generator akan berputar, karena antara turbin dan generator berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik.
Pada generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan beda potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi listrik.
Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.
Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell.
Siklus PLTU ini adalah siklus tertutup (close cycle) yang idealnya tidak memerlukan lagi air jika memang kondisinya sudah mencukupi. Tetapi kenyataannya masih diperlukan banyak air penambah setiap hari. Hal ini mengindikasikan banyak sekali kebocoran di pipa-pipa saluran air maupun uap di dalam sebuah PLTU.
Untuk menjaga siklus tetap berjalan, maka untuk menutupi kekurangan air dalam siklus akibat kebocoran, hotwell selalu ditambah air sesuai kebutuhannya dari air yang berasal dari demineralized tank.
Berikut adalah gambaran siklus PLTU secara lengkap. (Klik pada gambar untuk memperjelas).
Air yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut Air Demin (Demineralized), yakni air yang mempunyai kadar conductivity (kemampuan untuk menghantarkan listrik) sebesar 0.2 us (mikro siemen). Sebagai perbandingan air mineral yang kita minum sehari-hari mempunyai kadar conductivity sekitar 100 – 200 us. Untuk mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya dilengkapi dengan Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk memproduksi air demin ini.
Secara sederhana bagaimana siklus PLTU itu bisa dilihat ketika proses memasak air. Mula-mula air ditampung dalam tempat memasak dan kemudian diberi panas dari sumbu api yang menyala dibawahnya. Akibat pembakaran menimbulkan air terus mengalami kenaikan suhu sampai pada batas titik didihnya. Karena pembakaran terus berlanjut maka air yang dimasak melampaui titik didihnya sampai timbul uap panas. Uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.
Secara sederhana, siklus PLTU digambarkan sebagai berikut :
Siklus PLTU
Pertama-tama air demin ini berada disebuah tempat bernama Hotwell.
Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju LP Heater (Low Pressure Heater) yang pungsinya untuk menghangatkan tahap pertama. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Selanjutnya air mengalir masuk ke Deaerator.
Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Bisa pula dikatakan deaerator memiliki pungsi untuk menghilangkan buble/balon yang biasa terdapat pada permukaan air. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP Heater. Letak dearator berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5 dari 7 lantai yang ada.
Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump/BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti drum, tetapi drum berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.
Sebelum masuk ke Boiler untuk “direbus”, lagi-lagi air mengalami beberapa proses pemanasan di HP Heater (High Pressure Heater). Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada dilantai atas.
Didalam Boiler inilah terjadi proses memasak air untuk menghasilkan uap. Proses ini memerlukan api yang pada umumnya menggunakan batubara sebagai bahan dasar pembakaran dengan dibantu oleh udara dari FD Fan (Force Draft Fan) dan pelumas yang berasal dari Fuel Oil tank.
Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak, minyak dan gas atau istilahnya dual firing dan batubara.
Sedangkan udara diproduksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.
Kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.
Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.
Ketika Turbin berhasil berputar berputar maka secara otomastis generator akan berputar, karena antara turbin dan generator berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik.
Pada generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan beda potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi listrik.
Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.
Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell.
Siklus PLTU ini adalah siklus tertutup (close cycle) yang idealnya tidak memerlukan lagi air jika memang kondisinya sudah mencukupi. Tetapi kenyataannya masih diperlukan banyak air penambah setiap hari. Hal ini mengindikasikan banyak sekali kebocoran di pipa-pipa saluran air maupun uap di dalam sebuah PLTU.
Untuk menjaga siklus tetap berjalan, maka untuk menutupi kekurangan air dalam siklus akibat kebocoran, hotwell selalu ditambah air sesuai kebutuhannya dari air yang berasal dari demineralized tank.
Berikut adalah gambaran siklus PLTU secara lengkap. (Klik pada gambar untuk memperjelas).
kenapa udara di puncak itu dingin ? ini sebabnya...
Sering orang merasa heran, mengapa udara di puncak gunung sangat dingin meskipun pada tengah hari saat matahari ada di gunung itu.
Menurut logika orang itu, mestinya semakin dekat ke matahari kita akan merasa semakin panas. Benarkah logikanya? Apakah dengan naik ke puncak gunung kita mendekati matahari secara signifikan?
ada penjelasan ilmiah untuk itu.
laju penurunan suhu di troposfer (lapisan atmosfer bagian bawah atau yang kita kenal udara sekitar kita) mengikuti laju yang kita kenal dengan laju penurunan lapse rate dimana makin tinggi ketinggian suatu tempat
maka suhu udara akan turun.
ada persamaan matematis untuk itu yang mengikuti persamaan gas ideal dimana:
PV = RT
P merupakan tekanan,
V adalah volume spesifik,
R adalah tetapan gas dan
T adalah temperatur
selain itu untuk gas ideal (disini kita mengasumsikan atmosfer sebagai gas ideal) juga berlaku ketentuan bahwa laju penurunan tekanan berbanding lurus dengan laju penurunan suhu. sehingga ketika kita ke tempat yang tinggi tekanan udara semakin rendah sehingga suhu udara pun menurun. Itulah salah satu hal yang menyebabkan di pegunungan suhu udara lebih dingin dari suhu di dekat laut. sebenarnya adalah benar bahwa daerah di pegunungan menerima radiasi matahari yang lebih banyak tetapi radiasi matahari yang diterima lebih banyak digunakan untuk transfer energi/panas laten.
coba kamu perhatikan di pegunungan dan daerah yang bukan pegunungan, lebih banyak tanaman di pegunungan atau daerah datar? tentu lebih banyak pegunungan. sebagian besar radiasi matahari lebih banyak diabsorpsi untuk pertumbuhan tanaman dan digunakan untuk proses transpirasi (pelepasan molekul air oleh tanaman ke atmosfer). Inilah juga yang menyebabkan suhu udara jadi lebih rendah karena transfer energi yang digunakan untuk meningkatkan suhu lebih banyak digunakan untuk transpirasi dan evaporasi (penguapan air dari tanah dan badan-badan air: danau, sungai dsb)
Untuk lebih jelasnya,temperatur udara adalah tingkat atau derajat panas dari kegiatan molekul dalam atmosfer yang dinyatakan dengan skala Celcius, Fahrenheit, atau skala Reamur.
