spu kasar

7/17/2019 spu kasar

http://slidepdf.com/reader/full/spu-kasar 1/35

Tujuan Tutorial ini Tujuan dari tutorial ini adalah untuk memahami sifat-sifat termodinamikauap, yang mempengaruhi desain dan pengoperasian sistem pemanas uap danproses steamsistem. Pemahaman tentang termodinamika dasar uap memungkinkan kita

untuk benarperalatan ukuran dan desain sistem perpipaan. Hal ini juga memungkinkan kitauntuk membuat informasi keputusan yang mempengaruhi penggunaan energidari sistem.Prinsip UapAir ada dalam tiga bentuk: a) Padat es), b) !airan air) dan uap steam). Untuktujuan kita, de"nisi uap: #bentuk uap air#. $ebagai sistem steam desainer, kitatidak benar-benar peduli tentang keadaan padat, ke!uali bila air sengajamembeku dalam suatu sistem. %esain pipa yang tepat men!egah hal ini dankami akan menyentuh pada nanti.

&un!i Prinsip, #$aturation#Untuk benar memilih produk uap dan meran!ang sistem steam sukses, kitaharus benar-benar memahami prinsip suhu jenuh dan tekanan. &ita menentukansuhu saturasi sebagai suhu di mana air mendidih pada diberikan tekanan.'ihat tabel uap untuk menemukan prinsip kun!i pertama kejenuhan:(. Apakah suhu saturasi P$*+ uapSuhu jenuh pada 2 PSIG adalah 219 ° F

. Apa suhu jenuh pada P$*+ uap Pada suhu akan air mendidih di atas kompordari pan!i terbuka di permukaan laut Suhu jenuh pada 0 PSIG adalah 212 °

F. Karena atmosfer tekanan 0 PSIG di permukaan laut air akan

mendidih dari pan!i pada 212 ° F.1 1

. 'angkah-langkah termometer suhu uap dalam pipa memba/a jenuh uap.0unyinya ° 1. 0erapakah tekanan uap dalam pipa

%engan interpolasi, tekanan jenuh pada ° 1 adalah 2 P$*+.

Untuk menggambarkan prinsip kejenuhan, pertimbangkan pan!i air di dapur

kompor. Pan ini di permukaan laut dan berisi "0 F air. Pada titik ini kita

mende#nisikan air

seba$ai !airan sub!ooled, yang berarti bah/a suhu air di ba/ah

$uhu saturasi. &arena pan!i di permukaan laut suhu saturasi adalah ( ° 1.

$ebagai kebakaran kompor, panas perjalanan melalui pan!i dengan air,menyebabkan peningkatan

suhu air. &etika air men!apai ( ° 1 sesuatu yang menarik terjadi.

Alih-alih semakin panas, air yang berdekatan dengan permukaan pan!i mulaimenguap dengan !epat, membentuk gelembung uap. &etika gelembung !ukupbesar, mereka melepaskan diri daripermukaan logam dan naik melalui air. $ebagai gelembung men!apai pun!ak,lolos uapdan mengapung ke dalam ruang di atas air. $eperti banyak panas yangditambahkan, lebih banyak gelembung bentuk, bangkit dan melarikan diri.Permukaan air menjadi bergolak dan sekarang airmendidih. 0ahkan dengan masukan burner terus, suhu air tidak akan naik

masa lalu ( °1. 3enambahkan lebih panas hanya menghasilkan air mendidih

lebih !epat. &ita bisa membuat lebih banyak uap tetapi kita tidak bisa membuatuap panas dengan sistem kompor 4 pan!i.

7/17/2019 spu kasar


1enomena yang sama ini memungkinkan tua trik api unggun air mendidihatas api terbuka di gelas kertas. $ementara tampaknya !angkir harus terbakar,air

dalam !angkir tidak pernah naik di atas ( ° 1.

boiler "re tube, berarti api dari kompor danmenghasilkan gas panas mengalir melalui tabung yang disebut tabungpemadam kebakaran. Air yang terkandung dalambejana tekan sekitar tabung.

3ari kita lihat kejenuhan dari di ujung lain dari sistem steam --- manauap digunakan. 5airan sisi jenuh uap dan !airan sisi tabung adalah solusi glikol.Uap masukatas koneksi sisi shell dan glikol memasuki dan meninggalkan sisi tabung melalui$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748

3ari kita lihat tiga ilustrasi kami pan!i di atas kompor, boiler api tabung danpenukar panas shell 4 tabung) untuk meringkas prinsip-prinsip kun!i darikejenuhan.Prinsip-prinsip utama kejenuhan:

• Untuk setiap tekanan, terdapat satu suhu yang sesuai dan untuk

masing-masing suhu, terdapat satu tekanan yang sesuai

• &etika uap dan !air uap dan kondensat) keduanya hadir dalam

kapal, suhu uap dan !airan keduanya sama dengan$uhu saturasi sesuai dengan tekanan dalam kapal.

• %alam sistem terbuka, seperti pan!i, menambahkan lebih banyak panas !airan jenuhHasil di mendidih lebih !epat, tidak dalam kenaikan suhu.

• %alam sistem tertutup misalnya boiler), menambahkan lebih panas dari yang

dibutuhkan olehhasil proses dalam kondisi jenuh baru pada suhu yang lebih tinggi%A9 tekanan.

• %alam proses perpindahan panas, kondensasi terjadi pada saturasi

$uhu yang sesuai dengan tekanan uap dalam panaspenukar kapal. &ondensat keluar proses di saturasi$uhu ke!uali sub!ooling khusus penukar panas yang digunakan.

&epala &ualitas Uap%alam dunia nyata, !ampuran uap dan tetesan kondensat yang sangat ke!ilseringada. 0oiler yang ideal memberikan uap murni. %alam dunia nyata, ke!epatanuapmeninggalkan permukaan air entrains beberapa tetesan air ke!il. &ualitas uapmenga!u padaPersentase dari total aliran yang uap. 3isalnya, spesi"kasi mungkin panggilanuntukboiler yang memberikan kualitas steam dari ,8;. *ni berarti bah/a massameninggalkan !airanboiler, ,8; terdiri dari uap dan ,; terdiri dari tetesan air.0egitu uap memasuki sistem perpipaan, kehilangan panas dari hasil pipa di

7/17/2019 spu kasar


kondensasi beberapa uap. 0eberapa kondensat ini turun ke ba/ahpipa, namun karena ke!epatan pipa beberapa tetesan !airan ke!il yang terba/adalam uap.Hal ini akan mengurangi kualitas steam lanjut.

0eberapa peralatan industri, termasuk turbin uap dan beberapa aliran tinggi, Tekanan mengurangi katup, membutuhkan kualitas tinggi uap pada inlet untukmenghindari erosi dari tetesan air. Untuk memastikan kualitas steam yang tinggi,desainer menggunakan pemisah uapdipasang dekat inlet peralatan tersebut. Pemisah uap menggunakan gayasentrifugal yanglebih tepat #benar# *stilah per!epatan sentripetal) untuk memisahkan air berattetesan dari uap. Untuk lebih lanjut tentang pemisah uap, lihat///./atsonm!daniel.!om.&emudian klik &husus Produk, maka <%$ $eparator. Anda akan melihat bah/a

inipemisah menghapus lebih dari ; dari tetesan air lebih dari ( mikron dalamukuran.

Prinsip $uperheatUap superheated steam adalah yang ada pada suhu yang lebih tinggi darisaturasitemperatur. Uap superheated diproduksi terutama pada tanaman yangberoperasi turbin uapuntuk tenaga listrik atau mekanis karena superheat meningkat () turbin mekanike"siensi dan ) daya yang tersedia dari masing-masing pon uap yang dihasilkan

dalam boiler.5ontoh =&embali ke +ambar (A 'ihat halaman ).=. Apakah boiler ini mampu membuat superheated steam 3engapa ataumengapa tidak0oiler ini tidak mampu menghasilkan superheated steam. Air danuap yang terkandung dalam kapal yang sama, sehingga men!oba untuksuperheat uapdengan penembakan tambahan hanya menghasilkan tekanan jenuh tinggi uap.0oiler yang membuat superheated steam mengekspos uap panas tambahansetelah itutelah se!ara "sik dipisahkan dari !airan.

$etelah uap benar-benar dihapus dari !airan, itu terkena tambahanpanas, yang meningkatkan suhu uap itu. Perhatikan bah/a proses ini berbedadari menyediakanpanas tambahan di bagian pembangkit uap, di mana !airan hadir. $ebuah diskusitentangdesain boiler spesi"k berada di luar ruang lingkup matakuliah ini. 9amun perludi!atatbah/a boiler yang diran!ang untuk membuat uap jenuh tidak dapat membuatsuperheated steam. >ika

boiler adalah untuk menghasilkan superheated steam, boiler harus dilengkapidengan terpisah

7/17/2019 spu kasar


0agian superheater. $ebagai alternatif langka, superheater terpisah dipe!atdapat disalurkan dalamseri dengan boiler. Perangkat ini terlihat seperti boiler dan terdiri dari bank ataubank) tabung dan burner. sebuah?ntalpi, 6olume spesi"k dan 'aten Panas

Untuk memahami uap sebagai sumber panas, kita perlu memahami istilahtertentu@olume dan entalpi. 3ari kita mengambil yang mudah terlebih dahulu.6olume spesi"k+as uap gas) menempati ruang kurang di ba/ah tekanan yang lebih tinggidaripada di ba/ah rendahtekanan. *ni berarti bah/a satu pon uap menempati @olume yang berbeda,tergantung padatekanannya. 6olume spesi"k merujuk pada @olume yang satu pon uapmenempati pada tekanan tertentu dan suhu.Untuk tujuan kita, kita menyibukkan diri dengan @olume spesi"k terutama

selama siingpipa uap. Uap lebih padat pada tekanan yang lebih tinggi, sehingga ukuran pipayang diberikan dapat memba/alebih banyak uap bertekanan tinggi dari uap tekanan rendah. 9amun, dalambanyak kasus, kita menggunakan@olume spesi"k hanya se!ara tidak langsung, seperti gra"k ukuran pipa uapsudah memperhitungkan@olume spesi"k 9amun demikian, pemahaman @olume spesi"k membantu kitadalam keseluruhan kamipemahaman uap. Pada basis per-pound, superheated steam mengandung lebih 0TU dan kurang

padat dari tekanan yang samauap jenuh. &arena superheated steam tabel yang luas, mereka memerlukanbanyak halaman dan diterbitkandalam buku-buku untuk pembelian. >ika Anda membutuhkan kondisi tertentu,memberikan 6em!o, *n!. panggilan, karena kami memang harus superheatedbuku tabel uap.$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748B5ontoh 2-73enga!u pada Tabel uap untuk menja/ab masalah berikut:2. Pada 2 P$*+, berapa banyak kaki kubik tidak ( pon uap jenuh menempati

Pada 2 P$*+, satu pon uap jenuh menempati kaki kubik.7. Pada ( P$*+, berapa banyak kaki kubik tidak satu pon uap jenuhmenempatiPada ( P$*+, satu pon uap jenuh menempati , kaki kubik.?ntalpi

Total kandungan panas dari suatu at disebut entalpi, dan dalam sistem *nggris$istem yang digunakan di Amerika $erikat, tetapi tidak di *nggrisC), ?ntalpidinyatakan dalam 0TU 4 pound,di mana 0TU yang disebut Unit 0ritish Thermal. $atu 0TU dide"nisikan sebagai

jumlah panasdibutuhkan untuk menaikkan satu pon air dengan suhu satu derajat 1ahrenheit

dari 7o1. &arena panas adalah istilah relatif, para ilmu/an telah se/enang-/enang

7/17/2019 spu kasar


diberi nilai 0TU untuk

air pada suhu ,(B °1. Untuk tujuan kita, kita akan mengasumsikan enthalpy

di

, °1. &ami akan meninggalkan .(B °1 para ilmu/an penelitianC

5ontoh 8

8. Asumsikan bah/a boiler pada +ambar ( baru saja diisi dengan air di 8 1. Apakandungan panas setiap pon air dalam boiler

&arena air di °1 memiliki entalpi dan dibutuhkan (, 0TU 4 pound untuk

menaikkan air

by ( °1:

?ntalpi pada 8 °1 D 8 °1 - °1) E (, 4 0TU 4 F - °1 D B 0TU 4 F

Tabel steam memberikan nilai untuk entalpi !airan dan uap untuk berbagaikondisi saturasi. 5atat itu:

• The #Panas 5air# disebut #$ensible# dan ditunjuk oleh simbol

hf.

