LAPORAN RESPONSI

SATUAN OPERASI INDUSTRI

(Kesetimbangan Energi)

Oleh :

Nama : Frida Pascha Nurfitrianty

NPM : 240110120066

Hari, Tanggal Praktikum : Jumat, 04 April 2014

Waktu : 13.00-15.30 WIB

Co.Ass : Dwi Rahayu

Farah Nuranjani

LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSES

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITASPADJADJARAN

2014

Nilai :

1. Kerjakan soal dibawah ini dengan benar :

a. Berapa panas yang harus diberikan untuk memanaskan air dari 410C

menjadi 800C pada tekanan 1 atm?

Diketahui :

T1 = 410C

T2 = 800C

P = 1 atm

Ditanyakan :

∆h = ?

Jawab :

Menurut tabel A.2

T1 = 410C hf1 = 171,746 kJ/kg

*Interpolasi : y− y1

y2− y1 =

x−x1

x2−x1

y−167,57

188,45−167,57 = 41−4045−40

5y – 837,85 = 20,88

5y = 858,73

y = 171,746

T2 = 800C hf2 = 334,91 kJ/kg

∆h = hf2 – hf1

= 334,91 kJ/kg – 171,746 kJ/kg

= 163,164 kJ/kg ≈ 163,16 kJ/kg

Jadi, panas yang harus diberikan untuk memanaskan air dari 410C

menjadi 800C pada tekanan 1 atm adalah 163,16 kJ/kg.

b. Berapa panas yang dibutuhkan untuk memanaskan air 350C menjadi

1000C, kemudian diuapkan pada 1000C?

Diketahui :

T1 = 350C

T2 = 1000C

Tuap = 1000C

Ditanyakan :

Q = ?

Jawab :

Menurut tabel A.2

T1 = 350C hf1 = 146,68 kJ/kg

T2 = 1000C hf2 = 419,04 kJ/kg

Tuap = 1000C hg = 2676,1 kJ/kg

Q = ∆hf

Q1 = hf2 - hf2

= 419,04 kJ/kg – 146,68

= 272,36 kJ/kg

Q2 = hg – hf2

= 2676,1 kJ/kg – 419,04 kJ/kg

= 2257,06 kJ/kg

Qtot = Q1 + Q2

= 272,36 kJ/kg + 2257,06 kJ/kg

= 2529,42 kJ/kg

Jadi, panas yang dibutuhkan untuk memanaskan air dari 350C menjadi

1000C, kemudian diuapkan pada 1000C adalah 2529,42 kJ/kg.

c. Panas yang harus diberikan untuk menguapkan air pada suhu 1000C,

tekanan 101,35 kPa?

Diketahui :

T1 = 1000C

P = 101,35 kPa

Ditanyakan :

35 0C

100 0CQ1

Q2

Q = ?

Jawab :

Menurut tabel A.2

T1 : 1000C => hg = 2676,1 kJ/kg

hf1 = 419,04 kJ/kg

Q = ∆h

= hg – hf

= 2676,1 kJ/kg – 419,04 kJ/kg

= 2257,06 kJ/kg

Jadi, panas yang harus diberikan untuk menguapkan air pada suhu 100-0C, tekanan 101,35 kPa adalah 2257,06 kJ/kg.

2. a. Berapa panas yang dibuang pada pendinginan dan kondensasi uap jenuh

pada 1070C (1 atm) menjadi cairan dengan suhu 630C?

Diketahui :

T1 = 1070C

Tuap = 1000C

T3 = 630C

Ditanyakan :

Qtot = ?

Jawab :

Menurut tabel A.2

T1 : 1070C => hg1 = 2686,88 kJ/kg

*Interpolasi : y− y1

y2− y1 =

x−x1

x2−x1

y−2676,1

2691,5−2676,1 = 107−100110−100

10y – 26761 = 107,8

10y = 26868,8

y = 2686,88

T2 : 1000C => hg2 = 2676,1 kJ/kg

hf2= 419,04 kJ/kg

T3 : 630C => hf3 = 263,688 kJ/kg

*Interpolasi : y− y1

y2− y1 =

x−x1

x2−x1

y−251,13

272,06−251,13 = 63−6065−60

5y – 1255,65= 62,79

5y = 1318,44

y = 263,688

1030C

1000C

600C

Q1 = hg2 – hg1

= 2676,1 kJ/kg – 2686,88 kJ/kg

= -10,78 kJ/kg

Q2 = hf2 – hg2

= 419,04 kJ/kg – 2676,1 kJ/kg

= -2257,06 kJ/kg

Q3 = hf3 – hf2

= 263,688 kJ/kg - 419,04 kJ/kg

= -155,352 kJ/kg

Qtot = Q1 + Q2 + Q3

= (-10,78 kJ/kg) + (-2257,06 kJ/kg) + (-155,352 kJ/kg)

= -2423,192 kJ/kg ≈ -2423,19 kJ/kg

Jadi, panas yang dibuang pada pendinginan dan kondensasi uap jenuh

pada 1070C (1 atm) menjadi cairan dengan suhu 630C adalah -2423,19

kJ/kg

b. Berapa panas yang dibuang pada kondensasi uap jenuh pada suhu 1070C (1

atm)?