Perlu diketahui bahwa suhu udara antara daerah satu dengan daerah lain sangat berbeda. hal ini sangat dipengaruhi oleh hal-hal tersebut.
a). Sudut Datangnya Sinar Matahari
Sudut datang sinar matahari terkecil terjadi pada pagi dan sore hari, sedangkan sudut terbesar pada waktu siang hari tepatnya pukul 12.00 siang. Sudut datangnya sinar matahari yaitu sudut yang dibentuk oleh sinar matahari dan suatu bidang di permukaan bumi. Semakin besar sudut datangnya sinar matahari, maka semakin tegak datangnya sinar sehingga suhu yang diterima bumi semakin tinggi. Sebaliknya, semakin kecil sudut datangnya sinar matahari, berarti semakin miring datangnya sinar dan suhu yang diterima bumi semakin rendah.
b). Tinggi Rendahnya Tempat
Semakin tinggi kedudukan suatu tempat, temperatur udara di tempat tersebut akan semakin rendah, begitu juga sebaliknya semakin rendah kedudukan suatu tempat, temperatur udara akan semakin tinggi. Perbedaan temperatur udara yang disebabkan adanya perbedaan tinggi rendah suatu daerah disebut amplitudo. Alat yang digunakan untuk mengatur tekanan udara dinamakan termometer. Garis khayal yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tekanan udara sama disebut Garis isotherm. Salah satu sifat khas udara yaitu bila kita naik 100 meter, suhu udara akan turun 0,6 °C. Di Indonesia suhu rata-rata tahunan pada ketinggian 0 meter adalah 26 °C. Misal, suatu daerah dengan ketinggian 5.000 m di atas permukaan laut suhunya adalah 26 °C × -0,6 °C = -4 °C, jadi suhu udara di daerah tersebut adalah -4 °C. Perbedaan temperatur tinggi rendahnya suatu daerah dinamakan derajat geotermis. Suhu udara rata-rata tahunan pada setiap wilayah di Indonesia berbeda-beda sesuai dengan tinggi rendahnya tempat tersebut dari permukaan laut.
c). Angin dan Arus Laut
Angin dan arus laut mempunyai pengaruh terhadap temperatur udara. Misalnya, angin dan arus dari daerah yang dingin, akan menyebabkan daerah yang dilalui angin tersebut juga akan menjadi dingin.
d). Lamanya Penyinaran
Lamanya penyinaran matahari pada suatu tempat tergantung dari letak garis lintangnya. Semakin rendah letak garis lintangnya maka semakin lama daerah tersebut mendapatkan sinar matahari dan suhu udaranya semakin tinggi.
Sebaliknya, semakin tinggi letak garis lintang maka intensitas penyinaran matahari semakin kecil sehingga suhu udaranya semakin rendah. Indonesia yang terletak di daerah lintang rendah (6 °LU – 11 °LS) mendapatkan penyinaran matahari relatif lebih lama sehingga suhu rata-rata hariannya cukup tinggi.
e). Awan
Awan merupakan penghalang pancaran sinar matahari ke bumi. Jika suatu daerah terjadi awan (mendung) maka panas yang diterima bumi relatif sedikit, hal ini disebabkan sinar matahari tertutup oleh awan dan kemampuan awan menyerap panas matahari. Permukaan daratan lebih cepat menerima panas dan cepat pula melepaskan panas, sedangkan permukaan lautan lebih lambat menerima panas dan lambat pula melepaskan panas. Apabila udara pada siang hari diselimuti oleh awan, maka temperatur udara pada malam hari akan semakin dingin.
mau mengukur pemasan gelobal ?
Hasil pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal 1896, para ilmuwan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosilakan mengubah komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan suhu rata-rata global.Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai.
Hasil pengukurannya menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksidadi atmosfer. Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para ilmuwan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Suhu terus bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya. Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya.
Stasiun cuaca pada awalnya, terletak dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran suhu akan dipengaruhi oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada 70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnyapermukaan Bumi benar-benar terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling panas.
Dalam laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa suhu udara global telah meningkat 0,6 derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan tersebut terutama disebabkan oleh aktivitas manusia yang menambahgas-gas rumah kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan suhu rata-rata global akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfertidak bertambah lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. Karbon dioksidaakan tetap berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu menyerapnya kembali.[15]
Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi, konsentrasikarbon dioksida di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya, akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia akan menghadapi masalah ini dengan risiko populasi yang sangat besar.
Keracunan AC taksi, sopir dan 3 penumpang pingsan dalam mobil
Merdeka.com - Agaknya masyarakat perlu mewaspadai penggunaan AC di mobil-mobil. Sebab, bisa jadi mesin pendingin ini mengandung racun mematikan. Seperti yang terjadi di Jalan A Yani, Surabaya, Jawa Timur, Jumat petang (20/2).
Tiga penumpang Taksi Bosowa dan sopirnya 'mabuk' tak sadarkan diri. Diduga, keempat orang itu keracunan karena menghirup udara dingin dari AC dalam mobil.
Akibatnya, tiga penumpang taksi yang merupakan warga Penggulunan, Candi, Sidoarjo, yaitu Sulaiman (48), Siti Romlah (50) dan Sulhan (53), terpaksa dilarikan ke rumah sakit setempat.
Sementara si sopir taksi, Wimpie Pratondo (40), warga Puri, Kali Tengah, karena kondisinya lebih parah dari tiga penumpangnya terpaksa dirujuk ke RSUD dr Soetomo, Surabaya.
Peristiwa nahas ini sendiri bermula, ketika Sulaiman yang baru sembuh dari sakitnya setelah dirawat di RSUD dr Sotomo, hendak pulang ke rumahnya di Candi, Sidoarjo. Sulaiman pulang bersama dua kerabatnya, Siti Romlah dan Sulhan, dengan mengendarai taksi yang dikemudikan Pratondo.
Namun, dalam perjalanan menuju Candi, atau tepatnya di lampu merah Jalan A Yani, Surabaya, taksi yang dikemudikan Pratondo itu berhenti. "Saat lampu merah, taksi ini memang berhenti, tapi setelah lampu hijau, kok masih berhenti. Padahal kondisi jalan lagi macet-macetnya," terang salah satu saksi mata di TKP, Dio Iriawan.