• Total Panas Uap juga kadang-kadang disebut Panas Uap danditunjuk oleh simbol hg.

• The #Panas 'aten dari Penguapan# merupakan jumlah panas yang dibutuhkan

untuk menguapkan satu pon !air, setelah telah diba/a ke saturasi$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748temperatur. $ebaliknya, itu merupakan jumlah panas yang akandilepaskan ketika satu pon uap berubah menjadi kondensat dalam transfer panasfase siklus. Hal ini ditunjukkan dengan hfg.5ontoh BB. $elama tiga kondisi saturasi yang berbeda, kurangi panas yang masuk akal

dari Total panas. Hubungan apa yang Anda lihat Apa ini menunjukkanAnda harus menemukan hubungan berikut: hg-hf D hfg. *ni memberitahu kitabah/apanas laten merupakan selisih kandungan panas antara jenuhuap !air dan jenuh.Persamaan energi&etika uap atau perubahan kondensat negara, atau ketika mereka dipanaskanatau didinginkan, panasdiserap atau dilepaskan. Persamaan umum untuk transfer energi:G D Alir 1luida E ?ntalpi Perubahan $elama Proses Persamaan (

%imana G D laju perpindahan panas di 0TUH'aju aliran dalam F 4 H PPH)?ntalpi dalam 0TU per pon5ontoh . boiler A menghasilkan 2. F 4 H uap jenuh pada (2 P$*+ dari air umpan

di °1. 3enghitung keluaran boiler yang diperlukan dalam 0TUH.

G D 2. PPH E hg (2 P$*+ - hf pada °1) D 2. E ((-(B) D

=.82. 0TUH&etika uap digunakan untuk memanaskan ruang atau proses, kita menggunakanumum berikut

rumus untuk menentukan jumlah uap yang diperlukan untuk memenuhi bebanpanas, G.

7/17/2019 spu kasar


F 4 H D G 4 ?ntalpi uap pada a/al proses - ?ntalpi kondensat diakhir proses) = Persamaan = Untuk sebagian besar aplikasi perpindahan panas, itu dapat diasumsikanbah/a Iuida meninggalkan jenuhkondensat. &adang-kadang, sub!ooling khusus penukar panas yang diberikan,

tetapi hal ini jarang terjadi.$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748(Perhatikan bah/a untuk sebagian besar aplikasi pemanasan uap, yangmelibatkan jenuh uap,kuantitas #?ntalpi uap pada a/al proses - ?ntalpi kondensat pada akhirProses #hanya panas laten pada tekanan dalam perangkat perpindahan panas.$ehubungan %engan *tuuntuk sebagian besar aplikasi perpindahan panas, kita bisa menggunakan:F 4 H D G 4 hfg pada tekanan uap dalam penukar panasPersamaan

5ontoh ((. $ebuah unit uap pemanas memanaskan area dengan beban panas dari 230H 2.0TUH). >enuh uap tersedia di (2 P$*+ dan (2 P$*+. JangHasil tekanan dalam aliran steam terendahF 4 Hr pada (2 P$*+ D 2. 0TUH 4 =2 0TU 4 F D 7=,7 F 4 HrF 4 Hr (2 P$*+ D 2. 4 B28 0TU 4 F D (,8 F 4 Hr*ni mungkin tampak kontra-intuitif yang dibutuhkan '?0*H uap bertekanan tinggiuntuk menyediakan

jumlah yang sama panas uap tekanan rendah. 0a!a terus untuk melihatmengapaC

1lash $team&etika tekanan tinggi 4 saluran suhu kondensat ke penerima tekanan rendah,sebuah fenomena yang disebut Iash steam terjadi. 1lashing berarti bah/abeberapa !airan dengan !epatberalih ke fase uap. $ituasi yang paling umum adalah suhu ketika tinggikondensat dibuang ke penerima atmosfer standar, seperti yang ditunjukkan pada+ambar =:$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748((+ambar =, Aplikasi &has Hasil di 1lash $team5ara terbaik untuk menggambarkan Iash steam adalah dengan !ontoh.

Asumsikan tekanan tinggikondensat pada +ambar = daun penukar panas pada 82 P$*+. ?ntalpi !airanadalah 0TU 4 F memeriksanya di tabel uap). &arena penerima kondensat@entedke atmosfer, beroperasi pada P$*+. ?ntalpi kondensat pada P$*+ hanya (B0TU 4 F, yang berarti bah/a segera setelah kondensat tekanan tinggi daunperangkap, berisi(( lebih 0TU 4 F daripada yang dapat memiliki P$*+. >adi berkedip, dengansebagian aliranmengubah menjadi uap. Hal ini terjadi di pipa tekanan kondensat rendah ataupenerima,

atau keduanya, tergantung pada panjang pipa. Tabel ( menunjukkan; dari Iashsteam yang

7/17/2019 spu kasar


terjadi ketika kondensat dari tekanan yang lebih tinggi steam dibuang dariberbagai tinggi

Tekanan terhadap berbagai tekanan Iash tank yang lebih rendah.$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748(

Tabel (%alam kasus di mana lebih akurat diperlukan atau kondisi di luar meja,umus berikut dapat digunakan untuk menentukan kuantitas 1lash:; 1lash D hf pada tekanan yang lebih tinggi - hf pada tekanan rendah) E (hfg pada tekanan rendah5ontoh ((,(((. . F 4 H bentuk kondensat pada 7 P$*+. 0erapa banyak Iash steamterjadiketika debit kondensat dari perangkap ke-@ented atmospheri!allykondensat sistem kembali3asukkan tabel di kolom kiri di 7 P$*+. *kuti ke kanan ke

kolom untuk #Tekanan Udara P$*+) dan Anda akan menemukan bah/a (,;berkedip kondensat P$*+ uap, atau F 4 Hr.(. %i mana Iash steam ini pergi*ni keluar lubang dari penerima. >ika lubang ini disalurkan ke luar,akan dilihat sebagai sebuah membanggakan keluar pipa @entilasi. >ika @entilasipenerimaterbuka untuk ruang, itu menghasilkan sebuah ruangan yang sangat lembabC$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748('ihatlah 5ontoh ( lagi. $ekarang menjadi jelas mengapa dibutuhkan lebih uappada

tekanan yang lebih tinggi untuk melakukan proses perpindahan panas tertentudalam penukar panas khas, !oil,dll Hal ini karena banyak panas di tinggi tekanan uap daun kondensat panas.%alam 0agian dari kursus ini, kita akan mempelajari beberapa trik untukmemanfaatkan panas ini sehingga kita tidakkehilangan sebagai Iash steam dari penerima.Uap superheated dari Throttling+ambar 2 menggambarkan proses throttling umum, di mana uap men!ekik daritekanan tinggi ke tekanan rendah di tekanan mengurangi katup P6).&ebingungan adamengenai suhu uap meninggalkan P6. Throttling uap tetes nya

tekanan pada entalpi konstan, karena tidak ada energi yang dikeluarkan dariuap. Anda mungkinmengatakan, #0agaimana dengan gesekan pada katup uap yang men!ekiktekanan rendah#+esekan yang signi"kan T*%A& terjadi, namun hasil gesekan panas dan panasberakhir, menebakdi mana &embali uapC Ada kehilangan panas ke!il dari katup ke atmosfertapi ini adalah bagian yang sangat ke!il). Hasilnya adalah bah/a uap tekananrendah di katupstopkontak memiliki entalpi sama dengan uap bertekanan tinggi memasukikatup. Kleh karena itu,

menghasilkan uap men!ekik mengandung superheat --- yaitu, suhunya melebihi$uhu saturasi. &egagalan untuk mengenali superheat ini telah menyebabkan

7/17/2019 spu kasar


banyak masalah, sepertisalah satu yang pertama #Pikiran Teaser# di kuis di akhir bab inimenggambarkan.

Tekanan Tinggi >enuh Uap

?ntalpi D hL Tekanan endah$uperheatedUap

Tekanan 3engurangi ?ntalpi D hL&atup3engurangi Tekanan Uap %engan ThrottlingHasil di super panas Uap Hilir$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748(=+ambar 2 Uap Tekanan 3engurangi $kema

Tabel menunjukkan suhu yang terjadi ketika uap jenuh men!ekik ketekanan rendah. Perhatikan bah/a jika steam a/al superheated, suhumeninggalkan akanmenjadi lebih tinggi, dan Anda akan perlu superheated steam tabel untukmenentukan meninggalkan yang&ondisi.

Tabel 5ontoh (:Uap jenuh pada ( psig dikurangi menjadi ( psig menggunakan P6 a. Apakahyangmeninggalkan suhu uap 0erapa banyak derajat superheat hal ini me/akili

3asukkan Tabel pada ( P$*+ di atas meja dan ikuti ke (P$*+ di kolom kiri. Anda harus memba!a suhu akhir °1.

%ari tabel kita melihat temperatur saturasi pada ( P$*+ = °1. >adi

kita katakan bah/a uap meninggalkan memiliki 2 derajat superheat °1

-=°1).

$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748(2&etika berhadapan dengan uap yang telah dikurangi dari uap bertekanan tinggi,kamibenar-benar harus diingat bah/a perhitungan uap mengalir dalam aplikasi

transfer panastidak sesederhana membagi beban dengan panas laten uap. Jang tepatPerhitungan ditunjukkan pada 5ontoh (=.5ontoh (='ihat !ontoh (. $ekarang asumsikan bah/a uap (2 P$*+ dalam !ontoh yangdiproduksi oleh throttling (2 P$*+ uap jenuh melalui P6 a. 0erapa banyak uapakan dibutuhkan oleh unit pemanas?ntalpi uap pada (2 P$*+ jenuh D (.(7 0TU 4 F?ntalpi uap pada (2 P$*+ meninggalkan P6 D (.(7 0TU 4 FUntuk menentukan uap yang dibutuhkan oleh unit pemanas, gunakanPersamaan , yaitu:

F 4 H D G 4 ?ntalpi uap pada a/al proses - ?ntalpi kondensat diakhir proses

7/17/2019 spu kasar


>adi, F 4 Hr D 2. 4 ((7 0TU 4 F - (B 0TU 4 F) D 27 F 4 H5atatan bah/a ini membandingkan dengan 7= F 4 H telah kita hanya dibagibeban itu denganpanas laten (2 P$*+ uap Apakah perbedaan ini !ukup signi"kan untuk kha/atirtentang 3ungkin --- mungkin tidak. 3ari kita asumsikan bah/a alih-alih 2.

