Energi dan panas spesifik

Bentuk dari energi dipengaruhi oleh  struktur molekul penyusun dan aktivitasnya yang menhasilkan energi ditingkat mikro. Jumlah dari energi ditingkat mikro tersebut disebut juga sebagai internal energi ( energi dalam). Sedangkan energi ditingkat makro dari suatu sistem berhubungan dengan pergerakan dan pengaruh dari luar seperti graviti, gaya magnet, gaya listrik, dan tegangan permukaan. Energi yang dihasilkan karena gerakannya disebut sebagai energi kinetik. Ketika semua bagian dari sistem bergerak dalam kecepatan yang sama, maka energi kinetik persatuan masa adalah 

Ek=(v^2)/2 dengan v adalah kecepatan. Energi yang dihasilkan karena posisi  suatu sistem yang terpengaruh oleh medan gravitasi disebut sebagai energi potensial. Dan ditulis dalam bentuk rumus persatuan masa adalah  Ep= gh dimana g percepatan gravitasi disuatu tempat, dan h adalah ketinggian suatu sistem dari acuan referensi.

Panas yang dirasakan oleh kita merupakan bentuk energi internal, atau dalam dunia teknik disebut sebagai energi thermal. Satuan internasional untuk ukuran energi adalah joule atau kilo joule. Sedangkan satuan dari british unit adalah btu (british thermal unit) (1 Btu = 1,0551 kJ) yang didefinisakan debagai energi yang diperlukan untuk meningkatkan temperatur/suhu air dengan masa 1 lbm (pound) dan suhu 68deg F sebesar 1 deg F.  sedangkan untuk satuan lainnnya adalah calori (cal) (1 cal = 4,1868 J) yang didefiniskan sebagai energi yang dibutuhkan untuk menaikan temperatur/suhu air dengan masa 1 gram pada saat suhunya 14,5 degC sebesar 1 degC.

Dalam menganalisa suatu sistem meliputi aliran fluida, biasanya sering ditemukan besaran u (internal energi per unit massa) dan P (tekanan) x v ( volume spesifik atau volume per unit massa). Kombinasi dari ketiga nya disebut sebagai enthalpy. 

dimana P/ρ disebut flow energi, yang mana pengertiannya adalah energi per unit massa yang dibutuhkan untuk memindahkan suatu fluida dan menjaga aliran. Dalam analisis energi, flow energi sangat cocok untuk menggambarkan energi ditingkat mikro pada aliran fluida. Atau dapat dikatakan elthalpi dapat mewakilinya.  Enthalpy adalah satuan per unit massa, dan merupakan besaran spesifik.

Sistem dikatakan sistem simpel terkompres jika tidak ada pengaruh dari gaya magnetik, elektrik, dan permukaan. Energi total untuk sistem simpel terkompresi terdiri dari 3 bagian yaitu, internal energi, energi kinetik dan energi potensial. Jika ditulisa dengan persamaan berbasis unit massa maka e = u + Ek + Ep. Fluida yang masuk dan keluar suatu volume kendali memilik besaran energi tambahan yaitu flow work /  energi flow sebesar P/ρ.  Sehingga persamaannya menjadi :

Densitas dan spesific gravity

Densitas atau massa jenis adalah masa per besaran volume, atau dengan rumus 

Nah, kebalikannya, ada yang namanya volume spesifik yang didefinisikan dengan volume per unit masa atau dengan rumus

densitas biasanya dipengaruhin sama temperatur dan pressure (tekanan). Biasanya berbanding lurus sama tekanan dan berbanding terbalik ama temperatur. Misalnya kalo pressurenya naik maka densitasnya juga naik, tapi kalo suhunya naik densitasnya malah turun. Nah kadanga juga densiti suatu zat bisa juga diketahui dengan membandingkan dengan densiti suatu zat yang telah diketahui (biasanya densiti air pada suhu 4 degC yaitu rho(p) = 1000 kg/m3) , dan itu disebut sebagai spesifik graviti (SG) atau relativ densiti. 

