Pengertian Saturated Steam

Pengertian Saturated Steam -- Saturated steam (uap saturasi) adalah sebuah kondisi dimana uap air berada pada ekuilibrium tekanan dan temperatur yang sama dengan air fase cair (liquid). Uap saturasi menjadi fase transisi antara air fase cair dengan air fase gas murni, atau yang biasa kita kenal dengan uap panas lanjut (superheated steam). Pada saat air berada dalam fase transisi ini, terjadi pencampuran antara air fase cair (kita kenal dengan istilah saturated water) dengan air fase gas (kita kenal dengan istilah saturated steam) dalam proporsi yang sesuai dengan jumlah panas laten yang diserap fluida.

Uap saturasi ini mulai terbentuk tepat pada saat air mencapai titik didihnya (titik saturated water), hingga semua energi dari panas laten diserap oleh air. Di saat seluruh panas laten telah diserap oleh air, dan jumlah fase uap sudah mencapai hampir 100% dibandingkan dengan fase cairnya, maka itulah batas akhir dari fase uap saturasi. Proses mencapai hampir 100% fase uap tersebut terjadi pada satu besaran tekanan dan temperatur konstan. Selanjutnya jika energi panas terus diberikan kepada uap saturasi, maka akan terjadi kenaikan temperatur fluida dan mendorong uap untuk berubah fase menjadi uap panas lanjut (superheat).

Diagram Fase Air

Sesuai dengan diagram fase air di atas, fase uap saturasi hanya dapat terbentuk di sepanjang garis kurva saturasi (saturated line). Batas bawah kurva saturasi adalah triple point, sedangkan batas atas kurva adalah critical point. Sesuai dengan hal ini, air yang berada pada kondisi lebih dari triple point tidak akan mengalami fase uap saturasi. Air yang memiliki tekanan di atas 22,1 kPa, jika terus dipanaskan akan langsung berubah fase menjadi uap superkritis (supercritical steam)

Campuran antara uap air dengan air liquid di dalam fase uap saturasi dapat ditentukan jumlahnya dengan menggunakan diagram uap saturasi (saturated steam diagram). Diagram ini menggunakan besaran tekanan sebagai sumbu Y dan besaran entalpi sebagai sumbu X. Diagram uap saturasi ini tersusun atas sebuah kurva lengkung di dalamnya yang berbentuk seperti sebuah wadah terbalik. Separuh bagian kurva dari titik terendah hingga puncaknya, disebut sebagai kurva saturated water (air saturasi). Kurva bagian ini menjadi batas antara air liquid dengan fase uap saturasi. Untuk kurva sebelah kanan dari puncak kurva hingga titik terendah disebut dengan kurva saturated steam. Kurva ini menjadi batas antara fase uap saturasi dengan fase uap superheat. Tepat di titik puncak kurva adalah critical point, titik yang sama dengan titik kritis yang ada pada diagram fase air.

Pengertian Saturated Steam

Karena uap saturasi berada pada kondisi tekanan konstan, maka sejumlah tertentu uap saturasi ditunjukkan dengan sebuah garis lurus horisontal yang menghubungkan antara sebuah titik di kurva saturated water dengan titik yang lain di kurva saturated steam. Titik yang berada di kurva saturated water (hf) menunjukkan nilai entalpi dari saturated water, yakni berapa energi panas yang dibutuhkan untuk air pada tekanan P per satu satuan massa dapat mencapai saturated water. Sedangkan titik yang berada pada kurva saturated steam (hg) adalah nilai entalpi total yang dibutuhkan sehingga air mencapai 100% uap.

Hubungan sederhananya adalah:
hg - hf = hfg

Dimana:
hf = entalpi saturated water
hg = entalpi saturated steam
hfg = selisih entalpi yang dibutuhkan saturated water untuk mencapai saturated steam

Pada kasus lain, nilai entalpi yang diberikan kepada air tidak sebesar hg, yakni hanya sebesar hmix. Titik hmix berada di manapun di sepanjang garis horisontal. Pada kasus ini uap saturasi merupakan campuran dari uap dengan air yang perbandingannya dapat ditentukan dengan mudah menggunakan persamaan berikut:
x=\dfrac{h_{mix}}{h_{fg}}

Sehingga:
hmix = hf + x . hfg

Dimana:
x = perbandingan jumlah air di dalam keseluruhan campuran uap saturasi
hmix = entalpi campuran

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *