Istilah-istilah Termodinamika

Berikut adalah beberapa istilah-istilah yang digunakan di dunia termodinamika beserta penjelasan singkatnya:

1. Energi
Energi adalah sebuah properti yang tidak dapat dipisahkan dari suatu sistem. Setiap sistem dengan kondisi tertentu (seperti tekanan dan temperatur) di dalamnya terkandung energi. Konsep energi diciptakan untuk menggambarkan sejumlah proses, seperti konversi energi gerak ke panas. Satuan energi dalam SI adalah Joule (J).

2. Sensible Heat
Adalah energi panas yang tersimpan di suatu benda sebagai akibat dari kenaikan temperatur yang terjadi padanya. Satuan sensible heat dalam SI adalah kJ/kg.

3. Latent Heat
Panas laten adalah energi panas yang mengalir dari atau ke suatu material tanpa disertai perubahan temperatur di dalamnya. Satuan SI nya adalah kJ/kg.

4. Internal Energy (Energi Dalam)
Energi dalam dari suatu sistem adalah energi yang terkandung di dalam suatu sistem berdasarkan properti termodinamikanya, seperti tekanan dan temperatur. Perubahan nilai energi internal dari suatu sistem hanya bergantung pada kondisi awal dan akhir dari sistem tersebut, dan bukan dari perubahan yang terjadi selama proses yang terjadi pada sistem tersebut.

5. Entropy
Entropi adalah ukuran ketersediaan energi dari suatu sistem. Sebuah sistem dengan entropi yang tinggi, berarti semakin rendah fungsi kerjanya. Satuan entropi dalam SI adalah kJ/kg.K.

6. Enthalpy
Merupakan besaran energi total per satu satuan massa dari suatu sistem termodinamika. Satuan entalpi dalam SI adalah kJ/kg.

Fan Stall dan Alat Pendeteksinya

Pada artikel saya sebelumnya saya menjelaskan bahwa fan (kipas) merupakan alat yang digunakan untuk menciptakan aliran udara. Besarnya aliran udara dapat diatur dengan merubah-ubah besar sudut dari fan blade (pisau kipas). Semakin besar sudut yang dibuat, akan semakin besar pula aliran udara yg terjadi. Perubahan kecepatan relatif dari udara serta arah pantulan akibat fan blade juga akan menyebabkan timbulnya pressure.

Namun untuk memperbesar bukaan sudut fan blade tidak boleh sembarangan. Karena pada saat sudut bukaannya terlalu besar, udara yang terpantul dari fan blade tidak lagi akan seragam. Pada saat itu udara yang terpantul dan tekanan akan berhenti naik dan normalnya akan justru turun. Inilah yang disebut dengan Stall Point.

Fan-fan besar di dunia industri memang ada yang besar dari blade pitch-nya diatur sesuai dengan flow udara yang dibutuhkan. Dan umumnya juga stall akan terjadi di bukaan blade pitch 95% atau lebih besar.

Kalau dibayangkan, stall pada fan yaitu seakan-akan fan blade hanya "memukul-mukul" udara tanpa menimbulkan aliran udara yang diharapkan.

Ada 1 jenis fan yang ternyata ia didesain bekerja dalam kondisi stall. Yaitu Centrifugal Fan. Fan ini dianggap selalu beroperasi dalam kondisi stall karena perbedaan arah kecepatan fan blade dengan arah udara masuk.

Sebuah fan yang sedang dalam keadaan stall biasanya menimbulkan suara bising yang amat sangat. Bahkan biasanya seperti terdengar impeller dari fan sedang memukul suatu benda padat (hammering).

Yang sangat perlu diperhatikan pada fenomena fan stall adalah potensi kerusakan material yang sangat mungkin terjadi. Pada axial fan yang sering mengalami stall biasanya akan mengalami fatigue (kelelahan). Namun beda hal nya dengan centrifugal fan yang memang ia didesain beroperasi pada keadaan stall, kerusakan yang mungkin terjadi sangat minim.

Selain kita bisa mendeteksi terjadinya stall dengan melihat parameter-parameter seperti getaran, suara bising, dan nilai ampere motor yang turun, ada satu instrument bernama Petermann Probe yang berfungsi mendeteksi terjadinya stall dengan lebih presisi. Bahkan kita pun bisa mengetahui terjadinya indikasi stall atau biasa dikenal dengan kondisi surge (sesaat dimana akan terjadi stall).

