Alat Pengukur Panas

Laboratorium Operasi Teknik Kimia IBAB IPENDAHULUAN

A. JUDUL PERCOBAANPEMECAHAN DAN PENGAYAKAN

B. TUJUAN PERCOBAAN1. Mempelajari sistem dan proses proses pemecahan dengan menggunakan Hammer Hill2. Mempelajari sistem pengayakan atau proses pemisahan beberapa butiran / powder menurut diameter partikel.

C. LATAR BELAKANGPemecahan zat padat meliputi semua cara yang digunakan, dimana zat padat yang dipotong-potong, dan dipecahkan manjadi kepingan-kepingan. Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu hammer mill dan vibrator. Bahan yang digunakan untuk melakukan percobaan ini berupa batu-bata yang telah dihancurkan sebesar jempol tangan. Tujuan dilakukan percobaan ini secara umum yaitu memisahkan partikel padat atau powder berdasarkan diameter partikel. Bahan dari pembuatan ayakan ini yaitu dapat terbuat dari kawat, atau plastik kadang logam biasa digunakan juga.Maksud dari pemecahan adalah antara lain :1. Memperluas permukaan dari bahan padat.2. Untuk mencampur bahan padat dengan bahan yang lain.3. Untuk memisahkan suatu komponen dari yang lain.Pemisahan bubuk / powder yang berbeda menjadi beberapa bagian harus digunakan beberapa jenis ayakan (menurut mesh) dan bubuk yang ditinggal dinamakan plus Mesh, disebabkan banyak jenis partikel itu sendiri. BAB IILANDASAN TEORI

A.DEFENISI PERCOBAANPemecahan adalah unit operasi yang memakai sistem dengan sejumlah energi yang pada dasarnya bahan padat yang lebih besar menjadi suatu kumpulan partikel padat yang lebih kecil / halus lagiZat padat dapat diperkecil dengan berbagai cara, namun hanya ada empat metode yang lazim digunakan untuk pengecilan ukuran. Proses pemecahan/penggilingan ada 4 cara yaitu :1. Potongan ( cutting ), bahan olahan di grinding dengan menggunakan benda tajam.2. Pukulan ( impact ), bahan olahan di grinding dengan menggunakan benda tumpul.3. Tekanan ( compression ), bahan olahan di grinding dgn di tekan arah tegak lurus dari landasan.4. Gesekan ( attrition ), bahan olahan di grinding dgn di gesek arah sejajar dr landasan.

Alat grinding atau grinder dalam proses pemecahan/penggilingan bisa dilakukan lebih dari satu cara.Berdasarkan bahan olahan, grinding di bagi menjadi 3 golongan yaitu :1. Pemecah kasar.Pemecah kasar pada umumnya bahan olahan untuk di pecah langsung dr alam mengambil langsung dr alam.Untuk pemecah kasar meliputi :a. Pemecah rahang / Jaw crusher.Alat pemecah rahang ini terutama dipakai untuk memecah bahan olahan berupa bijih-bijih atau batu-batu. Bahan olahan ini ini dipecah diantara dua rahang besi atau baja.Konstruksinya mempunyai sepasang rahang yang satu diam dan yang satunya bergerak maju mundur (bolak-balik). Proses pemecahan bahan olahan dari pemecah rahang ini berlangsung berkala dengan cara tekanan & potongan.Pemecah rahang mempunyai 2 sistem :1. Sistem Blake dgn ciri-ciri titik engsel di atas, bagian bawah bergerak mundur maju

Gbr. 1 Pemecah rahang sistem blake ( The blake jaw crusher )

2. Sistem Dodge dgn ciri-ciri titik engsel di bawah, bagian atas bergerak mundur maju.

Gbr. 2 Pemecah rahang sistem Dodge ( The dodge jaw crusher )Kebaikan pemecah menurut sistem Dodge ialah pada titik engselnya terletak dibagian bawah. Pada waktu pemecahan berlangsung lubang pembuang hanya sedikit terbuka (seolah-olah tetap). Oleh karena itu hasil olahannya akan lebih rata. Keburukannya ialah lubang pembuang itu mudah tersumbat.Pemecah menurut sistem Blake paling banyak di pakai karena tidak mempunyai keburukan seperti Dodge. Keburukan sistem Blake hasil olahan kurang rata.Supaya mulut kedua rahang itu tidak mudah rusak, biasanya dilapis dengan plat baja yg dikeraskan dan mudah diganti. Pada bidang penekan dari plat baja itu di bentuk rusuk-rusuk bergerigi untuk mempercepat proses pemecahannya.Untuk mendapatkan usaha penekanan yg besar & pergerakan yg teratur, dipasang roda penerus. Biasanya di buata dari besi tuang pejal. Untuk mempercepat membukanya kembali rahang bagian bawah digunakan sebuah pegas sekrup.Yang mungkin terjadinya ialah bahwa selama alat pemecah tersebut bekerja ada suatu bahan olahan yg keras dan hampir tidak dapa dipecahkan masuk diantara kedua rahang/mulut rahang sehingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yg besar pada mesin ini. Maka untuk memperkecil kerusakan-kerusakan itu, diusahakan supaya bagian yg rusak itu harganya murah dan mudah di pasang. Dalam pemecah rahang itu terdapatlah apa yg dinamakan Baut Pecah. Pada baut ini akan terjadi gaya geser yg besar bila ada benda yg besar masuk ke dalam mulut rahang dan mengakibatkan patahnya baut pecah tersebut, sedangkan pada bagian lain tidak akan terdapat kerusakan lagi.

b. Pemecah kerucut / Cone crusherKonstruksinya mempunyai sepasang kerucut yang satu diam dan yang satunya berputar. Proses pemecahan bahan olahan dari pemecah rahang ini berlangsung continue dengan cara gesekan & potongan.Akan tetapi pada pemecah kerucut ini cara memecahnya tidak berkala seperti pemecah rahang, melainkan terus-menerus. Pada animasi di bawah ini memperlihatkan proses pemecahannya.

2. Pemecah menengahPemecah menengah pada umumnya bahan olahan untuk di pecah berasal dr hasil olahan pemecah kasar.Untuk pemecah menengah meliputi :a. Pemecah putarCara pengerjaan pemecahan pd pemecah putar berdasarkan tekanan dan gesekan. Bahan olahan dilewatkan diantara dua buah roda yg berputar dgn arah yg berlawanan. Biasanya pemasangan salah satu dari kedua roda itu tetap, sedangkan yang satu lagi dpt bergerakarena ditahanolehpegassekerupbaja.Bila kecepatan putar kedua roda itu sama, maka bahan olahan hanya dilinyak atau dipecahkan. Sedangkan bila kecepatan putar kedua roda itu tidak sama, bahan olahan selain dipecahkan juga dipuntir.Penggunaan pegas ulir ialah untuk menjaga supaya roda putar dpt kembali, bilamana sewaktu-waktu mundur atau merenggang dari roda putar yg lain. Hal ini dpt terjadi bilamana ada bahan olahan yg keras dan tdk dpt dipecahkan masuk diantara kedua roda putar. Sehingga tdk terjadi kerusakan pada bagian-bagian mesin pemecah tsb.Roda putar biasanya dibuat dari besi tuang yg dikeraskan atau keliling dari roda itu dilapisa dgn ban baja yg dikeraskan.Bila ini sudah tipis atau rusak ban dapatditukar atau diganti.Gambar di bawah ini, menunjukkan sebuah pemecah putar yang hanya terdiri dari dua roda putar. Biasanya pemecahan dari mesin semacam ini tdk dpt mencapai hasil yang diinginkan bila penggilingan hanya satu kali,sehingga pemecahan dikerjakan berkali-kali.

Gbr. pemecah putarUntuk memudahkan dan mempercepat pekerjaan pemecahan, mesin pemecah ini kemudian dibuat mesin pemecah putar yg bertingkat. Yaitu terdiri dari beberapa roda putar dan jarak antara roda-roda putar itu tidak sama (makin kecil),hingga hasil akhir dari pemecah semacam ini dapat mencapai besar butir yang diinginkan. Pemecahan putar semacam ini sering kali dipakai untuk memecah hasil dari pemecah kasar.2. Pemecah kepingPemecah keping dilengkapi dgn plat-plat keping bulat atau disebut juga cakram yg dpt berputar dgn perantaraan sumbu (as). Letak sumbu biasanya horizontal atau vertical. Mesin pemecah semacam ini ada yg bekerja bertingkat satu dan ada yg bekerja bertingkat lebih dari satu. Mesin bertingkat satu dilengkapi dgn dua buah cakram. Cakram yg satu diputarkan dgn sumbu dan yg satu lagi tinggal diam(tdk berputar). Letak kedua cakram ini berhadapan satu sama lain(berpasangan).Mesin yg bertingkat lebih dari satu mempunyai beberapa pasang cakram (keping). Cara bekerjanya adalah sbg berikut: Bahan olahan masuk dari pasangan keping kesatu kemudian diteruskan ke pasangan keping kedua dan seterusnya sehingga hasil akhir mencapai ukuran butir-butir yg diinginkan.Kedua keping itu dpt mengatur jarak sendiri.

BAB IIIMATERI DAN METODE

A. MATERI1. Alat1. Hammer Hill2. Timbangan Analis (Neraca Analis)3. Timbangan4. Tissu5. Plastik6. Ayakan Mekanik2. BahanBatu bata

B. METODE1. Menimbang bahan baku yang telah di pecahkan sebesar jempol tangan. 2. Kemudian memeriksa apakah alat HAMMER HILL dalam keadaan baik.3. Memasang chock peralatan dan ON kan.4. Memasukkan bahan baku ke dalam sekat penahan.5. Kemudian menghidupkan motor dalam peralatan.6. Menimbang kembali product yang di hasilkan yang terkumpul di dalam kotak pengumpul.7. Menyusun ayakan menurut no.mesh. No.mesh yang paling kecil di tempatkan paling atas dan no.mesh yang paling besar dan yang lebih besar lagi di tempatkan di bawahnya dan selanjutnya.8. Kemudian memeriksa apakah peralatan VIBRATOR dalam keadaan baik.9. Dimasukkan produk dalam alat ayakan dan di tutup.10. Kemudian dichockan Vibrator11. Menentukan time selama 5 menit.12. Menghidupkan motor dengan meng ONkan switch13. Kemudian menimbang hasil yang tersangkut pada tiap ayakan

C. GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN

BAB IVHASIL KERJA PRAKTEK DAN PEMBAHASAN

A. HASIL KERJA PRAKTEKNODATA

NO MESHBERAT (gr)

1835

21065

314150

43250

54240

66030

78035

810085

920080

10Sisa10

Berat Bahan Baku : 800 gramBahan Jadi / Produk : 795 gram

B. PEMBAHASAN

1. Menghitung Dpa. Untuk no mesh 6 1 inchi = 2,54 cmdp= 2=2=2= 0,1312 cm

b.Untuk no mesh 81 inchi = 2,54 cmdp= 2=2=2= 0,0984cmc.Untuk no mesh 101 inchi = 2,54 cmdp= 2 =2=2= 0,078cm

d.Untuk no mesh 141 inchi = 2,54 cmdp= 2=2=2= 0,0565cm

e.Untuk no mesh 421 inchi = 2,54 cmdp= 2=2=2= 0,0187cm

f.Untuk no mesh 601 inchi = 2,54 cmdp= 2=2=2= 0,0131cm

2. Menghitung N% a. Untuk Berat = 40 gr N% = x 100% = x 100%= 5% b. Untuk Berat = 190 gr N% = x 100% = x 100%= 23,75% c. Untuk Berat = 90 gr N% = x 100% = x 100% = 11,25% d. Untuk Berat = 195 gr N% = x 100% = x 100%= 24,375% e. Untuk Berat = 70 gr N% = x 100% = x 100% = 8,75% f. Untuk Berat = 200 gr N% = x 100% = x 100%= 25%3. Menghitung M% a. Untuk Berat = 40 grM% = x 100% = x 100%= 5,03%b. Untuk Berat = 190 grM% = x 100% = x 100%=23,89%c. Untuk Berat = 90 grM% = x 100% = x 100%= 11,32%d. Untuk Berat = 195 grM% = x 100% = x 100%= 24,52%e. Untuk Berat = 70 grM% = x 100% = x 100%= 8,80%f.. Untuk Berat = 200 grM% = x 100% = x 100%= 25,15%

D. TABULASI DATA

NODATAPERHITUNGAN

No meshBerat (gr)N%M%dp (cm)

1835

21065

314150

43250

54240

66030

78035

810085

920080

10Sisa10

Berat bahan baku :800 grBerat ,bahan jadi : 795 gr

BAB VKESIMPULAN DAN SARANA. KESIMPULAN :1. N% berbanding terbalik dengan M% jika semakin besar N% maka semakin secil M%2. Semakin besar no.mesh maka nilai dp akan semakin kecil.3. Pengayakan sangat berpengaruh dari sampel yg digunakan, sebab jika sampel lebih besar dari 1 bejana, maka ketika pengayakan akan di dapat sampel besar semua.