Diketahui :

T1T2

T3

T1 = 1070C

T2 = 1000C

Ditanyakan :

Qtot = ?

Jawab :

Menurut tabel A.2

T1 : 1070C => hg1 = 2686,88 kJ/kg

*Interpolasi : y− y1

y2− y1 =

x−x1

x2−x1

y−2676,1

2691,5−2676,1 = 107−100110−100

10y – 26761 = 107,8

10y = 26868,8

y = 2686,88

T2 : 1000C => hg2 = 2676,1 kJ/kg

hf2= 419,04 kJ/kg

1030C

1000C

Q1 = hg2 – hg1

= 2676,1 kJ/kg – 2686,88 kJ/kg

= -10,78 kJ/kg

Q2 = hf2 – hg2

= 419,04 kJ/kg – 2676,1 kJ/kg

= -2257,06 kJ/kg

Qtot = Q1 + Q2

= (-10,78 kJ/kg) + (-2257,06 kJ/kg)

= -2267,84 kJ/kg

Jadi, panas yang dibuang pada kondensasi uap jenuh pada suhu 1070C

(1 atm) adalah -2267,84 kJ/kg.

T1T2

3. Sebanyak 666 kg madu pada suhu 240C dipanaskan dengan menambahkan

energi sebesar 21300 kJ. Jika panas spesifik rata-rata madu sebesar 2,2

kJ/kg.K. Berapa suhu madu setelah keluar dari proses?

Diketahui :

m = 666 kg

T1 = 240C => 297 K

Q = 21300 kJ

C = 2,2 kJ/kg.K

Ditanyakan :

T2 = ?

Jawab :

Q = m x C x ∆T

21300 kJ = 666 kg x 2,2 kJ/kg.K x (T2 – 297)K

21300 kJ = 1465,2 kJ/K x (T2 – 297)K

21300 kJ = 1465,2 T2 kJ/K – 435164,4 kJ

456464,4 kJ = 1465,2 T2 kJ/K

T2 = 456464,4 kJ1465,2kJ / K

T2 = 311,5372645 K ≈311,54 K

Jadi, suhu madu setelah keluar dari proses adalah 311,54 K.

4. Minyak goreng mengalir pada heat exchanger dengan laju 1200 kg/jam pada

suhu 480C, dan dipanaskan menjadi 1000C dengan menggunakan udara panas.

Udara panas yang masuk dengan suhu 2000C dan keluar 1250C. Berapa udara

yang dibutuhkan jika panas spesifik udara dan minyak masing-masing 29,1

btu/lb0F dan 0,45 btu/lb0F ?

Diketahui :

Minyak :

m = 1200 kg/jam

Tm1 = 480C

Tm2 = 1000C

C = 0,45 btu/lb0F

Udara :

Tu1 = 2000C

Tu2 = 1250C

C = 29,1 btu/lb0F

Ditanyakan :

m = ?

Jawab :

Qmasuk = Qkeluar

( m x C x ∆T )minyak = ( m x C x ∆T )udara

(1200kg/jam x 0,45 btu/lb0F x 52) = (mudara x 29,1 btu/lb0F x 75)

28080 = 2182,5 mudara

mudara = 12,86597938 kg/jam ≈12,87 kg/jam

Jadi, udara yang dibutuhkan sebanyak 12,87 kg/jam.

5. Udara 32,20C digunakan sebagai media pengeringan dan dipanaskan dengan

pemanas uap menjadi 770C dengan laju 1000 kg/jam. Uap yang masuk

menjadi jenuh pada suhu 148,90C, terkondensasi keluar pada suhu 137,80C.

Hitung uap panas yang dibutuhkan. Cp udara 121,8 kJ/kg.K.

Diketahui :

Tudara1 = 32,30C

Tudara2 = 770C

mudara = 1000 kg/jam

Tuap1 = 148,90C

Tuap2 = 137,80C

Cp = 121,8 kJ/kg.K

Ditanyakan :

muap = ?

Jawab :

Menurut tabel A.2

Tuap1 : 148,90C => hg1 = 2745,11 kj/kg

*Interpolasi : y− y1

y2− y1 =

x−x1

x2−x1

y−2733,9

2746,5−2733,9 = 148,9−140150−140

10y – 27339 = 112,14

10y = 27451,14

y = 2745,114

Tuap2 :137,80C => hg2 = 2730,95 kj/kg

*Interpolasi : y− y1

y2− y1 =

x−x1

x2−x1

y−2720,5

2733,9−2720,5 = 137,8−13 0140−130

10y – 27205 = 104,52

10y = 27309,52

y = 2730,952

Δhg = hg1 – hg2

= 2745,11 – 2730,95

= 14,16 kj/kg

Qmasuk = Qkeluar

( m x C x ∆T )udara = ( m x ∆h )uap

(1000kg/jam x 121,8 kJ/kg.K x 44,7) = (muap x 14,16 kJ/kg)

5444460 = 14,16 mudara

mudara = 5444460

14,16

mudara = 384495,7627 kg/jam ≈384495,76 kg/jam

Jadi, uap panas yang dibutuhkan adalah 384495,76 kg/jam.