makalah tekim

40
BAB II ISI A. Contoh Kasus Dapatkah anda menggambarkan dan menjelaskan mekanisme perpindahan kalor yang terjadi pada peristiwa angin laut dan angin darat,serta persamaan-persamaan konveksi yang terlibat dalam penjelasan mekanisme tersebut ? Gambar 6. Siklus Angin Darat dan Laut (Sumber: http://www.thinglink.com/scene/446332007719370752) Perpindahan kalor konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel- 1

description

makalah perpindahan kalor

Transcript of makalah tekim

BAB IIISI

A. Contoh KasusDapatkah anda menggambarkan dan menjelaskan mekanisme perpindahan kalor yang terjadi pada peristiwa angin laut dan angin darat,serta persamaan-persamaan konveksi yang terlibat dalam penjelasan mekanisme tersebut ?

Gambar 6. Siklus Angin Darat dan Laut(Sumber: http://www.thinglink.com/scene/446332007719370752)Perpindahan kalor konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat. Perpindahan kalor konveksi terjadi pada fluida cair maupun gas yang mengalami pemanasan.Perpindahan kalor konveksi dibagi menjadi 2 macam ,yakni konveksi paksa dan konveksi alamiah. Konveksi paksa merupakan perpindahan panas yang terjadi jika fluida pembawa kalor yang mengalir mendapat suatu tenaga luar yang mendorongnya. Adapun ,perpindahan kalor konveksi alamiah adalah perpindahan panas yang terjadi jika fluida pembawa kalor mengalir secara alami dan tidak terdapat tenaga luar yang mendorongnya. Fluida yang mengalami pemanasan akan memuai yang mengakibatkan densitasnya menjadi lebih kecil dibandingkan dengan fluida dingin. Fluida panas dengan densitas lebih tinggi akan bergerak ke atas sedangkan fluida dingin akan bergerak ke bawah menggantikan posisi fluida panas. Gerakan fluida pada konveksi alami terjadi karena adanya gaya buoyancy (apung) yang dialami. Gaya bouyancy adalah gaya angkat yang dialami suatu fluida apabila densitas fluida di dekat permukaan perpindahan kalor berkurang sebagai akibat proses pemanasan. Densitas fluida tersebut menurun sebagai akibat dari proses pemanasan. Gaya apung tersebut tidak akan terjadi jika fluida tidak mengalami medan gaya dari luar, seperti medan gaya gravitasi dan medan gaya sentrifugal. Gaya apung yang menyebabkan arus konveksi bebas disebut gaya badan (body forces). Ketika suatu permukaan objek panas bersentuhan dengan udara, maka akan terjadi perpindahan kalor secara konveksi. Suhu di sekitar permukaan akan naik dan suhu objek akan menurun sehingga trercipta bagian fluida, dalam hal ini udara, yang lebih panas. Fluida yang lebih panas tersebut mengalami penurunan densitas dan menyebabkan pergerakan keatas. Pergerakan inilah yang disebut sebagai arus konveksi alamiah. Salah satu contoh peristiwa ini adalah angin darat dan laut. Berikut merupakan hasil analisis dari peristiwa angin darat dan angin laut :Pada peristiwa angin darat dan angin laut, kalor jenis pada daratan lebih kecil daripada kalor jenis pada air laut . Akibatnya ketika dipanaskan oleh cahaya matahari pada siang hari, kenaikan suhu daratan lebih besar daripada kenaikan suhu air laut. Tentunya hal ini menyebabkan daratan yang telah panas, dapat memanaskan udara yang berada di atasnya sehingga suhu udara pun meningkat. Hal ini mengakibatkan massa jenis udara berkurang dan membuat udara tersebut bergerak ke atas (sebagaimana telah dijelaskan pada paragraf sebelumnya). Posisi udara yang bergerak ke atas dapat digantikan oleh udara yang berada di atas permukaan laut. Hal ini disebabkan karena massa jenis udara yang berada di atas permukaan laut lebih besar. Ketika bergerak ke darat, posisi udara tadi digantikan oleh udara lainnya yang berada tepat di atasnya. Sampai pada ketinggian tertentu, udara panas yang bergerak ke atas mengalami penurunan suhu. Diketahui bahwa ketika suhu udara menurun, volume udara juga berkurang. Berkurangnya volume udara menyebabkan massa jenis udara bertambah. Akibatnya, udara yang sudah mendingin tadi meluncur ke bawah untuk menggantikan posisi udara yang telah pergi dari permukaan laut . Proses ini terjadi terus menerus sehingga terbentuk arus konveksi udara. Inilah yang diketahui oleh para nelayan sebagai angin laut. Disebut angin laut karena udara yang berada di atas permukaan air laut melakukan pengungsian massal menuju daratan.