B. SARAN :Sewaktu dalam praktek pemecahan batu bata, semua hasil yang tertumpah di lantai harus di ambil.

BAB VIDAFTAR PUSTAKA

Crristie J. Geankoplis, (1997), Transport Process and Unit Operation, 3rd Ed., Prentice-Hall Of IndiaStanley M. Walas, (1988), Chemical Process Equipment , 10th Butterworth Publisher USA.Warren L, Mc Cabe, Julian C. Smith, dan Peter harriot, (1999), Operasi Teknik Kimia, Jilid 1, Cetakan ke-4, PT. Erlangga

BAB IPENDAHULUAN

A. JUDUL PERCOBAANANALISA PENGENDAPAN

B. TUJUAN PERCOBAANMempelajari proses pemisahan suatu partikel padat yang terdapat dalam suatu fluida yang didasarkan atas besar kecilnyaDiameter partikel ( Distribusi ukuran partikel ) berdasarkan hukum stoke.

C. LATAR BELAKANGEndapan merupakan zat yang memisahkan diri dari larutan berfase padat,terbentuk jika larutan lewat jenuh. Suatu akan zatyang mengendap jika hasil kali kelarutan ion-ionnya lebih besar dari Ksp. Kelarutan (s) didefinisikan sebagai konsentrasi molar dari larutan jenuhnya. Pembentukan endapan adlah salah satu teknik untuk memisahkan anlit dari zat lain ,dan endapan ditentukan dengan caraditimbangdandil;kukanpehitunganstokiometri.Cara ini dikenal dengan nama Gravimetri.aA + rR AaRrDengan :A : Molekul zat analit A R : Molekul analit RAaRr = Zat yang mengendap Reaksi pengendapan telah digunakan secara meluas dalam kimia analisis dalam titrasi-titrasi, dalam penetapan gravimetri, dan dalam memisahkan suatu sampel menjadi komponen-komponenny.Suatu senyawa dapat diuraikan menjadi anion dan kation. Analisa anion dan kation bertujuan untuk menganalisa adanya ion dalam sample. Analisa Anion dominan menggunakan cara yang lebih mudah dibanding analisa terhadap kation dan berlangsungnya juga sangat singkat sehingga kita dapat secara cepat mendapatkan hasil percobaan.Hal dasar yang diperlukan dari titrasi jenis ini adalah pencapaian keseimbangan pembentukan yang cepat setiap kali titran ditambahkan pada analit, tidak adanya interferensi yang menggangu titrasi, dan titik akhir titrasi yang mudah diamati.Dasar titrasi argentometri adalah pembentukan endapan yang tidak mudah larut antara titran dengan analit. Sebagai contoh yang banyak dipakai adalah titrasi penentuan NaCl dimana ion Ag+ dari titran akan bereaksi dengan ion Cl- dari analit membentuk garam yang tidak mudah larut AgCl.

BAB IILANDASAN TEORI

A. DEFENISI PERCOBAAN1. Pengendapan Endapan merupakan zat yang memisahkan diri dari larutan berfase padat,terbentuk jika larutan lewat jenuh. Suatu akan zatyang mengendap jika hasil kali kelarutan ion-ionnya lebih besar dari Ksp. Kelarutan (s) didefinisikan sebagai konsentrasi molar dari larutan jenuhnya. Pembentukan endapan adlah salah satu teknik untuk memisahkan anlit dari zat lain ,dan endapan ditentukan dengan cara di timbang dan dil;kukan pehitungan stokiometri.Sebelum melakukan pengujian terhadap pengaruh diameter nozzle terhadap besar tegangan maksimum yang terjadi pada air receiver tank, model yang digunakan perlu dilakukan validasi, apakah hasil yang akan didapatkan dengan metode elemen hingga cukup valid dalam pemodelan air receiver tank.Validasi dilakukan dengan membandingkan antara hasil simulasi dengan perhitungan analitis. Prosentase kesalahan yang dihasilkan dalam pemodelan Air Receiver Tank dengan metode elemen hingga ternyata cukup kecil (1.7 %), sehingga hasil simulasi dianggap valid dan bisa digunakan dalam analisa (Anggono(2006)).Cara ini dikenal dengan nama Gravimetri.aA + rR AaRrDengan :A : Molekul zat analit A R : Molekul analit RAaRr = Zat yang mengendap

Pereaksi R berlebih biasanya untuk menekan kelarutan endapan. Keberhasilan analisa Gravimetri bergantung pada : Kesempurnaan proses pemisahan hingga kuantitas yang tidak mengendap tak ditemukan (biasanya 0,1 mg)Zat yang ditimbang mempunyai susunan tertentu yang diketahui murni.Jika suatu larutan telah lewat jenuh ,maka akan terbentuk larutan. Larutan merupakan zatyang memisahkan diri atau terpisah dari suatu larutan yang mempunyai fase padat. Suatu zat yang akan mengendap apabila hasil kali kelarutan ion-ionnya lebih besar dari Ksp. Kelarutan nya mempunyai lambang s dan didefinisikan sebagai konsentrasi molar dari Larutan jenuhnya.Reaksi pengendapan telah digunakan secara meluas dalam kimia analisis dalam titrasi-titrasi, dalam penetapan gravimetri, dan dalam memisahkan suatu sampel menjadi komponen-komponenny.Suatu senyawa dapat diuraikan menjadi anion dan kation. Analisa anion dan kation bertujuan untuk menganalisa adanya ion dalam sample. Analisa Anion dominan menggunakan cara yang lebih mudah dibanding analisa terhadap kation dan berlangsungnya juga sangat singkat sehingga kita dapat secara cepat mendapatkan hasil percobaan.Hal dasar yang diperlukan dari titrasi jenis ini adalah pencapaian keseimbangan pembentukan yang cepat setiap kali titran ditambahkan pada analit, tidak adanya interferensi yang menggangu titrasi, dan titik akhir titrasi yang mudah diamati.Dasar titrasi argentometri adalah pembentukan endapan yang tidak mudah larut antara titran dengan analit. Sebagai contoh yang banyak dipakai adalah titrasi penentuan NaCl dimana ion Ag+ dari titran akan bereaksi dengan ion Cl- dari analit membentuk garam yang tidak mudah larut AgCl.Ag(NO3)(aq) + NaCl(aq) -> AgCl(s) + NaNO3(aq)Setelah semua ion klorida dalam analit habis maka kelebihan ion perak akan bereaksi dengan indicator. Indikator yang dipakai biasanya adalah ion kromat CrO42- dimana dengan indicator ini ion perak akan membentuk endapan berwarna coklat kemerahan sehingga titik akhir titrasi dapat diamati. Inikator lain yang bisa dipakai adalah tiosianida dan indicator adsorbsi. Cara untuk meminimalisasi kelewat jenuhan dan mendapatkan cristal dalam jumlah besar dapat dilakukan dengan cara : . Pengendapan dilakukan dalam konsentrasi yang rendah/encer Penambahan pereaksi perlahan-lahan dan pengadukan yang lambat. Pengadukan dilakukan pada larutan panas sebab bila suhu dinaikan kelarutan zat bertambah nilai S bertambah Pengendapan dilakukan pada pH rendah, karena umumnya kelarutan zat lebih mudah larut dalam kondisi asam kecepatan pengendapan lambat dari suatu larutan.

Ketajaman titik ekuivalen tergantung dari kelarutan endapan yang terbentuk dari reaksi antara analit dan titrant. Endapan dengan kelarutan yang kecil akan menghasilkan kurva titrasi argentometri yang memiliki kecuraman yang tinggi sehingga titik ekuivalen mudah ditentukan, akan tetapi endapan dengan kelarutan rendah akan menghasilkan kurva titrasi yang landai sehingga titik ekuivalen agak sulit ditentukan. Hal ini analog dengan kurva titrasi antara asam kuat dengan basa kuat dan antara asam lemah dengan basa lemah.Endapan murni adalah endapan yang bersih, artinya tidak mengandung molekul-molekul lain (zat-zat lain yang biasanya disebut pengotor atau kontaminan). Pengotor oleh zat-zat lain mudah terjadi, karena endapan timbul dari larutan yang berisi macam-macam zat. Sedangkan endapan kasar adalah endapan yang butir- butirnya tidak kecil, halus melainkan besar.Faktor-faktor yang Mempengaruhi PengendapanKeberhasilan proses pengendapan sangat dipengaruhi oleh berbagai macam faktor diantaranya temperatur, sifat alami pelarut, pengaruh ion lain, pH, hidrolisis,dan pembentukan kompleks.

1. TemperaturKelarutan semakin meningkat dengan naiknya suhu, jadi dengan meningkatnya suhu maka pembentukan endapan akan berkurang disebabkan banyak endapan yang berada pada larutannya.

2. Sifat alami pelarut

Garam anorganik mudah larut dalam air dibandingkan dengan pelarut organik seperti alkohol atau asam asetat. Perbedaan kelarutan suatu zat dalam pelarut organik dapat dipergunakan untuk memisahkan campuran antara dua zat. Setiap pelarut memiliki kapasitas yang berbeda dalam melarutkan suatau zat, begitu juga dengan zat yang berbeda memiliki kelarutan yang berbeda pada pelarut tertentu.3. Pengaruh ion sejenis

Kelarutan endapan akan berkurang jika dilarutkan dalam larutan yang mengandung ion sejenis dibandingkan dalam air saja. Sebagai contoh kelarutan Fe(OH)3 akan menjadi kecil jika kita larutkan dalam larutan NH4OH dibanding dengan kita melarutkannya dalam air, hal ini disebabkan dalam larutan NH4OH sudah terdapat ion sejenis yaitu OH- sehingga akan mengurangi konsentrasi Fe(OH)3 yang akan terlarut. Efek ini biasanya dipakai untuk mencuci endapan dalam metode gravimetri.4. Pengaruh pH

Kelarutan endapan garam yang mengandung anion dari asam lemah dipengaruhi oleh pH, hal ini disebabkan karena penggabungan proton dengan anion endapannya. Misalnya endapan AgI akan semakin larut dengan adanya kenaikan pH disebabkan H+ akan bergabung dengan I- membentuk HI.5. Pengaruh hidrolisis

Jika garam dari asam lemah dilarutkan dalam air maka akan dihasilkan perubahan konsentrasi H+ dimana hal ini akan menyebabkan kation garam tersebut mengalami hidrolisis dan hal ini akan meningkatkan kelarutan garam tersebut.6. Pengaruh ion kompleks

Kelarutan garam yang tidak mudah larut akan semakin meningkat dengan adanya pembentukan kompleks antara ligan dengan kation garam tersebut. Sebagai contoh AgCl akan naik kelarutannya jika ditambahkan larutan NH3, hal ini disebabkan karena terbentuknya kompleks Ag(NH3)2Cl.Pembentukan endapan ini merupakan salah satu teknik yang digunakan untuk memisahkan animalit dari gangguan zat-zat yang lain dan menentukan konsentrsi analit dengan cara menimbang endapan tersebut .Kemudian dilakukan perhitungan stokiometri.Cara memisahkan dengan pengendapan itu disebut Gravimetri.Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu. Bagian terbesar dari penentuan senyawa gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal senyawa murni stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti.Pada saat sedimen diendapkan, maka ia akan mengikuti hukum alam. Contohnya, material yang berat akan terendapkan lebih dahulu dibanding yang ringan.Kecepatan pengendapan material sedimen tergantung pada besar butirnya, menurut hukum stoke, v = C.r2 cm/s dimana v adalah kcepatan pengendapan, C suatu konstanta dan r garis tengah butiran.Berdasarkan pengamatan Nicolaus Steno, ia mengemukakan tiga prinsip dasar pengendapan yang lebih dikenal sebagai hukum Steno :

Hukum Superposisi, yang menyatakan bahwa secara normalnya, batuan yang berada pada lapisan bawah adalah batuan yang lebih tua dibandingkan lapisan atasnya. Terkecuali jika terjadi beberapa hal, seperti interusi batuan beku dll.

