KULIAH MATEK #2
13
Suatu fluida mengalir melalui dari pipa berdiameter besar ke pipa berdiameter kecil seperti pada gambar. Tentukan kecepatan fluida keluar dari pipa kecil jika jari-jari pipa masing masing R 1 dan R 2 dan kecepatan aliran masuk v 1 . 2 1 Penyelesaian: Penerapan neraca massa total pada sistem pada keadaan steady: m in – m out = 0 0 2 . . 1 m m
-
Upload
fitria-puspasari -
Category
Documents
-
view
278 -
download
9
description
matematik teknik kimia
Transcript of KULIAH MATEK #2
Suatu fluida mengalir melalui dari pipa berdiameter besar ke pipa berdiameter kecil seperti pada gambar. Tentukan kecepatan fluida keluar dari pipa kecil jika jari-jari pipa masing masing R1 dan R2 dan kecepatan aliran masuk v1.
2
1
Penyelesaian:
Penerapan neraca massa total pada sistem pada keadaan steady:
min – mout = 0
02
..
1 mm
02211 vAvA
Avm
2221
2
1vRvR
22
12
12
R
vRv
Suatu tangki silinder dengan sumbu vertikal, diameternya 3 m. Fluida masuk ke silinder melalui saluran berdiameter 0.1 m dan keluar tangki melalui saluran berdiameter 0.2 m. Laju aliran masuk adalah 5 m/s, sedangkan laju aliran keluar 1 m/s. Tentukan tinggi fluida dalam tangki setiap saat.
1
v1
v2
Penyelesaian:
Neraca massa total:
dt
dmmm 2
..
1
min – mout = macc
)()(
tan2211 hAdt
d
dt
VdvAvA gki
hdt
dAvAvA gkitan2211
22
221
21
tan
2211
tgki R
vRvR
A
vAvAh
dt
d
m1
m2
V, x
Minuman beroksigen dibuat dengan mengalirkan oksigen ke dalam air. Oksigen murni (yF = 1) masuk dengan jumlah 10 kg/s dan keluar dengan jumlah 5 kg/s dengan kadar oksigen y. Jumlah air dalam tangki adalah 2 liter (? Kg) dengan kandungan oksigen terlarut x kg/kg air. Berapa banyak oksigen terlarut setelah 1 jam? Kesetimbangan oskigen dinyatakan dengan hukum Henry dengan konstanta H = 0.1
min – mout = macc
Neraca massa total = neraca massa oksigen
dt
dmmm 2
..
1
dt
dym
dt
ymdmm air
air )(
2
..
1
Persamaan kesetimbangan : y = H x = 0.1 x
dt
dx
dt
xd200
)1.0(20005
y = oksigen fase gasx = oksigen fase cair
025.0dt
dx
X = 0.025 x 3600 = kg/kg air
Reaksi A(l) B(l) berlangsung dalam sebuah reaktor secara batch. Jumlah A mula-mula adalah 100 mol. Jika kecepatan reaksi adalah r = 0.5 mol/L.s, berapa lama reaksi berlangsung sehingga jumlah A menjadi setengah dari jumlah awal. Reaki berlangsung pada suhu tetap (isotermal). Volum reaktor adalah 5 liter.
Diketahui:mA0 = m1 = 100 mol t1 = 0r = 0.5 mol/L.sV = 5 L
Ditanya : mA = m2 = 50 mol t2 = ?
PENYELESAIAN:
Neraca massa A
min + mgen – mout - mcons = macc
dt
dmmcons 000 A bereaksi sehingga jumlah A
berkurang
dt
dmVr .
dt
dmx 25.055.0
Reaksi A(l) B(l) berlangsung dalam sebuah reaktor secara batch. Jumlah A mula-mula adalah CA0. Jika kecepatan reaksi adalah r = kCA mol/L.s, carilah persamaan untuk mengetahui jumlah A (CA) dalam reaktor setiap saat. Reaki berlangsung pada suhu tetap (isotermal). Volum reaktor adalah V liter.
Diketahui:CA0 = CA0 t0 = 0
r = kCA mol/L.sV = V L
Ditanya : CA saat t
PENYELESAIAN:
Neraca massa A
min + mgen – mout - mcons = macc
dt
dmmcons 000 A bereaksi sehingga jumlah A
berkurang
dt
dmVr .
dt
VCdVkC A
A
)(.
dt
CdVVkC A
A
)(.
dt
dCkC A
A
A
A
C
dCkdt
A
A
C
CA
At
t C
dCkdt
00 A
A
C
CA
At
t C
dCkdt
00