Adapun ketika malam tiba, daratan lebih cepat dingin daripada air laut. Dengan kata lain, pada malam hari, suhu daratan lebih rendah daripada suhu air laut. Hal ini karenakan kalor jenis daratan lebih kecil daripada kalor jenis air laut. Walaupun jumlah kalor yang dilepaskan oleh daratan dan air laut sama, tetapi karena kalor jenis daratan lebih kecil daripada kalor jenis air laut, maka penurunan suhu yang dialami oleh daratan lebih besar daripada air laut. Air laut yang memiliki suhu lebih tinggi menghangatkan udara yang berada di atasnya. Akibatnya suhu udara yang berada di atas permukaan laut meningkat. Peningkatan suhu udara menyebabkan massa jenis udara berkurang sehingga udara bergerak ke atas. Daratan yang memiliki suhu lebih rendah mendinginkan udara yang berada di atasnya. Akibatnya suhu udara yang berada di atas daratan menurun. Penurunan suhu udara menyebabkan massa jenis udara bertambah. Hal ini menyebabkan udara yang berada di atas daratan meluncur ke laut. Sampai pada ketinggian tertentu, udara yang bergerak ke atas mendingin (suhunya menurun). Penurunan suhu menyebabkan massa jenis udara bertambah. hal ini menyebabkan udara tersebut meluncur ke bawah menggantikan posisi udara yang meluncur ke laut tadi. Proses ini terjadi terus menerus sehingga terbentuk arus konveksi udara. Hal ini lebih dikenal sebagai angin darat.

Pada kasus ini ,untuk dapat menentukan persamaan konveksi pada peristiwa angin laut dan angin darat, penulis mengasumsikan bahwa : Daratan merupakan plat horizontal Permukaan daratan licin Fluida udara inkromperisibel dan bersifat ideal Aliran fluida dalam keadaan tunak Distribusi kalor yang diberikan oleh matahari berlangsung secara konstan Fluks kalor tetap Viskositas, konduktivitas termal, dan kalor spesifik tetap

Tahap 1 (Menentukan bilangan Nusselt)Angka Nusselt untuk mengetahui rasio perpindahan kalor antara konduksi dan konveksi melalui persamaannya secara umum :

Dimana, h = Koefisien perpindahan kalor konveksi L= Panjang plat

Dalam kasus ini yang dimana ,daratan ditinjau sebagi plat horizontal dengan muka yang dipanaskan menghadap keatas, maka persamaannya :

untuk GrL Pr < 2 108

untuk 2 108 < GrL Pr < 1011 Dimana : (Ket : nilai dan Pr dapat diperoleh dari tabel A-5 ; J.P Holman)Dengan mensubtitusikan nilai kedalam persamaan diatas,maka didapatkan angka Nu nya.

Tahap 2 (Menentukan nilai koefisen konveksi)

Tahap 3 (Menentukan perpindahan kalor konveksi alami) Q = h. A. Dimana : h = koefisien konveksi A = Luas (Area) = Perbedaan suhu

B. Perhitungan

1. Sebuah kolektor sinar matahari berbentuk plat rata berukuran 1m3 ,terletak miring dengan sudut 20o terhadap horizontal. Permukaan panas berada pada suhu 160oC dan tekanan 0.1 atm. Sejajar diatas permukaan panas tersebut,dipasang jendela transparan yang berfungsi melewatkan energi radiasi matahari. Jarak antara jendela transparan dengan permukaan panas adalah 8 cm. Suhu jendela transparan dipertahankan pada 40oc. Hitunglah perpindahan kalor konveksi alami yang terjadi antara permukaan panas dengan jendela permukaan .Jawab :

Gambar 7. Ilustrasi Sistem pada Nomor 1Asumsi :1. Terjadi pada ruang tertutup2. Distribusi suhu dan tekanan pada plat berlangsung merata sehingga suhu dan tekanan pada plat konstan pada 160oC dan 0.1 atm3. Distribusi kalor yang diberikan matahari dianggap kontsan dan seragam.4. Fluidanya merupakan udara yang bersifat gas ideal5. Permukaan panas menghadap kebawah6. Perpindahan kalor konveksi alami yang terjadi pada ruang tertutup plat mriring horizontal Diketahui: Ditanyakan : q?T1 = 1600CP1 = 0.1 atmT2 = 400CVolume plat = 1m3 = 8 cm=0.08 m = 20o ( terhadap sumbu horizontal) = 70o ( terhadap sumbu vertikal)