Hukum Horizontalitas, pada awalnya, sedimen terendapkan secara mendatar. Jika perlapisan batuan tersebut miring, patah, terlipat, berarti batuan tersebut telah mengalami deformasi.

Hukum Kemenerusan lateral (lateral continuity), yang menyatakan bahwa mengendapan batuan sedimen menyebar secara mendatar, sampai menipis atau menghilang pada batas dimana ia diendapkan. Selain itu juga, kita dapat mengidentifikasi apakah lapisan batuan tertentu terbentuk pada masa yang sama. Yaitu dengan cara korelasi fosil yang ditemukan pada batuan tersebut.

Ketiga prinsip dasar tersebut sangat membantu dalm mempelajari atau menentukan urutan umur lapisan batuan sedimen.


A. MATERI- ALAT1. Silinder Andreson2. Timbangan3. Kertas Saring4. Pipet Volume 10 ml5. Eksikator6. Corong

- BAHAN1. Bubuk batu bata2. Bongkahan batu bata3. Aquades

B. METODE1. Ditimbang 4 buah kertas saring dan dicatat beratnya kemudian ditimbang juga 8,0004 gram serbuk batu bata dicatat beratnya.2. Kedalam silinder Andreson pipet diisikan aquades sampai batas tertentu.Dimasukkan thermometer kedalam silinder Andreson pipet,dicatat temperaturnya.Diukur juga panjang kedua pipet yang ada dalam silinder Andreson pipet,dicatat panjangnya.3. Bubuk batu bata dimasukkan sebanyak 8,0004 gram kedalam silinder Andreson pipet,diaduk selama 3 menit.4. Diletakkan silinder dalam posisi yang benarbenar tegak lurus.5. Dinyalakan stopwatch dan diatur waktu pengendapan selama 6 menit.6. Kertas saring yang telah ditimbang dibentuk dan diletakkan dicorong pengendapan diatas Erlenmeyer.7. Kemudian sample diambil secara serentak dengan pipet volume dengan ketinggian yang berbeda,disaring dengan kertas saring kemudian dikeringkan dalam oven pengering.8. Setelah itu,kertas saring beserta endapannya ditimbang.9. Percobaan dilakukan kembali dengan waktu pengendapan 6 dan 12 menit.

Untuk mengukur densitas1. Gelas ukur diisi dengan Aquades sebanyak 9 ml.2. Dimasukkan batu bata bongkahan yang telah ditimbang.3. Diukur Volume air setelah itu batu bata dimasukkan.

C.GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN1.Kertas Saring

2.Oven Pengering

3.Kertas Saring dan Corong


A. HASIL KERJA PRAKTEKBerat sampel awal : 8,0004 grVolume aquadesh : 250 ml Suhu air : 28 oCViscositas air : 0,8360 cPBerat sampel uji: 2,5531 grVolume sampel uji : 2 mlDensity bahan : 1,27655 gr/ml

No.TIMESEDIMSAMPEL

Std H.M.Ope.O H.M.Distance e,h(cm)Dish No.Dish Weight (gr)Total Weight(gr)Net Solid Weight m3/10cc

1. 6h111,511,18211,21160,0295

2.6h29,521,18941,21700,0276

3.12h111,531,17681,19840,0216

4.12h29,541,8801,20920,0206

B. PEMBAHASAN

1. Menghitung densitas partikel (gr/cm3)( Berdasarkan pengukuran pada gelas ukur )p= m partikel Volume partikelp=10,067 gram

9-7 cm3p=1,27655 gr/cm3

2. Menghitung C0 Co = M V = 8,0004 gr 250 ml = 0,032001 gr/ml = 0,032001 gr/cm3 3. Bilangan ReynoldR= 1 m1 (gr)Co x 10 cm3 Untuk 6 menit a. h1; R= 1 0,0295 gr 0,032001 gr/cm3 . 10 cm3 R= 0,9078 b. h2; R = 1 0,0276gr 0,032001 gr/cm3 . 10 cm3 = 0,9137

untuk 12 menita. h1; R = 1 - 0,0216 gr 0,032001 gr/cm3 . 10 cm3 = 0,9325 b. h2; R= 1 0,0206 gr 0,032001 gr/cm3 . 10 cm3 = 0,93564. Menghitung diameter partikel ( dp ) Untuk 6 menit a. h1; 18 (0,83650x 10-2 gr/cm det) 11,5cm dp = (1,27655 gr/cm3 1,0 gr/cm3) (980 cm/det) 360 det

= 0,15048 . 11,5 cm2 97636,5306 = 0,00421 cm

b. h2;

18 (0,83650x 10-2 gr/cm det) 9,5 cm dp = (1,27655 gr/cm3 - 1,0 gr/cm3) (980 cm/det) 360 det

= 1,42956 cm2 97636,5306 = 0,00382 cm

Untuk 12 menita. h1; 18 (0,83650x 10-2 gr/cm det) 11,5cm dp = (1,27655 gr/cm3 1,0 gr/cm3) (980 cm/det) 720 det

= 0.15048 . 11,5 cm2 923,495 = 0,00297 cmb. h2; 18 (0,83650x 10-2 gr/cm det) 9,5cm dp = (1,27655 gr/cm3 1,0 gr/cm3) (980 cm/det) 720 det

= 1,42956 cm2 195273,0612 = 0,00270 cm

5. Menghitung % berat% berat = Pengurangan berat (gr)______________________________ X 100% Berat pecahan batu bata (gr)

Untuk 6 menit : h1 = 0.0295 gr / 8,0004 gr x 100% = 0,3687 %h2 = 0,0276 gr / 8,0004 gr x 100% = 0,3449 % Untuk 10 menit : h1 = 0,0216 gr/ 8,0004 gr x 100% = 0,2699 %h2 = 0,0206 gr/8,0004 gr x 100 % = 0,2574 % C. GRAFIK (TERLAMPIR)Laboratorium Operasi Teknik Kimia I

110D. TABULASI DATA

SucNoTimeSedimDistanceh (cm)SAMPEL

StdH.MOpe. OH.MDishNoDishWeightt (gr)Total Weightt (gr)Net Solid WeightM g / 10 ccDp(cm)Co (gr/cm3)R% Berat

1. 6h111,511,18211,21160,02950,004210,032010,90780,3687

2.6h29,521,18941,21700,02760,003820,032010,91370,3449

3.12h111,531,17681,19840,02160,002970,032010,93250,2699

4.12h29,541,8801,20920,02060,002700,032010,93560,2574

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

a. KESIMPULANDari hasil percobaan dapat disimpulkan yaitu:1. Nilai dari densitas bahan diperoleh sebesar 1,27655 gr2. Gaya gesekan yang dialami oleh fluida semakin besar bila kecepatan mengendap dari partikel semakin besar3. Nilai dari CO yang diperoleh dari percobaan tersebut adalah sebesar 0,032001 gr

b. SARAN

DAFTAR PUSTAKA

Crristie J. Geankoplis, (1997), Transport Process and Unit Operation, 3rd Ed., Prentice-Hall Of India. Stanley M. Walas, (1988), Chemical Process Equipment , 10th Butterworth Publisher USA.Warren L, Mc Cabe, Julian C. Smith, dan Peter harriot, (1999), Operasi Teknik Kimia, Jilid 1, Cetakan ke-4, PT. Erlangga.

BAB IPENDAHULUAN

A. JUDUL PERCOBAANALAT PENUKAR PANAS

B. TUJUAN PERCOBAAN1. Untuk mempelajari dasar-dasar penukar panas.2. Untuk menghitung neraca panas dari penukar panas.3. Untuk menghitung koefisien pemindahan panas keseluruhan dari penukar panas.4. Untuk menghitung effisiensi penukar panas.5. Untuk menghitung dan mempelajari hubungan antara bilangan reynold dengan karakteristik penukar panas.

C. LATAR BELAKANG

Jenis umum dari penukar `panas, biasanya digunakan dalam kondisi tekanan relative tinggi, yang terdiri dari sebuah selongsong yang didalamnya disusun suatu annulus dengan rangakaian tertentu untuk mendapatkan luas permukaan yang luas.Fluida mengalir selongsong maupun dianulus sehingga terjadi perpindahan panas antar fluida dengan dinding annulus sebagai perantara yaitu triangular, segiempat dan lain-lain.Alat penukar panas adalah suatu alat yang menghasilkan perpindahan panas dari suatu fluida yang temperaturnya lebih rendah. Proses pemindahan panas tersebut dapat dilakukan secara langsung dan tidak langsung,Penukar panas adalah bagian dari peralatan dibangun untuk mentransfer panas yang efisien dari satu medium ke lainnya. Media dapat dipisahkan oleh sebuah dinding yang kokoh, sehingga mereka tidak pernah mencampur, atau mereka mungkin dalam kontak langsung. Untuk efisiensi, penukar panas yang dirancang untuk memaksimalkan luas permukaan dinding antara dua cairan, sambil meminimalkan resistensi terhadap aliran fluida melalui exchanger. Kinerja penukar juga dapat dipengaruhi oleh penambahan sirip atau corrugations dalam satu atau dua arah, yang meningkatkan luas permukaan dan dapat saluran aliran fluida atau menyebabkan turbulensi.Ada dua klasifikasi utama dari penukar panas sesuai dengan pengaturan aliran mereka. Dalam aliran paralel-penukar panas, kedua cairan masukkan penukar pada akhir yang sama, dan perjalanan secara paralel satu sama lain ke sisi lain. Dalam counter-flow penukar panas cairan masuk penukar dari ujung-ujung. Desain saat ini counter paling efisien, dalam hal ini dapat mentransfer yang paling panas dari panas (transfer) media.


A. DEFINISI PERCOBAAN

Sebuah penukar panas adalah bagian dari peralatan dibangun untuk mentransfer panas yang efisien dari satu medium ke lainnya. Media dapat dipisahkan oleh sebuah dinding yang kokoh, sehingga mereka tidak pernah mencampur, atau mereka mungkin dalam kontak langsung. Mereka yang banyak digunakan dalam ruang pemanasan, pendinginan, AC, pembangkit listrik, pabrik kimia, pabrik petrokimia, minyak bumi penyulingan, pengolahan gas alam, dan pengolahan limbah. Contoh klasik dari penukar panas ditemukan dalam sebuah mesin pembakaran internal di mana cairan beredar yang dikenal sebagai pendingin mesin mengalir melalui kumparan radiator dan aliran udara melewati koil, pendingin yang mendinginkan dan memanaskan udara yang masuk.Ada dua klasifikasi utama dari penukar panas sesuai dengan pengaturan aliran mereka. Dalam aliran paralel-penukar panas, kedua cairan masukkan penukar pada akhir yang sama, dan perjalanan secara paralel satu sama lain ke sisi lain. Dalam counter-flow penukar panas cairan masuk penukar dari ujung-ujung. Desain saat ini counter paling efisien, dalam hal ini dapat mentransfer yang paling panas dari panas (transfer) media. Lihat pertukaran lawan. Dalam sebuah penukar panas cross-flow, cairan perjalanan kira-kira tegak lurus satu sama lain melalui exchanger.