0TUHbeban pemanasan yang kita menghitung beban 2.. proses. $ekarangbukanperbedaan B F 4 H, kita berbi!ara tentang B F 4 H. Hal ini mungkin,memang, menjadisigni"kan. >adi hanya menyadari hal ini jika Anda bekerja dengan #mengurangi#uapdan menggunakan pertimbangan yang sesuai.

>uga, untuk men!apai pilihan penukar panas akurat, produsenharus dibuat sadar jumlah superheat jika mereka mendekati ( derajat ataulebih besar, sebagai #standar# prosedur seleksi menganggap uap jenuh. Pada

kenyataannyasuperheat menurunkan kinerja sedikit, karena perpindahan panas dari uap ketabung kurang e"sien untuk kering, uap superheated. &on@ensi adalah untukmengabaikan ini?fek ke!uali superheat melebihi 82 sampai ( derajat dan dalam situasi dimana3argin littler untuk kesalahan ada.$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748(73is!ellaneous Panas 0alan!e PersamaanPersamaan berikut men!akup !ontoh yang paling tersebut dapat digunakan

untuk menghitung panasbeban bagi sebagian besar H6A5 dan proses aplikasi:

• Air Pemanas 5oils: 0TUH D (.B2 E $513 E Air ∆ T

• Heat ?L!hanger, Air: 0TUH D 2 E +P3 E Air ∆ T

• Heat ?L!hanger, !airan, +P3 %ikenal: 0TUH D 2 E +P3 E $H E $+ E ∆ T 1luid

• Heat ?L!hanger, F 4 Hr %ikenal: 0TUH D F 4 Hr produk E $H E ∆ T Produk

%imana, $513 D standar kaki kubik per menit, ∆ T D perubahan suhu di °1, $H D

panas spesi"k dan $+ D berat jenis.0ungkusPemahaman tentang termodinamika dasar uap memungkinkan kita untuk benar

ukuranperalatan dan meran!ang sistem perpipaan. Hal ini juga memungkinkan kitauntuk membuat keputusanmempengaruhi penggunaan energi dari sistem. U!apan $elamatC Halamanberikutnya berisimasalah per/akilan. 3en!oba tangan Anda pada mereka untuk memeriksapemahaman AndaC$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748(85ukup &uis, $esi ((. Apakah suhu saturasi ( P$*+ uap

. &ualitas Uap menga!u pada tidak adanya skala pipa dan kandungan kimiayang tepat

7/17/2019 spu kasar


uap. 0enar atau tidak. 0erapa banyak uap akan berkedip ketika 2. F 4 H kondensat jenuh padaB P$*+dikeringkan ke penerima atmosfer=. 0erapa banyak panas yang diperlukan untuk menghasilkan (. F 4 H dari

2 P$*+ uap dari boilerpakan air pada (7 derajat2. $eorang klien ingin memanaskan = +P3 dari makanan aditif !air dari 8derajat ke (=derajat 1. panas spesi"k aditif adalah (,( dan berat jenis .BB. P$*+ uap jenuh tersedia. 0erapa banyak uap akan diperlukanPikiran Teaser-AAnda telah dipanggil sebagai ahli uap untuk membantu meme!ahkan masalah diU<[email protected] telah disebut ada oleh Phil 9. Tropy, manajer pabrik "sik. %ia adalahkehabisan akal M. %ia memiliki sejumlah bangunan tua, dilayani oleh uap

utamanyatanaman. 0angunan-bangunan ini menggunakan sistem pemanas perimetermenggunakan tekanan rendah 2 P$*+)uap, yang berasal dari tekanan mengurangi katup yang terletak di setiapbangunan. *tuuap disalurkan radiasi tabung sirip, yang dilengkapi dengan Ta!o mandirikatup untuk kontrol suhu. 3asalahnya adalah bah/a !in!in elastomer dalamkatuptampaknya gagal se!epat 3r. Tropy dapat menggantinya. Pada satu titik, iamarah dengan

Ta!o untuk membangun katup yang tidak bertahan, tapi kakak iparnya, 1arron

Hite, menjalankanpabrik pemanas junior !ollege lokal, dan dia sebagai beberapa ratus katupidentikberoperasi pada 2 psig uap, dan mereka bertahan selamanya. 1arron selalumenggunakan fakta ini sebagaibukti bah/a dia adalah manajer yang lebih baik dari sistem pemanas, faktabah/a daun Philtertekan pada hari-hari keluarga kumpul-kumpul. %ia menduga bah/a adasesuatu dalam bukunyauap yang se!ara kimia menyerang K-ings. Anda men!urigai sesuatu yang lain,dan meminta

Phil, #Pada apa tekanan uap yang dihasilkan, dan seberapa jauh adalah uaptanaman # 0ila Anda menemukan bah/a tanaman uap sebelah, danmenghasilkan (2 P$*+>enuh), misteri terpe!ahkan. Anda kebetulan tahu bah/a K-ings di

katup yang baik untuk °1. >elaskan apa yang terjadi pada Phil.

$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748(BPikiran Teaser -0Phil adalah pada roll, sekarang, dan tokoh dia akan membuat Anda terlibatdalam masalah lain yang memilikimengusiknya. %ia baru-baru ini menggantikan penukar panas Ta!o yangmemanaskanair untuk mandi selama di gym. Anggaran ketat, dan salesman yang

7/17/2019 spu kasar


menjual dia penggantian mengatakan kepadanya bah/a sejak gym memilikikedua (2 P$*+ dan P$*+uap, bah/a ia bisa bertahan dengan penukar panas yang lebih ke!il jika ia akanmenggunakan lebih tinggiuap bertekanan. Tidak diragukan lagi, bah/a penukar panas baru memanas

seperti gila, bahkanmeskipun sedikit lebih ke!il dari Ta!o tua. 9amun menurut Io/ meter, itusebenarnya tampaknya mengambil lebih banyak uap, yang tidak masuk akaluntuk Phil, karena sebagaisemua orang tahu, itu harus mengambil kurang tekanan tinggi, uap suhu tinggiuntuk memanaskanmengingat jumlah air dari uap tekanan rendah. Anda bertanya Phil untukmemba/a Anda kegym, dan ketika dia melakukannya, Anda perhatikan bah/a saluran steam trapke penerima dibuang.3enyadari bah/a ini bisa rumit untuk menjelaskan, Anda memutuskan untuk

terlebih dahulu membuat titik @isual,sebelum Anda men!oba untuk menjelaskan mengapa Phil menggunakan lebihbanyak uap. Anda mengambil Phil hinggaatap gym, dan menunjukkan garis @entilasi dari penerima kondensat. %ia hampirtopples dari atap, karena ia melihat apa yang tampak seperti aliran uap keluargym seperti geiser. Phil segera mendapat marah, berkata, #Aku akan meme!atbah/a

>immy 0ello/s. Aku menyuruhnya untuk memperbaiki perangkap itu, tapilihatlah apa yang terjadi. 0ah/aHal bertiup uap seperti mesin uap tua. Aku yakin dia bahkan tidak pernahmengambil perangkap itu

terpisah #. 9amun, Anda menduga bah/a perangkap baik-baik saja. 3engapatidak Phil perlu api

>immyPikiran Teaser 5$eorang insinyur tanaman telah memasang shell dan tube penukar panas.0eroperasi pada 82Uap P$*+, dan dilengkapi dengan katup kontrol modulasi. 3emanaskan air prosesuntuk pabrik pengolahan ayam. %alam periode permintaan proses rendah,sistem bekerjahebat sekali. 9amun, ketika beban tinggi, ruang peralatan mengisi denganlubang uap

dari pompa kondensat melayani penukar panas. Krang-orang merasapemeliharaanbah/a mereka tahu apa masalahnya. Teori mereka adalah bah/a ketika katupkontrol uappergi terbuka lebar untuk memenuhi permintaan proses, bah/a uap entahbagaimana menundukkansteam trap. 3ereka telah diperbaiki perangkap. 3ereka telah menginstalperangkap yang lebih besar. Ta 3entelah menginstal jenis baru trap. 3ereka telah menginstal berbagai merekperangkap, tetapimereka semua jahitan bo!or ketika katup kontrol pergi terbuka lebar. Apa yang

terjadi di sini$team %asar 6em!o, *n!. Termodinamika $team (4748

7/17/2019 spu kasar


('ampiran (, $team Tabel%ihapus-lihat sumber daya internet.

$ifat Air - 5atatanAir adalah molekul yang terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.*ni memiliki rumus HK. Pada $aatoksigen dan hidrogen menggabungkan HKH) mereka membentuk molekulberbentuk segitiga @. $ementara molekul airyang netral, atom oksigen memegang muatan negatif ke!il dan dua atomhidrogen terusmuatan positif ke!il. 3olekul air tertarik satu sama lain, men!iptakan ikatanhidrogen. *niikatan yang kuat menentukan hampir setiap properti "sik air dan banyak sifatkimianya juga.Para ilmu/an per!aya balan!ing listrik biasa ini, yang disebut polaritas,memberikan air beberapa yang luar biasaproperti.$ebagian besar dari massa sebagian besar organisme hanya air. %alam manusia

jaringan-jaringan persentase airberkisar dari ; pada tulang sampai B2; dalam sel-sel otak. &adar air lebihbesar pada sel embrio dan mudadan menurun seiring penuaan terjadi. $ekitar 8; dari total berat tubuh kitaadalah airN sebanyak 2; dari ubur-uburatau tanaman tertentu air. Air tidak hanya komponen utama dari organisme,tetapi juga salah satu kepala sekolahfaktor lingkungan mempengaruhi mereka. 0anyak organisme hidup dalam lautatau di sungai air ta/ar, danau,dan genangan air. $ifat "sik dan kimia air telah diiinkan makhluk hidup mun!ul,untukbertahan hidup, dan berkembang di planet ini. Air adalah pelarut, media danpeserta di sebagian besarreaksi kimia yang terjadi di lingkungan kita.Air Uni@ersal $ol@entPara ilmu/an sering menyebut air #pelarut uni@ersal# karena air dapatmelarutkan at lebih dari

!airan lainnya. 0eberapa at, seperti garam meja biasa natrium klorida, 9a5l),larut dalam air sangat

7/17/2019 spu kasar


dengan mudah. &etika ditempatkan dalam air, molekul natrium kloridaberantakan. *on natrium bermuatan positif 9a O) mengikat oksigen, sedangkan klorida ion bermuatan negatif 5l-)menempel pada hidrogen. *ni membuatsangat stabil #asin# molekul air.

*ni milik air memungkinkan untuk transportasi nutrisi penting untuk kehidupanpada he/an dan tumbuhan.$etetes air hujan jatuh melalui udara larut gas atmosfer. &etika hujan men!apaibumi,mempengaruhi kualitas tanah, danau dan sungai.