Cara I : Jika sudut yang ditinjau berdasarkan sumbu horizontal ( = 20o )Tahap I: Mencari dan menghitung data-data yang perlu diketahui untuk perhitungan pada tahap kedua

K-1Dengan menggunakan interpolasi data dari tabel A-5 buku Heat Transfer J.P. Holman, didapatkan sifat-sifat udara pada 373 K : k = 0.0317 W/m.k v = 23.12 x 10-6 m2/s Pr = 0.69

Tahap II : Mensubtitusikan data-data yang telah diketahui dan dihitung kedalam rumus persamaan dibawah ini :

Tahap III : Menghitung nilai konduktivitas termal efektifBerdasarkan tabel 1 (tabel 7-3 J.P. Holman), dengan nilai (berada di rentang 7000 hingga 3.2 x105), didapatkan: C= 0.212 m= 0 n =1/4

Tahap IV : Menghitung besar perpindahan kalor konveksi alami yang terjadi antara permukaan panas dengan jendela transparan

Cara II : Jika sudut yang ditinjau berdasarkan sumbu vertikal ( = 70o ) ?Tahap I : Mencari dan menghitung data-data yang perlu diketahui untuk perhitungan pada tahap kedua

Suhu rujukan Te dan Tm (untuk menetukan ) Te = T1-0.25 (T1- T2) = 160OC- 0.25(160-40)oC = 130OC = 403 KTm = T2 +0.50 (T1-T2) = 40 OC + 0.50 (160-40)oC = 100 OC= 373 K

Dengan menggunakan interpolasi data dari tabel 2 (tabel A-5 buku Heat Transfer J.P. Holman), didapatkan sifat-sifat udara pada 403 K : k = 0.03386 W/m.k Pr = 0.68864 0.0946 kg/m3 kg/m.s

Adapun nilai pada suhu 373 K = = 0.002681

Tahap II : Mensubtitusikan data-data yang telah diketahui dan dihitung kedalam rumus persamaan dibawah ini :

Tahap III : Menentukan angka NuNu= (berlaku untuk dan 105 ) =0.56 Nu = 5.02

Tahap IV : Menetukan nilai koefisien konveksi dan besar perpindahan kalor konveksi alami yang terjadi antara permukaan panas dengan jendela transparan

= = 2.12 W/m2.oCq = h. A. = (2.12 W/m2.oC) (1m2) (160-40) oC = 254.4 W

44

Dari atas ke bawah: Tabel (1) Rumus Empiris untuk Konveksi Alami, Tabel (2) Sifat Udara pada Tekanan Atmosfer(Sumber: : J.P. Holman. 1997. Perpindahan Kalor edisi 6, Jakarta: Penerbit Erlangga)

2. Sebuah bola berdiameter 2,5 cm berada pada suhu 38oC, akan dibenamkan ke dalam suatu wadah yang berisi air dengan suhunya 15oC. a. Bagaimana anda menjelaskan pengaruh dimensi dan ukuran wadah tersebut terhadap mekanisme perpindahan kalor yang terjadi pada sistem di atas? b. Jika wadah yang digunakan adalah suatu bejana berukuran 8x7x6 cm3, bagaimana anda menentukan laju perpindahan kalornya? c. Apa yang menjadi pertimbangan anda dalam menentukan persamaan empiris yang akan digunakan untuk menyelesaikan problem di atas?Jawab:

T=15CD = 2,5 cmTw=38C

Gambar 8. Ilustrasi Sistem pada Soal Nomor 2Diketahui:Dbola: 2,5 cm = 0,025 mL: 0,0123 mTw: 38C = 311 KT: 15C = 288 KAsumsi yang diberikan:1. Perpindahan kalor secara radiasi diabaikan.2. Wadah tertutup rapat.3. Distribusi suhu antara bola dengan air dalam wadah seragam.

a. Dimensi dan ukuran wadah terhadap mekanisme perpindahan kalor tidak berpengaruh karena perpindahan kalor tidak terjadi pada bola ke wadah tetapi dari bola ke air yang berada dalam suatu wadah, sehingga dalam perhitungan pun dimensi dan ukuran wadah tidak diperhitungkan, yang diperhitungkan adalah fluidanya.b. Pertama, kita harus mengevaluasi sifat fluida pada suhu tertentu, suhu temperatur (film temperature Tf) yang didefinisikan sebagai rata-rata aritmetik antara suhu dinding dan aliran suhu bebas.

