Featured Post

FAKTOR KOMPRESIBILITAS NITROGEN DAN OKSIGEN

Gambar
        Mudah tidaknya suatu fluida dialirkan sangat tergantung pada viskositas dan densitas, namun di dalam menentukan seberapa besar laju alir gas tidak seperti halnya fluida cair yang secara fisik volumenya tidak dipengaruhi oleh suhu dan tekanan. Gas adalah fluida kompresibel, artinya kondisi suhu dan tekanannya mempengaruhi besarnya volume. Untuk menentukan besarnya volume yang sebenarnya harus mempertimbangkan faktor kompresibilitas (yaitu faktor pengali untuk mengoreksi volume gas). Besarnya faktor kompresibilitas sangat tergantung pada kondisi kritis dan kondisi sebenarnya, dalam hal ini suhu dan tekanan. Untuk gas tertentu seperti nitrogen dan oksigen yang telah diketahui kondisi kritisnya, maka berdasarkan kondisi suhu dan tekanan yang sebenarnya (kondisi operasi) faktor kompresibilitasnya dapat ditentukan secara mudah dengan menggunakan tabel di bawah ini Faktor Kompresibilitas Nitrogen  Faktor Kompresibilitas Oksigen

SIFAT-SIFAT NITROGEN DAN OKSIGEN



2.1. Sifat-sifat fisis
Untuk menangani nitrogen maupun oksigen di dalam penggunaannya pada berbagai macam industri perlu diperhatikan sifat-sifat fisis maupun termodinamikanya. Tabel (1) dan (2) menunjukkan sifat-sifat fisis yang dimiliki nitrogen dan oksigen.

Tabel (1): Sifat-sifat fisis nitrogen
Molecular Formula                                                   : N2
Molecular Weight                                                     : 28.01
Boiling Point @ 1 atm                                             : -320.5°F (-195.8°C, 77oK)
Freezing Point @ 1 atm                                           : -346.0°F (-210.0°C, 63oK)
Critical Temperature                                                : -232.5°F (-146.9°C)
Critical Pressure                                                       : 492.3 psia (33.5 atm)
Density, Liquid @ BP, 1 atm                                    : 50.45 lb/scf
Density, Gas @ 68°F (20°C), 1 atm                         : 0.0725 lb/scf
SG, Gas (air=1) @ 68°F (20°C), 1 atm                    : 0.967
SG, Liquid (water=1) @ 68°F (20°C), 1 atm           : 0.808
Specific Volume @ 68°F (20°C), 1 atm                   : 13.80 scf/lb
Latent Heat of Vaporization                                       : 2399 BTU/lb mole
Expansion Ratio, Liquid to Gas, BP to 68°F (20°C)     : 1 to 694

Tabel (2): Sifat-sifat fisis oksigen
Molecular Formula                                                      : O2
Molecular Weight                                                        : 31.999
Boiling Point @ 1 atm                                                : -297.4°F (-183.0°C, 90oK)
Freezing Point @ 1 atm                                              : -361.9°F (-218.8°C, 54oK)
Critical Temperature                                                    : -181.8°F (-118.4°C)
Critical Pressure                                                          : 729.1 psia (49.6 atm)
Density, Liquid @ BP, 1 atm                                     : 71.23 lb/scf
Density, Gas @ 68°F (20°C), 1 atm                           : 0.0831 lb/scf
SG, Gas (air=1) @ 68°F (20°C), 1 atm                       : 1.11
SG, Liquid (water=1) @ 68°F (20°C), 1 atm             : 1.14
Specific Volume @ 68°F (20°C), 1 atm                     : 12.08 scf/lb
Latent Heat of Vaporization                                       : 2934 BTU/lb mole
Expansion Ratio, Liquid to Gas, BP to 68°F (20°C)  : 1 to 860
Solubility in Water @ 77°F (25°C), 1 atm                  : 3.16% by volume


2.2. Sifat-sifat termodinamis
Panas juga merupakan salah satu bentuk energi, dan perubahan bentuk akibat panas akan sama dengan yang diakibatkan oleh kerja. Karena dalam termodinamika sulit untuk memperoleh nilai absolut energi, maka sering dinyatakan sebagai perbedaan keadaan awal dan akhir sistem. Besarnya panas yang terkandung di dalam suatu zat sangat tergantung pada kondisi (suhu dan tekanan) dimana ia berada. Panas yang terkandung untuk setiap satuan masa zat pada kondisi tertentu dinyatakan sebagai enthalpy, sedangkan besarnya enthalphy untuk setiap perubahan suhu dinyatakan sebagai entropi. Seperti yang terlihat dalam gambar (1) s/d (2) masing-masing menunjukkan hubungan antara suhu dan entropy serta besaran-besaran lain untuk nitrogen dan oksigen. Sedangkan gambar (3) menunjukkan hubungan antara konsentrasi dan enthalpy campuran nitrogen-oksigen. Dengan mengetahui perubahan enthalpu ataupun entropy dapat digunakan untuk menentukan besarnya bentuk energi lain di dalam proses penangan nitrognen maupun oksigen.


Gambar (1): Diagram Suhu-Entropy (T-S) Nitrogen

Perubahan enthalpy maupun entropy juga dapat akibatkan oleh adanya perubahan fase (bentuk) padat ke cair, cair ke gas, dan sebaliknya meskipun tanpa mengalami perubahan suhu. Perubahan panas sepertri ini dikenal sebagai panas laten peleburan, penguapan, pengembunan, atau pembekuan.


Gambar (2): Diagram Suhu-Entropy (T-S) Oksigen

Melalui condenser, gas nitrogen ataupun oksigen dapat diembunkan pada suhu tetap maupun tekanan tetap, demikian juga pada proses penguapannya. Besarnya perubahan enthalpy maupun entropy dari keadaan awal ke keadaan akhir proses dapat ditentukan dengan menggunakan gambar (1) s/d (3).
Beberapa proses termodinamika yang dialami dalam penangan maupun penggunaan gas seperti nitrogen dan oksigen kemungkinannya adalah proses kompresi, ekspansi, condensasi, atau evaporasi. Di dalam proses-proses tersebut ada kalanya salah satu kondisi dipertahankan, misalnya suhu konstan, tekanan konstan, entropy konstan, atau enthalpy konstan.


Gambar (3): Diagram Consentrasi-Enthalpy (C-H)
Campuran Oksigen-Nitrogen

Komentar

Postingan populer dari blog ini

konversi satuan dalam ilmu perminyakan

TIPE-TIPE FURNACE BESERTA PENJELASANNYA

DENSITY / SPECIFIC GRAVITY, ASTM D 1298