Gambar. 1: Shell dan penukar panas tabung, single pass (aliran paralel 1-1)Gambar. 2: Shell dan tube penukar panas, 2-pass sisi tabung (1-2 crossflow)Gambar. 3: Shell dan tube penukar panas, 2-pass sisi shell, 2-pass sisi tabung (2-2lawan)

Untuk efisiensi, penukar panas yang dirancang untuk memaksimalkan luas permukaan dinding antara dua cairan, sambil meminimalkan resistensi terhadap aliran fluida melalui exchanger. Kinerja penukar juga dapat dipengaruhi oleh penambahan sirip atau corrugations dalam satu atau dua arah, yang meningkatkan luas permukaan dan dapat saluran aliran fluida atau menyebabkan turbulensi.Suhu mengemudi di permukaan perpindahan panas bervariasi dengan posisi, tetapi suhu rata-rata yang sesuai dapat didefinisikan. Dalam sistem yang paling sederhana ini adalah "log berarti perbedaan suhu" (LMTD). Kadang-kadang pengetahuan langsung tentang LMTD tidak tersedia dan metode NTU digunakan.B. PERKEMBANGANSERTAPENGGUNAANDALAMDUNIA INDUSTRIShell dan penukar panas tabungShell dan tabung penukar panas terdiri dari serangkaian tabung. Satu set tabung-tabung berisi cairan yang harus dipanaskan atau didinginkan baik. Cairan kedua berjalan di atas tabung yang sedang dipanaskan atau didinginkan sehingga dapat menyediakan panas atau menyerap panas yang diperlukan. Satu set tabung yang disebut tabung bundel dan dapat terdiri dari beberapa jenis tabung: polos, bersirip longitudinal, dll Shell dan penukar panas tabung biasanya digunakan untuk aplikasi tekanan tinggi (dengan tekanan lebih besar dari 30 bar dan suhu yang lebih besar dari 260 C).Hal ini karena shell dan tube penukar panas yang kuat karena bentuknya.Ada beberapa fitur desain thermal yang harus diperhitungkan saat merancang tabung di shell dan tube penukar panas. Ini termasuk:* Diameter Tabung: Menggunakan diameter tabung kecil membuat penukar panas baik ekonomis dan kompak. Namun, lebih mungkin untuk penukar panas untuk busuk lebih cepat dan ukuran yang kecil membuat mekanik membersihkan fouling sulit. Untuk menang atas masalah fouling dan pembersihan, diameter tabung yang lebih besar dapat digunakan. Jadi untuk menentukan diameter tabung, ruang yang tersedia, biaya dan fouling sifat cairan harusdiperhatikan.* Ketebalan Tabung: Ketebalan dinding tabung biasanya ditentukan untuk memastikan:

o Ada cukup ruang untuk korosio Bahwa aliran-getaran yang diinduksi memiliki ketahanano kekuatan aksialo Ketersediaan suku cadango Hoop kekuatan (untuk menahan tekanan tabung internal)o Tekuk kekuatan (untuk menahan overpressure di shell)

* Panjang tabung: exchangers panas biasanya lebih murah ketika mereka memiliki diameter shell yang lebih kecil dan panjang tabung panjang. Jadi, biasanya ada tujuan untuk membuat penukar panas selama fisik mungkin sementara tidak melebihi kemampuan produksi. Namun, ada banyak keterbatasan untuk ini, termasuk ruang yang tersedia di situs mana ia akan digunakan dan kebutuhan untuk memastikan bahwa ada tabung yang tersedia dalam panjang yang diperlukan dua kali panjang (sehingga tabung dapat ditarik dan diganti). Selain itu, harus diingat bahwa lama, tabung tipis yang sulit untuk mengambil dan mengganti.

* Tabung lapangan: saat merancang tabung, adalah praktis untuk memastikan bahwa pitch tabung (yaitu, jarak pusat-pusat tabung yang berdampingan) tidak kurang dari 1,25 kali diameter luar tabung '. Sebuah lapangan yang lebih besar mengarah ke tabung diameter shell yang lebih besar secara keseluruhan yang mengarah ke sebuah penukar panas lebih mahal.

* Kerut Tabung: ini jenis tabung, terutama digunakan untuk ban dalam, meningkatkan turbulensi dari cairan dan efeknya sangat penting dalam transfer panas memberikan kinerja yang lebih baik.

* Tabung Tata Letak: mengacu pada bagaimana tabung diposisikan dalam shell. Ada empat jenis utama dari tata letak tabung, yang, segitiga (30 ), diputar segitiga (60 ), persegi (90 ) dan diputar persegi (45 ). Pola segitiga dipekerjakan untuk memberikan mentransfer panas lebih besar karena mereka memaksa cairan mengalir dengan cara yang lebih bergolak di sekitar pipa. Pola persegi dipekerjakan di mana fouling tinggi berpengalaman dan pembersihan lebih teratur.

* Desain Baffle: baffle yang digunakan dalam penukar panas shell and tube untuk fluida langsung di bundel tabung. Mereka berjalan tegak lurus ke shell terus bundel, mencegah tabung dari kendur lebih panjang panjang. Mereka juga dapat mencegah tabung dari bergetar. Jenis yang paling umum dari penyekat adalah segmental baffle. Para baffle segmental setengah lingkaran yang berorientasi pada 180 derajat ke berdekatan baffles memaksa cairan mengalir ke atas dan ke bawah antara bundel tabung. Jarak baffle menjadi perhatian termodinamika besar ketika merancang shell dan tube penukar panas. Baffle harus spasi dengan pertimbangan untuk konversi tekanan drop dan transfer panas. Untuk optimasi ekonomi termo disarankan bahwa baffles menjadi berjarak tidak lebih dekat dari 20% dari diameter bagian dalam shell. Setelah baffle spasi terlalu dekat menyebabkan penurunan tekanan yang lebih besar karena pengalihan aliran. Akibatnya memiliki baffles spaced terlalu berjauhan berarti bahwa mungkin ada tempat dingin di sudut antara baffle. Hal ini juga penting untuk memastikan baffles yang cukup dekat spasi bahwa tabung tidak melorot. Jenis utama lainnya dari penyekat adalah disk dan membingungkan donat yang terdiri dari dua baffle konsentris, ke baffle yang lebih luas luar terlihat seperti donat, sedangkan batin adalah baffle berbentuk sebagai disk. Jenis pasukan penyekat cairan untuk melewati sekitar setiap sisi disk kemudian melalui mencengangkan donat menghasilkan berbagai jenis aliran fluida.Pelat penukar panasTipe lain dari penukar panas adalah pelat penukar panas. Salah satunya adalah terdiri dari beberapa pelat, tipis, sedikit terpisah yang memiliki area permukaan yang sangat besar dan bagian-bagian aliran fluida untuk transfer panas. Susunan ditumpuk-piring dapat lebih efektif, dalam ruang yang diberikan, dari shell dan tube penukar panas. Kemajuan dalam paking dan teknologi mematri telah membuat pelat penukar panas tipe semakin praktis. Dalam aplikasi HVAC, exchangers panas besar dari jenis ini disebut piring dan kerangka; bila digunakan dalam loop terbuka, ini penukar panas biasanya dari jenis paking untuk memungkinkan periodik pembongkaran, pembersihan, dan inspeksi. Ada banyak jenis pelat penukar panas terikat permanen, seperti dip-dibrazing dan-dibrazing vakum varietas piring, dan mereka sering ditentukan untuk ditutup-loop aplikasi seperti pendingin. Pelat penukar panas juga berbeda dalam jenis piring yang digunakan, dan di konfigurasi mereka piring. Beberapa piring dapat dicap dengan "chevron" atau pola lainnya, di mana orang lain mungkin memiliki sirip mesin dan / atau alur.

BAB IIIMATERI DAN METODA

A. MATERI1. ALAT1. Tabung air2. Pipa 3. Thermometer4. Pompa air2. BAHANAir

B. METODE1. Air dimasukkan kedalam tangki persediaan air, tangki air panas dan air dingin sampai melimpah.2. Power Suplay dihidupkan atau dalam keadaan ON.3. Pompa sirkulasi air panas di On kan (dijalankan).4. Heater di ON kan (dinaikkan knop nya).5. Temperatur diset pada suhu 60oC.6. Air panas akan mengalir melalui tunggal (pipa berwarna merah) dan air dingin melalui jaket (pipa berwarna kuning).7. Kemudian percobaan untuk aliran paralel dan aliran berlawanan arah dapat dilakukan dengan memindahkan arah aliran air dingin.8. Aliran laminar dan aliran turbulen dapat dibuat dengan mengatur laju air panas dan ait dingin, yaitu dengan memutar katup sesuai dengan kombinasi setiap aliran pada table di bawah ini :

NOAir Panas (liter/jam)Air Dingin (liter/jam)

1Laminer 50Laminer 200

2Laminer50Turbulen500

3Turbulen 120Laminer200

4Turbulen 120Turbulen500

NOAir Panas (liter/jam)Air Dingin (liter/jam)

1Laminer 50Laminer 200

2Laminer50Turbulen500

3Turbulen 120Laminer200

4Turbulen 120Turbulen500

Aliran SearahAliran Berlawanan Untuk data temperatur diambil setelah alat heat exchanger berbunyi 3 kali. Lalu diulangi lagi untuk data selanjutnya. Setelah data selesai diambil, temperatur diset pada suhu 0oC. Heater di OFF kan (diturunkankan knop nya). Pompa sirkulasi air panas di OFF kan. Power Suplay diturunkan knop nya (di OFF kan).

C.GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN


A. HASIL KERJA PRAKTEK

Measurements

High temperatur Fluid (Hot water)Low temperatur fluid ( cold water)

Thermometer(oC)Flow rate(kg/jam)Thermometer(oC)Flow rate(kg/jam)

SimbolsIntetOutletIntetOutlet

DimensionT1T2Wt1t2W

Parallel FlowA6048803035200

B61511003034200

C59521203034200

Counter FlowA

6150803132200

B595210030,932,5200

C60521203132,5200

B. PEMBAHASAN 1.Menghitung Nilai Nilai Untuk Aliran Searah Untuk Aliran lawan Arah = T1 t1= T1 t1 = 60 30 = 6131 = 30 = 30Nilai Untuk Aliran Searah Untuk Aliran lawan Arah = T2 t2= T2 t2a = 48 35 = 50 32 = 13 = 18Menghitung Nilai Untuk Aliran searah= = = 8,37

Untuk Aliran Berlawanan arah= = = 23,49 2.Menghitung qw> Untuk searah = = 32,5oC

CP = = = = 2y - 1,996 = 02y = 1,996 y = 0,998 kkal /kg0Cqw = W CP (t1 t2) = 200kg/jam x 0.998 kkal/kaloC x (30-35)C = -998 kkal/jam

Untuk Aliran Lawan Arahqw = W CP (t1 t2)= 200 kg/jam x 0,998kkal/kaloC x (31-32)= -199,6 kkal/jam

3.Menghitung QW = = 54oCCP = 0,999 kkal / kg CQW= W x Cp x ( T1-T2 ) 0C =80 kg/jam x 0,999 kkal/kg C x (60- 48) C = 959,04 kkal/jam Untuk berlawanan arah = = 55,50C = = = 2y - 1,998 = 02y = 0,998 y = 0,9989 kkal / kg oC