Tegangan Permukaan3olekul air di permukaan sebelah udara) terus erat bersama-sama, membentuksebuah "lm tak terlihat. Airtegangan permukaan dapat menahan berat badan yang biasanya akantenggelam. Anda dapat dengan hati-hati mengapung klip kertas di atasair putih. 0eberapa serangga air seperti strider air atau kolam skater

mengandalkan tegangan permukaan untuk berjalan di atasair putih. Tegangan permukaan sangat penting untuk transfer energi dari anginke air untuk membuat gelombang. Kmbakdiperlukan untuk difusi oksigen yang !epat di danau dan laut. $ebelah merkuri,air memiliki permukaan tertinggiketegangan semua !airan sering terjadi.Air $ti!ky3olekul &ohesi-Air menempel satu sama lain. Hal ini disebabkan ikatan hidrogenantaramolekul. 3olekul air di permukaan memiliki daya tarik yang jauh lebih besaruntuk masing-masing selain untuk molekul

di udara. &ekompakan ini men!iptakan tegangan permukaan yang tinggi dipermukaan air. 3olekul airdi kerumunan permukaan bersama-sama, menghasilkan lapisan yang kuatkarena mereka ditarik ke ba/ah oleh daya tarikmolekul air lainnya di ba/ah mereka.3olekul adhesi-Air menempel at lain. Anda dapat melihat properti ini ketika airmerayap bagian dalam gelas minum. Pikirkan spons atau handuk kertas yangdigunakan untuk #menyerap# tumpahair putih. *ni adalah bagaimana air membuat hal-hal yang basah. Air jugamenempel makhluk hidup. &ebanyakan tanaman telah beradaptasiuntuk mengambil keuntungan dari adhesi air yang membantu memindahkan air

dari akar ke daun. *ni disebutkapiler. Hal ini juga dapat dilihat sebagai bergerak darah melalui kapiler kami,memba/a nutrisi ke setiapsel dalam tubuh kita.$alah satu tanaman tertinggi adalah pohon red/ood. Air bergerak dari akar kedaun, lebih dari ( meterdi atas tanah. $ebagai tanaman kehilangan air melalui pori-pori pada daun, lebihbanyak air bergerak naik dari akar danbatang untuk menggantikan air yang hilang. Proses kehilangan air dengan daundikenal sebagai transpirasi..

Properti ThermalAir menyerap atau melepaskan lebih banyak panas dari berbagai at untuk

7/17/2019 spu kasar


setiap derajat kenaikan suhu ataumengalami penurunan. &arena itu, itu se!ara luas digunakan untuk pendinginandan untuk mentransfer panas dalam termal dan kimiaproses. Perbedaan suhu antara danau dan sungai dan udara sekitarnya mungkinmemiliki berbagai

efek. $ebagai !ontoh, kabut lokal atau kabut yang mungkin terjadi jika danaudingin di udara sekitarnya !ukup untukPenyebab tetesan air jenuh-ke!il tersuspensi di udara. 0adan besar air, sepertilautanatau +reat 'akes, memiliki pengaruh besar pada iklim. 3ereka adalah /adukbesar dunia panas danpenukar panas dan sumber banyak kelembaban yang jatuh sebagai hujan dansalju lebih berdekatandaratan. &etika air lebih dingin dari udara, !urah hujan dikekang, anginberkurang, dan bank kabutterbentuk. Properti ini air sangat penting dalam menstabilkan suhu di bumi.

$pesi"k Panas-Air memiliki panas spesi"k yang tinggi. >umlah energi yangdibutuhkan untuk menaikkan suhuair dengan satu derajat 5el!ius !ukup besar. &arena begitu banyak kehilanganpanas atau input panas diperlukan untuk menurunkanatau menaikkan suhu air, lautan dan badan-badan besar lainnya air memilikirelatif konstansuhu. %engan demikian, banyak organisme yang hidup di lautan disediakandengan relatif konstansuhu lingkungan. &andungan air yang tinggi tanaman dan he/an yang hidup didarat membantu mereka untukmempertahankan suhu internal yang relatif konstan &ita adalah tentang

B.7o1).Panas spesi"k air adalah 2 kali lebih besar dari pasir. Pada hari musim panas,pantai pasir mungkin !epathangat ke titik yang terlalu panas untuk berdiri di saat air laut hangat hanyasedikit. $elama malam harisuhu pasir akan menurun sedangkan suhu laut tetap relatif konstan.Panas Penguapan-Air memiliki panas tinggi penguapan. Air menyerap panaskarena perubahan dari!air ke gasN tubuh manusia dapat menghilangkan kelebihan panas olehpenguapan keringat nya. $ebuah daun dapat menyimpandingin di ba/ah sinar matahari !erah dengan !ara menguapkan air dari

permukaan. Air panas tinggi merek kondukti@itasmungkin pemerataan panas seluruh tubuh.3endidih dan Pembekuan-3urni air di permukaan laut mendidih pada (o5(o1) dan membeku pada o 5 o 1), tetapienergi ekstra yang dibutuhkan untuk mendorong molekul air ke udara. *nidisebut laten panas-panas yang dibutuhkan untukmengubah air dari satu fase yang lain. %i dataran tinggi tekanan atmosfer yanglebih rendah) mendidih air$uhu menurun. *nilah sebabnya mengapa dibutuhkan /aktu lebih lama untukmendidih dan telur pada ketinggian yang lebih tinggi. $uhutidak mendapatkan !ukup tinggi untuk memasak telur dengan benar. >ika at

terlarut dalam air, maka pembekuan Titik diturunkan. *tulah sebabnya kami menyebarkan garam di jalan-jalan di

7/17/2019 spu kasar


musim dingin untuk men!egah pembentukan es. ?nergi yang hilangketika air membeku. 0anyak panas dilepaskan ke lingkungan ketika perubahanair !air menjadi es.Hal ini hilang ketika fase energi tinggi air !air bergerak ke fase energi rendah es.3alam ketika es

membeku sering merasa lebih hangat daripada malam ketika es men!air%ensitas air - Air yang paling padat di =5 dan kemudian mulai berkembang lagimenjadi kurang padat) sebagai$uhu menurun lebih lanjut. Perluasan ini terjadi karena ikatan hidrogen menjadilebih kakudan memerintahkan. Akibatnya, air beku es mengapung) pada air dingin lebihpadat. Perluasan airterjadi bahkan sebelum benar-benar membeku. Hal ini menjelaskan mengapakolam membeku dari permukaan ke ba/ah, bukandari dari ba/ah ke atas. $eperti tetes suhu air, air dingin -=5) di mana itukurang dense-

naik ke permukaan kolam. 3embeku untuk membentuk tutup es. ?s ini insulatesair ba/ah dari musim dingin yangdinginkan sehingga kurang !enderung membeku. Krganisme yang menghunikolam yang mampu bertahan musim dingin dingindi ba/ah permukaan es.?kspansi padat - Untuk at yang paling, padatan yang lebih padat dari !airan.

Tetapi sifat khususair membuatnya kurang padat sebagai solid. ?s mengapung di atas airC *katanhidrogen yang kuat terbentuk pada pembekuan 5 1) mengun!i molekul air dari satu sama lain. &etika es men!air, strukturruntuh dan molekul

bergerak lebih dekat bersama-sama. Air !air pada = 5 , 1) adalah sekitar; lebih padat daripada es. Properti ini memainkanperan penting dalam danau dan laut ekosistem. ?s mengambang seringinsulates dan melindungi he/an dan tumbuhanhidup di dalam air di ba/ah.3olekul pH-- Air memiliki ke!enderungan untuk mengionisasi. 3ereka terdisosiasimenjadi ion partikel bermuatan) hidrogenion H O) dan ion hidroksida KH-). %alam air murni jumlah yang sangat ke!il darimolekul air membentuk ion di!ara ini. &e!enderungan air untuk memisahkan diimbangi oleh ke!enderunganion hidrogen dan hidroksida

ion untuk menyatukan kembali untuk membentuk air. $ebuah solusi netralmengandung jumlah yang sama ion hidroksida dan hidrogenion. $ebuah solusi dengan konsentrasi yang lebih besar dari ion hidrogen H O)dikatakan asam. $ebuah solusi dengankonsentrasi yang lebih besar dari hidroksida KH-) ion dikatakan alkali ataudasar.9ama: 3enjelajahi $ifat Air0a!a setiap pertanyaan se!ara menyeluruh dan menja/ab. Pastikan Andamengikuti petunjuk untuk masing-masingakti@itas. Anda dapat menggunakan handout yang disediakan untuk informasi

lebih lanjut.(. Air sebagai pelarut

7/17/2019 spu kasar


Q *si gelas kimia dengan ml air suling.Q Tempat ( sdt. ( mg) gula ke dalam air.Q Aduk air selama detik.Q >elaskan apa yang terjadi pada gula.Q

. Air adalah molekul air kohesi@itas di permukaan di sebelah udara) tetap dekatbersama-sama, membentuk sebuah "lm tak terlihat. %ua !ontoh berikut akanmenunjukkankohesi tegangan permukaan).Air di Penny sebuahQ 3enggunakan pipet, tempat beberapa tetes air di sepeser pun.Q Apa yang terjadi dengan airQ Tambahkan tetes !ukup air untuk menutupi sen, tapi jangan biarkan tumpahanairlebih sen.Q >elaskan apa air yang tampak seperti. Anda dapat menggunakan gambar)

3engapung &lip &ertasQ Hati-hati mengapung item berikut di atas air: tusuk gigi, kertas ke!ilklip, dan klip kertas besar. >elaskan apa yang terjadi. Apa benda lain mungkinAnda men!oba untuk mengapung di atas air. Air memiliki panas spesi"k tinggiQ 0ayangkan diri Anda di pantai di (: pada bulan >uli. *ni adalah indah !erahhari, dengan suhu udara B derajat 1. Apa yang akan pasir merasa sepertidi ba/ah kaki telanjang Apa yang akan air laut rasanyaQ 3enggunakan informasi yang diberikan kepada Anda tentang air, menjelaskansuhuPerbedaan antara pasir dan air.

=. 3inyak lipid) adalah molekul organik non-polar mengandung ikatan karbondan hidrogen).$enya/a ini membentuk antarmuka dengan molekul air dan tidak akan larut.Q Tempatkan beberapa tetes minyak ke dalam tabung reaksi. Tambahkan ( in!iair dan mengganti tutup.Q &o!ok tabung reaksi.Q >elaskan apa yang Anda lihat.2. %apatkah mengambang Padat di atas airQ Tempatkan beberapa es batu ke dalam gelas air.Q >elaskan apa yang Anda lihat.Q Pada suhu air !air Pada suhu air gas

