Termo01

BANK SOAL TK UNRI http://banksoaltkunri.wordpress.com

Bank Soal – Departemen P2M HIMATEKI – UNRI

TERMODINAMIKA TK II

Dosen : Sunarno ST.MT

Tanggal : 4 September 2004

Waktu : 120 menit

Sifat : Open Smith Vanness/Tabel, Grafik

1. 10 lbm air dipanaskan dari 60oF sampai 150

oF dengan saturated steam pada

tekanan 100 psia. Hitung perubahan entropi dari air yang dipanaskan, pemanas

dan entropi total. (30%)

2. Reaksi pembuatan gas hidrogen dari metana dapat dituliskan berikut:

CH4(g) + H2O(g) � CO(g) + 3H2(g) ….1)

CH4(g) + 2H2O(g) � CO2(g) + 4H2(g) ….2)

Umpan masuk dengan rasio 4 mol steam tiap 1 mol CH4 pada suhu 500 K.

Produk keluar pada suhu 1300 K dan mengandung 5%mol CO2. Jika diasumsikan

CH4 yang masuk bereaksi sempurna, hitung panas yang dibutuhkan reaktor

(Btu/lbmol CH4 umpan). (30%)

3. Hitung volume spesifik (cuft/lbmol) dari steam pada tekanan 1500 psia dan suhu

700oF dengan persamaan pitzer. (20%)

4. Larutan NaOH dengan kadar 10% wt, suhu 100oF dipekatkan dalam evaporator

menjadi 40% wt. Produk keluar pada suhu 300oF, tekanan 1 atm. Hitung panas

yang dibutuhkan tiap 1000 lbm/jam umpan larutan. (20%)



TERMODINAMIKA TK II

Dosen : Sunarno ST.MT

Tanggal : 14 Agustus 2004

Waktu : 120 menit

Sifat : Open Smith Vanness/Tabel, Grafik dan Konversi Satuan

1. Air dalam tangki I pada temperatur 30oC dipompa ke tangki II dengan melalui

HE dengan laju alir 50 cuft. Pompa yang digunakan membutuhkan energi listrik

1 HP. Perbedaan ketinggian tangki I dengan II adalah 50 ft dan temperatur pada

tangki II adalah 90oC. Diketahui density air pada 30

oC adalah 60,1 lbm/ft

3; g/gc =

1 lbf/lbm. Hitung berapa Btu panas yang ditambahkan ke HE. (40%)

2. Vessel dengan volume 0,5 m3 berisi 10 kg gas CO2 pada temperatur 30

oC. Hitung

berapa bar tekanan gas dengan: (30%)

a. Persamaan gas ideal

b. Dengan persamaan pitzer

3. Udara dikompresi secara reversibel dengan kondisi awal 14,696 psia, suhu 27oC

ke kondisi akhir 6.102 kPa suhu 27

oC dengan proses berikut:

a. Pemanasan pada volume konstan diteruskan dengan pendinginan pada

tekanan konstan

b. Kompresi adiabatis diteruskan dengan pendinginan pada volume konstan.

Udara dianggap gas ideal pada 1 atm, 32F volumenya 359 cuft, Cv = 5 dan Cp =

7 Btu/lbmol.R. Hitung Q dan W dari udara untuk maisng-masing proses (30%)



TERMODINAMIKA TK II

Dosen : Zulfansyah dan Desi Heltina

Tanggal : 27 September 2003

Waktu : 100 menit

Sifat : BUKA BUKU

Problem 1.7 SVA An instrument to measure the acceleration of gravity on Mars is constructed of a

spring from which is suspended a mass of 0,38 kg. At a place on earth where the

local acceleration of gravity is 9,80 ms-2

, the spring extend 1,03 cm. When the

instrument package is landed on Mars, it radios the information that the spring is

extended 0,38 cm. What is the Martian acceleration of gravity?

Problem 2.9 SVA

Nitrogen flows at steady state through a horizontal, insulated pipe with inside

diameter of 1,5 (in) [3,81cm]. A pressure drop results from flow through a partially

opened valve. Just upstream from the valve the pressure is 100 (psia) [689,5kPa], the

temperature is 120°F [48,9°C], And the average velocity is 20 (ft) (s-1

) [6,09ms-1

]. If

the pressure just downstream valve from the valve 20 (psia) [137,9kPa], what is the

temperature ?