Lantaran jalanan macet, dan taksi tersebut tak juga bergerak, sejumlah pengguna jalan mulai kesal dan menyalakan klakson. Bahkan sebagian ada yang turun bermaksud memaki si pengemudi.
Namun niat itu dibatalkan. "Karena saat dilihat di dalam taksi, sopir dan tiga penumpangnya tak sadarkan diri dengan kondisi mulut berbusa," kata Dio lagi.
Dan karena kondisi emergency, para pengguna jalan menolong dengan memecah kaca pintu taksi yang terkunci. Selanjutnya, sopir dan penumpangnya langsung dievakuasi ke rumah sakit terdekat. Namun karena kondisi sopir taksi dan penumpangnya cukup kritis, keempatnya dirujuk ke RSUD dr Soetomo.
Dikonfirmasi terkait peristiwa ini, pihak RSUD dr Soetomo membenarkan telah menerima empat pasien, yang diduga keracunan AC. Dan hingga pukul 19.00 WIB, tiga penumpang taksi belum sadarkan diri, sedang sopirnya mendapatkan penanganan serius oleh tim dokter di Ruang ICU.
"Memang benar, kami baru menerima empat pasien rujukan dari RSI (Rumah Sakit Islam). Saat ini, satu pasien berada di ICU dan tiga lainnya di IGD. Soal penyebabnya, kami belum dapat memastikan, karena masih dalam penanganan. Tapi, diduga keracunan AC di taksi yang mereka tumpangi," terang Supervisi IGD RSUD dr Soetomo, Jajuk Retnowati.
Tiga penumpang Taksi Bosowa dan sopirnya 'mabuk' tak sadarkan diri. Diduga, keempat orang itu keracunan karena menghirup udara dingin dari AC dalam mobil.
Akibatnya, tiga penumpang taksi yang merupakan warga Penggulunan, Candi, Sidoarjo, yaitu Sulaiman (48), Siti Romlah (50) dan Sulhan (53), terpaksa dilarikan ke rumah sakit setempat.
Sementara si sopir taksi, Wimpie Pratondo (40), warga Puri, Kali Tengah, karena kondisinya lebih parah dari tiga penumpangnya terpaksa dirujuk ke RSUD dr Soetomo, Surabaya.
Peristiwa nahas ini sendiri bermula, ketika Sulaiman yang baru sembuh dari sakitnya setelah dirawat di RSUD dr Sotomo, hendak pulang ke rumahnya di Candi, Sidoarjo. Sulaiman pulang bersama dua kerabatnya, Siti Romlah dan Sulhan, dengan mengendarai taksi yang dikemudikan Pratondo.
Namun, dalam perjalanan menuju Candi, atau tepatnya di lampu merah Jalan A Yani, Surabaya, taksi yang dikemudikan Pratondo itu berhenti. "Saat lampu merah, taksi ini memang berhenti, tapi setelah lampu hijau, kok masih berhenti. Padahal kondisi jalan lagi macet-macetnya," terang salah satu saksi mata di TKP, Dio Iriawan.
Lantaran jalanan macet, dan taksi tersebut tak juga bergerak, sejumlah pengguna jalan mulai kesal dan menyalakan klakson. Bahkan sebagian ada yang turun bermaksud memaki si pengemudi.
Namun niat itu dibatalkan. "Karena saat dilihat di dalam taksi, sopir dan tiga penumpangnya tak sadarkan diri dengan kondisi mulut berbusa," kata Dio lagi.
Dan karena kondisi emergency, para pengguna jalan menolong dengan memecah kaca pintu taksi yang terkunci. Selanjutnya, sopir dan penumpangnya langsung dievakuasi ke rumah sakit terdekat. Namun karena kondisi sopir taksi dan penumpangnya cukup kritis, keempatnya dirujuk ke RSUD dr Soetomo.
Dikonfirmasi terkait peristiwa ini, pihak RSUD dr Soetomo membenarkan telah menerima empat pasien, yang diduga keracunan AC. Dan hingga pukul 19.00 WIB, tiga penumpang taksi belum sadarkan diri, sedang sopirnya mendapatkan penanganan serius oleh tim dokter di Ruang ICU.
"Memang benar, kami baru menerima empat pasien rujukan dari RSI (Rumah Sakit Islam). Saat ini, satu pasien berada di ICU dan tiga lainnya di IGD. Soal penyebabnya, kami belum dapat memastikan, karena masih dalam penanganan. Tapi, diduga keracunan AC di taksi yang mereka tumpangi," terang Supervisi IGD RSUD dr Soetomo, Jajuk Retnowati.
Tekan Subsidi Listrik, Pemerintah Terapkan Pengaturan Target Kinerja PLN
Metrotvnews.com, Jakarta: Pemerintah mengembangkan Performance Based Regulatory (PBR) pengaturan target performance untuk menekan subsidi listrik pada tahun anggaran 2015 sehingga tidak lagi menggunakan metode biaya pokok produksi (BPP).
Pengaturan target performance ini diterapkan agar PLN dapat meningkatkan efisiensi, memperbaiki kualitas
pelayanan, dan menurunkan biaya produksi. Jika PLN bisa mencapai ketiganya maka akan ada reward.
Berdasarkan data Badan Kebijakan Fiskal Kementerian Keuangan, model pemberian subsidi listrik membuat PT Perusahaan Listrik Negara (Persero) (PLN) tidak terpacu menjalankan penghematan biaya operasional. Bahkan, Setiap ada kenaikan penjualan Rp100 per Kilowatt Hour (KwH), EBITDA perseroan malah naik Rp2,5 triliun.
"Artinya kalau terjadi kenaikan BPP, kalau dibiarkan subsidi listrik terus naik,” kata Kepala Pusat Pengelolaan Risiko Fiskal BKF Freddy R. Saragih dalam keempatan Journalist Class di Hotel Mandarin, Jakarta Pusat, Selasa (22/7/2014).
Menurut Freddy, sistem ini sebenarnya sudah disepakati dalam rapat bersama Wakil Presiden Boediono pada tahun lalu. Namun, baru bisa diterapkan pada tahun depan. "Ini sesuai rapat di kantor Wakil Presiden dalam membahas target service level agreement kelistrikan," ujarnya.