Berdasarkan tabel 3 (Tabel A.9 pada lampiran buku Holman) kita dapat mengetahui beberapa karakteristik air pada suhu 299,5K dengan cara menginterpolasi data-data yang ada.

Tabel 3. Sifat Air (Sumber: : J.P. Holman. 1997. Perpindahan Kalor edisi 6, Jakarta: Penerbit Erlangga)

=

1. Mencari Nilai

Untuk nilai 3105 < Gr Pr < 8108 (), maka berlaku rumus empiris konveksi bebas oleh Amato dan Tien pada bola:

Mencari nilai h

1. Mencari nilai q

Jadi, laju perpindahan kalornya adalah sebesar 30,57 W.c. Pertimbangan dalam menentukan persamaan empiris yang akan digunakan adalah:1. Mendefinisikan bentuk geometri dari sistem. Pada kasus ini, bentuk geometri sistem adalah bola dengan L=D.2. Menentukan tipe aliran air pada wadah (laminar atau turbulen) dengan cara menentukan harga GrPr nya.3. Mencari persamaan yang sesuai dengan bentuk geometri dan jenis alirannya. Pencarian persamaan ini tentunya dipengaruhi oleh nilai GrPr -nya.4. Memilih persamaan empiris yang paling sederhana dan tidak memerlukan variabel yang cukup banyak dan rumit.

5. Karena nilai berada pada rentang nilai 3105 < Gr Pr < 8108. Selain itu, rumus empiris ini dapat berlaku untuk udara dan zat cair, dimana zat cair dalam soal ini adalah air.

3. Sebuah silinder vertikal dengan tinggi 1,8 m, diameter 7,5 cm, dan suhu 93oC, berada dalam lingkungan dengan suhu 30oC. a. Hitunglah kalor yang dilepas melalui konveksi alami dari silinder ini. b. Dapatkah silinder tersebut diperlakukan sebagai sebuah plat rata vertikal? Berapakah diameter minimum yang harus dimiliki oleh silinder tersebut agar dapat diasumsikan sebagai sebuah plat rata vertikal?c. Jika silinder tidak dapat dianalogikan dengan plat rata vertikal, bagaimanakah cara anda menyelesaikan permasalahan di atas?

1,8 m93C30C7,5 cmJawab:

Gambar 9. Ilustrasi sistem soal nomor 3Asumsi: Tekanan lingkungan dianggap sama dengan tekanan atmosfer, 1 bar. Gas di atmosfer dianggap gas ideal. Suhu silinder adalah suhu di dinding silinder. Silinder bukan silinder pejal. Bilangan-bilangan tak berdimensi dievaluasi pada temperatur film, Tf: Sistem adalah sistem dengan permukaan isotermal.

a) Mencari kalor yang lepas dapat dilakukan dengan berbagai cara. Harga kalor yang hilang didapatkan dengan terlebih dahulu mencari koefisien konveksi (h). Sebelum mencari koefisien konveksi (h), data-data yang diperlukan adalah sebagai berikut:

Nilai menggunakan tabel 2 sebagai berikut:

Mencari nilai

Mencari bilangan Nusselt, koefisien konveksi dan nilai kalor hilang Menggunakan persamaan Bayley yang memenuhi nilai

Maka, harga kalor yang hilang adalah:

Menggunakan persamaan Churchill dan Chu untuk

Maka, harga kalor yang hilang adalah:

Mencari h dengan menggunakan rumus dari tabel 4 (tabel 7.2 pada buku Perpindahan Kalor oleh J.P. Holman)

Tabel 4. Persamaan sederhana untuk h (Sumber: : J.P. Holman. 1997. Perpindahan Kalor edisi 6, Jakarta: Penerbit Erlangga)

Maka, harga kalor yang hilang adalah:

b) Syarat sebuah silinder vertikal dapat dianggap sebagai plat rata vertikal adalah:

Asumsi plat silinder tidak berlaku.Mencari nilai diameter minimum:

Diameter minimum yang dibutuhkan agar asumsi plat vertikal dapat diambil adalah 15,3 cm.c) Karena asumsi plat vertikal tidak bisa diambil, penghitungan harga kalor yang hilang dapat dilakukan seperti pada bagian (a). Selain, itu harga kalor juga bisa dihitung dengan menggunakan faktor koreksi (F) yang dikalikan dengan koefisien konveksi. Menghitung nilai F dan GrD

Karena nilai F sangat dekat dengan 1, maka faktor koreksi dapat diabaikan.