QW = w cp (T1 T2) = 80 kg/jam x 0,999 kkal/kaloC x (61-50)= 879,12 kkal/jam

4.Menghitung Bilangan ReynoldAir dingin A .Untuk aliran searah

T = 32,5oC = = = -0,0018 = 5y 0,0398 5y= 0,398 0,0018 5y = 0,038 Y = 0,0076 x 10-4 m3/detik Rew = 7,584 x 10-6 = 7,584 x 10-6 = 1995,78

b .Untuk aliran berlawanan arah

T = 31,5oC = = = -= 5y 0,0398 5y = 0,0398 - 0,00108 5y = 0,03872 Y = 0,00774 x 10-4 m3/detik Rew = 7,584 x 10-6 = 7,584 x 10-6 = 1959,68 5.Menghitung Bilangan Reynold Air Panas A.Untuk aliran searah

T = 54 oC = = = -0,00176 = 5y 0,0281 5y= 0,00281 0,0076 5y = 0,02634 Y = 0,00526 x 10-4 m3/detikRew = 7,584 x 10-5 = 7,584 x 10-5 = 1153,46

B.Untuk aliran Berlawanan arah

T = 55,5oC = = = 0,00019 = 5y 0,0259 5y = 0,0259 - 0,00019 5y = 0,02571 Y = 0,00514 x 10-4 m3/detik Rew = 7,584 x 10-5 = 7,584 x 10-5 = 1180,

6. Menghitung Efisiensi Untuk Arus Searah

= x 100% = x 100% = 40 %

Untuk Arus lawan arah

= x 100% = x 100% = 36,67 %7. Menghitung Nilai Koefisiensi Untuk Aliran Seara

q = = = -19,48 kkal/jam

U = = = -41,17 kkal/m2

Untuk Aliran berlawanan arahq = = = 339,76 kkal/jam

U = = = 255,90 kkal/m2

BAB VKESIMPULAN

Dari hasil percobaan Alat Penukar Panas (Heat Exchanger) dapat disimpulkan sebagai berikut : Pada aliran laminer temperature fluida yang keluar bernilai lebih kecil dibandingkan dengan aliran turbulen, baik pada aliran searah maupun aliran berlawanan arah. Nilai bilangan Reynold yang dihasilkan dialiran turbulen bernilai lebih besar dari pada aliran laminer. Semakin tinggi nilai bilangan Reynold, maka akan semakin kecil jumlah panas yang dikeluarkan oleh fluida. Persen effisiensi penukar panas berbanding lurus dengan koefisien keseluruhan pemindahan panas. Dimana, semakin kecil persen penukar panas, maka akan semakin kecil juga koefisien keseluruhan pemindahan panas.

DAFTAR PUSTAKA

Geankoplis, C.J., , A11yn and Bacon Inc..1987. Transportasi. Prosesdan UnitOperasi. Jakarta : Penerbit Erlangga.Incropera, F.P., John Wiley & Sons, dan Dewitt, D.P.,. 2002. FundamentalTransfer Panas dan Massa. Jakarta : Penerbit Erlangga.Mc.Cabe L. Warren, Smith C. Julian, dan Harriot. Peter. 1985. Operasi Teknik Kimia Jilid 1. Jakarta : Penerbit Erlangga.

BAB IPENDAHULUAN

A. JUDUL PERCOBAANPENGUKURAN KONDUKTIVITAS ISOLATOR PANAS

B. TUJUAN PERCOBAANUntuk mengetahui besarnya panas yang diserap oleh penyekat / hambatan.C. LATAR BELAKANGKonduktivitas suatu zat didefinisikan sebagai 'kemampuan atau kekuatan untuk melakukan atau mengirimkan panas, listrik, atau suara'. Konduktivitas listrik adalah ukuran dari kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik. Jika suatu beda potensial listrik ditempatkan pada ujung-ujung sebuah konduktor, muatan-muatan bergeraknya akan berpindah, menghasilkan arus listrik. Konduktivitas listrik didefinsikan sebagai ratio dari rapat arus J terhadap kuat medan listrik E. Dari jenisjenis logam penghantar tembaga merupakan penghantar yang paling lama digunakan dalam bidang kelistrikanKonduktivitas logam penghantar sangat dipengaruhi oleh unsur unsur pemadu, impurity atau ketidaksempurnaan dalam kristal logam, yang ketiganya banyak berperan dalam proses pembuatan pembuatan penghantar itu sendiri.


A. DEFENISI PERCOBAANPada dasarnya terdapat tiga macam proses perpindahan energy panas. Proses tersebut adalah perpindahan energy secara konduksi, konveksi, dan radiasi. Perpindahan energy secara konduksi dan konveksi terjadi pada material padat dan cair. Sedangkan proses perpindahan energy panas secara radiasi terjadi pada ruang hampa. Berikut pembahasan lebih lanjut mengenai ketiga perpindahan energy tersebut.Konduksi Perpindahan energy panas secara konduksi merupakan perpindahan energy panas yang disalurkan secara langsung antar molekul tanpa adanya perpindahan dari molekul yang bersangkutan. Proses konduksi terjadi pada benda padat, cair maupun gas jika terjadi kontak secara langsung dari ketiga macam benda tersebut. Ada empat hal penting dalam konduksi yaitu : 1. Konduktivitas panas, 2. Konduktansi panas, 3. Resistivitas panas, dan 4. Resistansi panas. Konduktivitas panas (k) merupakan perhitungan kapasitas hantar panas suatu material atau disebut dengan indeks hantar per unit luas konduksi per gradient temperature dari suatu material. Perumusannya adalah sebagai berikut :K = Keterangan :Q = kecepatan aliran panas (W)A= Luas daerah hantaran panas (m2)T/m= gradient temperature disepanjang material ()KonveksiPerpindahan energy panas dengan proses konveksi terjadi hanya pada benda cair. Perpindahan ini disertai dengan perpindahan benda cair secara fisik. Pada saat energy panas yang diterima oleh benda cair tersebut melebihi titik batas maka benda cair itu mengalami perubahan fasa.RadiasiPerpindahan panas dengan proses radiasi ini berbeda dengan proses-proses yang telah dijelaskan sebelumnya. Energy radiasi dirambatkan menggunakan gelombang elektromaknetik diantara dua objek yang dipisahkan oleh jarak dan perbedaan temperature dan tanpa medium penghantar. Hal ini sangat berbeda dengan perambatan energy cahaya yang hanya menggunakan panjang gelombang masing-masing. Gelombang elektromaknetik ini (radiant energy) dapat melalui ruangan hampa dengan sangat cepat dan juga dapat melalui cair, gas dan beberapa benda yang dikenainya dengan jumlah yang berbeda-beda. Hal ini tergantung pada kemampuan menyerap dari benda yang dikenainya. Matahari merupakan contoh yang mudah untuk perpindahan panas dengan radiasi. Radiant energy dari matahari dirambatkan melalui ruang hampa dan atmosfer bumi. Energy yang dirambatkan ini akan diserap dan tergantung pada karakteristik permukaan. Semua objek yang memiliki warna yang gelap terutama berwarna hitam akan lebih mudah menyerap energy ini.

B. PERKEMBANGAN SERTA PENGGUNAAN DALAM DUNIA INDUSTRI

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan alat-alat yang terbuat dari kertas, plastik, karet, lilin, kayu, alumunium, bahkan bahan yang terbuat dari besi dan baja. Ada benda yang bersifat konduktor dan ada pula yang bersifat isolator. Seperti apa benda konduktor dan isolator? Lakukan kegiatan berikut ini! Benda-benda yang termasuk konduktor misalnya: aluminium, besi, dan baja. Sedangkan benda-benda yang termasuk isolator misalnya: kertas, plastik, karet, lilin, dan kayu. Memasak air akan lebih cepat mendidih bila menggunakan alat/wadah yang terbuat dari logam, karena logam merupakan penghantar panas (konduktor) yang baik. Bandingkan jika menggunakan alat/wadah yang terbuat dari tanah liat. Begitu pula tangkai atau pegangan alat masak atau alat penggorengan, biasanya menggunakan kayu atau karet. Sebab, kayu dan karet merupakan benda penyekat panas (isolator) yang baik atau penghantar panas yang kurang baik. Dari uraian di atas dapat kita simpulkan bahwa benda yang dapat menghantarkan panas dengan baik di sebut konduktor, sedangkan benda yang tidak dapat menghantarkan panas dengan baik disebut isolator.


A. MATERI1.Alat1. Power suplay2. Voltage adjustment3. Stop watch

2.BAHAN Sellulosa

B. METODE1. Arus listrikArus listrik yang digunakan adalah AC 200/220 V dan pewer 50/60 Hz.2. Power suplayTekan tombol On, SW (AC 220 V)3. voltage adjustmentAtur voltage adjustment kearah 25 V, On AC pada petumjuk indicator.4. PeralatanPengukuran dan pembacaan dari pada harga temperature, voltage, ampere dari setiap 10 menit sesudah start. Nomor-nomor dari tombol Thermo P. U. Eelector Wihich Attached to digital Thermometer refers to annes of thermo P. U.( Penekanan tombol secara bergantian )5. Penyelesaian dan perhitungan :Sesudah pencatatan harga dari temperature sudah selesai, ulangi seperti pengambilan harga temperature dengan cara penekanan tombol sebanyak 4 - 5 kali.6. Pengaturan voltage ( voltage adjustment )Apabila pengambilan data telah selesai, knop dari voltage adjuster dikembalikan keposisi semula.7. Matikan power supplyKnop power SW ( 220 V ) ke posisi Off.

C.GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN

BAB IVDATA PENGAMATAN

TimeVoltCurrTemperatures

SymTVA12345

Unith:misVAC

No12345678

1350 190,371,0554,443,338,0

26501103,181,262,647,840,5

39501115,691,369,652,643,3

412501127,3101,172,557,746,4

515501138,7110,785,363,049,7

618501149,1119,893,168,353,2

721501160,5129,45101,073,756,7

824501169,2137,9108,079,960,2

927501178,4145,9116,084,563,7

1030501188,5154,55123,289,567,0

r1 = 0,0136 mr2 = 0,0236 mr3 = 0,0336 mr4 = 0,0436 mr5 = 0,0536 mL = 0,25 m

B.PembahasanA.1. Sumber PanasDik : V = 50 V A = 1 ADit : Q = ..?Penyelesaian : Q = 0,86 V x A ...........( kkal / jam) = 0,86 . 50. 1 = 43 kkal/jam

2. Perbedaan temperature Untuk time 5 menitt12 = 1 2 = 90,3C 71,05C = 19,25 C

t23 = 2 3 = 71,05C 54,4C = 16,65 C

t34 = 3 4 = 54,4C 43,3C = 11,1 C

t45 = 4 5 = 443,3C 38,0C = 5,3 C

3. Panas Konduksi Untuk time 5 menit

Q x In r2/r112 = 2 x t12 x l

43 kkal/menit x In (0,0236/0,0136)m = 2(3,14) x 19,25C x 0,25m

43 kkal/menit x 0,551 m = 120,89 0c m

= 11,7 Kkal/menit oC

Q x In r3/r223 = 2 x t23 x l

43 kkal/menit x In (0,0336/0,0236)m = 2(3,14) x 16,65C x 0,25m = 34,8 Kkal/menit

Q x In r4/r334 = 2 x t34 x l


= 38,46 kkal/menitC

Q x In r5/r445 = 2 x t45 x l


= 381,06 kkal/menitC

3. Temperature Rata Rata Untuk 5 menit 1 + 212 = 2

= 90,3C + 71,05C 2 = 80,675 C

2+ 323 = 2

= 71,05C + 54,4C 2 = 62,725C

3 + 434 = 2

= 54,4 C + 43,3 C 2 = 48,85 C

4 + 545 = 2

= 43,3C + 38,0C 2 = 40,65C

B.1. Sumber PanasDik : V = 50 V A = 1 ADit : Q = ..?Penyelesaian : Q = 0,86 x V x A = 0,86 .50.1 = 43 kkal/menit

2. Perbedaan temperature Untuk time 10 menitt12 = 1 2 = 103,1C 81,2 C = 21,9C

t23 = 2 3 = 81,2 C 62,6 C = 18,6 C

t34 = 3 4 = 62,6C 47,8 C = 14,80 C

t45 = 4 5 = 47,8 C 40,5 C = 38,1C 3. Panas Konduksi Untuk time 10 menit

Q x In r2/r112 = 2 x t12 x l

43 kkal/menit x In (0,0236/0,0136)m = 2(3,14) x 21,9 C x 0,25m

43 kkal/menit x 0,551 m = 34,383 C

= 41,34 Kkal/menit

Q x In r3/r223 = 2 x t23 x l


= 31,14 Kkal/menit

Q x In r4/r334 = 2 x t34 x l


= 28,86 kkal/menitC

Q x In r5/r445 = 2 x t45 x l




= 103,1 C + 81,2 C 2 = 92,15 C

2+ 323 = 2

= 81,2 C + 62,8 C 2 = 71,6 C

3 + 434 = 2

= 62,0C + 47,8 C 2 = 54,9 C

4 + 545 = 2

= 47,8C + 40,5 C 2 = 44,15 C

C.1. Sumber PanasDik : V = 50 V A = 1 ADit : Q = ..?Penyelesaian : Q = 0,86 x V x A = 0,86 .50 .1 = 43 kkal/jam

2. Perbedaan temperature Untuk time 15 menitt12 = 1 2 = 115,6 C 91,3 C = 24,3 C

t23 = 2 3 = 91,3 C 69,6 C = 21,7 C

t34 = 3 4 = 69,6 C 52,6 C = 17C

t45 = 4 5 = 52,6C 43,3 C = 9,3 C 3. Panas Konduksi Untuk time 15 menit

Q x In r2/r112 = 2 x t12 x l


23,693 kkal/ jam = 38,151 C m

= 37,26 Kkal/menit oC

Q x In r3/r223 = 2 x t23 x l


= 26,7 Kkal/menitoC

Q x In r4/r334 = 2 x t34 x l

43 kkal/menit x In (0,0436/0,0336)m = 2(3,14) x 17C x 0,25m

= 25,08 kkal/menitC

Q x In r5/r445 = 2 x t45 x l




= 115,6 C + 91,2C 2 = 103,4C

2+ 323 = 2

= 91,2C + 69,6 C 2 = 80,4 C

3 + 434 = 2

= 69,6 C + 52,6 C 2 = 61,1C

4 + 545 = 2

= 52,6 C + 43,3 C 2 = 47,95 C

D.1. Sumber PanasDik : V = 50V A = 1 ADit : Q = ..?Penyelesaian : Q = 0,86 x V x A = 0,86 .50.1 = 43 kkal/jam

2. Perbedaan temperature Untuk time 50 menitt12 = 1 2 = 188,5 C 154,55C = 33,95 C

t23 = 2 3 = 154,55 C 123,2 C = 31,35 C

t34 = 3 4 = 123,2 C 89,5 C = 33,7 C

t45 = 4 5 = 89,5 C 67,0 C = 22,5 C

3. Panas Konduksi Untuk time 50 menit

Q x In r2/r112 = 2 x t12 x l


43 kkal/menit x 0,551 m = 53,3015 C

= 22,248 Kkal/menit 0C

Q x In r3/r223 = 2 x t23 x l


= 18,51 Kkal/menit0C

Q x In r4/r334 = 2 x t34 x l



Q x In r5/r445 = 2 x t45 x l



Dari grafik di peroleh :

15 = k1 x 106 + k2 13 = k1 x 16 + k2 2 = k1 30 k1 = 30 2= 15

= k1 x 1 x k2 15 = 15 x 106 x k2 15 = 1590 x k2 k2 = 15 -1570 = -1575K1 = 15K2= -1575

C. GRAFIK(TERLAMPIR)

D. D.TABULASI DATAPre-setMEASUREMENTSCALCULATIONSExperimentalexperission

INSTClockwatchAc volt meterAc meterDIGITAL THERMOMETER8-18-28-38-48-58-68-78-88-98-108-118-128-138-14

TimeVoltCurrTEMPERATURETem.diffrenceTHERMALKONDUKTIVITYMEAN TEMPExperimentalconstans

SYMTVA12345Q1,22,33,44,51,22,33,44,5K1K2

H:minVAOCKkal/mntoCKkal/mnt ocOC

1234567891011121314151617181920212223

-1350190,371,0554,343,338,04319,2516,6511,15,311,734,838,46381,0630,67562,72548,8546,65

-26501103,181,262,047,840,54321,918,614,87,341,3431,1428,86276,6692,1571,654,944,15

-39501115,691,369,652,643,54324,321,7179,337,2626,725,08217,14103,480,4561,147,95

-412501127,3101,177,557,746,44326,223,619,611,332,9524,5921,8430,02114,289,367,652,05

-515501138,7110785,363,049,74328,025,022,313,332,3423,419,19151,88124,798,074,1556,35

-618501149,1119,893,168,353,24329,326,724,315,60,0940,1250,15180,24914,6213,3512,1571,8

-721501160,5129,45101,073,756,74331,0528,4527,301729,1620,415,6719,951214,9115,287,1365,2

-824501169,2137,3108,079,160,24331,9029,3028,9018,9028,3819,8014,8015,06153,2122,693,569,6

-927501178,4145,9116,084,563,74331,5029,9031,5020,8027,86155,613,5816,30112,1130,9100,274,1`

1030501188,5154,55123,289,567,04333,9531,3533,7022,505,2418,5112,7015,07171,5138,876,276,2

BAB VIKESIMPULAN

Dari percobaan yang dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:1. Tegangan (volt) berbanding lurus dengan kuat arus ( ampere) dimana semakin tinggi tegangan semakin tinggi juga kuat arus dan sebaliknya..2. Besar panas yang diproleh dari data adalah 15,48 kkal/jam atau sama dengan 0,258 kkal/ menit.3. Temperatur berbanding lurus dengan jari jari.

DAFTAR PUSTAKA


BAB IPENDAHULUAN

A. JUDUL PERCOBAANKEHILANGAN TEKANAN AKIBAT GESEKAN

B. TUJUAN PERCOBAAN1. Mempelajari dasar-dasar dinamika fluida2. Mempelajari sifat fluida Inkompressible dalam jaringan pipa, khususnya kehilangan tekanan akibat gesekan fluida3. Memberikan motif untuk penghematan energi dalam operasi plastik.

C. LATAR BELAKANG

Dinamika fluida merupakan cabang disiplin ilmu dari mekanika fluida. Ia hanya membahas tentang gerak aliran fluida. Aliran ini terbagi menjadi 2 tipe, antaranya : 1. Aliran lurus (laminer)2. Aliran Bergolak (turbulen)

Aliran laminer terjadi apabila aliran lancer, sehingga aliran fluida fluida yang saling mengalir dengan lancar. Sedang aliran turbulen terjadi jika diatas kecepatan tertentu, dimana tergantung pada sejumlah factor, maka aliran akan bergolak.Solusi untuk masalah dinamika fluida biasanya melibatkan perhitungan berbagai property dari fluida seperti : Kecepatan Tekanan Densitas, dan Suhu, sebagai fungsi ruang dan waktu.


A. ALIRAN FLUIDA

Fluida atau zat cair (termasuk uap air dan gas) dibedakan dari benda padat karena kemampuannya untuk mengalir. Fluida lebih mudah mengalir karena ikatan molekul dalam fluida jauh lebih kecil dari ikatan molekul dalam zat padat, akibatnya fluida mempunyai hambatan yang relatif kecil pada perubahan bentuk karena gesekan. Zat padat mempertahankan suatu bentuk dan ukuran yang tetap, sekalipun suatu gaya yang besar diberikan pada zat padat tersebut, zat padat tidak mudah berubah bentuk maupun volumenya, sedangkan zat cair dan gas, zat cair tidak mempertahankan bentuk yang tetap, zat cair mengikuti bentuk wadahnya dan volumenya dapat diubah hanya jika diberikan padanya gaya yang sangat besar dan gas tidak mempunyai bentuk dan maupun volume yang tetap,gas akan berkembang mengisi seluruh wadah. Karena fase cair dan gas tidak mempertahankan suatu bentuk yang tetap keduanya mempunyai kemampuan untuk mengalir. Dengan demikian kedua duanya sering secara kolektif disebut sebagai fluida.

B. SIFAT DASAR FLUIDA Cairan dan gas disebut fluida , sebab zat cair tersebut dapat mengalir. Untuk mengerti aliran fluida maka harus mengetahui beberapa sifat dasar fluida. Adapun sifat sifat dasar fluida yaitu; kerapatan (density), berat jenis (specific gravity), tekanan (pressure), kekentalan (viscosity).

1. Kerapatan (density) Kerapatan atau density dinyatakan dengan ( adalah huruf kecil Yunani yang dibaca rho), didefinisikan sebagai mass per satuan volume.

= m / v (kg/m)(2-1) dimana = kerapatan (kg/m3) m = massa benda (kg) v = volume (m3) Pada persamaan 2-1 diatas, dapat digunakan untuk menuliskan massa, dengan persamaan sebagai berikut : M = . v [ kg ] (2-2) Kerapatan adalah suatu sifat karakteristik setiap bahan murni. Benda tersusun atas bahan murni, misalnya emas murni, yang dapat memiliki berbagai ukuran ataupun massa, tetapi kerapatannya akan sama untuksemuanya.2. Berat jenis (specific gravity) Berat jenis suatu bahan didefinikan sebagai perbandingan kerapatan bahan terhadap kerapatan air. Berat jenis (specific gravity disingkat SG) adalah besaran murni tanpa dimensi maupun satuan, dinyatakan pada persamaan 2-3 dan 2-4 sebagai berikut : Untuk fluida cair SGc = . c (g/cm3) (2-3) . w (g/cm3) Untuk fluida cair SGg = . g (g/cm3) . a (g/cm3)Dimana c = massa jenis cairan (g/cm3) w = massa jenis air (g/cm3) g = massa jenis gas (g/cm3) a = massa jenis udara (g/cm3) 3. Tekanan (pressure) Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas, dengan gaya F dianggap bekerja secara tegak lurus terhadap luas permukaan A, maka : P = F / A [ kg/m2] (2-5)dimana P = tekanan (kg/m2) F = gaya (kg) A = luas permukaan (m2) Satuan tekanan dalam SI adalah N/m . Satuan ini mempunyai nama resmi Pascal (Pa), untuk penghormatan terhadap Blaise Pascal dipakai 1 Pa = 1 N/m. Namun untuk penyederhanaan, sering menggunakan N/m2 . Satuan lain yang digunakan adalah dyne2/cm2 , lb/in , (kadang disingkat dengan psi), dan kg/cm2 (apabila kilogram adalah gaya : yaitu, 1 kg/cm = 10 N/cm2 ). Sebagai contoh perhitungan tekanan, seorang dengan berat 60 kg yang kedua kakinya menutupi luasan 500 cm2 akan menggunakan tekanan sebesar : F/A= m.g/A= (60 kg 9,8 m/det2 ) / 0,050 m = 11760 kg/m2= 12 10 N/m2Terhadap tanah. Jika orang tersebut berdiri dengan satu kaki atau dua kaki dengan luasan yang lebih kecil, gayanya akan sama tetapi karena luasannya menjadi 2 maka tekanannya akan menjadi dua kali yaitu 24 10 N/m . Konsep tekanan sangat berguna terutama dalam berurusan dengan fluida. Sebuah fakta eksperimental menunjukkan bahwa fluida menggunakan tekanan ke semua arah.Hal ini sangat dikenal oleh para perenang dan juga penyelam yang secara langsung merasakan tekanan air pada seluruh bagian tubuhnya. Pada titik tertentu dalam fluida diam, tekanan sama untuk semua arah. Ini diilustrasikan dalam II-1. Bayangan fluida dalam sebuah kubus kecil sehingga kita dapat mengabaikan gaya gravitasi yang bekerja padanya. Tekanan pada suatu sisi harus sama dengan tekanan pada sisi yang berlawanan. Jika hal ini tidak benar, gaya netto yang bekerja pada ini tidak akan sama dengan nol, dan kubus ini akan bergerak hingga tekanan yang bekerja menjadi sama.Tekanan yang disebabkan oleh cairan pada kedalaman h ini disebabkan oleh berat kolom cairan di atasnya. Dengan demikian gaya yang bekerja pada luasan tersebut adalah F = mg = Ahg,dengan Ah adalah volume kolom tersebut, adalah kerapatan cairan(diasumsikan konstan), dan g adalah percepatan gravitasi. Kemudian tekanan P, adalah