SG itu tanpa satuan, tetapi ketika kita pakai untuk densiti maka bisa di sematkan dengan satuan. Misalnya SG dari mercuri pada 0 degc 13,6. Maka densitasnya adalah 13,6 . Yang terakhir adalah berat spesifik. Dan rumusnya

dengan g adalah percepatan gravitasi ( m/s2).

Tekanan uap dan cavitasi

Bila diberikan tekanan tertentu, maka temperature dimana terjadi perubahan fase suatu zat dari liquid ke gas disebut sebagai saturation temperature  (Tsaturasi(temperatur jenuh). Bila diberikan temperatur tertentu, maka tekanan (pressure) dimana terjadi perubahan fase suatu zat dari liquid ke gas disebut sebagai saturation presure (Psaturasi). Saturation temperatur bisa juga disebut sebagai boiling temperatur atau suhu didih. Misalkan pada air saturation temperaturnya pada saat 1 atm adalah 100 degC. Demikian sebaliknya saturation pressure pada saat 100 degC adalah 1 atm. Vapor pressure Pv suatu zat didefinisikan sebagai tekanan yang ditimbulkan oleh uap pada keadaan setimbang dengan fase liquidnya pada temperatur tertentu.

Partial pressure didefinisikan sebagai tekanan dari gas/vapor dalam keadaan tercampur dengan gas lainnya. Misalnya tekanan udara (atmosperic pressure biasanya 1 atm) itu adalah  jumlah dari partial pressure dari gas pembentuk udara tersebut.

Dalam keadaan tidak ada liquid, Partial pressure harus kurang dari atau sama dengan vapor pressure. Ketika terdapat fase keduanya liquid dan gas dan sistem dalam keadaan setimbang, partial pressure dari uap harus sama besar dengan vapor pressurenya dan keadaan ini dikatakan telah jenuh.

Sebagai contoh, pavor pressure dari air pada suhu 20 degC adalah 2,34 kPa. Jika ada air didalem ember dalam suatu ruangan (20 degC, 1 atm ) akan terus menguap sampai partial pressure dari air sama dengan pavor pressurenya yaitu 2,34 kPa, atau air akan terus menguap sampai habis jika partial pressure tetap lebih kecil dari pavor pressurenya. Vapor presure akan meningkat ketika terjadi peningkatan temperatur. Zat pada tekanan lebih tinggi akan mendidih pada suhu yang lebih tinggi juga. Misalnya air mendidih di dalam presto pada suhu 134 degC dan tekanannya adalah 3 atm. Tapi air mendidih pada suhu 93 degC di panci biasa pada ketinggin 2000 m dimana tekanan udara hanya 0,8 atm.

Dari sifat yang dikemukakan, maka kemungkinan terjadi penguapan/pendidihan pada tekanan yang sangat rendah bisa saja terjadi dan menghasilkan penguapan yang tidak direncanakan. Misalnya air menguap pada suhu hanya 10 degC ketika tekanan di sekitar impeler (pada turbin/pompa) turun sampai dengan 1,23 kPa. Gelembung uap akan terbentuk pada daerah bertekanan rendah dan akan pecah pada saat tekanan mulai meningkat. Peningkatan tekanan tersebut akan menekan gelembung tersebut sehingga terjadi inception/ ledakan kedalam yang menghasilkan jet stream (semprotan gelombang air) dengan tekanan tinggi. sehingga jika terjadi pada permukaan impeler maka dampaknya adalah dapat terjadi erosi pada impeler.

Water hammer sebuah Fenomena perubahan densitas pada air

Water hammer adalah fenomena yang terjadi didalam sebuah sistem pipa yang ditandai dengan suara seperti pipa yang “digetok” (dipukul) oleh palu. Ketika air yang mengalir di dalam pipa tiba-tiba berhenti karena keran yang tertutup secara tiba-tiba menghentikan aliran tersebut. Aliran yang berhenti tersebut yang otomatis akan meningkatkan tekananannya. Kejadian tersebut akan menimbulkan sebuah getaran di sepanjang pipa tersebut. Getaran-getaran tersebut mengalami penguatan gelombang (pelayangan) sehingga menimbulkan suara seperti pipa yang di pukul. (yunus cengel)

Water hammer tergantung pada 3 variabel yaitu, panjang pipa, waktu, dan kecepatan aliran. Semakin panjang pipa maka peluang terjadinya water hammer semakin tinggi. Variabel ke dua adalah waktu. Waktu disini adalah cepat lambatnya objek penutup bergerak. Semakin cepat menutup/atau membuka, semakin besar peluang terjadinya water hammer. Faktor ketika adalah kecepatan aliran dari liquid. Semakin cepat semakin besar peluang water hammer terjadi.