Pada suhu air yang solid

7/17/2019 spu kasar


Prof. $hakhashiri ///.s!ifun.org Umum &imiaA* PUT*HAir men!akup sekitar 8; dari permukaan bumi, membuat naik sekitar 8; darimassa, dan sangat penting bagi kehidupan. *ni foto dari planet 0umi, diambiloleh Apollo (8 a/ak saat mereka melakukan perjalanan ke-bangsal bulan padatanggal 8 %esember (8, menunjukkan daerah pla-bersih dari 'aut 3editeraniake Antartika. Air terlihat dalam foto ini sebagai Atlantik, *ndia dan $elatan atauAn-tar!ti!) K!eans, tutupan es kutub selatan, dan sebagai a/an berat !o@-er di

belahan bumi selatan dan tersebar di sepanjang khatulisti/a.Air adalah satu-satunya at yang ada se!ara alami di bumi dalam tiga keadaan"sik materi-gas, !air, dan padat-dan itu selalu bergerak di antara mereka. 0umimemiliki lautan air !air dan daerah kutub tertutup oleh air yang solid. ?nergi darimatahari diserap oleh air !air di lautan, danau, dan sungai dan keuntunganenergi yang !ukup untuk beberapa hal itu menguap dan memasuki atmosfersebagai gas tak terlihat, uap air. $ebagai uap air naik di atmosfer mendingin danmengembun menjadi tetesan !airan ke!il yang menghamburkan !ahaya danmenjadi terlihat sebagai a/an. %i ba/ah kondisi yang tepat, tetesan ini lebihlanjut menggabungkan dan menjadi !ukup berat untuk mengendapkan rontok)sebagai tetes !airan atau, atau jika udara !ukup dingin, serpihan padat,

sehingga kembali ke permukaan bumi untuk melanjutkan siklus ini air antarakental dan uap tahapan-tahapannya. &unjungihttp:44///.eoearth.org4arti!le4Hydrologi!!y!le untuk informasi lebih lanjuttentang $iklus Hydro-logika.)Air di ketiga negara membuat kontribusi besar untuk iklim planet. Uap air adalahgas rumah ka!a yang memerangkap energi yang dipan!arkan dari permukaanplanet ini dan membantu untuk menjaga planet ini !ukup hangat untukmempertahankan kehidupan yang kompleks yang telah berkembang dalamlingkungan ini. Uap air adalah respon-ja/ab atas lebih dari setengah rumah ka!apemanasan gas bumi. %i sisi lain, a/an dan bidang es di permukaanmen!erminkan banyak radiasi dari matahari, sehingga radiasi ini tidak men!apai

permukaan dan hangat itu. eIekti"tas a/an dan es memiliki efek pendinginandi planet ini. 9amun, di mana permukaan bumi telah dipanaskan oleh radiasimatahari, a/an bantuan perangkap energi yang dipan!arkan dari permukaanpanas dan dengan demikian memiliki efek pemanasan juga. 6ariasi dalam

jumlah dan bentuk /a-ter di atmosfer memiliki hubungan yang kompleks denganiklim kita yang sulit untuk model dan memprediksi.Air murni tidak ber/arna, tidak berbau, dan tidak berasa dan begitu umumbah/a Anda mungkin tidak pernah berpikir tentang betapa unik itu danbagaimana penting untuk kehidupan. &ebanyakan tanaman dan he/an !on-tainlebih dari 7; air dengan @olume. Tanpa air, kehidupan tidak akan berkembangdi 0umi, dan itu adalah keberadaan air di 3ars dan beberapa bulan >upiter dan

$aturnus yang menyebabkan kita untuk berspekulasi tentang kehidupan masalalu atau sekarang di sana juga.

7/17/2019 spu kasar


- -Air memiliki sejumlah sifat kimia dan "sika yang unik yang membuatnya pentingbagi kehidupan. $atukekayaan tersebut adalah akrab bagi semua orang: air padat mengapung di atasair !air. Hampir semua !airan kontrak

ketika mereka mendapatkan lebih dingin dan men!apai kepadatan maksimumketika mereka memperkuat. Air berbeda. &etika airmendingin, ia kontrak hingga men!apai = 5, maka berkembang sampaimembeku pada 5. ?s kurang padat dariair yang memungkinkan es batu mengambang di minuman ringan, esmengapung di laut, dan kolam dandanau membeku dari atas ke ba/ah sehingga tanaman air dan he/an dapatbertahan hidup dalam !airan di!airkandi ba/ah ini.3olekul air memiliki struktur sederhana: dua atom hidrogen terikat pada satuatom oksigen -

HK. $truktur sederhana ini bertanggung ja/ab untuk sifat unik air. *katan antaramasing-masing hidrogenatom dan hasil atom oksigen dari sepasang elektron bersama antara dua atom.%iair, elektron dalam pasangan bersama tidak dibagi rata antara hidrogen danoksigenatom. Atom oksigen memiliki a"nitas yang lebih besar untuk elektron daripadayangatom hidrogen, dan elektron dalam ikatan K-H lebih tertarik untukoksigen. &arena elektron memiliki muatan negatif, berbagi yang tidak meratadalam hasil obligasi K-H oksigen memperoleh muatan negatif parsial

-) %an hidrogen memiliki muatan parsial positif O). H-K-H sudut ikatandalam air adalah (=,2, yang berarti bah/a molekul memiliki bentuk bengkok.*ni geometri bengkok dan akumulasi elektron pada sisi oksigen dari molekulmenyebabkanmolekul air memiliki muatan negatif di satu sisi, sisi oksigen, dan muatan positifpadasisi lain, sisi hidrogen. 3olekul dengan daerah negatif dan positif daerah disebutpolarmolekul. 3olekul air adalah molekul polar.3olekul polar tertarik satu sama lain. Tarik hasil dari/ilayah negatif satu molekul, atom oksigen, ditarik ke

/ilayah positif molekul lain, atom hidrogen. 0erla/anan menarikCAtraksi antara molekul air sangat kuat. Kksigenatom memiliki a"nitas yang sangat besar untuk elektron, dan atom hidrogenterikat pada atom oksigen memperoleh muatan positif yang signi"kan. Hidrogeniniatom sangat ke!il, sehingga muatan positif !ukup terkonsentrasi.3uatan positif terkonsentrasi ini meningkatkan daya tarik hidrogenatom dalam satu molekul untuk atom oksigen dalam molekul lain. Tempat /isatainidi/akili oleh garis hijau disorot oleh panah) diAngka. Atraksi ini begitu kuat bah/a telah diberi nama tertentu:

ikatan hidrogen. ?nergi yang berkaitan dengan ikatan hidrogen dalam air adalahsekitar k> R mol-(, yang

7/17/2019 spu kasar


adalah sekitar (4( kekuatan ikatan bersama-elektron yang khas dalam sebuahmolekul.*katan hidrogen antara molekul-molekul air memberikan airsifat unik. $ebagai !ontoh, ikatan hidrogen bertanggung ja/abuntuk kepadatan yang lebih rendah dari es, air padat, daripada

air !air. $etiap satu molekul air dapat membentuk empat hidrogenobligasi dengan empat molekul tetangga. Perpanjangan iniikatan hidrogen dalam tiga dimensi menghasilkan saling berhubungankandang molekul air es, dengan ruang kosong di dalamkandang. &etika men!air padat, banyak hidrogenobligasi yang rusak dan struktur runtuh, air begitu !airlebih padat daripada padat. *katan hidrogen juga bertanggung ja/abuntuk simetri enam kali lipat dari kepingan saljuHttp:44///.its.!alte!h.edu4Satomi!4sno/!rystals4), untuk im--(

-B-7-=-=7B( = 7 B ( ( (=

massa molar, g 4 moltitik didih, 5HKH$ H$eHTe- -interaksi portant dengan molekul biologis dalam organisme hidup, dan untukdidih yang sangat tinggi

titik, titik leleh, tegangan permukaan, dan panas spesi"k air. *katan hidrogen danpolaritasair juga menjelaskan sifat pelarut tersebut.Air memiliki titik didih yang sangat tinggi untuk at dengan molekul ke!il. Agarat mendidih, molekul !airan harus memiliki energi yang !ukup untuk mengatasikekuatantarik di antara mereka. Umumnya, titik didih senya/a yang terkait denganpeningkatan massa molar.&etika titik didih senya/a hidrogen hidrida) unsur +rup 6*, HK, H$,H$e, dan HTe diplot terhadap massa molar, air jauh keluar dari barisan dengansenya/a yang lebih berat. >ika

air mengikuti tren untuk dua hidrida terberat, titik didih akan menjadi sekitar -5.

7/17/2019 spu kasar


titik didih air adalah ( 5, yang merupakan ( 5 di atas nilai ekstrapolasi. Halini membutuhkan tinggi$uhu untuk memberikan molekul air energi kinetik yang !ukup untuk mengatasihydrogenbonded luas

jaringan di antara mereka. Untuk alasan yang sama, air juga memiliki titik lebur

yang lebih tinggi daripada akandiharapkan untuk massa molar rendah. 3olekul H$ hanya sedikit polar, tapi!ukup untuk membuat nya

Titik didih sedikit lebih tinggi dari yang diperkirakan oleh ekstrapolasi dari hidridaterberat non-polar.Air memiliki tegangan permukaan tertinggi kedua dari semua !airan yang umumNhanya merkuri lebih tinggi. Pasukan antarmolekul antara molekul !airbertanggung ja/ab untuk tegangan permukaan. 3olekul dalam sebagian besar!airandikelilingi oleh molekul lain dan merasa tidak ada gaya total tarik.9amun, molekul pada permukaan !airan ditarik ke dalam oleh molekul

di bagian dalam !airan, yang membuat mereka melekat erat pada!air. 3olekul-molekul di permukaan juga tertarik satu sama lain. *tukekuatan antara mereka menyebabkan mereka untuk berperilaku sesuatu sepertimembentang elastis1ilm yang meremas !airan menjadi bentuk dengan seke!il mungkinluas tanah. 0entuk dengan terke!il permukaan-ke-@olume yang rasio adalahbola, sehingga tegangan permukaan menyebabkan tetes air ke dalam sebagaidekat dengan bolabentuk mungkin.

Tegangan permukaan membuatnya lebih sulit untuk memindahkan objek melaluipermukaan !airan daripada

memindahkan objek ketika benar-benar tenggelam. Tegangan permukaanbiasanya dinyatakan dalam dyne R 53(, kekuatan dalam dyne diperlukan untuk meme!ahkan sebuah "lm panjang (!m. Pada 5, tegangan permukaan air8,B dyne R-!m (. $ebagai perbandingan, tegangan permukaan merkuri danetanol adalah =72 dan ,dyne R !m-(, masing-masing. Tegangan permukaan memungkinkan striders air,serangga yang berburu mangsa di permukaanmasih air, skate di atas kolam. %emikian juga, Anda dapat menangguhkanpenjepit kertas logam atau jarumdi permukaan air karena tegangan permukaan air yang tinggi, meskipun logam

adalah tujuh sampaidelapan kali lebih padat daripada air.Air memiliki panas spesi"k yang sangat tinggi. %ibutuhkan lebih banyak energiuntuk menaikkan suhu satugram air dengan (o5 dari !airan lain. $uhu adalah ekspresi dari jumlah kinetikenergi dalam molekul suatu atN meningkatnya suhu sesuai dengan peningkatankinetikenergi. $ekali lagi, ikatan hidrogen bertanggung ja/ab atas panas spesi"k airyang tinggi. &etika air dipanaskan,banyak energi yang ditambahkan pergi ke berantakan ikatan hidrogen. ?nergiyang digunakan dalam hidrogen melanggar

Kbligasi ini tidak tersedia untuk meningkatkan energi kinetik dari molekul air,sehingga suhu

7/17/2019 spu kasar


air tidak naik sebanyak seperti yang akan !airan dengan gaya antarmolekul yanglebih rendah. $ehubungan %engan *tu,air harus menyerap energi panas lebih untuk menaikkan suhu. Air dapatmenyerap sejumlah besar panasenergi sebelum mulai mendapatkan panas. %emikian seperti air dingin, ia

melepaskan banyak panas. Tinggipanas spesi"k air bertanggung ja/ab untuk kemampuan laut untuk bertindaksebagai reser@oir termal yang moderat3olekul air red) PengalamanantarmolekulPasukan kuning).- = -ayunan suhu bumi dari hari ke malam dan dari musim dingin ke musim panas,dan ini membuat planet yang !o!ok untuk penghuninya beragam.0anyak at larut dalam air, tetapi yang lain !ukup larut air dan banyak batuandan mineral bumi ini telah hidup berdampingan selama miliaran tahun dan batu-

batu masih di sini. $ifat-sifat pelarut sering diringkas dalam kalimat, -sepertilarut seperti, V dengan implikasi yang-seperti tidak larut unlike.V %alamgeneralisasi ini, properti yang suka atau tidak seperti yang polaritas molekul.$ebuah pelarut dengan molekul polar seperti air !enderung melarutkan at lainyang memiliki molekul polar, serta at-at yang membentuk ion saat terlarut. Halini terjadi karena biaya atau biaya sebagian molekul pelarut dan molekul atterlarut menarik satu sama lain. 3olekul molekul surround sol-lubang atau iondari at terlarut, pengaturan yang disebut sol@asi. $ol@asi ini memegang atterlarut dalam larutan. %i sisi lain, at dengan molekul nonpolar, sepertihidrokarbon, lemak, dan minyak, tidak lumayan larut dalam air. 9amun, merekarelatif larut dalam pelarut yang memiliki molekul nonpolar, pelarut seperti yang

digunakan untuk pakaian dry !leaning ..3engapa molekul nonpolar umumnya tidak larut dalam air dan mengapabeberapa senya/a ionik, mineral dalam batuan, misalnya, juga begitu larut.