P = = [ kg/m2 ] (2-6)P = .g.h [ kg/m2 ] (2-7)Dengan demikian, tekanan berbanding lurus dengan kerapatan cairan, dan kedalaman cairan tersebut. Secara umum, tekanan pada kedalaman yang sama dalam cairan yang seragam sama. Persamaan 2-7, berlaku untuk fluida yang kerapatannya konstan dan tidak berubah terhadap kedalaman yaitu, jika fluida tersebut tak dapat dimampatkan (incompressible). Ini biasanya merupakan pendekatan yang baik untuk fluida (meskipun pada kedalaman yang sangat dalam didalam lautan, kerapatan air naik terutama akibat pemampatan yang disebabkan oleh berat air dalam jumlah besar diatasnya). Dilain pihak, gas dapat mampat, dan kerapatannya dapat bervariasi cukup besar terhadap perubahan kedalaman. Jika kerapatannya hanya bervariasi sangat kecil, persamaan 2-8 berikut dapat digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan p pada ketinggian yang berbeda dengan adalah kerapatan rata-rata

p = g h [ mmHg ] (2-8) dimana : p = perbedaan tekanan ( mmHg ) = kerapatan ( kg/m3 ) g = gravitasi ( m/det2) h = pertambahan kedalaman( m )4. Kekentalan (viscosity) Kekentalan (viscosity) didefinisikan sebagai gesekan internal atau gesekan fluida terhadap wadah dimana fluida itu mengalir. Ini ada dalam cairan atau gas, dan pada dasarnya adalah gesekan antar lapisan fluida yang berdekatan ketika bergerak melintasi satu sama lain atau gesekan antara fluida dengan wadah tempat ia mengalir. Dalam cairan, kekentalan disebabkan oleh gaya kohesif antara molekul-molekulnya sedangkan gas, berasal tumbukan diantara molekul-molekul tersebut.

Kekentalan fluida yang berbeda dapat dinyatakan secara kuantatif dengan koefisien kekentalan, yang didefinisikan dengan cara sebagai berikut : Fluida diletakkan diantara dua lempengan datar. Salah satu lempengan diam dan yang lain dibuat bergerak. Fluida yang secara langsung bersinggungan dengan masing- masing lempengan ditarik pada permukaanya oleh gaya rekat diantara molekul- molekul cairan dengan kedua lempengan tersebut. Dengan demikian permukaan fluida sebelah atas bergerak dengan laju v yang seperti lempengan atas, sedangkan fluida yang bersinggungan dengan lempengan diam bertahan diam. Kecepatan bervariasi secara linear dari 0 hingga v. Kenaikan kecepatan dibagi oleh jarak dengan perubahan ini dibuat sama dengan v/I disebut gradien kecepatan. Untuk menggerakkan lempengan diatas memerlukan gaya, yang dapat dibuktikan dengan menggerakkan lempengan datar melewati genangan fluida. Untuk fluida tertentu, diperoleh bahwa gaya sebagai berikut : F = [ kg/m2 ] (2-9) Untuk fluida yang berbeda, fluida yang kental, diperlukan gaya yang lebih besar. Tetapan kesebandingan untuk persamaan ini didefinisikan sebagai koefisien kekentalan, : [ Pa.s ] (2-10) dimana : F = gaya (kg/m2) A = luasan fluida yang bersinggungan dengan setiap lempengan ( m2 ) V = kecepatan fluida (m/detik ) L = Jarak lempengannya (m2) = koefisien kekentalan ( pa.s ) Penyelesaian untuk , kita peroleh = FI/vA. Satuan SI untuk adalah N.s/m2 = Pa.s (pascal.detik). Dalam sistem cgs, satuan ini adalah dyne.s/cm2 dan satuan ini disebut poise (P). Kekentalan sering dinyatakan dalam centipoises (cP), yaitu 1/100 poise. Tabel II-2 menunjukkan daftar koefisien kekentalan untuk berbagai fluida. Suhu juga dispesifikasikan, karena mempunyai efek yang berpengaruh dalam menyatakan kekentalan cairan ; kekentalan cairan seperti minyak motor, sebagai contohnya, menurun dengan cepat terhadap kenaikan suhu.C. ALIRAN DALAM TABUNG

Jika fluida tidak mempunyai kekentalan, ia dapat mengalir melalui tabung atau pipa mendatar tanpa memerlukan gaya. Oleh karena itu adanya kekentalan, perbedaan tekanan antara kedua ujung tabung diperlukan untuk aliran mantap setiap fluida nyata, misalnya air atau minyak didalam pipa. Laju alir dalam tabung bulat bergantung pada kekentalan fluida, perbedaan tekanan, dan dimensi tabung. Seorang ilmuan Perancis J.L Poiseuille (1977-1869), yang tertarik pada fisika sirkulasi darah (yang menamakan poise), menentukan bagaimana variabel yang mempengaruhi laju aliran fluida yang tak dapat mampat yang menjalani aliran laminar dalam sebuah tabung silinder. Hasilnya dikenal sebagai persamaan Poiseuille sebagai berikut : [ m /detik3 ] (2-11) dimana : r = jari-jari dalam tabung ( m ) L = panjang tabung ( m ) P1-P2 = perbedaan tekanan pada kedua ujung (atm) = kekentalan (P.s/m2) Q = laju aliran volume (m /detik3)

1. Persamaan Kontiunitas Gerak fluida didalam suatu tabung aliran haruslah sejajar dengan dinding tabung. Meskipun besar kecepatan fluida dapat berbeda dari suatu titik ke titik lain didalam tabung. Pada gambar II-4 menunjukkan tabung aliran untuk membuktikan persamaan kontinuitas. Gambar II-4 : Tabung aliran membuktikan persamaan kontinuitas Pada gambar II-4, misalkan pada titik P besar kecepatan adalah V1 , dan pada titik Q adalah V2. Kemudian A1 dan A2 adalah luas penampang tabung aliran tegak lurus pada titik Q. Didalam interval waktut sebuah elemen fluida mengalir kira -kira sejauh Vt. Maka massa fluida m1 yang menyeberangi A1 selama interval waktu t adalah m = 1 . A1 . V1 . t (2-12) dengan kata lain massa m1/t adalah kira -kira sama dengan 1 A1 V1 . Kita harus mengambil t cukup kecil sehingga didalam interval waktu ini baik V maupun Atidak berubah banyak pada jarak yang dijalani fluida, sehingga dapat ditulis massa di titik P adalah 1 A1 V1 massa di titik Q adalah 2 A2 V2 , dimana 1 dan 2 berturut-turut adalah kerapatan fluida di P dan Q. Karena tidak ada fluida yang berkurang dan bertambah maka massa yang menyeberangi setiap bagian tabung per satuan waktu haruslah konstan. Maka massa P haruslah sama dengan massa di Q, sehingga dapatlah ditulis; 1 A1 V1 = 2 A2 V2 (2-13) atau A V = konstan (2-14)

Persamaan (2-15) berikut menyatakan hukum kekekalan massa didalam fluida. Jika fluida yang mengalir tidak termampatkan, dalam arti kerapatan konstan maka persamaan (2-15) dapat ditulis menjadi : A1 V1 = A2 V2 (2-15) A V = konstan (2-16) Persamaan diatas dikenal dengan persamaan kontinuitas. D. JENIS DAN KARAKTERISTIK FLUIDA Hal yang berhubungan dengan jenis dan karakteristik aliran fluida yang dimaksudkan disini adalah profil aliran dalam wadah tertutup (pipa umumnya). Profil aliran dari fluida yang melalui pipa, akan dipengaruhi oleh gaya momentum fluida yang membuat fluida bergerak di dalam pipa, gaya viscous/gaya gesek yang menahan aliran pada dinding pipa dan fluidanya sendiri (gesekan internal) dan juga dipengaruhi oleh belokan pipa, valve sebagainya.Jenis aliran fluida didalam pipa tergantung pada beberapa faktor, yaitu : 1.Kecepatan fluida (V) didefinisikan besarnya debit aliran yang mengalir persatuan luas. [ m/detik ] (2-18) 2. Debit (Q) didefinisikan suatu kecepatan aliran fluida yang memberikan banyaknya volume fluida dalam pipa. Q = A V [ m detik3 ] (2-19) Dimana V = kecepatan aliran (m/detik) Q = laju aliran (m3) A = luas pipa (m2)E. PENGENALAN ALAT UKUR Didalam pabrik-pabrik pengolahan dilengkapi dengan berbagai macam alat pengoperasian. Setiap peralatan saling mendukung antara satu peralatan dengan peralatan lainnya. Untuk mencapai hasil yang diinginkan maka diperlukan peralatan pendukung. Salah satu peralatan pendukung yang penting dalam suatu pabrik adalah peralatan instrument pabrik. Peralatan instrument merupakan bagian dari kelengkapan keterpasangan peralatan yang dapat dipergunakan untuk mengetahui dan memperoleh sesuatu yang dikehendaki dari suatu kegiatan kerja peralatan mekanik. Salah satu peralatan instrument yang penting adalah alat ukur. Penggunaan alat ukur dalam pabrik sangat banyak digunakan, ini bertujuan untuk menjaga agar hasil yang diinginkan sesuai dengan kebutuhan sehingga perlu adanya peliharaan/perawatan dari alat ukur

F. JENIS ALAT UKUR ALIRAN FLUIDA Jenis alat ukur aliran fluida yang paling banyak digunakan diantara alat ukur lainnya adalah alat ukur aliran fluida jenis beda tekanan. Hal ini dikarenakan oleh konstruksinya yang sederhana dan pemasangannya yang mudah. Alat ukur aliran beda tekanan dibagi atas empat jenis : 1. Venturi Meter 2. Plat Orifice 3. Nozzle 4. Pitot Tube

