1 / 51

# PERSAMAAN KEADAAN - PowerPoint PPT Presentation

BAB 3. PERSAMAAN KEADAAN. PERSAMAAN KEADAAN. Persamaan keadaan adalah persamaan yang menyatakan hubungan antara state variable yang menggambarkan keadaan dari suatu sistem pada kondisi fisik tertentu. Temperatur Tekanan Density. PERSAMAAN GAS IDEAL. PV = RT. Asumsi :.

I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

• Temperatur

• Tekanan

• Density

PV = RT

Asumsi:

• Molekul/atom gas identikdantidakmenempatiruang

D

liquid

dew point

liquid +vapor

B

C

vapor

bubble point

A

V

GAS NYATA

Perbedaanantara gas ideal dan gas nyata

Pideal gas > Prealgas

Vreal, empty = Vcontainer – Vmolecule

Perlufaktorkoreksiuntukmembandingkan

Copressilbility factor (Z)

Definisi compressibility factor

Volume gas ideal

P > 1,5 bar

Jarakantar atom <<

Interaksi >>

Gas Ideal

tidakberlaku

C

Pc

T > Tc

T = Tc

T1 < Tc

T2 < Tc

Vc

V

Sepanjanggarisisotermal T1: P >>  V <<

PV = – 117,4 + 196,5 P – 65,37 P2

Secaraumum:

PV = a + bP + cP2 + …

Jika b  aB’, c  aC”, dst, maka

PV = a (1 + B’P + C’P2 + . . . )

H2

N2

Udara

PV (lbar mol-1)

O2

(PV)t* = 22,7118 l bar mol-1

P

UNIVERSAL GAS CONSTANT

T = 273,16 K

(Triple point air)

H2

N2

Udara

PV (lbar mol-1)

O2

(PV)*300K= 25 bar l mol-1

P

T = 300 K

Slope = 0,083145

R = 0,083145 bar l mol-1 K-1

PV = a (1 + B’P + C’P2+ . . . )

PV = RT(1 + B’P + C’P2 + . . . )

Bentuk lain:

PV = RT

Untuk gas ideal:

Z = 1

Compressibility factor untuk gas metana

B =  388 cm3 mol1 C =  26.000 cm6 mol2

Hitung Z dan V dariuapisopropanolpada 200Cdan 10 bar denganmenggunakanpersamaansbb.:

T = 200C = 473,15K

R = 83,14 cm3 bar mol1 K1

• Persamaan gas ideal

Z = 1

b) Persamaanvirial 2 suku

c) Persamaanvirial 3 suku

Persamaandiselesaikansecaraiteratif.

Iterasi 1:

Sebagaitebakanawaldigunakan V0 = Vgas ideal = 3.934

Iterasi 2:

IterasiditeruskansampaiselisihantaraVi Vi-1sangatkecil, atau:

Setelahiterasike 5 diperolehhasil:

V= 3.488 cm3 mol1

Z = 0,8866

VAN DER WAALS

• Molekuldipandangsebagaipartikel yang memiliki volume, sehingga V tidakbolehkurangdarisuatukonstanta Vdigantidengan (V – b)

• Padajaraktertentumolekulsalingberinteraksi mempengaruhitekanan, P digantidengan (P + a/V2)

Kondisikritikalitas:

T = Tc

P = Pc

V = Vc

Z = Zc

Ada 2 persamaandengan 2 bilangananu (a dan b)

KalikandenganV2 (V – b):

PV2 (V – b) = RTV2 – a (V – b)

V3

V1

V2

Vliq

Vvap

TEORI CORRESPONDING STATES

TEORI CORRESPONDING STATE DENGAN 2 PARAMETER

temperaturtereduksi

tekanantereduksi

Itubenaruntukfluidasederhana (Ar, Kr, Xe), tapiuntukfluida yang lebihkomplek, adapenyimpangansistematik, sehinggaPitzerdkk. mengusulkanadanya parameter ke 3, yaitufaktorasentrik, 

Faktorasentrikmerupakanukuran non-sphericity (acentricity) darisuatumolekul, dandidefinisikansebagai:

dengan:

Tekananuaptereduksi

(Ar, Kr, Xe)

Slope = - 3,2

(n-Oktana)

1/Tr = 1/0,7 = 1,435

FAKTOR ASENTRIK

PERSAMAAN SOAVE-REDLICH-KWONG

PERSAMAAN PENG-ROBINSON

Peng & Robinson (1976): mengusulkanpersamaan yang lebihbaikuntukmemenuhitujuan-tujuan:

• Model harusbisamemprediksiberbagaimacampropertydisekitartitikkritis, terutamauntukperhitunganfaktorkompresibilitasdan density cairan.

• Mixing ruleharusmenggunakansatubinary interaction parameter yang tidaktergantungpada T, P, dankomposisi.

• Persamaanharusberlakuuntuksemuaperhitungansemua property dalamproses natural gas.

vdW

RK

PR

SRK

(13)

AKAR TERBESAR PERSAMAAN KUBIK (Vgas)

(14)

Persamaandiatasdiselesaikansecaranumerik, dengantebakanawal V0 = RT/P

Iterasi 1:

Iterasi 2:

Iterasi i:

Iterasidihentikanjika:

AKAR TERKECIL PERSAMAAN KUBIK (Vliquid)

Persamaan di atas diselesaikan secara numerik, dengan tebakan awal V0 = b

Iterasi 1:

Iterasi 2:

Iterasii:

Iterasidihentikanjika:

CONTOH SOAL tebakan awal V

• Tekananuap n-butanapada 350 K adalah 9,4573 bar. Hitung volume molar untuk:

• Uapjenuh

• Cairjenuh

• denganmenggunakanpersamaan RK

PENYELESAIAN

Untuk n-butana:

Tc = 425,1 K

Pc = 37,96 bar

Tr = 0,8233

Pr = 0,2491

R = 0,083145 L bar mol-1 K-1

a. UAP JENUH tebakan awal V

Tebakan tebakan awal Vawal:

Iterasi 1:

= 2,6522 L/mol

Iterasi tebakan awal V 2:

= 2,5762 L/mol

Padaiterasike6 dst, : Vuap = 2,5556 L/mol

b. CAIR JENUH tebakan awal V

Tebakan awal: V0 = b = 0,0807 L mol-1

Vliq = 0,1333 L/mol