>a/aban dapat dimasukkan dalam hal pengaturan menguntungkan dan tidakmenguntungkan molekul dan ion dalam sistem pelarut-at terlarut dan padadasarnya sama dalam setiap kasus. %alam sebuah sistem yang terdiri dari duaatau lebih jenis molekul atau molekul dan ion) pen!ampuran mereka bersama-sama sehingga mereka tersebar di antara satu sama lain selalu ar-rangementmenguntungkan. %engan demikian, pembubaran, pen!ampuran satu substansike lain, selalu menguntungkan. *de Wualita-ti@e ini dapat diukur denganmemperkenalkan konsep entropi. Pengaturan 3enguntungkan memiliki tinggi-er

entropi dari pengaturan yang tidak menguntungkan dan sistem selalu berubahke arah entropi yang lebih tinggi.) *de kualitatif pengaturan menguntungkan dantidak menguntungkan sudah !ukup untuk memahami kelarutan.

Tapi pen!ampuran sederhana tidak semua yang terjadi di dalam membentuksolusi. $eperti dijelaskan di atas, ketika at terlarut larut, mereka terlarut danefek sol@asi pada susunan molekul pelarut harus dipertanggungja/abkan. %alampelarut murni seperti air, molekul menarik satu sama lain dan membentuk ikatanhidrogen sementara, namun masih relatif bebas untuk jatuh sekitar dan bergerakdi sekitar !airan, &etika senya/a io-ni! larut, molekul air melarutkan mereka danmenjadi lebih terikat dalam shell pelarut sekitar ion. *ni adalah pengaturan yangtidak menguntungkan, karena molekul pelarut-shell kurang bebas untuk

bergerak dalam larutan dan !ampuran dengan orang lain. %emikian pula,molekul nonpolar dalam air sur-bulat oleh molekul air dalam sesuatu seperti

7/17/2019 spu kasar


struktur es, yang, sekali lagi, mengikat mereka dan merupakan pengaturan yangtidak menguntungkan bagi pelarut.%engan demikian, pembubaran adalah persaingan antara pengaturan yangmenguntungkan, pen!ampuran at terlarut dan pelarut, dan pengaturan yangtidak menguntungkan, sol@asi yang mengikat molekul pelarut. Untuk at terlarut

nonpolar, faktor yang tidak menguntungkan hampir selalu melebihimenguntungkan dan mereka tidak larut dalam air, yaitu, minyak dan air tidakber!ampur. Untuk at terlarut ionik, garam kation tunggal-diisi dan anion, 9a5l,9H=9K, 5s*, dan sebagainya, hampir semua larut. The penge!ualian adalahhalida perak.) %alam kasus ini, faktor pen!ampuran menguntungkan melebihifaktor pengaturan pelarut yang tidak menguntungkan, akan menyebabkanbiaya-pada ion dan molekul ke!il di kulit pelarut diadakan agak longgar. +aramkation multiply-diisi dan anion, 0a$K=, 5a5K, 5o PK=) , dan seterusnya,hampir semua larut. Tidak menguntungkan 1aktor pengaturan pelarutmendominasi dalam kasus ini, karena ion lebih tinggi dibebankan memegangmolekul dalam shell pelarut lebih erat.

$ifat kimia asam basa air berkontribusi terhadap pembubaran at terlarut yang juga memiliki sifat asam-basa. %alam air murni, sekitar dua molekul di setiapmiliar bereaksi membentuk ion hidroksida, KH- aW), dan ion hidronium, HK OaW):- 2 -%alam reaksi ini, ion hidrogen dilepaskan dari pasangan elektron ikatan dalamsatu molekul dandipindahkan ke pasangan non-elektron ikatan dalam molekul lain. 3elepaskanion hidrogen dalam!ara adalah perilaku karakteristik asam, dan menerima ion hidrogen adalahperilaku karakteristik dari

dasar. eaksi ini re@ersibel, dan ion hidroksida dapat menerima ion hidrogen darihidronium sebuahion. %i arah sebaliknya, ion hidroksida adalah dasar, dan ion hidronium adalahasam. %alam murniair, jumlah dan konsentrasi ion hidronium adalah sama dengan ion hidroksida.&esetaraan ini berarti bah/a tidak ada keasaman bersih atau kebasaan dalam airmurni. Air murni adalah netral dalamasam-basa akal.3olekul air dapat bertindak sebagai asam dengan molekul lain, juga. 3isalnya,mereka dapat mentransfer hidrogenion ke pasangan elektron non-ikatan pada molekul at terlarut seperti amonia,

9H aW), untuk membentuk sebuahion amonium, 9H=O AW), dan ion hidroksida.eaksi ini menghasilkan kelebihan ion hidroksida atas ion hidronium dalamlarutan amoniadalam air. Kleh karena itu, solusi ini adalah dasar. Amonia disebut dasar, karenadapat menerima hidrogenion dari air untuk membentuk solusi dasar air. 3olekul air juga dapat bertindaksebagai basa, menerimaion hidrogen dari molekul at terlarut seperti asam asetat, HKK55H aW), untukmembentuk ion hidronium dan

ion asetat, KK55H- AW).

7/17/2019 spu kasar


$olusi ini memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dari ion hidronium dari air murniNbersifat asam. Asam asetat adalahdisebut asam, karena dapat mentransfer ion hidrogen air untuk membentuklarutan asam.&arbon dioksida, K D 5 D K, adalah at terlarut asam yang memainkan peran

sangat penting dalam bumilautan. ?lektron dalam ikatan karbon-oksigen tertarik lebih ke atom oksigenmemberikanoksigen atom muatan negatif parsial dan atom karbon muatan positif parsial.&arena karbondioksida adalah molekul linear dipol ikatan ini membatalkan satu sama lain,sehingga molekul tidak memiliki permanen- 7 -momen dipol dan biasanya dikatakan nonpolar. 9amun, ketika dilarutkan dalamair, posi-ti@e muatan parsial pada karbon 5K dan muatan negatif parsial padaoksigen HK air menarik satu sama lain. %emikian pula, tentu saja, muatan

negatif parsial pada oksigen 5K dan muatan positif parsial pada hidrogen HKair menarik satu sama lain. $alah satu hasilnya adalah bah/a karbon dioksidaadalah sekitar = kali lebih larut dalam air dibandingkan dengan yang benar-benar nonpolar gas atmosfer, nitrogen, 9, dan oksigen, K.Akibat lainnya adalah bah/a beberapa karbon dioksida terlarut bereaksi denganair untuk membentuk karbonat a!-id, HK) 5K aW), yang dapatmenyumbangkan proton air untuk membentuk ion hidronium dan mobilhidrogen-0onate bikarbonat) ion , HK5K- aW). &arbon dioksida dari atmosferbumi larut dalam lautan dan ada keseimbangan antara gas terlarut danatmosfer. &onsentrasi dis-dipe!ahkan karbon dioksida tergantung padakonsentrasi karbon dioksida di atmosfer. $elama setengah abad terakhir, karena

pembakaran kami dalam jumlah besar bahan bakar fosil, konsentrasi karbon dio-Eide di atmosfer telah meningkat dari sekitar ( bagian per juta ppm, @olume)menjadi sekitar ppm.$elama setengah abad terakhir, karena pembakaran kami dalam jumlah besarbahan bakar fosil, konsentrasi karbon dioksida di atmosfer telah meningkat darisekitar ( bagian per juta ppm, @olume) menjadi sekitar ppm. &onsekuensidari peningkatan karbon dioksida atmosfer adalah peningkatan jumlah karbondioksida yang terlarut dalam lautan. Hal ini telah menyebabkan keasamanmereka untuk meningkatkan dan en-bahaya beberapa bentuk kehidupan,termasuk karang dan beberapa organisme mikroskopis yang berada di dasarrantai makanan laut. Krganisme ini tergantung pada sifat asam-basa yang sesuai

sea/a-ter untuk membangun eLoskeletons terbuat dari kalsium karbonat akrabbagi kita sebagai kapur, batu kapur, dan marmer, terbentuk selama jutaan tahundari eLoskeletons organisme seperti ini dan kerang lainnya). 5al-!ium karbonat!ukup larut dalam air laut sedikit basa, tetapi sebagai laut telah menjadi kurangdasar lebih asam), kalsium karbonat lebih larut. Hal ini karena ion karbonatdapat bereaksi dengan ion hy-dronium untuk membentuk ion hidrogen karbonatdan menggantikan kelarutan kalsium karbonat eWuili-brium ke sisi dibubarkan.0anyak organisme tidak dapat mengatasi peningkatan kelarutan, tidak dapatmembentuk struktur yang diperlukan untuk mempertahankan integritas mereka,dan mati, sehingga mengurangi jumlah makanan yang tersedia untuk tingkattropik yang lebih tinggi dalam ekosistem laut.

'arutan asam lainnya, oksida sulfur dan nitrogen, juga dibentuk dalampembakaran bahan bakar fosil, !ukup larut dalam air, dimasukkan ke dalam uap