1. Tabung Venturi Tabung Venturi adalah suatu alat yang terdiri dari pipa dengan penyempitan dibagian tengah yang dipasang di dalam suatu pipa aliran untuk mengukur kecepatan aliran suatu zat cair. Fluida yang digunakan pada venturi meter ini dapat berupacairan gas dan uap. Tabung Venturi ini merupakan alat primer dari pengukuran aliran yang berfungsi untuk mendapatkan beda tekanannya dapat dilihat pada gambar II-7. Sedangkan alat untuk menunjukkan besaran aliran fluida yang diukur atau alat sekundernya adalah manometer tabung U. Tabung Venturi memiliki kerugian praktek tertentu karena harganya mahal, memerlukan ruang yang besar dan rasio diameter throatnya dengan diameter pipa tidak dapat diubah. Untuk sebuah tabung venturi tertentu dan sistem manometer tertentu, kecepatan aliran yang dapat diukur adalah tetap sehingga jika kecepatan aliran maka diameter throatnya dapat diperbesar untuk memberikan pembacaan yang akurat atau diperkecil untuk mengakomodasi kecepatan aliran maksimum yang baru.Tabung Venturi terdiri dari 4 bagian yaitu: a. Bagian inlet Bagian yang berbentuk lurus dengan diameter yang sama seperti diameter pipa atau cerobong aliran. Lobang pengambilan tekanan awal ditempatkan pada bagian ini. b. Inlet cone Bagian inlet yang berbentuk seperti kerucut yang berfungsi untuk menaikkan tekanan fluida c. Throat (leher) Bagian tempat pengambilan beda tekanan akhir, dimana pada bagian ini berbentuk bulat datar. Hal ini dimaksudkan agar tidak mengurangi atau menambah kecepatan dari aliran yang keluar dari inlet cone d. Outlet cone Bagian akhir dari venturi meter yang merupakan kebalikan dari inlet cone. 2. Plat Orifice Plat orifice merupakan pengukur aliran yang paling murah, paling mudah pemasangannya tetapi kecil juga ketelitiannya di antara pengukur-pengukur aliran jenis head flow meter. Pelat orifice merupakan plat yang berlubang dengan piringan tajam. Pelat-pelat ini terbuat dari bahan-bahan yang kuat. selain terbuat dari logam, ada juga orificenya yang terbuat dari plastic agar tidak terpengaruh oleh fluida yang menglir (erosi atau korosi).3. Nozzle Flow nozzle sama halnya dengan Plat Orifice yaitu terpasang diantara dua flens. Flow nozzle biasa digunakan untuk aliran fluida yang besar, sedangkan plat orifice digunakan untuk aliran fluida yang kecil. Karena flow nozzle mempunyai lubang besar dan kehilangan tekanan lebih kecil dari pada plat orifice sehingga flow nozzle dipakai untuk fluida kecepatan tinggi seperti uap tekanan tinggi pada temperatur tinggi dan untuk penyediaan air ketel. Flow nozzle ini merupakan alat primer dari pengukuran aliran yang berfungsi untuk mendapatkan beda tekanannya. Sedangkan alat untuk menunjukkan besaran aliran fluida yang diukur atau alat sekundernya adalah berupa manometer. Pada flow nozzle kecepatan bertambah dan tekanan semakin berkurang seperti dalam venturi meter. Dan aliran fluida akan keluar secara bebas setelah melewati lubang flow nozzle sama seperti pada plat orifice.BAB IIIMATERI DAN METODEA. MATERI Alat1. Pipa Orifice2. Pipa Nozzle3. Pipa Venturi4. Thermometer

Bahan1. AirB. METODE1. Menutup semua vent valve dan drain valve, kemudian di buka semua.2. Menjalankan pompa sirkulasi.3. Mengukur beda tegangan tekanan dengan manometer U terbalik, dengan laju arus aktual di ukur dengan rota meter.4. Tekanan keluar dan laju arus dapat di ubah, diulangi pengukuran sampai 3 kali, lalu diambil data yang paling stabil.5. Kemudian udara di purging melalui vent valve.

C. GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN

86BAB IVHASIL KERJA PRAKTEK DAN PERHITUNGANA.HASIL KERJA PRAKTEK PIPAPERCOBAANLAJU ARUSQ (m3/jam)PERBEDAAN TEKANANTEMPERATUR

Pipa (25 26)Pipa (23 24)Pipa 1(21 22)

10,6671030

20,911121532

31,118162532

dv= 0,0119 md1/2= 0,0161 mdn= 0,0131 md3/4= 0,0216 mL= 2 md3/4 = 0,0216 mdv= 0,0119 md1= 0,0296 mdn= 0,0131 mdo= 0,0147 mL= 2 m SAMBUNGANPERCOBAANLaju ArusQ (m3/jam)TEMPERATUR

PERBEDAAN TEKANAN

Elbow1-2Reducer3-4Reducer5-6Gate7-8Globe9-10V cock V11-12ElbowTibaTiba

10,631272520182525666

20,932333535,330413543225

31,133485350566345455541

KATUBPERCOBAANLAJU ARUSQ (m3/jam)TEMPERATUR

PERBEDAAN TEKANAN (mmHg)

Orifice17 - 18Venturi15 16Nozzle13 14

10,63251218

20,9321417,342

31,133413547

B.PEMBAHASAN

1. Dik = Q1= 0,3 m3/jam

1 mmHg = 0,0135 mH2O

h1/2= pipa = 11 mmHg x 0,0136 mH2O= 0,1496 mH2Oh3/4= pipa 3/4= 12 mmHg x 0,0136 mH2O= 0,1632 mH2Oh1= pipa 1 = 15 mmHg x 0,0136 mH2O= 0,2040 mH2O Laju ArusQ1= 0,9 = 0,000083 m3/dtk Kecepatan Air dalam Pipa V = = = = 1,2286 m/dtk V = = = = 0,6825 m/dtk V 1 = = = = 0,3634 m/dtk Faktor gesekan untuk aliran air dalam pipa = = = 0,01563 mH2O = = = 0,07416 mH2O 1 `= = = 0,4481 mH2ODik = T = 30 V = 0,00796 X 10 -4 m2/dtkBilangan Reynold untuk air dalam pipa Red = = = 2,7283 x Red = = = 0,61572 x Red 1 = = = 1,4836 x 2. Dik = h7-18 = 43 mmhg x 0,0135 mH20 = 0,5805 mH20 h15-16 = 64 mmhg x 0,0135 mH20 = 0,864 mH20 h13-14 = 47 mmhg x 0,0135 mH20 = 0,6345 mH20 ho = 12,55 x 0,5805 = 7,2852 mH20 hv = 12,55 x 0,864 = 10,8432 nH20 hn = 12,55 x 0,6345 = 7,9629 Laju Arus Per Detik Q1 Qo= do2= (0,0147 m)2= 0,00630 = 0,001217 m3/dtk Qv= dv2= (0,0131 m)2= 0,000134713 = 0,001682 m3/dtk Qn= dn2= (0,0119m)2= 0,000111163 = 0,0002396 m3/dtk Koefisien arus dari orifice, nozzle, dan pipa ventureCo = = = 0,2054Cv = = = 1,0434Cn = = = 0,5555

3. Dik =

Coefficient of Head Loss Across E1-2= = = = 67,776 mH2O E3-4= = = = 72,6293 mH2O E5-6= = = = 72,6293 mH2O E7-8= = = = 61,7244 mH2O E9-10 = = = = 84,3780 mH2O E11-12 = = = = 72,0121 mH2O E27-28 = = = = 8,2299 mH2O E29-30 = = = = 65,8396mH2O E31-32 = = = = 51,4372mH2O

C.GRAFIK(TERLAMPIR)D.TABULASI DATA PIPAPERCOBAANLAJU ARUSQ (m3/jam)PERBEDAAN TEKANANTEMPERATUR

Pipa (25 26)Pipa (23 24)Pipa 1(21 22)

10,6671030

20,911121532

31,118162532

KECEPATAN AIR DALAM PIPA(m/dtk)FAKTOR GESEKANBILANGAN REYNOLD

Pipa Pipa Pipa 1 1Red (104)Red (104)Red1 (104)

0,80,440,230,020070,104080,74571,677081,23750,88645

0,68250,37910,20190,01560,07410,44812,72832,03331,4836

1,3645 O,7568 0,40320,017150,066840,50923,177632,35891,71368

SAMBUNGANPERCOBAANLaju ArusQ (m3/jam)TEMPERATUR

PERBEDAAN TEKANAN


10,631272520182525666

20,932333535,330413543225

31,133485350566345455541

COEFICIENT OF HEAD LOSS


141,23130,76104,694,15130,76130,76931,3831,3831,38

67,7772,0172,6261,7272,0172,018,22965,8351,43

66,6173,5569,3877,7162,4466,4449,9577,756,89

KATUBPERCOBAANLAJU ARUSQ (m3/jam)TEMPERATUR

PERBEDAAN TEKANAN (mmHg)LAJU ARUS TEORITIS (m3/dtk)KOEFISIEN ARUS (-)

Orifice17 18Venturi15 - 16Nozzle13 140rrificeVenturiNozzleCoCvCn

10,632512180,000180,000170,000280,8880,9410,571

20,9321417,3420,0012170,000230,0004500,12050,4341,48

31,1334135470,000520,01190,00250,578911,71

BAB VKESIMPULAN

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan sebagai berikut :1. Temperatur yang dimiliki suatu laju arus pada tabel satu tabel dua dan tabel tiga adalah berbeda beda2. Bilangan reynold pada laju arus 0,9 m3/jam dibilangan reynold lebih besar dari bilangan reynold dan bilangan reynold 13. Laju arus perdetik yang diperoleh adalah sebesar 0,00025

DAFTAR PUSTAKA


BAB IPENDAHULUAN

A. JUDUL PERCOBAANFORCED KONVECTION

B. TUJUAN PERCOBAAN

Untuk mengetahui harga koefisien transfer panas daripada permukaan pipa bagian dalam ke udara yang mengalir didalamnya.

C. LATAR BELAKANGForced convection adalah mekanisme atau jenis transportasi panas dimana gerakan fluida yang dihasilkan oleh sumber eksternal (seperti pompa, kipas angin, alat penghisap,, dll). Ini harus dipertimbangkan sebagai salah satu metode utama perpindahan panas berguna sebagai sejumlah besar panas dapat diangkut sebagai sangat efisien dan mekanisme ini ditemukan sangat umum dalam kehidupan sehari-hari, termasuk pemanas sentral AC, turbin uap dan mesin lainnya. Konveksi paksa sering dihadapi oleh para insinyur merancang atau menganalisis penukar panas, aliran pipa, dan aliran atas piring pada suhu yang berbeda dari aliran.Bila suatu fluida berkontak dengan permukaan zat padat pada temperature yang berbeda, maka hasil dari proses pertukaran energy thermos itu disebut transfer panas secara konveksi. Kebanyakkan masalah transfer panas sangat kompleks, maka praktis tidak mungkin menghitungkan seluruh factor-faktor seperti : diameter pipa, kecepatan fluida, densitas, viscositas, konduktifitas thermal, kapasitas panas, dan lain-lain. BAB IILANDASAN TEORI

A. DEFENISI PERCOBAAN

Macam-macam Perpindahan Panas Perpindahan Panas Konduksi Perpindahan Panas Konveksi Perpindahan Panas Radiasi

Perpindahan Panas Konduksi Adalah proses transport panas dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah dalam satu medium (padat, cair atau gas), atau antara medium medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung Dinyatakan dengan :

Dimana :q = Laju perpindahan panas (w)A = Luas penampang dimana panas mengalir (m2)dT/dx = Gradien suhu pada penampang, atau laju perubahan suhu T terhadap jarak dalam arah aliran panas xk = Konduktivitas thermal bahan (w/moC)

Perpindahan Panas Konveksi Adalah transport energi dengan kerja gabungan dari konduksi panas, penyimpanan, energi dan gerakan mencampur. Proses terjadi pada permukaan padat (lebih panas atau dingin) terhadap cairan atau gas (lebih dingin atau panas).q = h A (T)Dimana :q = Laju perpindahan panas konveksi h = Koefisien perpindahan panas konveksi (w/m2 0C)A = Luas penampang (m2)T = Perubahan atau perbedaan suhu (0C; 0F)

Perpindahan Panas Radiasi Adalah proses transport panas dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah, bila benda benda itu terpisah didalam ruang (bahkan dalam ruang hampa sekalipun.q = A (T14 T24)Dimana := Konstanta Stefan-Boltzman 5,669 x10- 8 w/m2 k4A = Luas penampang T = Temperatur

B. PERPINDAHAN KALOR KONVEKSI PAKSABesarnya perpindahan kalor yang terjadi pada suatu penampang/saluran yang berbentuk pipa/tabung dapat dinyatakan dengan beda suhu limbak (bulk temperature):q = m.Cp(Tb2 Tb1) = h.A(Tw Tb)m = .Um.AUntuk mengetahui apakah alirannya laminar atau turbulen maka dibutuhkan bilangan Reynold:

Dimana :m= laju aliran fluida (kg/s)Cp= Panas jenis (kj/kg.0C)Tb= Suhu limbakTw= Suhu dindingUm= Kec. Rata-rata (m/s)= Kekentalan (kg/m.s)= Kerapatan (kg/m3)Untuk Aliran Turbulen :Nud = 0,023.Re0,8. Prn = h.d/k..............pipa licin

Untuk pipa licin dgn faktor gesekDimana:n = 0,11 jika Tw >Tb

Alat Pengukur Panas

Documents

Transcript of Alat Pengukur Panas