Mekanisme pemberian subsidi yang berbeda tersebut telah dipakai di banyak negara, misalnya Inggris, Spanyol, dan Perancis. Di ASEAN, Malaysia, Thailand, dan Filipina juga sudah memakai PBR kepada perusahaan penyedia listrik di negara masing-masing.
Untuk itu, kata Freddy agar terciptanya keefesienan listrik dan biaya maka PLN harus melakukan empat hal yakni adanya pengurangan heat rate/tara kalor di pembangkit, biaya operasi bukan bahan bakar, serta ada peningkatan penghematan secara keseluruhan.
"PBR ini tujuannya ada kesepakatan antara pemerintah dan PLN, bahwa PLN harus meningkatkan efisiensi, memperbaiki kualitas pelayanan, dan menurunkan biaya produksinya,” kata Freddy.
Sehingga, subsidi tahunan listrik, akan dipatok tetap, sesuai kesepakatan pemerintah dan PLN terkait kebutuhan pendapatan operasi.
Berbeda dengan kondisi saat ini, kenaikan subsidi listrik biasanya terjadi seiring kenaikan bahan bakar. Dalam APBN-P 2014, subsidi listrik mencapai Rp107,1 triliun. Naik dari nominal awal sebesar Rp103,8 triliun.
Kepala Divisi Keuangan Korporasi PLN Rawan Insani mengakui, sistem subsidi anyar akan memaksa BUMN listrik itu bekerja lebih keras. Dia berharap pemerintah bisa menetapkan target efisiensi yang masuk akal.
Misalnya, efisiensi pembangkit diharapkan tidak disamaratakan. Sebab, sebagian pembangkit listrik PLN sudah berusia puluhan tahun, sehingga efektivitasnya tidak sama dengan mesin yang baru.
“Tentu pemerintah tidak akan membuat target yang dari langit, pasti ada perhitungan industri normal berapa, PLN juga akan menyampaikan PLN di lapangan seperti ini,” ucapnya.
wid
Pengaturan target performance ini diterapkan agar PLN dapat meningkatkan efisiensi, memperbaiki kualitas
pelayanan, dan menurunkan biaya produksi. Jika PLN bisa mencapai ketiganya maka akan ada reward.
Berdasarkan data Badan Kebijakan Fiskal Kementerian Keuangan, model pemberian subsidi listrik membuat PT Perusahaan Listrik Negara (Persero) (PLN) tidak terpacu menjalankan penghematan biaya operasional. Bahkan, Setiap ada kenaikan penjualan Rp100 per Kilowatt Hour (KwH), EBITDA perseroan malah naik Rp2,5 triliun.
"Artinya kalau terjadi kenaikan BPP, kalau dibiarkan subsidi listrik terus naik,” kata Kepala Pusat Pengelolaan Risiko Fiskal BKF Freddy R. Saragih dalam keempatan Journalist Class di Hotel Mandarin, Jakarta Pusat, Selasa (22/7/2014).
Menurut Freddy, sistem ini sebenarnya sudah disepakati dalam rapat bersama Wakil Presiden Boediono pada tahun lalu. Namun, baru bisa diterapkan pada tahun depan. "Ini sesuai rapat di kantor Wakil Presiden dalam membahas target service level agreement kelistrikan," ujarnya.
Mekanisme pemberian subsidi yang berbeda tersebut telah dipakai di banyak negara, misalnya Inggris, Spanyol, dan Perancis. Di ASEAN, Malaysia, Thailand, dan Filipina juga sudah memakai PBR kepada perusahaan penyedia listrik di negara masing-masing.
Untuk itu, kata Freddy agar terciptanya keefesienan listrik dan biaya maka PLN harus melakukan empat hal yakni adanya pengurangan heat rate/tara kalor di pembangkit, biaya operasi bukan bahan bakar, serta ada peningkatan penghematan secara keseluruhan.
"PBR ini tujuannya ada kesepakatan antara pemerintah dan PLN, bahwa PLN harus meningkatkan efisiensi, memperbaiki kualitas pelayanan, dan menurunkan biaya produksinya,” kata Freddy.
Sehingga, subsidi tahunan listrik, akan dipatok tetap, sesuai kesepakatan pemerintah dan PLN terkait kebutuhan pendapatan operasi.
Berbeda dengan kondisi saat ini, kenaikan subsidi listrik biasanya terjadi seiring kenaikan bahan bakar. Dalam APBN-P 2014, subsidi listrik mencapai Rp107,1 triliun. Naik dari nominal awal sebesar Rp103,8 triliun.
Kepala Divisi Keuangan Korporasi PLN Rawan Insani mengakui, sistem subsidi anyar akan memaksa BUMN listrik itu bekerja lebih keras. Dia berharap pemerintah bisa menetapkan target efisiensi yang masuk akal.
Misalnya, efisiensi pembangkit diharapkan tidak disamaratakan. Sebab, sebagian pembangkit listrik PLN sudah berusia puluhan tahun, sehingga efektivitasnya tidak sama dengan mesin yang baru.
“Tentu pemerintah tidak akan membuat target yang dari langit, pasti ada perhitungan industri normal berapa, PLN juga akan menyampaikan PLN di lapangan seperti ini,” ucapnya.
wid
BAGAIMANA KACA BISA TERBENTUK ?
Dari segi fisika kaca adalah zat cair lewat dingin yang tegar dan tidak mempunyai titik cair tertentu serta mempunyai viskositas cukup tinggi sehingga tidak megalami kristalisasi. Di pihak lain dari segi kimia, kaca adalah gabungan berbagai oksida anorganik yang tak mudah menguap, yang di hasilkan dari dekomposisisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali tanah, pasir serta berbagia penyusun lainnya sehingga menghasilkan produk yang mengahasilkan struktur atom yang acak. Kaca adalah pruduk yang mengalami vitrifikasisempurna, atau setidak-tidaknya produk yang mengandung amat sedikit bahan nonvitreodalam keadaan suspensi.
