Energi
Energi didefinisikan sebagai suatu kemampuan dari suatu sistem melakukan kerja atau menghasilkan kalor.
Energi Potensial
Energi Potensial didefinisikan sebagai energi yng timbul karena adanya perbedaan letak ketinggian atau kedudukannya dan dapat dinyatakan dalam persamaan:
EP = m.g.h
EP = potensial energi ( kg.m2/s2)
Hampir dalam setiap perhitungan engineering, percepatan gravitasi (g ) besaran angkanya sama dengan harga konstanta gravitasi ( gc ) .
Energi Kinetik
Energi Kinetik adalah energi yang dihasilkan akibat adanya pergerakan .
Internal Energi Spesifik
Energi Potensial dan Energi Kinetik merupakan bentuk makroskopis dari energi, dapat divisualisasikan dari sudut pandang letak posisi dan kecepatan gerak obyek benda. Disamping bentuk makroskopis energi tersebut, suatu zat juga mempunyai energi yang berbentuk mikrokopis. Wujud mikroskopis energi itu termasuk yang terjadi akibat adanya gerakan rotasi, getaran, translasi, dan gerak saling interaksi antara molekulnya . Wujud energi ini tak dapat diukur dan dihitung secara langsung, akan tetapi telah dapat dikembangkan cara untuk meng evaluasi perubahan yang terjadi pada jumlah total ujud mikroskospis energi ini.Wujud mikrokopis energi ini secara kolektif dinamai Energi Dalam atau Internal Energy, dan di berikan simbul U. Dalam penerapan teknis, satuan energi nternal ini adalah kJ/kg (kilo Joule per kilo gram), yang juga merupakan satuan ckalor (heat) .
Energi internal spesifik ( u ) dari suatu zat adalah energi internal persatuan massanya, dan dinyatakan sebagai :
u = U / m
P – V energi
Disamping energi internal U , ada bentuk lain dari keberadaan energi yang cukup penting guna memahami sistem tranfer energi , yaitu P – V energi yang timbul dari tekanan ( P ) dan ( V ) suatu zat atau fluida , yang secara numerik sama dengan P.V, hasil perkalian tekanan dengan volume.
 |
| Foto PLTU Tenayan, sumber FB PLNid |
Karena energi sebagai kemampuan dari suatu sitem melakukan kerja , maka dalam suatu sistem tekanan dan volume dimungkinkan melakukan ekspansi kerja / usaha ke sekelilingnya. Dengan demikian suatu fluida dalam keadaan bertekanan mempunyai kesanggupan atau kapasitas untuk melakukan kerja . Dalam penerapannya satuan energi P – V , disebut sebagai energi alir (flow energy), yaitu satuan hasil kali tekanan dengan volume .
Energi P-V spesifik dari suatu zat / fluida merupakan energi P – V per satuan massa, yang sama dengan total P-V dibagi oleh total massa m , atau hasil perkalian P dengan volume spesifik v.
Specific Enthalpy (Entalpi spesifik)
Entalpi spesifik ( h ) dinyatakan sebagai h = u + P v , dimana u adalah energi dalam spesifik (kJ/kg) , P tekanan ( N/m2) dan v volume spesifik ( m3 / kg) dari suatu sistem . Biasanya entalpi digunakan dalam kaitannya dengan persoalan sistem terbuka ( open system ) dalam Termodinamika. Entalpi juga merupakan salah satu sifat ( property) dari suatu zat, seperti halnya tekanan, temperatur dan isi / volume, akan tetapi tidak dapat diukur secara langsung. Dalam kenyataanya, nilai absolut dari entalpi spesifik tak dapat diketahui, tidak menjadi masalah, karena secara praktis yang diperlukan adalah perubahan nilai entalpi spesifik h bukannya harga absolutnya.
Usaha , Kerja (Work)
Energi Kinetik , energi potensial , energi dalam , dan energi P – V adalah wujud atau bentuk energi yang merupakan sifat sifat dari suatu sistem . Kerja atau usaha adalah bentuk dari suatu perpindahan energi. Jadi usaha atau kerja bukan merupakan sifat dari suatu sistem, melainkan suatu proses yang terjadi oleh dan pada suatu sistem .
Kerja dapat dituliskan sebagai persamaan :
W = F. s
W = Kerja , Usaha ( N.m )
F = Gaya ( N )
d = jarak peralihan ( m )
• Kalor( Heat )
Kalor seperti halnya kerja, merupakanenergi yang berpindah atau transit. Perpindahan energi yang berupa kalor diberi notasi huruf Q dalam satuan Btu
Sebagaimana kerja, jumlah kalor yang dipindahkan tergantung pada lintasannya bukan pada bagaimana kondisi awal dan kondisi akhir sistem. Demikian juga seperti usaha , hal ini penting untuk membedakan antara kalor yang diberikan ke dalam sistem dengan kalor yang diterima dari sistem. Tanda positif bagi satuan kalor menunjukkan bahwa kalor tersebut diberikan kedalam sistem, tanda negatif, terjadinya alir keluar dari sistem.
Yang mana berlawanan dengan suatu kerja bila tandanya positif menunjukkan terjadinya alir keluar atau perpindahan energi dari sistem dan negatif menunjukkan terjadinya alir /perpindahan energi ke dalam sistem. Notasi huruf q kadang kadang dipakai untuk menyatakan kalor yang diberikan ke atau diterima dari sistem per satuan massa .
Q = m (h2 – h1)
Q = Energi Kalor (KJ)
m = Massa benda (kg)
h1 = Enthalpy benda pada keadaan awal (kJ/kg)
h2 = Enthalpy benda pada keadaan akhir (kJ/kg)
Sumber : Materi Diklat PLTD - PLN Coorporate University