Assume for nitrogen that PV/T is constant, Cv = (5/2)R, and Cp = (7/2)R. (Value for

R are given in App. A).

Problem 2.18 SVA

Stream at 200 (psia) and 600 (° F) [state] enters a turbine through a 3-inch-diameter

pipe with velocity of 10 (ft)(s)-1

. The exhaust from the turbine is carried through a

10-inch-diameter pipe and is at 5 (psia) and 200 (° F) [state2]. What is the power

output of the turbine?

H1= 1322,6 (Btu)(lbm)-1

V1 = 3,058 (ft) 3

(lbm) -1

H2 = 1148,6 (Btu)(lbm)-1

V2 = 78,14 (ft)3 (lbm)

-1



TERMODINAMIKA TK II

Dosen : Zulfansyah dan Desi Heltina

Tanggal : 23 Januari 2004

Waktu : 100 menit

Sifat : Buka Buku

1. One mole of an ideal gas with Cp = (7/2)R and Cv = (5/2)R expands from P1 = 8

bar and T1 = 600 K to P2 = 1 bar by each of the following paths:

a. Constant volume

b. Constant temperature

c. Adiabatically

Assuming mechanical reversibility, calculated W, Q, U∆ , and ∆H for each

process. Sketch each path on a single PV diagram.

2. Steam at 2,100 kPa and 260°C expands at constant enthalpy (as in throttling

process) to 125 kPa. What is the temperature of the steam in its final state and

what is its entropy change? If steam were an ideal gas, what would be its final

temperature and its entropy change?

3. A vessel of 0.15-m3volume containing saturated-vapor steam at 150°C is cooled

to 30°C. Determine the final volume and mass of liquid water in the vessel.

4. A rigid vessel of 0.4-m3 volume is filled with steam at 350°C. How much heat

must be transferred from the steam to bring its temperature to 200°C?



TERMODINAMIKA TK II

Tanggal : 7 Juni 2007

Sifat : Close Book

1. Sistem biner metanol (1) / air (2) pada suhu 80oC, parameter persamaan

Wilson sebagai berikut:

molcala /38,10712 = molcmV /73,40 3

1 =

molcala /55,46921 = molcmV /73,40 3=

Tekanan uap murni masing-masing komponen mengikuti persamaan Antoine

sebagai berikut:

76,239

3,36445938,16ln 1

−−=

TP dan

35,226

89,3799262,16ln 2

−−=

TP

Dengan T dalam Celcius dan P1 dalam kPa

Tentukan P dan komposisi uapnya yang setimbang dengan fasa cairnya jika

1x = 0,4

RT

a

V

V

xxxxxxx 12

1

212

2112

21

1221

12212211 exp)(lnln

−=∧

∧+

∧−

∧+

∧+∧+−=γ

RT

a

V

V

xxxxxxx 21

2

121

2112

21

1221

12121122 exp)(lnln

−=∧

∧+

∧−

∧+

∧+∧+−=γ

R= 1,987 cal/(mol* oK).

2. Reaksi hidrasi etilen menjadi etanol pada fasa gas sbb:

C2H4 (g) + H2O (g) C2H5OH (g)

Reaksi berlangsung pada tekanan 15 bar dan suhu 100oC. Tentukan fraksi

mol masing-masing komponen pada saat kesetimbangan setelah rekasi terjadi

jika perbandingan mol umpan etilen dan uap air yaitu 1:3. Nilai konstanta

kesetimbangan rekasi dapat didekati dengan persamaan:

KelvindalamTT

K 155200

ln −=

Data-data yang diperlukan:

( )

+=

10Priii

i

i

i BBTr

axp ωϕ i

i

i

iPc

P

Tc

TTr == Pr

2,4

1

6,1

0 172,0139,0

422,0083,0

i

i

i

iTr

BTr

B −=−=

Komponen Tci, oK Pci, bar iω

C2H4 282,3 50,4 0,087

H2O 647,1 220,55 0,345

C2H5OH 513,9 61,48 0,645

Documents

Termo01