Kaca banyak sekali di gunakan dalam sifat-fatnya yang khas, yaitu transparan, tahan terhadap serangan kimia, efektif sebagai isolator listrik, dan mampu menahan vacum. Tetapi kaca adalah bahan yang rapuh dan secara khas mempunyai kekuatan kompresi lebih tinggi dari kekuatan tariknya. Dewasa ini ada sekitar 800 macam kaca yang di hasilkan ada yang dengan keunggulan pada satu sifat tertentu, dan ada pula yang lebih mementingkan keseimbangan pada seperangkat sifat tertentu.
1
Sebagaimana halnya dengan bahan-bahan yang sangat banyak di gunakan dalam peradaban modern, riwayat penemuan kaca tidaklah jelas sama sekali. Salah satu rujukan yang paling tua mengenai bahan ini di buat oleh pliny, yang menceritakan bagaimana pedagang-pedagang Phonesia purba menemukan kaca tatkala memasak makanan. Periuk yang di gunakannya secar tidak sengaja di letakan di atas massa trona di suatu pantai, penyatuan yang terjadi antara pasir dan alkali menarik perhatian dan orang kemudian berusaha menirunya.
Pada tahun 1914, di Belgia di kembangkan proses fourcault yang menarik kaca plat secara kontinyu. Selama 50 tahun berikutnya, para insinyur dan ilmuwan telah berhasil berbagai modifikasi terhadap proses penarikan kaca dengan tujuan untuk memperkecil distorsi optik kaca lembaran (kaca jendela) dan menurunkan biaya pembuatan kaca lembaran gosok dan poles.
Bermacam-macam mesin otomatis di ciptakan pula untuk mempercepat produksi botol, bola lampu dan sebagainya. Akibatnya, industri kaca dewasa ini telah tumbuh menjadi suatu industri yang sangat terspesialisasi.
BAGAIMANA BISA TERJADI PELEBURAN ?
Tanur kaca dapat di klasifikasikan sebagai tanur periuk dan tanur tanki. Tanur periuk (pot furnace),
dengan kapasitas sekitar 2 t atau kurang dapt di gunakan secara
menguntungkana untuk membuat kaca khusus dalam jumlah kecil di mana
tumpak cair itu harus di lindungi terhadap hasil pembakaran. Tanur ini
digunakann dalam pembuatan kaca optik dan kaca seni melalui proses
cetak. Periuknya sebetulnya ialah suatu cawan yang terbuat dari lempung
pilihan atau platina. Sulit sekali melebur kaca didalm bejana ini tanpa
produknya terkontaminasi atau tanpa sebagian bejana itu sendiri meleleh,
keculai biola bejana itu terbuat dari bejana platina.
dengan kapasitas sekitar 2 t atau kurang dapt di gunakan secara
menguntungkana untuk membuat kaca khusus dalam jumlah kecil di mana
tumpak cair itu harus di lindungi terhadap hasil pembakaran. Tanur ini
digunakann dalam pembuatan kaca optik dan kaca seni melalui proses
cetak. Periuknya sebetulnya ialah suatu cawan yang terbuat dari lempung
pilihan atau platina. Sulit sekali melebur kaca didalm bejana ini tanpa
produknya terkontaminasi atau tanpa sebagian bejana itu sendiri meleleh,
keculai biola bejana itu terbuat dari bejana platina.
Dalam tanur tanki (tank furnace), bahan tumpak itu dimuat ke satu ujung suatu tanki besar
yang di muat ke sutu ujung suatu tanki besar yang terbuat dari
blok-blok reflaktor, di antaranya ada yang berukuran 38 X 9 X 1,5 m
dengan kapasitas kaca cair sebesar 1350 t. Kaca itu membentuk kolam di
dasar tanur itu, sedang nyala api menjilat berganti darti satu sisi ke
sisi lain. Kaca halusan (fined glass)
di kerjakan dari ujung lain tanki itu, operasinya kontinyu. Dalam
t5anur jenis ini, sebagaimana juga dalam tanki periuk, dindingnya
mengalami korosi karena kaca panas, kulaitas panas dan umur tanki
bergantung pada kualitas blok kontruksi. Karena itu, perhatian biasanya
di tujukan pada reflaktori tanur kaca.
yang di muat ke sutu ujung suatu tanki besar yang terbuat dari
blok-blok reflaktor, di antaranya ada yang berukuran 38 X 9 X 1,5 m
dengan kapasitas kaca cair sebesar 1350 t. Kaca itu membentuk kolam di
dasar tanur itu, sedang nyala api menjilat berganti darti satu sisi ke
sisi lain. Kaca halusan (fined glass)
di kerjakan dari ujung lain tanki itu, operasinya kontinyu. Dalam
t5anur jenis ini, sebagaimana juga dalam tanki periuk, dindingnya
mengalami korosi karena kaca panas, kulaitas panas dan umur tanki
bergantung pada kualitas blok kontruksi. Karena itu, perhatian biasanya
di tujukan pada reflaktori tanur kaca.
Tanur tanki kecil disebut tanki harian (day tank)
dan berisi persediaaan kaca cair untuk satu hari sebanyak 1 t sampai 10
t. Tanki ini di panasi secara elektrotermal atau dengan gas.
dan berisi persediaaan kaca cair untuk satu hari sebanyak 1 t sampai 10
t. Tanki ini di panasi secara elektrotermal atau dengan gas.
Tanur-tanur yang disebautkan di atas adalah tergolong tanur regenerasi (regenerative furnace)
dan beroperasi dalam dua siklus dengan dua perangkat ruang berisis
susunan bata rongga. Gas nyala setelah memberiakan kalornya pada waktu
melalui tanur berisi akca cair, megalir ke bawah melalui satu perangkat ruang yang diisi penuh denagn pasangan baja terbuka atau bata rongga (checkerwork). Sebagian besar dari kandungan kalor sensibel gas keluar dari situ , dan isian itu berkisar antara 15000C di dekat pintu keluar. Bersamaan dengan itu, udara di
panaskan dengan melewatkannya melalui ruang regemerasi yang telah di
panaskan sebelumnya dan telah di campur denagn gas bahan bakar yang
telah terbakar, sehingga suhu nyalanya menjadi lebih tinggi lagi, (di
bandingkan dengan jika udara tidak di panaskan terlebih dahulu). Pada
selang waktu yang teratur, yaitu antara 20 sampai 30 menit, aliran
campuran udar bahan bakar, atau siklus itu di balik, dan sekarang masuk
tanur dari ujung yang berlawanan melaui isian yang tealh mendapat
pemanasan sebelumnya, kemudian melalui isian semula, dan mencapai suhu
yang lebih tinggi.
