Teknik Menyelesaikan Permasalahan Termodinamika

Langkah pertama dalam mempelajari sebuah ilmu adalah mengerti dasar dan merasakan ‘sensasi’ dari ilmu itu. Langkah berikutnya adalah memperkuat dasar dengan cara melakukan tes pada ilmu tersebut, hal ini dilakukan dengan menyelesaikan permasalahan-permasalahan yang ada dalam dunia nyata.

Menyelesaikan sebuah masalah, terutama masalah yang spesifik, membutuhkan pendekatan secara sistematis. Dengan melakukan pendekatan langkah demi langkah, seorang engineer dapat mengurangi tingkat kesulitas permasalahan tersebut. Ketika anda menyelesaikan suatu permasalahan, sebaiknya anda menyelesaikannya dengan langkah-langkah yang tersusun dan dapat dilakukan. Berikut ini adalah langkah-langkah yang dapat anda lakukan :

1.       Problem Statement

Pada tahap ini, anda diharuskan menyebutkan apa masalahnya. Selain itu, berusahalah mencari kata kunci dari masalah itu. Anda harus benar-benar paham apa masalahnya sebelum anda mencoba menyelesaikan masalah yang dihadapi.

2.       Schematic

Buatlah skema (gambar, duplikat sistem berupa gambar) nyata dari sistem yang terjadi masalah, tulis informasi yang anda dapatkan pada skema tersebut. Selain itu, cek sifat-sifat (properties) apa saja yang tidak mengalami perubahan (contoh : suhu tidak berubah, berarti dalam keadaan isothermal), dan beri tanda ke dalam skema anda.

3.       Assumtions and Approximations

Buatlah beberapa asumsi dan pendekatan yang berguna untuk menyederhanakan permasalahan anda. Akan tetapi berikan alasan yang benar-benar kua, sehingga anda mengasumsikan keadaan tersebut. Contoh : tekanan atmosfer berada pada 1 atm, dan lain sebagainya.

4.       Physical Laws

Berikan hukum-hukum dan prinsip fisika yang sekiranya berhubungan dengan permasalahan anda. Sebagai contoh : peningkatan kecepatan air yang masuk pada sebuah nozzle, dianalisa dengan menerapkan hukum konservasi massa antara inlet dan outlet dari nozzle.

5.       Properties

Tentukan sifat-sifat yang diketahui dan diperlukan untuk menyelesaikan permasalahan anda, dapat berasal dari hubungan antar sifat (property relations) atau dari tabel.

6.       Calculation

Masukkan nilai-nilai yang diketahui ke dalam persamaan-persamaan yang telah ditentukan sebelumnya. Perhatikan pemberian sistem satuan terhadap perhitungan yang anda buat.

7.       Reasoning, Verification, and Discussion

Lakukanlah pengecekan terhadap hasil yang anda dapatkan, usahakan hasil tersebut berasalan dan intuitif. Lakukan pengecekan terhadap asumsi-asumsi yang anda berikan pada tahap ketiga.