7/17/2019 spu kasar


air terkondensasi di atmosfer, dan jatuh ke tanah sebagai hujan asam danbentuk lain dari presipitasi) . Hujan asam jatuh terutama di daerah mela/an arahangin dari pembangkit listrik yang membakar sejumlah besar batu bara, minyak,dan gas. %anau di daerah ini menjadi lebih asam dan bera!un bagi banyakorganisme dan @egetasi di darat juga terpengaruh. 'imnologi, studi tentang

danau dan faktor-faktor yang mempengaruhi mereka U<-3adison memilikiprogram limnologi utama, lihat http:44limnology./is!.edu4), telah menunjukkanmerugikan mempengaruhi sulfur dan nitrogen oksida dari pembakaran bahanbakar fosil. 'egislasi yang membutuhkan penghapusan oksida sulfur dannitrogen dari limbah gas-es memiliki efek yang menguntungkan. &unjungihttp:44///.epa.go@4a!idrain4 untuk mengetahui lebih lanjut dan melihatperubahan apa yang telah terjadi.- 8 -%engan air yang men!akup lebih dari dua-pertiga dari permukaan bumi, sulituntuk membayangkan bah/a itu adalah sumber daya yang langka. 3asalahnyaadalah bah/a kurang dari (; dari air di planet ini sudah tersedia untuk minum

atau untuk sebagian pertanian. $ebagian besar air di bumi, 8;, adalah air asinyang tersimpan di lautanN hanya ; adalah air ta/ar. %ari semua air ta/ar di0umi, 7B; terkun!i di i!e!aps dari Antar!ti-!a dan +reenland, ; berada ditanah, dan hanya ,; yang terkandung dalam air permukaan seperti danau dansungai. $ekitar ; dari seluruh air permukaan di +reat 'akes.) 'ebih dari satumiliar orang tidak memiliki akses terhadap air minum yang aman di seluruhdunia.$olusi untuk masalah kelangkaan air meliputi pengumpulan dan penyimpanan!urah hujan dan desali-niation air laut. &arena !urah hujan tersebar di daerahyang luas, biaya untuk membangun *nfrastruktur-ture untuk pengumpulan danpenyimpanan sangat tinggi. %esalinisasi air laut atau air diminum lainnya) baik

oleh proses penguapan-pengembunan atau re@erse osmosis terpusat, sehinggain@estasi modal a/al kurang. &ebutuhan energi untuk desalinisasi tinggi, tetapilebih rendah untuk mundur osmo-sis, yang telah berkembang sebagai metodeyang disukai. Air %esalinied, sekitar ,2 sen per galon adalah -2 kali lebihmahal daripada air kota dari sumber air ta/ar. $ebagai perbandingan, botol airdari supermarket sering tidak lebih dari air keran di botol plastik) biaya sampai2 dol-lars per galon, atau = sampai ( kali sebanyak air desalinied. 0otolair adalah tentang industri X ( bil-singa di Amerika $erikat. %apatkah Andamemikirkan kegunaan lain yang mungkin untuk dolar ini Untuk informasi lebihrin!i tentang sumber daya yang langka ini, air minum, kunjungihttp:44/ater.usgs.go@4, http:44///.epa.go@4o/4, dan

http:44///.s!iam.!om4arti!le. !fm id D menghadap-the-air ta/ar-krisis.?konomi kelangkaan air minum pu!at dibandingkan dengan dampaknya padasumber daya manusia. Penyakit yang disebabkan oleh air minum yang tidakaman dan sanitasi yang tidak memadai adalah kesehatan masyarakat !on-5?9serius, menyebabkan B; dari penyakit di negara-negara berkembang danmembunuh -2 orang, anak-anak terutama muda, setiap tahun. Untukmemba!a lebih lanjut tentang masalah ini dan men!ari solusi mengunjungihttp:44///.drinking-/ater.org4Iash4splash.html.Ada banyak lagi tentang sifat-sifat air dan larutan berair pada:http:44///.btinternet.!om4Smartin.!haplin4indeL.html.e@isi >anuari ((

7/17/2019 spu kasar


*ngenia2*91A$TU&TU %A6*% Hulse

Teknologi mutakhir dariAbad ke-(B adalah atmosfermesin, didorong oleh tekananatmosfer bumi membantubersama dengan uap. 3esin ini pertamabertenaga pompa yang dihapusair dari tambang tapi kemudian menjadisumber utama daya untuk

industri dari semua jenis. %a@id Hulsemengambil melihat tahunterobosan.$alah satu yang paling pentingmasalah industri akhirAbad ke-(8 adalah drainasetambang, khususnya tambang batubara. 0atu 0aramenggantikan kayu sebagai sumber utamabahan bakar untuk perdagangan seperti ka!a-dansabun-keputusan dan kerja logam danpermintaan itu tinggi. >adi tambang batubara

didorong untuk lebih besar dan lebih besarkedalaman dan menjadi lebih dan lebihsulit untuk menghapus air yangterakumulasi di dalamnya.3asalah air ekstraksi akandiselesaikan segera setelah seseorang menemukan$umber murah dari tenaga mesin kebekerja pompa air. $elama (7dan abad ke-(8 tambang yang dikeringkankebanyakan oleh tenaga kuda, kadang-kadangmembutuhkan tim kuda untuk bekerja

pompa di satu tambang.Pada (774= ketika air ekstraksi&risis itu men!apai pun!aknya, Thomas9e/!omen lahir di %artmouth.$etelah magang sebagaipandai besi ia mulai menjual alat untukindustri pertambangan 5ornish. Pada nyakunjungan ke tambang ia mulai menyadariapa hadiah keuangan besar di sanakalau dia bisa mengembangkan!ara mekanis untuk menghapus

Air banjir: bijih kemudian bisadiekstrak lebih !epat dan aman

7/17/2019 spu kasar


$ifatuap*ndustrimesinsebelum (B

dari ba/ah tingkat drainase alamitambang.%engan asistennya >ohn 5alley,9e/!omen bereksperimen selama bertahun-tahun, berusaha untuk memanfaatkan propertiuap. &aryanya datang ke hasil dalamtahun (8( ketika ia mampumenunjukkan pertama atmosfermesin, memompa air dari batu baratambang dekat %udley &astil di $elatan$taYordshire.

3esin abad kedelapan belas yangdidukung oleh berat bumiatmosfer, bertindak mela/an hampayang telah dibuat pada bagian ba/ahpiston dengan kondensasiuap lihat +ambar (). 3esin yangdidukung dengan !ara ini karena, dalama/al abad kedelapan belas, teknologitidak !ukup maju untuk membuatboiler yang akan menahan kekuatanuap dinaikkan ke tekanan tinggi.

*ngenia2$AA9A PA$AA9A0esar, aman, kapal uap ketat hanyatidak dapat dilakukan pada saat itu.Uap komersial pertamamesin

The 9e/!omen mesin (.8( memilikiboiler berbahan tembaga dengankubah hemispheri!al terbuat dari dipukulitimah hitam. 3esin membuat ( memompa

gerakan di setiap menit, dan pada masing-masing+erakan memba/a ( galon airdari kerja tambang (2 meter di ba/ahuntuk menguras aman jauh di permukaan. *tupo/ering silinder, diposisikan se!ara @ertikaldan terbuat dari kuningan, adalah ( in!igaris tengah. Piston membuat kerja yangstroke hampir B kaki.&etika mesin itu digerakkan dia/al periode kerja, yanguap akan telah diajukan dalam

boiler dengan tekanan (,2-, ponstroke engine 9e/!omen tentang enam

7/17/2019 spu kasar


galon air harus dihapusdari silinder po/ering sebelumpiston bisa menyelesaikan gerakan penuh.3esin $meth/i!k3esin bekerja pada prinsip

dijelaskan di atas sampai >ames <attdipatenkan kondensor terpisah(87. <att men!iptakan @akum di sebuahair-!ooled kapal jauh daripo/ering silinder. Pemanasan dan kemudianpendinginan silinder po/ering padasetiap stroke engine adalahdihilangkan: peningkatan tunggal inidua kali lipat output daya mesinuntuk jumlah yang sama batubara yang dikonsumsi.$ebuah 0oulton dan <att mesin memompa

dibangun untuk 5anal 0irmingham9a@igasi Perusahaan pada tahun (88 dandalam pelayanan di terusan sampai (B(. *nimesin mengangkat air jarak Bkaki dari ba/ah ke atas pada kun!ikanal dan terletak di bagian atas0ridge $treet di $meth/i!k. Pada setiapstroke mesin galonair dibesarkan. 3esin adalah untuk menjadiditampilkan di Think Tank di0irmingham: itu akan menjadi yang tertua

mesin uap yang bekerja di dunia.+ambar (: $ebuah diagram yang menunjukkan utama"tur 9e/!omenmesin. Uap yang dihasilkanUntuk (,2-, pound per sWuarein!i di atas tekananatmosfer) dalam boiler danmengisi silinder selama$troke atas piston.&atup uap kemudianditutup dan uap adalah

kental dengan jet dinginair, menyebabkan ruang hampadi ba/ah piston. *tuatmosfer bertindak tekanandi atas kekuatan pistonitu turun, maka deskripsi3esin MatmosferM, dan inimerupakan kerjastroke. Piston dinaikkanlagi dengan o@erbalan!ing yangberat batang pompa.

5ourtesy of >.$. Allen.)per in!i persegi. %engan biaya o@erhead

7/17/2019 spu kasar


goyang balok dari stasioner mesindan piston sedekat mungkin denganboiler atas, tangkapan akandirilis dan batang pompa berat diujung balok goyang akan

kemudian menarik piston ke ujungsilinder @ertikal. *sap dibuatoleh piston naik menarik uapke dalam silinder dari dalam boilerba/ahnya. %engan silinder lengkap,semprotan air dingin akan memadatkanuap dan, pada pembentukan@akum, piston akan ditarik keujung silinder, menyelesaikanstroke kerja. 0atang pompa denganbobot berat terpasang maka

kembali piston ke atassilinder dan siklus terus.Akumulasi air darikondensasi semprot menguasaike!epatan mesin bekerja: pada setiap*ngenia2=$AA9A PA$AA9A3esin $meth/i!k ini didukungdengan tekanan rendah uap di ataspiston dan @akum di bagian ba/ah. $aya T

me/akili generasi barumemompa mesinN mesin ini adalah!epat diterima oleh pertambangan 5ornishindustri. 3esin bekerja dengan terpisahkondensor dan menggunakan luaskekuatan uap yang dikembangkan lebih banyak kekuatan.3ereka mampu menghilangkan air banjirdari tambang dengan kedalaman yang jauh lebih besar daripadatelah dimungkinkan dengan 9e/!omentypemesin. %esain baru itu begitusukses bah/a 82 9e/!omen

mesin yang bekerja di Tambang mineral 5ornish pada tahun (88 memiliki semuatelah diganti dalam /aktu empat tahun.

The 0oulton dan <att organisasihanya dijual perbaikan mesin uap merekapada kesepakatan dengan pelangganbah/a premi tahunan yang harus dibayar.Premium ini didasarkan pada perhitungan

jumlah batubara yang akandigunakan memiliki pelanggan memasangmesin 9e/!omen-tipe standar. $atu

sepertiga dari biaya perbedaan dalam bahan bakartelah harus dibayar setiap tahun kepada 0oulton

7/17/2019 spu kasar


+ambar : $atu-satunya !atatan bergambar mesin uap pertama di dunia, yang9e/!omenmesin (8(, ditarik pada tahun (8( oleh Thomas 0arney. +ambar ini adalahditemukan kembali pada (B7B dan sekarang di perpustakaan <illiam +aram di$taYord.