Untuk mengurangi dampak water hammer bisa dengan memasang water arester. Fungsi water arrester adalah meredam momentum yang terjadi ketika terjadi lojakan akibat aliran yang tiba-tiba berhenti. Aliran energi yang semula terkungkung dalam jalur pipa (tanpa arester), dengan pemasangan arester energi akan tersalurkan sehingga, jika resiko karena water hammer bisa dikurangi.

Gambar 1. Water arrester

(http://www.familyhandyman.com/plumbing/repair/how-to-use-water-hammer-arresters-to-stop-banging-water-lines/view-all)

DASAR PARTIKEL

Electron

Electron itu mempunyai masa m=9,10956 x 10^-28gram. Dan punya muatan sebesar e=1,60219 x 10^-19 C. nah si electron ini ternyata ngga Cuma negative loh muatannya, tapi ada juga yang positif. Kalo electron negative namanya negatron, kalo yang positif itu namanya positron. Dalam suatu keadaan tertentu, si positron bertumbukan dengan negatron menyebabkan terbentuknya photon (negatron dan positronnya ilang habis tubrukan). Nah kejadian ini namanya electron annihilation, kalo photon yang terbentuk namanya annihilation radiation.

Proton

Muatanny sama dengan negatron (electron yang biasa kita kenal). Dengan berat nya m= 1,67261 x 10^-24. Dan ternyata proton denan muatan negative juga ada loh,(ngga penting buat nuclear katanya si lamars)

Photon

Faktanya partikel punya dualism sifat, pertama sebagai partikel, kedua sebagai masa. Nah si partikel yang punya sifat gelombang electromagnet ini disebut sebagai photon. Karena sifatnya dia seperti gelombang, dia ngga punya masa dan muatan, Cuma punya kecepatan. Kecepatan dia di tanpa medium (vacum) c = 2,9979 x 10¹⁰ cm/sec, yang disebut juga kecepatan cahaya.

Neutrino

Ada lagi partikel yang ngga punya masa dan muatan yang muncul pada saat peluruhan nucleus. Ada 6 jenis loh si neutrino ini, tapi yang penting buat reaksi inti Cuma dua jenis, udah gitu mereka berdempetan (gancet) jadi dianggap aja satu sebagai neutrino.

NUKLIR UNTUK KESEHATAN

Produksi radioisotope I-131

Produksi radioisotope I-131 dihasilkan dengan metode aktivasi neutron unsur tellurium yang didapat dari senyawa tellurium dioksida (TeO₂). Untuk menghasilkan radioisotope I-131 ini biasanya  dilakukan di reactor nuklir riset atau   akselerator. Hampir semua isotope buatan dihasilkan dengan metode ini di reactor riset.

Buat apa sih I-131 ini???? Iodine 131 atau I-131 ini udah digunakan untuk berbagai macam keperluan seperti melihat fungsi kelenjar adrenalin, fungsi ginjal, kasus kanker kandung kemih, mengobati pembengkakan kelenjar tiroid (hipertiroid) atau gondok.

Lahh terus gimana bias buat I-131? Untuk menghasilkan I-131 didalam reactor riset ada dua metode, yang pertama dari aktivasi neutron unsur tellurium, yang kedua dari aktivasi neutron unsur uranium. Metode pertama ini yang  sering dilakukan, karena lebih hemat secara ekonomi dan perizinannya lebih mudah. Unsur tellurium yang akan diiradiasi adalah jenis tellurium alami (asli tanpa proses macem-macem), namun jika senyawa tellurium terdapat senyawa lain yangakan merepotkan dalam proses produksi, khusunya saat diiradiasi di dalam rekator maka diperlukan proses pemurnian untuk menghindari teraktivasi unsur lain yang berbahaya di dalam reactor. Biar lebih jelasnya gambar 1 menunjukkan proses terbentuknya I-131 dari Te-130.

