Steady State Flow Process

Steady state flow process (proses aliran kedaan tunak) pada kontrol volume didefinisikan

sebagai suatu proses dimana sebuah fluida mengalir di dalam sebuah kontrol volume dalam keadaan

tunak atau steady atau tidak ada perubahan energi yang masuk atau keluar terhadap waktu. Dalam

kedaaan ini property dari fluida yang mengalir dapat bebeda-beda pada posisi yang bebeda, tetapi tetap

sama selama proses pada titik atau posisi tersebut. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 1

berikut.

(a) t = 1 jam (b) t = 3 jam

Gambar 1. ilustrasi steady state flow process

Gambar 1 diatas merupakan ilustrasi dari steady state flow process (a) menyatakan kedaan pada

waktu proses telah berjalan selama 1 jam, sedangkan (b) menyatakan kedaan pada waktu proses telah

berjalan selama 3 jam. Terlihat bahwa property dari fluida berbeda pada tiap titik-titik tertentu, tetapi

tetap sama selama proses berlangsung. Misalnya fluida yang mengalir tersebut adalah uap air (steam),

property uap air di titik A berbeda dengan property uap air pada titik D karena memiliki suhu yang

berbeda, tetapi property uap air pada titik A tetap sama selama proses berlangsung karena tidak ada

perubahan suhu terhadap waktu di titik tersebut, begitu juga dengan property steam titik D.

Karakteristik dari steady state flow process adalah sebagai berikut.

Tidak ada perubahan property fluida terhadap waktu di dalam kontrol volume (mcv = konstan, Ecv

= konstan)

Property fluida pada inlet dan outlet tetap selama proses berlangsung.

Interaksi kerja dan panas terhadap kontrol volume dan lingkungan tidak berubah terhadap

waktu.

Neraca Massa dan Energi pada Steady State Flow Process

Selama steady state flow process total massa di dalam kontrol volume tidak berubah atau tetap

terhadap waktu (𝑑𝑚𝑐𝑣 𝑑𝑡 = 0). Maka massa yang masuk ke dalam kontrol volume sama dengan massa

yang keluar dari kontrol volume.

𝑚𝑖 = 𝑚𝑒

Dengan mi = massa masuk dan me = massa keluar.

Hal ini terjadi juga dengan neraca energi pada steady state flow process dimana toyal energi di

dalam kontrol volume tidak ada berubah terhadap waktu (𝑑𝐸𝑐𝑣 𝑑𝑡 = 0). Dengan kata lain energi yang

masuk sama dengan energi yang keluar dari system atau kontrol volume.

𝐸𝑖 = 𝐸𝑒

Dengan Ei = energi masuk dan Ee = Energi keluar.

Persamaan umum neraca eneri untuk steady state flow process adalah sebagi berikut:

𝑄 𝑖 +𝑊 𝑖 + 𝑚 𝑖 ℎ𝑖 +𝑣𝑖2

2+ 𝑔𝑧𝑖 = 𝑄 𝑒 +𝑊 𝑒 + 𝑚 𝑒 ℎ𝑒 +

𝑣𝑒2

2+ 𝑔𝑧𝑒

Dengan Q = Heat (kJ), W = Work (kJ), m = Massa (kg), h = entalphi/massa (kJ/kg), v = kecepatan fluida

(m/s), g = konstanta gravitasi (m/s2), dan z ketinggian (m). Subscript i menyatakan masuk dan subscript

e menyatakan keluar.