PROPERTIES OF WATER AND STEAM (K2512063)

ROCHIM TOAT W

Air merupakan suatu cairan yang tidak mempunyai warna dan tidak berasa serta tidak berbau yang sering kita temui atau jumpai sehari-hari dilingkungan kita berada. Dan perlu diketahui apabila mendapat atau menjumpai air yang berbau atau berwarna maka kemungkinan air itu telah bercampur dengan zat lain. Air juga sebagai pelarut yang baik , pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperatur 273,15 K(0 °C) zat kimia ini merupakan suatu  pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam,  beberapa jenis gas dan berbagai molekul organik (Febrie,2010). Air memiliki sifat dapat menempati ruang ,air dapat memberikan tekanan ,air dapat mengalir dari area tinggi ke area rendah, air dapat berubah-ubah wujud sesuai wadahnya ,air juga mempunyai daya kapilaritas dan air juga mampu melarutkan setiap benda tertentu. Manfaat air di dunia industri terutama di PLTU, air sebagai pendingin (Cooling Water) pada cooling tower, mesin, heat exchanger, condenser dll. Air proses (Process Water) untuk hydrolysis, boiler dan destilasi.

Sedangkan uap menurut Wikipedia.org adalah gas yang terjadi dari proses pemanasan air (H₂O). menjadi uap air terpisahnya Hidrogen (H) dan Oksigen (O) pada ikatan molekul air, uap air mempunyai potensi kekuatan yang luar biasa yang bisa digunakan untuk menggerakkan turbin listrik PLTU, kereta uap, atau mesin uap. Uap air di alam bisa berupa awan atau kabut. Pembangkit Listrik Tenaga Uap menggunakan media air untuk mengkonversikan energi kimia yang dimiliki batubara, menjadi energi listrik pada akhir proses. Untuk menciptakan uap air kering dengan temperatur tinggi, panas harus terus diberikan ke air melewati tiga fase: fase cair, fase campuran cair dengan uap, dan fase uap saja.

Nilai energi panas di tiap-tiap nilai tekanan dan temperatur sudah dibuat oleh para ahli dan telah disusun menjadi tabel uap air (steam tables). Dengan menggunakan steam table ini kita dapat menentukan entalpi spesifik (jumlah energi panas yang dimiliki oleh uap air pada tiap kilogram nya), entropi spesifik (bilangan abstrak yang menunjukkan peningkatan atau penurunan dari panas yang diberikan atau ditolak pada suatu benda), dan volume spesifiknya. Berikut contoh adri steam table :

              Apabila kita memberikan energi panas ke air, maka hal ini disebut “entalpi spesifik dari saturasi cair (the spesific enthalpy of the saturated liquid)”, yang kita lebih mengenalnya dengan istilah panas sensibel. Jika kita terus menambahkan panas, temperatur akan terus naik (pada tekanan tertentu), dan apabila diteruskan temperatur akan berhenti naik dan air akan mulai menguap. Nilai entalpi pada titik ini ditunjukkan di steam table dengan simbol “hf”.

Jika panas terus ditambahkan, air akan terus menguap, sampai semua air berubah fase menjadi uap air. Nilai energi panas pada proses ini dinamakan “kenaikan entalpi pada proses evaporasi (the increment of enthalpy for evaporation)”, kita mengenalnya dengan istilah panas laten. Nilai dari entalpi ini ditunjukkan dengan simbol “hfg” pada steam table. Pada titik ini berarti kita telah memberikan energi panas melalui dua fase, nilainya dinamakan “entalpi spesifik pada uap saturasi (the spesific enthalpy of the saturated vapour)” dan ditunjukkan pada steam table dengan simbol “hg”. Maka hf + hfg = hg dalam satuan kJ/kg.

Kita dapat memanaskan uap air ini lebih lanjut, tetapi sekarang temperatur uap akan naik. Proses ini dinamakan superheat dan nilai panasnya dinamakan “kenaikan entalpi pada superheat (the increment of enthalpy for superheat)”. Pada uap air superheat di titik manapun proses, entalpi spesifiknya sama dengan kenaikan entalpi pada saturated liquid ditambah kenaikan entalpi pada proses evaporasi dan kenaikan entalpi uap superheat pada titik tersebut. Entalpi total dari titik superheat ini ada di steam tabel, namun pada contoh di atas tidak disertakan.