dan beroperasi dalam dua siklus dengan dua perangkat ruang berisis
susunan bata rongga. Gas nyala setelah memberiakan kalornya pada waktu
melalui tanur berisi akca cair, megalir ke bawah melalui satu perangkat ruang yang diisi penuh denagn pasangan baja terbuka atau bata rongga (checkerwork). Sebagian besar dari kandungan kalor sensibel gas keluar dari situ , dan isian itu berkisar antara 15000C di dekat pintu keluar. Bersamaan dengan itu, udara di
panaskan dengan melewatkannya melalui ruang regemerasi yang telah di
panaskan sebelumnya dan telah di campur denagn gas bahan bakar yang
telah terbakar, sehingga suhu nyalanya menjadi lebih tinggi lagi, (di
bandingkan dengan jika udara tidak di panaskan terlebih dahulu). Pada
selang waktu yang teratur, yaitu antara 20 sampai 30 menit, aliran
campuran udar bahan bakar, atau siklus itu di balik, dan sekarang masuk
tanur dari ujung yang berlawanan melaui isian yang tealh mendapat
pemanasan sebelumnya, kemudian melalui isian semula, dan mencapai suhu
yang lebih tinggi.
Suhu
tanur yang baru mulai berproduksi hanya dapat di naikkan sedikit demi
sedikit setiap hari, tergantung kepada kemampuan reflaktorinya menampung
ekspansi. Bila tanur regenerasi itu sudah di panaskan, suhunya harus di
pertahankan sekurang-kurangnya 12000C setiap waktu. Kebanyakan kalor hilang dari tanur melalui radiasi,
dan hanya sebagian kecil yang termanfaatkan untuk pencairan. Tanpa
membiarkan dindingnya sedikit karena radiasi, suhu akan menjadi terlalu
tinggi sehingga kaca cair itu
dapat menyerang dinding dan melarutkannya. Untuk mengurangi aksi kaca
cair, pada dinding tanur kadang-kadang di pasang pipa air pendingin.
tanur yang baru mulai berproduksi hanya dapat di naikkan sedikit demi
sedikit setiap hari, tergantung kepada kemampuan reflaktorinya menampung
ekspansi. Bila tanur regenerasi itu sudah di panaskan, suhunya harus di
pertahankan sekurang-kurangnya 12000C setiap waktu. Kebanyakan kalor hilang dari tanur melalui radiasi,
dan hanya sebagian kecil yang termanfaatkan untuk pencairan. Tanpa
membiarkan dindingnya sedikit karena radiasi, suhu akan menjadi terlalu
tinggi sehingga kaca cair itu
dapat menyerang dinding dan melarutkannya. Untuk mengurangi aksi kaca
cair, pada dinding tanur kadang-kadang di pasang pipa air pendingin.
Pasir 45,4 gamping 6,8
Soda abu 16 kulet 22,7
Kerak garam 4,5 other 0,5-1,0
Serbuk batu bara 0,2
|
KENAPA BISA ADA CUACA DAN IKLIM ?
Penyerapan energy surya oleh permukaan bumi mengaktifkan molekul gas atmosfer sehingga terjadilah pembentukan cuaca. Perubahan sudut dating sinar surya tiap saat dalam sehari dan tiap hari dalam setahun pada titik lokasi di bumi mengakibatkan perubahan jumlah energy surya. Akibatnya terjadi perubahan cuaca diurnal (selama 24 jam) dan perubahan tiap bulan dalam setahun. Perubahan tersebut antaralain meliputi pemanasan dan pendinginan udara, peningkatan dan penurunan tekanan udara, gerakan vertical dan horizontal udara (angin) penguapan dan kondensasi uap air (pengembunan), pembentukan awan dan prespitasi (hujan, salju), menjadi kering atau menjadi lembab serta proses perubahan cuaca lainnya.
Keadaan sesaat dari cuaca serta perubahannya dapat dirasakan (kualitatif) dan diukur (kuantitatif) berdasarkan perubahan fisika atmosfer, yang kita namai unsur iklim (weather elements). Nilai rata-rata jangka panjangnya kita namai unsur iklim (climatic elements). Aktivitas dan gerakan atmosfer lebih jauh dipengaruhi atau dikendalikan oleh factor lingkungan seperti fisiografi bumi, potensi tempat dan percampuran udara dengan atmosfer lain pada lintasannya. Factor lingkungan tersebut selanjutnya disebut factor pengendali cuaca atau factor pengendali iklim (climatic controls).
Manfaat Informasi Cuaca dan Iklim
Cuaca dan iklim adalah factor lingkungan yang besar pengaruhnya terhadap kehidupan makhluk hidup. Oleh sebab itu, informasi berupa data atau keterangan tentang cuaca dan iklim akan sangat diperlukan. Data yang benar dan lengkap, melalui analisis meteorology dan klimatologi akan membuka kejelasan tentang gejala dan perilaku cuaca maupun keadaan iklim setempat serta dapat membuat manusia melakukan usaha optimasi bidang kegiatannya. Akibat yang tidak diinginkan dapat dihindari sehingga cuaca atau iklim setempat tidak menjadi factor pengganggu maupun pembawa bencana. Dengan penerapan ilmu dan teknologi yang tepat, cuaca dan iklim dapat menjadi sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan.
Kajian meteorology dan klimatologi yang benar akan mengubah pandangan kita terhadap cuaca dan iklim dari factor penghambat menjadi factor penunjang yang sangat bermanfaat dalam hal perencanaan, pelaksanaan dan pendugaan hasil pada berbagai kegiatan. Penerapan ilmu cuaca dan iklim tersebut diantaranya pada bidang pertanian, kehutanan, peternakan, perikanan, kelautan, teknik sipil, kesehatan, perhubungan serta pertahanan negara.