Gambar 1. I-131 proses produksi dengan aktivasi neutron isotop Te-130

Dari gambar dapat kita lihat bahwa, Te-130 yang dipapar oleh neutron akan terbentuk dua isotope yaitu 131m-Te dan 131-Te, kedua isotope ini akan meluruh dan menjadi I-131 dengan memancarkan sinar beta. Setelah 8 hari maka separuh dari I-131 akan menjadi Xe-131 juga dengan memancarkan sinar beta.

Sumber : technical note validation of new design tellurium dioxide-irradiated target, aziz fllaaoui dan kawan-kawan. Nuclear engineering and technology journal.

Apa itu FeedForward Kontrol

Apa itu FeedForward Kontrol

Sebelumnya, untuk menjelaskan apa itu feedforward maka, sistem tanki yang sudah kita gunakan di feedback Kontrol akan kita modifikasi terlebih dahulu. Anggaplah ini tanki di sebuah hotel yang terhubung ke dalam kamar-kamar untuk keran-keran di kamar mandi dan toilet. Keran-keran ini akan sebagai faktor Disturbance yang tidak dapat diprediksi (selanjutnya disebut stokastik). Dalam sistem tersebut juga ada keran besar Drain, anggaplah dibuka pada momen tertentu misalnya mengisi kolam renang. Sudah pasti terbukanya drain valve akan menggangu level tanki, namun tidak seperti keran-keran. Disturbance yang dapat langsung terasa dampaknya ini disebut Deterministik. Setelah kita tambahkan keterangan sinyal pada gambar a, Disturbance D menjadi input untuk kontroller feedforward dan outputnya sinyal U yang digunakan untuk menggerakkan aktuator untuk menyeimbangkan dan tetap menjaga agar Proses Y sesuai dengan set point. Pada kontrol feedforward, kontroler merespon sistem langsung pada gangguan yang terjadi, bukan berdasarkan keluaran dari proses.

Mengkombinasikan kedua akan menjadikan sistem lebih baik dalam mengendalikan gangguan yang terjadi. Untuk gangguan besifat stokastik seperti bukaan keran, toilet, dan lainnya, yang secara signifikan tidak langsung secra signifikan merubah level liquid dalam tanki, dapat dikontrol dengan feedback kontrol yang melihat pada ketinggian level air yang berubah walaupun sedikit. Namun jika valve drain terbuka yang menyebabkan gangguan deterministik, feedforward kotrol akan membuka aktuator sehingga gangguan tidak akan merubah level liquid dalam tangki.

	Feed forward	Feedback
Kelebihan	Dapat langsung mengukur sebab disturbance, sehingga langsung merespon sebelum terjadi gangguan pada proses.	Algoritma yang mudah diterapkan pada berbagai kasus.
kekurangan	Susah menentukan dan mengukur disturbance-causing event (hal yang menyebabkan disturbance) sehingga hanya kasus tertentu saja yang bisa diterapkan, kesalahan menerapkan bukannya mengurangi disturbance malah akan memperparah.	Tidak dapat mengantisipasi disturbance, artinya pengendalian akan bekerja setelah proses terganggu.

Apa itu FeedBack Kontrol

Apa itu FeedBack Kontrol

         Gambar 1 a.  tanki dengan sistem 1 input 1 output. b. diagram alir dari gambar a.