Area-area aliran turbulen pada axial fan pada saat akan terjadi stall

20110706-102339.jpg

Variasi tekanan udara yang mucul pada area fan blade pada saat terjadinya stall, mengindikasikan adanya aliran udara yang ditimbulkan fan tersebut terhalangi (blockage) atau bahkan mengalir berlawanan arah.

Fenomena di atas digunakan oleh satu alat untuk mengidentifikasi terjadinya stall pada axial fan yaitu bernama Petermann Probe. Petermann Probe bekerja dengan membandingkan besar tekanan udara antara tekanan udara total yang berlawanan arah dengan arah putaran impeler, dengan tekanan udara statis (static pressure) di point yang sama. Untuk lebih jelas nya bisa dilihat di gambar di bawah ini.

Konsep penggunaan Petermann Probe

20110706-012045.jpg

Konsep Petermann Probe adalah, besar dari perbedaan tekanan yang diukur akan mendekati nol pada saat fan pada kondisi normal operasi. Namun, pada saat kondisi stall nilai perbedaan tekanan ini akan samakin besar dan positif. Hal ini sesuai dengan grafik yang ada di bawah ini.

Grafik perbedaan tekanan dari Petermann Probe dengan flow udara

20110706-012847.jpg

Free E-book tentang Fan Stall:
Fans & System Stall

Filosofi Grand Turismo



Permainan balap Grand Turismo, saya yakin banyak yang mengetahui game ini, bahkan menggandrunginya. Salah satu video game bergenre balap mobil ini memiliki motto "the real driving simulator". Siapapun yang memainkan game ini, dia tidak hanya dituntut untuk bisa mengendalikan mobil balapnya dengan sempurna, tetapi juga harus bisa memodifikasi mobilnya dengan settingan yang pas sehingga menghasilkan performa mobil yang paling optimal.

Memainkan video game ini sangat membuat penasaran siapapun yang memainkannya. Saat kalah di suatu balapan, ia akan rela mengulang lagi dari awal, mencari settingan mobil yang paling tepat, berlatih menghafalkan track/sirkuit balapnya, serta melatih cara mengandalikan mobilnya di setiap belokan. Apapun ia lakukan, hanya karena 1 alasan: penasaran.

Di saat ia berhasil menemukan settingan mobil yang tepat, cara mengemudi yang pas, mengontrol nafsu saat ingin melewati mobil lawan, maka tidak terasa ia akan juara. Menjadi yang nomer 1. Tapi ternyata permainan belum usai. Di saat ia berhasil memenangkan kejuaraan sebelumnya, maka di depan ada kejuaraan yang lain menanti. Maka, perjuangan pun dilanjutkan lagi.

Bukankah kisah di atas mirip dengan jalan hidup manusia. Berjuang, gagal, belajar dari kegagalan, berjuang lagi, memperbaiki apa-apa yang salah di dalam diri kita, terus bersabar, sampai tercapai apa yang kita inginkan. Sangat mirip. Namun, mungkin ada sebagian dari kita yang menganggapnya berbeda. Ya, Grand Turismo-kan sebuah permainan, yang sangat menarik dan membuat kita penasaran. Sedangkan ini kehidupan, yang penuh dengan cobaan dan rintangan yang lebih nyata.

Ada 2 kata kunci yang bisa saya petik agar bisa menang di permainan Grand Turismo, yaitu penasaran dan kemenangan. Orang yang memainkan game ini, terutama yang memang hobinya, pasti diliputi rasa penasaran. Dan ia tahu, bahwa ia pasti menang, entah itu dengan jalan mengganti mobilnya, merubah settingan mesinnya, atau melatih cara mengemudinya. Asalkan tidak dengan jalan curang, alias menggunakan cheat.

Optimis! Saat saya memainkan game ini, saya optimis saya pasti menang. Dan pada akhirnya menang. Di sisi lain memang karena ada rasa penasaran dalam diri saya, istilah lainnya adalah passion. Saya menyukai game balap mobil, passion saya di situ. Mungkin Anda memiliki passion yang lain, atau video game lain yang berbeda. Tapi saya yakin intinya juga sama, Anda penasaran dan mengejar kemenangan.

Lalu mengapa 2 hal tersebut tidak Anda gunakan saja di kehidupan Anda. Bekerjalah sesuai dengan passion Anda, sesuai dengan apa yang Anda hobikan, maka setiap saat Anda akan dibuat penasaran oleh pekerjaan Anda. Dan Anda bersedia melakukan apa saja (kecuali curang) untuk bisa menjadi yang terbaik di dunia Anda. Selalu berpikir dan berperasaan positif, Anda tahu Anda adalah pemenang. Maka yang terjadi adalah: Anda-lah pemenangnya!