4. Suhu pada suatu permukaan dinding vertical 4ft x 10 ft dipertahankan konstan 530oF sedangkan suhu udara sekeliling 70oF dan tekanan 1 atm.a. Hitunglah kalor yang hilang dari permukaan dinding secara konveksi bebas ke udarab. Jika dinding itu disekat dengan bahan penyekat yang tebalnya 2 inchi dan daya hantar panasnya (konduktivitas termal) = 0,121 BTU/jam.ft2.oF. Hitunglah kalor yang hilang secara konduksi dan konveksi bebas bila dianggap suhu pada permukaan penyekat 250oF.Jawab:Asumsi: Tinggi permukaan dinding vertikal (x) = 4 ft. Lebar permukaan dinding vertikal (y) = 10 ft. Permukaan dinding tidak rata. Percepatan gravitasi (g) = 32,2 ft/s2 Dinding terbuat dari bata dengan konduktivitas termal, k1 = 0,0215Btu/jam ftoF Suhu pada permukaan luar isolasi = 250oF.

Bagian aUntuk menghitung kalor yang hilang dari permukaan dinding secara konveksi bebas ke udara, terdapat langkah-langkah yaitu :

1. Suhu film (Tf)

2. Koefisien muai volume

3. Sifat-sifat udara pada temperature 70oF dan tekanan 1 atmData sifat-sifat udara diperoleh dari Tabel A-5 buku Heat Transfer10th Edition karangan J.P Holman halaman 658.

v 28,46 = 306,354

k = = 3,254

Pr = 4. Perhitungan Bilangan Rayleigh (Ra)

5. Perhitungan Bilangan Nusselt (Nu)

1,018

6. Perhitungan Koefisien Perpindahan Kalor Konveksi Bebas Rata-rata

7. Perhitungan Kalor yang hilang secara konveksi alami dari dinding ke udara

Bagian bUntuk menghitung kalor yang hilang secara konduksi dan konveksi bebas bila dianggap suhu pada permukaan penyekat 250oF, terdapat langkah-langkah sebagai berikut :

1. Perhitungan Tahanan konduksi (Rkond)

2. PerhitunganTahanan isolasi (Riso)t = 2 inchi = 0,167 ft

3. Perhitungan Tahanan konveksi (Rkonv)

4. Perhitungan Kalor yang hilang secara konduksi dan konveksi bebas (q final)

5. Suatu alat pengukur panas dipakai untuk memanaskan sesuatu zat alir dari suhu 50oF dengan kecepatan W lb/jam yang menyebabkan aliran turbulen. Alat pengukur panas tsb terdiri atas n buah pipa dengan diameter D ft dan panjang L ft. Jika kemudian dalam keadaan sama (W sama) pipa-pipa pada alat pengukur panas tersebut diganti dengan pipa-pipa berdiameter 0,5 D sedang jumlahnya tetap n pipa, hitunglah berapa % perubahan panjang pipa untuk mendapatkan pemanasan yang sama. Dalam hal ini dianggap h = U serta sifat-sifat zat alir tetap. Asumsi: i. Jenis aliran pada penukar kalor D2 adalah turbulen ii. Aliran turbulen berekspansi penuh

Gambar 10. Skema sistem nomor 5(Sumber: : J.P. Holman. 1997. Perpindahan Kalor edisi 6, Jakarta: Penerbit Erlangga)

Diketahui :

D1= D ftD2= 0,5 D ftDitanya : % perubahan panjang pipa (x) ?Jawab :Untuk menghitung % perubahan panjang pipa (x), terdapat langkah-langkah yaitu:1. Angka Reynold dari masing-masing pipa

2. Koefisien perpindahan panas konveksi (h)Asumsi bahwa Pr bernilai sama karena tidak diketahui untuk pipa

untuk fluida yang dipanaskan, maka:

3. Membandingkan kedua nilai h pada masing-masing alat penukar panas

Substitusi nilai D dan Re dari masing-masing alat penukar panas ke dalam persamaan