+ambar : Pandangan depan mesinrumah sampai ke tingkatruang ba/ah tanah, menunjukkanpemadam kebakaran pertama di dunia akansekop batubara ke tungku.1oto itu menunjukkanmesin miniatur, sepertidibangun oleh penulis untuk(4(7 ukuran. $etiap bagian yang digunakan dalamkonstruksi dibuatdari bahan yang akan

telah digunakan oleh pengrajinpada a/al abad ke-(B. *tuminiatur lengkap3esin 9e/!omen adalahdibangun dari =.batu bata diletakkan dengan khususmortir di!ampur di 1lemish*katan 0atinN .B ubin keramikmenyelesaikan atap.+ambar =: 0agian depan3esin yang dibangun di

$meth/i!k di (88B4. *ni Tampilan menunjukkan di mana airmengalir ke poros sumursebelum diangkat B meter kemengalir se!ara gra@itasi untuk mengisikanal di kun!i atas. *tuboiler bertempat di terpisahruang di belakang.*ngenia22$AA9A PA$AA9A

dan organisasi <att. Untuk3esin $meth/i!k, Terusan Perusahaanmembayar Z ( per tahun.otary gerak3esin uap a/al yang dihasilkangerak linear, yaitu atas dan ba/ahgerakan batang pompa yang digunakan untukmemindahkan air. Untuk daya lainmesin mesin perlumenghasilkan gerakan berputar terus menerus. *niadalah tidak mudah untuk di!apai karena mungkin

membayangkan.3esin pertama di dunia

7/17/2019 spu kasar


berhasil untuk menghasilkan gerakan berputar,dengan menggunakan roda gila dan engkol, adalahdiran!ang oleh 3atthe/ <asborough a0ristol engineer) untuk >ames Pi!kard, aProdusen 0irmingham. *tu

a/alnya dipasang pada tahun (88 dan ini/aktu gerakan berputar di!apai olehrat!het dan pengaturan paul.9amun, hal ini terbuktigerakan berputar. Pada saat ini banyak lainnyamesin sinar telah disesuaikan denganmemberikan gerakan berputar, tetapi mereka tidaktelah diran!ang dan dibangun dengan tujuan inipikiran dan biasanya adaptasi darimesin pompa tunggal akting. <attmesin baru ini didukung oleh @akum

dan juga oleh kekuatan ekspansif uap. 6akum ini pertama kali diarahkanke atas dan kemudian ke ba/ahpistonN tekanan rendah uap

juga diterapkan pada piston pada kedua atasdan turun stroke. &ombinasi@akum dan tekanan rendah uapmenghasilkan output yang berkesinambungan darienergi yang bertenaga mesin.3esin balok baru pemutaran adalahdidirikan di 0oulton dan <att $oho

Pabrik di 0irmingham manadikenal sebagai mesin 'apkarena itu digunakan untuk lap dan semirkomponen diproduksi ke!il, sepertisebagai gesper besar dipakai di pengadilansepatu. oda gila besar mesin ini,hampir (7 meter dengan diameter =gigi kayu, melaju lebih dari empat puluhlapping dan polishing mesin dandaya rotary ditransmisikan ke masing-masingmesin indi@idu dengan sistem sabuk

dan katrol.3esin ini adalah yang pertama di duniamemiliki ke!epatan rotasi dikontrololeh perangkat sentrifugal yang kemudiandikenal sebagai M+ubernur <attM itu.+ambar 7: +ambar dari model selesai mesin 'ap menunjukkan kereta yangboiler dan roda gila di atas tingkat lantai pabrik.+ambar 2: 3esin pertama di duniauntuk men!apai gerakan berputarlangsung oleh penggunaanroda gila dan !rank. *ni

3esin ini diran!ang oleh3atthe/ <asborough pada (88

7/17/2019 spu kasar


dan engkol dipasang oleh >ames Pi!kard pada tahun (8B. Tampil pada model adalahdua orang, memba!a melaluipaten yang diberikan untuk

engkol di Agustus (8B.gagal dan mesin kemudiandilengkapi dengan roda gila dan engkolmekanisme. Pi!kard dan <asboroughmemperoleh paten untuk ide mereka pada tahun (8B.Pemberian paten ini mulaikontro@ersi panjang, dengan hasil yang

>ames <att harus menggunakan yang berbedapengaturan yang M3atahari dan PlanetM3etode) untuk men!apai gerakan berputar pada nyamesin sampai paten Pi!kard berakhir

pada tahun (8. The 9e/!omen-jenis mesin asliberkumpul di $no/ Hill pada (88dan setelah kon@ersi untuk menggunakan engkoldan roda gila mesin terusbekerja sampai sekitar (B8, mengemudi pabrik untukgrinding logam. 3odel pada +ambar 2me/akili apa mesin ini yang palingmungkin tampak seperti. $emua yang diketahui adalahbah/a silinder po/ering memilikidiameter in!i dan lemparan

engkol adalah meter dan 8 in!i. *tupo/ering silinder diposisikan@ertikal di atas tumpukan jerami boiler,yang tidak biasa untuk (88-an akhir: bytanggal ini boiler biasanya diposisikandi gedung yang terpisah berbatasanrumah mesin utama.0oulton dan <att 'apmesinPada (8BB >ames <att diran!ang dan dibangunmesin yang se!ara langsung akan menghasilkan

*ngenia27$AA9A PA$AA9A3esin 'ap adalah salah satu yang pertamamesin telah output daya dinilaidalam tenaga kuda - dihitung dengan >ames<att menjadi (. *ni memberikan rotarydri@e untuk mesin pabrik untuk 8tahun sampai $oho Pabrikproduksi berhenti pada tahun (B2B. 3esinsekarang dipamerkan di $!ien!e

3useum di 'ondon.silinder yang digunakan, diposisikan

7/17/2019 spu kasar


@ertikal satu di atas yang lain. *tusilinder atas terdapat piston yangdidorong se!ara @ertikal olehtekanan atmosfer. Piston disilinder yang lebih rendah telah mendorong @ertikal

turun, kembali oleh atmosfertekanan. The po/ering gaya ini3esin adalah @akum di!iptakan olehsemprotan air kondensasi uapdalam setiap silinder.&ekuatan gabungan dari duapiston terhubung ditransmisikan padadengan sinar osilasi utamamesin dengan tiga rantai, semua disesuaikan denganberada dalam ketegangan. 1ran!is Thompsondi!apai gerakan berputar pada mesin ini

dengan memasang pin engkol besar di sisidari gigi poros.&etika pabrik di Arnold pertamadibangun pada (8-an a/al, kin!ir airadalah satu-satunya sumber daya untukpabrik. %engan pe!ahnyaPerang 9apoleon permintaan/ol untuk seragam militer meningkat.%alam rangka untuk memenuhi peningkatan permintaan inipabrik mulai bekerja di seluruhsiang malam. 9amun setelah dua

hari lengkap non-stop kerja,mill pond telah dikosongkan dan produksiharus berhenti. Untuk mempertahankan produksi untuksisa minggu bekerja3esin atmosfer digunakan, sehinggamemungkinkan kolam pabrik untuk mengisi.&etika kolam pabrik telah diisi ulang, yangberputar dan tenun mesin yanglagi didorong oleh kin!ir air. $ebuah barisporos (2 meter menghubungkan duadri@e independen dan bergelang besar

kopling terlibat atau terlepasuntuk memilih dri@e yang menjadiyang digunakan. &in!ir air dan mesintidak pernah digunakan bersama-sama.3esin bekerja di (B stroke yangmenit, mengemudi poros pabrikpada 2 putaran per menit, dandiperkirakan telah menghasilkan sekitar =2tenaga kuda. 3esin asli berdiri=8 meter, !ukup tinggi untuk mele/atisemua lima lantai pabrik tekstil. Pabrik

dihan!urkan pada tahun (B(( dan mesindibongkar dan dijual untuk memoN semua

7/17/2019 spu kasar


yang kini tersisa adalah kolam pabrik.$ebuah uap bertekanan tinggimesin3esin pra-(B yang didukung oleh@akumN @akum ini di!iptakan oleh

kondensasi steam tekanan rendah.5erita kita berakhir dengan pembangunansekitar (B mesin yang dioperasikan oleh+ambar 8: (4(7 skala penulismodel >ames <att dan nya3esin 'ap.+ambar B: double-a!ting mesin atmosfer 1ran!is Thompson, yang dibangun diArnold 3ill pada (88. +ambar ini diambil dari Treatise >ohn 1arey pada?ngine uap, 6olume ( (B8).Arnold 3ill 3esin3esin ini memberikan tenaga putar

untuk mendorong obert %a@ison dan >ohnPabrik /ol Ha/ksley di di Arnold,9ottingham, pada (88. 3esin,diran!ang oleh seorang insinyur dari Asho@erdi %erbyshire disebut 1ran!is Thompson(8=8-(B), memiliki beberapa yang tidak biasa"tur yang ditujukan untuk men!apai baikkinerja tanpa melanggar patenyang diselenggarakan oleh >ames <att pada mesin uapran!ang bangun. Jang paling menonjol dari ini1itur adalah silinder double-a!ting -

kekuatan po/ering mesin,di!apai oleh kondensasi uap.1ran!is Thompson menggunakanPrinsip pertama dipelopori oleh Thomas9e/!omen pada (8(. Hal ini diyakini bah/ahanya delapan double-tindakan mesin rotaryyang pernah dibuat yang dioperasikan olehtekanan atmosfer dengan !ara ini. %ua*ngenia28$AA9A PA$AA9A

uap bertekanan tinggi. $alah satu yang pertama dariini diran!ang oleh i!hard

Tre@ithi!k, seorang insinyur 5ornish, dandiinstal pada (B= untuk mendorong mesinrumah pe/arna di 'ambeth di 'ondon.$ilinder yang bertenaga(B= mesin Tre@ithi!k adalah seorangino@asi yang sama sekali baru seperti diposisi horiontal. *ni adalah yang pertama darigenerasi baru mesin yangdikenal sebagai Mke!epatan tinggi

mesin horiontal.0oiler memasok uap ke

7/17/2019 spu kasar


engine adalah 7 meter dengan diameter dana/alnya terbuat dari besi !or, !or diPenge!oran Abraham %arby di5oalbrookdale. 3esin ini bertenagaoleh silinder ganda akting B in!i

diameter dengan stroke kerja =Bin!i. *tu dinilai pada 7 tenaga kuda.3esin berke!epatan tinggi yang dibuat =putaran per menit ketika bekerja di sebuah

Tekanan boiler sekitar =2pound per in!i persegi.

>adi hanya di ba/ah ( tahun stateof- yangthe-art dalam sumber daya industritelah pindah dari kuda atau airkekuasaan, melalui kekuatan lo/pressureuap dan atmosfer

tekanan, untuk uap yang dihasilkan pada 2 kalitekanan dari mesin a/al. $atukemustahilan teknis generasi ini -, ketel uap-ketat besar yang tidak bisadilakukan pada tahun (8 - menjadi lain$umber pokok generasi yang kekuasaan. %a@id Hulsepensiun pada tahun (Bdari jabatannyasebagai &epalaPembangunan

*nsinyur darioyal %oultonkelompok keramik. %ia memegang (8paten untuk desain nya untukmesin otomatis digunakan dalampembuatan tembikar. $elama luangsaat ia telah meneliti dandibangun di miniatur palingpenting dari uap a/almesin.*a tersedia untuk memberikan ilustrasi

pembi!araan tentang mesin diniN lebih jelasnya kunjungi situs /eb///.btinternet.!om4Shistori!al.engines$alinan buku %a@id Hulse di dalampengembangan mesin uapselama abad ke-(B dapatdiperoleh dari penulis di (Kulton oad, $tone, $taYordshire,B%$ $T(2 untuk Z (,2 termasukongkos kirim dan pa!king). &edua0uku, menjelaskan bagaimana mesin sinar

disediakan gerak putar untuk industri,diterbitkan pada bulan Kktober (.

7/17/2019 spu kasar


?mail: [email protected]([btinternet.!om+ambar ((: &atup rotary yangdikontrol uap untuk masing-masingsisi piston pada3esin Tre@ithi!k itu.

+ambar : The Arnold 3ill mesin miniatur menunjukkan kin!ir air undershot.3odel tidak bekerja sebagai mesin atmosfer tetapi untukmengatasi tekanan berIuktuasi sekarang dijalankan oleh logi! !ontroller.+ambar (: 3odel (4( skala3esin 'ambeth. 3odel iniakan tetapi untuk uapdemonstrasi sekarang dijalankandi udara terkompresi. AdaB. reduksi-dipe!at !laybatu bata di gedung danlantai terbuat dari tipis

potongan dr mikabatu pasir. 0oiler ini memilikiketebalan dinding =,2 mm danadalah mesin dari padatsepotong baja ringan. *tukosong baja untuk boiler inimemiliki berat a/alZ (8 dan ketika itubenar-benar mesin memilikiberat Z (.

Documents

spu kasar