Tiga manfaat pokok dari informasi data cuaca dan iklim, yakni :
1. Meningkatkan kewaspadaan terhadap akibat-akibat negative yang dapat ditimbulkan oleh keadaan cuaca/iklim yang ekstrem misalnya kekeringan, banjir serta angin kencang
2. Menyesuaikan diri atau berusaha untuk menyelenggarakan kegiatan dan usaha yang serasi dengan sifat cuaca dan iklim sehingga terhindar dari hambatan atau kerugian yang diakibatkannya
3. Menyelenggarakan kegiatan dan usaha di bidang teknik, social dan ekonomi dengan menerapkan teknologi pemanfaatan sumber daya cuaca dan iklim.
Tabel contoh unsur cuaca/iklim dan satuannya
Unsur cuaca/iklim
Satuan SI
Satuan lama
1. Kerapatan fluks radiasi surya
2. Lama penyinaran surya
3. Suhu udara dan tanah
4. Tekanan udara
5. Kelembaban udara
6. Keawanan
7. Curah huja
8. Penguapan
9. Kecepatan angin
10. Arah angin (0)
W m2
Jam
0C
Pa
%
Persepuluhan
mm
mm
km jam-1, m s-1
Derajat mata angin (0)
cal cm-2men-1
jam, %
0C, 0F, 0R
mb, mmHg
%
oktaf
mm, inch
mm, inch
km jam-1, knot
derajat mata
Pustaka : Handoko. 1993. Klimatologi Dasar (Landasan pemahaman fisika atmosfer dan unsur-unsur iklim.PT Dunia Pustaka Jaya ; Jakarta. Halaman 4 – 11.
Keadaan sesaat dari cuaca serta perubahannya dapat dirasakan (kualitatif) dan diukur (kuantitatif) berdasarkan perubahan fisika atmosfer, yang kita namai unsur iklim (weather elements). Nilai rata-rata jangka panjangnya kita namai unsur iklim (climatic elements). Aktivitas dan gerakan atmosfer lebih jauh dipengaruhi atau dikendalikan oleh factor lingkungan seperti fisiografi bumi, potensi tempat dan percampuran udara dengan atmosfer lain pada lintasannya. Factor lingkungan tersebut selanjutnya disebut factor pengendali cuaca atau factor pengendali iklim (climatic controls).
Manfaat Informasi Cuaca dan Iklim
Cuaca dan iklim adalah factor lingkungan yang besar pengaruhnya terhadap kehidupan makhluk hidup. Oleh sebab itu, informasi berupa data atau keterangan tentang cuaca dan iklim akan sangat diperlukan. Data yang benar dan lengkap, melalui analisis meteorology dan klimatologi akan membuka kejelasan tentang gejala dan perilaku cuaca maupun keadaan iklim setempat serta dapat membuat manusia melakukan usaha optimasi bidang kegiatannya. Akibat yang tidak diinginkan dapat dihindari sehingga cuaca atau iklim setempat tidak menjadi factor pengganggu maupun pembawa bencana. Dengan penerapan ilmu dan teknologi yang tepat, cuaca dan iklim dapat menjadi sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan.
Kajian meteorology dan klimatologi yang benar akan mengubah pandangan kita terhadap cuaca dan iklim dari factor penghambat menjadi factor penunjang yang sangat bermanfaat dalam hal perencanaan, pelaksanaan dan pendugaan hasil pada berbagai kegiatan. Penerapan ilmu cuaca dan iklim tersebut diantaranya pada bidang pertanian, kehutanan, peternakan, perikanan, kelautan, teknik sipil, kesehatan, perhubungan serta pertahanan negara.
Tiga manfaat pokok dari informasi data cuaca dan iklim, yakni :
1. Meningkatkan kewaspadaan terhadap akibat-akibat negative yang dapat ditimbulkan oleh keadaan cuaca/iklim yang ekstrem misalnya kekeringan, banjir serta angin kencang
2. Menyesuaikan diri atau berusaha untuk menyelenggarakan kegiatan dan usaha yang serasi dengan sifat cuaca dan iklim sehingga terhindar dari hambatan atau kerugian yang diakibatkannya
3. Menyelenggarakan kegiatan dan usaha di bidang teknik, social dan ekonomi dengan menerapkan teknologi pemanfaatan sumber daya cuaca dan iklim.
Tabel contoh unsur cuaca/iklim dan satuannya
Unsur cuaca/iklim
Satuan SI
Satuan lama
1. Kerapatan fluks radiasi surya
2. Lama penyinaran surya
3. Suhu udara dan tanah
4. Tekanan udara
5. Kelembaban udara
6. Keawanan
7. Curah huja
8. Penguapan
9. Kecepatan angin
10. Arah angin (0)
W m2
Jam
0C
Pa
%
Persepuluhan
mm
mm
km jam-1, m s-1
Derajat mata angin (0)
cal cm-2men-1
jam, %
0C, 0F, 0R
mb, mmHg
%
oktaf
mm, inch
mm, inch
km jam-1, knot
derajat mata
Pustaka : Handoko. 1993. Klimatologi Dasar (Landasan pemahaman fisika atmosfer dan unsur-unsur iklim.PT Dunia Pustaka Jaya ; Jakarta. Halaman 4 – 11.
APLIKASI SISTEM DALAM TERMODINAMIKA
Berdasarkan interaksi dengan lingkungannya, sistem dibedakan menjadi tiga macam, yaitu
a. System terbuka
b. System tertutup
c. System terisolasi
a. System terbuka
Permukaan batas dari dua sistem termodinamis yang berbeda
Gambar diatas menunjukkan aliran massa zat alir (fluid) melalui sebuah pipa atau saluran . dalam kasus seperti kita dapat menetapkan suatu ruang (daerah) tertentu didalam pipa dimana aliran massa ini mengalir sebagai sistem. Daerah yang ditetapkan ini disebut volume atur. Permukaan batas volum atur disebut permukaan atur yang pada gambar diatas ditunjukkan sebagai garis putus-putus. Permukaan dalam pipa dapat diambil sebagai bagian dari permukaan batas sistem yang nyata. Namun kenyataannya ada permukaan batas yang imajiner karena tidak ada permukaan nyata yang menandai posisi dari ujung ujung yang terbuka, sehingga massa dapat mengalir melalui batas sistem volume atur. Sistem seperti ini disebut sistem terbuka karena terdapat pertukaaran massa dan energi antara sistem dengan lingkungan melalui permukaan batas.