4. Perubahan panjang pipa dengan jumlah kalor tetap

Mensubstitusikan ilai A sebagai luas pipa

Perbandingan nilai L1 dan L2

Mensubstitusikan nilai dari D1 dan D2

Maka perbandingan L1 dan L2

Karena D2 = L2, Maka besar diameter pipa 2 adalah memiliki panjang 1,74 L1 Panjang pipa dari kedua alat penukar kalor sudah diketahui, maka dapat dihitung persentase perubahan panjang pipa yaitu :Persentase (%)

x menunjukkan besar perubahan D2

6. Dalam sebuah alat penukar kalor aliran silang, digunakan gas panas (Cp = 1,09 kJ/kg oC) untuk memanaskan 2,5 kg/s air dari suhu 35oC hingga 85oC. Gas masuk pada suhu 200oC dan keluar pada suhu 93oC. Koefisien perpindahan kalor menyeluruh sebesar 180 W/m2oC. Hitunglah luas penukar kalor dengan menggunakana) LMTDb) Metode NTU-efektifitasDiketahui: Laju alir massa air = = 2,5 kg/s Suhu awal Air = Tc1 = 35OC Suhu akhir Air = Tc2 = 85oC Suhu awal Gas = Th1 = 200oC Suhu akhir Gas = Th2 = 93oC Koefisien Kalor menyeluruh = U = 180 W/m2 oCDitanya: Luas Penukar Kalor (A) ?Asumsi: Digunakan Heat Exchanger Aliran Silang Kedua fluida ( Air dan Gas) pada Heat Exchanger tidak bercampur

Gambar 11. Heat Exchanger aliran silang tak campur(Sumber: : J.P. Holman. 1997. Perpindahan Kalor edisi 6, Jakarta: Penerbit Erlangga)

Metode LMTDPada dasarnya, proses transfer kalor pada Heat Exchanger berlaku:Qditerima = QdilepasDimana, nilai perpindahan kalor yang ditransfer sebesar

Dalam metode LMTD ini q juga dapat diukur dengan persamaan berikut, dimana dapat dipakai untuk menentukan luas Heat Exchanger

Mencari Nilai

Mencari nilai F (factor koreksi), dengan menggunakan grafik factor koreksi untuk Heat Exchanger Aliran Silang sekali lintas, kedua fluida tak campur.

Untuk mencari nilai F dari grafik, maka harus menghubungkan korelasinya dengan P dan R :

Sehingga didapatkanF = 0.93Untuk mencari nilai A, pakai persamaan diatas yaitu

Metode NTU- EfektivitasMencari laju alir massa gas Qditerima = Qdilepas

Mencari nilai laju kapasitas kalor

Diketahui bahwa , maka gas yang memiliki laju kapasitas merupakan fluida minimum. Sehingga

Nilai efektivitas untuk system ini akibat fluida panas yang merupakan fluida minimum :

Selanjutnya untuk mencari nilai A, maka digunakan persamaan NTU yang didapatkan nilainya dengan pendekatan grafik.

Grafik yang digunakan merupakan grafik efektivitas untuk Heat Exchanger aliran silang pada fluida tak campur.

Dimana nilai NTU max yang didapat dari pendekatan tersebut adalah :

Maka nilai luas Heat Exchanger adalah

7. Sebuah sistem pemanas air menggunakan alat penukar kalor jenis selongsong-tabung. Uap panas mengalir dalam satu lintasan selongsong pada suhu 120C, sedangkan air masuk pada suhu 30C dan melakukan empat lintasan tabung dengan nilai U = 2000 W/m2.C.a. Hitunglah luas penukar kalor, jika aliran air yang masuk sebesar 2,5 kg/detik dan air keluar pada suhu 100C!b. Jika setelah beroperasi selama beberapa waktu alat penukar kalor tersebut mengalami faktor pengotor sebesar 0,0002 m2.C/W, berapakah suhu air yang keluar pada kondisi tersebut?Jawab :a. Diketahui :c = 2,5 kg/sU = 2000 W/m2.CTc1 = 30Ccc = 4180 J/kgCTc2 = 100Cch = 2100 J/kgCTh1 = 120CDitanya :A = ?Jawab :Asumsi : Air adalahfluida minimumKarena air merupakan fluida minimum, maka dapat ditentukan nilai adalah sebagai berikut.

= 0,222NTU = 1,505

b. Diketahui : Rf = 0,0002 m2.C/WDitanya :Tc2 = ?Jawab :