1
BAB 1
ENERGI
A. ENERGI MEKANIK
Energi mekanik merupakan energi yang dimiliki suatu benda karena sifat geraknya. Energi
mekanik terdiri dari energi potensial dan energi kinetik.
Energi mekanik pada benda berputar
π =N
Ο π =
2Οn
60
π = F x v π£ =ΟDn
60
π = F x ΟDn
60 x
60
2Οn =
1
2 x F x D
Dimana :
N = daya (N)
π = kecepatan sudut (rad/s)
F = gaya tangensial (N)
v = kecepatan (m/s)
D = diameter piringan (m)
n = jumlah putaran (rpm)
Em = Ep + Ek
v
F
π =1
2 x F x D
2
B. ENERGI LISTRIK
Elistrik = V. I x t
= I2 . R . t
Dimana :
I = arus (A)
R = resistansi (ohm)
V = voltage (V)
T = lama pemakaian (s)
C. ENERGI POTENSIAL
Energi potensial merupakan perkalian berat benda dengan elevasinya terhadap datum
(tempat jatuh).
Energi potensial spesifik merupakan energi potensial per satuan berat fluida atau
materialnya.
sedangkan πΈπ π πππ ππππ =m.g.z
m.g= z
dimana :
m = massa (kg)
g = gravitasi (m/s2)
z = elevasi (m)
D. ENERGI KINETIK
πΈπ =1
2 . m . v
2 (Untuk benda berputar, π£ =
ΟDn
60)
πΈπ = 2. g. zb (untuk fluida, dimana zb = hasil elevasi bersih)
Elistrik = Daya x lama pemakaian
Ep = m . g . z
3
E. ENERGI BAHAN BAKAR
HHV = High Heating Value = angka pembakaran tinggi
LHV = Lower Heating Value = angka pembakaran rendah = HHV-nilai penguapan
Rumus DULONG (khusus bahan bakar)
HHV = 81 C + 344 (H - O
8) + 25 S
LHV = 81 C + 344 (H - O
8) + 25 S β 6 (9H + H2O) = HHV - 6 (9H + H2O)
Rumus LANT
LHV = 81,4 (C - 3
16O) + 342 (H -
O
8) + 25 S β 6 (9H + H2O)
Energi bahan bakar padat = jumlah bahan bakar x LHV
F. ENERGI CAIR
Ecairan = m . LHV dimana m = π . v
Energi gas = Energi cair
Dimana :
Ecairan = energi cairan (joule)
m = massa fluida (kg)
π = rapat massa (kg/liter)
V = volume (liter)
G. ENERGI DALAM TABUNG TERTUTUP
Etekanan udara = tekanan udara dalam tabung x volume dalam tabung
Etekanan udara = P . V
dimana:
P= tekanan udara dalam tabung (N/m2)
V = volume dalam tabung (m3)
E = energi dalam tabung (Nm)
4
H. ENERGI DALAM TABUNG TERBUKA
Dianggap dalam tabung, udara berekspansi sehingga mencapai tekanan udara luar (T = 27oC =
80,6 oF = 580,6
oR), dilihat pada tabel udara
T2 = 580,6 oR, maka P2 = 1,78 dan h2 = 138,66 BTU/lbm
Selanjutnya hitung P2 dengan mencari perbandingan tekanan udara di luar dan di dalam.
Setelah P1 ketemu, kemudian lihat pada tabel udara berapa temperatur (T1) dan h1.
Kecepatan aliran dihitung dengan menggunakan hukum kekekalan tenaga, yakni :
h1 + 1
2 (Vg1)
2 = h2 +
1
2 (Vg2)
2 Vg1 = kecepatan udara yang keluar, dianggap 0
Rapat massa udara (lihat pada tabel) T = 580,6 oR , π = 0,6 kg/m
πΈπ ππππππππ π’ππππ =1
2 . m . (Vg2)
2
πΈπ ππππππππ π’ππππ =1
2 . π.A. Vg2 (Vg2)
2
Kandungan energi sumber air panas
Jumlah air yang mengalir, Q = q . t
Dimana : Q = kapasitas air yang mengalir (liter/tahun)
q = air yang mengair (liter/sekon)
t = waktu (tahun, bulan, hari, dll)
Energi potensial air, Qp = Q . π . Cp . ta
Dimana : π = rapat massa air (kg/liter)
Cp = panas jenis air (kj/kg oK)
ta = suhu air (oK)
Energi yang dimanfaatkan = energi afektif, Qe = Q . π . Cp .( ta-tling). Efisiensi
Dimana : Qe = energi afektif (joule)
tling = suhu lingkungan yang mempengaruhi (oK)
efisiensi = efisiensi pemakaian