Sebuah kasus sebuah tanki yang mempunyai 1 buah input dan 1 buah output. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa sebuah valve menjadi final kontrol elemen yang akan dimanipulasi besar bukaannya. Gambar b merupakan blok diagram dari gambar a. proses di dalam gambar b adalah tanki yang berisi liquid, U adalah input proses dalam hal ini adalah bukaan dari valve inlet. Sedangkan outputnya adalah Y, atau level liquid dalam tanki. gangguan yang mempengaruji proses disebut disturbance atau D. Y atau proses output dalam hal ini ada level liquid dalam tanki merupakan input dari kontroler. Kontroler akan mengeluarkan sinyal yang mempengaruhi bukaan valve sebagai proses input(U) sedekat mungkin dengan Set poin (S). process input akan dikurangi setpoin yang menghasilkan Error (E). E merupakan masukan bagi kontroller yang didalamnya terdapat algoritma program yang mengendalikan sistem agar error yang dihasilkan sekecil mungkin. Dalam kasus ini kontroler tidak merespon langsung dari Diturbance yang terjadi, tetapi hanya bereaksi pada error E yang dihasilkan antara nilai yang terukur oleh sensor (level liquid dalam tanki) dengan setpoint. Sehingga sebuah sistem dengan active feedback kontrol tidak menghasilkan output proses Y yang benar-benar sama dengan set point (S) karena kontroller hanya bekerja pada saat ada E eror antara keduanya.

aquaponics diary part1

huffttt,....akhirnya nulis lagi. tapi kali ini saya akan menulis tentang pengalaman bercocok tanam, tapi bukan sembarang cocok tanam om, tapi dengan sistem akuaponik. 

Akuaponik (aquaponics),...what the hell kind is it???

akuaponik itu kalo dengan bahasa saya sendiri (hehhe) akua (air) ponik (tanaman) heeh jadi kita bercocok tanem dengan air, bukan dengan tanah lagi. wikipedia sih bilangnya aquaponis systems that combine of hydroponics and aquaculture. intinya sih perkawinan yang sah, yang telah disetujui oleh bapaknya akuakultur dan hidroponik, sehingga mereka mempunya keturunan yaitu si akuaponik. 

LAHHHH terus bedanya apa bang???

perbedaan antara akuaponik dan hidroponik adalah asal si sumber nutrisinya. Kamsudnya adalah kalo kita bercocok tanam dengan sistem hidroponik kita akan menggunakan cairan nutrisi, nah biasanya cairan nutrisi ini kita beli, berupa cairan AB mix buat sayuran, tambah cairan C kalo mao tanaman buah atau bunga. tapi kalo akuaponik, si air nutrisi ini kita dapet dari EEnya penghuni kolam dan keroco-kecoronya. EE hasil makan bersama ini akan di olah jadi nitrat dan nitrit yang fungsinya sebagai nutrisi buat si tanaman..

Terusss,..bisa u jelasin detail ngga bang???

waduhh  bisa aja sihh gw jelasin, tapi gimana yahhh, berhubung ntar blog gw penuh, terus u jadinya cuma baca blog gw, kasian punya orang lain ntar, so please check it for detail at www:google.com, type akuaponik,...saya jamin kalian pasti dapet info detilnya,..so dari pada makin ngaco gw, (kadang gw kadang saya) ngga apa lah yaa.. ini report akuaponik gw.

Aquaponics Diary Part 1

gambar 1. Kolam ikan dan sistem akuaponik

nah itu kalo diliat di gambar 1. ada bapak-bapak duduk, itu bokap gw bree, bukan bagian dari sistem akuaponics yang menambah jumlah nitrit dalam kolam yahhh, kolam ikan babeh gw ini punya dimensi 4x3x0,5 (dalam meter), nah lumayan kan, terus isinya kolam sangat heterogen persis seperti indonesia kita heheh. ada ikan nila, mujair, gurame (cuma 2) ikan mas biasa, ikan mas batu, ikan koi, ikan tawes dan udang sawah. nahh air ini gw pompa pake pompa air jenis life tech yang 6000 liter (bagus bro, recomended dahhh). pemilihan pompa ini, dihitung dari volume air kolam yang kamu punya bre,..misal kolam gw ini dengan dimensi 4x3x0,5 tadi kira-kira volumenya sekitar 6 m3(kubik) kalo kita jadiin liter yah 6000 liter, makanya gw pilih pompa dengan debit 6000liter/jam. artinya itu kolam kering kalo kita timbain (kuras) pake itu pompa cuma dalam 1 jam.