Dalam kehidupan nyata / sehari- hari sistem ini banyak sekali dijumpai, misalnya kita meletakkan kapur barus (naftalena) di antara buku atau baju- baju, kapur barus akan menguap, jadi ada materi yang dipertukarkan yaitu antara uap naftalena dan udara. Atau botol yang berisi cuka atau alkohol. Di laboratorium semua reaksi kimia yang dilakukan umumnya dilakukan dengan sistem terbuka.
b. Sistem tertutup
Permukaan batas dari dua sistem termodinamis yang berbeda
Gambar diatas memperlihatkan silinder yang dilengkapi dengan piston berisi zat alir. Zat alir dalam silinder dipilih sebagai sistem. Permukaan dalam silinder dan piston diammbil sebagai permukaan batas sistem yang ditandai dengan garis putus-putus. Dalam contoh ini bentuk dan volume sistem dapat diubah dengan menaikkan atau menurunkan piston. Perubahan bentuk dan volum permukaan batas selalu diperbolehkan sepanjang perubahan ini dikenali dalam perhitungan selanjutnya. Pada sistem ini tidak terdapat pertukaran massa dengan lingkungan. Sistem seperti ini disebut sistem tertutup. Meskipun sejumlah materi ditetapkan dalam sistem tertutup, energi masih dapat mengalir melewati permukaan batas sistem. Oleh karena itu, sistem dikatakan tertutup apabila tidak terdapat pertukaran massa tetapi dapat terjadi pertukaran energi melalui permukaan batas dengan lingkungan. Sistem tertutup juga disebut massa atur.Dalam bahasa sehari- hari dapat dikatakan sistem berada dalam suatu tempat yang ditutup rapat, tetapi kita masih dapat mengamati perubahan suhu dari dinding sistem. Contoh botol- botol zat kimia yang masih disegel, susu kaleng, makanan kaleng.
c. Sistem terisolasi
Sistem terisolasi merupakan jenis khusus dari sistem tertutup. Sistem terisolasi adalah sistem yang tidak dapat melakukan pertukaran massa dan energi melewati permukaan batas. Permukaan batas semacam ini disebut dinding adiabatik. Lapisan kayu yang tebal, beton, asbes, kain beludru, karet busa dan lain sebgainya merupakan hampiran percobaan yang baik percobaan untuk didnding adiabatik.
Contoh sistem terisolasi dalam kehidupan sehari- hari adalah termos. Di laboratorium ada yang dikenalsebagai termostat, kalorimeter, maupun instrumen untuk reaksi- reaksi in-situ menggunakan sistem terisolasi.
a. System terbuka
b. System tertutup
c. System terisolasi
a. System terbuka
Permukaan batas dari dua sistem termodinamis yang berbeda
Gambar diatas menunjukkan aliran massa zat alir (fluid) melalui sebuah pipa atau saluran . dalam kasus seperti kita dapat menetapkan suatu ruang (daerah) tertentu didalam pipa dimana aliran massa ini mengalir sebagai sistem. Daerah yang ditetapkan ini disebut volume atur. Permukaan batas volum atur disebut permukaan atur yang pada gambar diatas ditunjukkan sebagai garis putus-putus. Permukaan dalam pipa dapat diambil sebagai bagian dari permukaan batas sistem yang nyata. Namun kenyataannya ada permukaan batas yang imajiner karena tidak ada permukaan nyata yang menandai posisi dari ujung ujung yang terbuka, sehingga massa dapat mengalir melalui batas sistem volume atur. Sistem seperti ini disebut sistem terbuka karena terdapat pertukaaran massa dan energi antara sistem dengan lingkungan melalui permukaan batas.
Dalam kehidupan nyata / sehari- hari sistem ini banyak sekali dijumpai, misalnya kita meletakkan kapur barus (naftalena) di antara buku atau baju- baju, kapur barus akan menguap, jadi ada materi yang dipertukarkan yaitu antara uap naftalena dan udara. Atau botol yang berisi cuka atau alkohol. Di laboratorium semua reaksi kimia yang dilakukan umumnya dilakukan dengan sistem terbuka.
b. Sistem tertutup
Permukaan batas dari dua sistem termodinamis yang berbeda
Gambar diatas memperlihatkan silinder yang dilengkapi dengan piston berisi zat alir. Zat alir dalam silinder dipilih sebagai sistem. Permukaan dalam silinder dan piston diammbil sebagai permukaan batas sistem yang ditandai dengan garis putus-putus. Dalam contoh ini bentuk dan volume sistem dapat diubah dengan menaikkan atau menurunkan piston. Perubahan bentuk dan volum permukaan batas selalu diperbolehkan sepanjang perubahan ini dikenali dalam perhitungan selanjutnya. Pada sistem ini tidak terdapat pertukaran massa dengan lingkungan. Sistem seperti ini disebut sistem tertutup. Meskipun sejumlah materi ditetapkan dalam sistem tertutup, energi masih dapat mengalir melewati permukaan batas sistem. Oleh karena itu, sistem dikatakan tertutup apabila tidak terdapat pertukaran massa tetapi dapat terjadi pertukaran energi melalui permukaan batas dengan lingkungan. Sistem tertutup juga disebut massa atur.Dalam bahasa sehari- hari dapat dikatakan sistem berada dalam suatu tempat yang ditutup rapat, tetapi kita masih dapat mengamati perubahan suhu dari dinding sistem. Contoh botol- botol zat kimia yang masih disegel, susu kaleng, makanan kaleng.
c. Sistem terisolasi
Sistem terisolasi merupakan jenis khusus dari sistem tertutup. Sistem terisolasi adalah sistem yang tidak dapat melakukan pertukaran massa dan energi melewati permukaan batas. Permukaan batas semacam ini disebut dinding adiabatik. Lapisan kayu yang tebal, beton, asbes, kain beludru, karet busa dan lain sebgainya merupakan hampiran percobaan yang baik percobaan untuk didnding adiabatik.
Contoh sistem terisolasi dalam kehidupan sehari- hari adalah termos. Di laboratorium ada yang dikenalsebagai termostat, kalorimeter, maupun instrumen untuk reaksi- reaksi in-situ menggunakan sistem terisolasi.
Langganan:
Postingan (Atom)