TUGAS 1NERACA MASSA DAN ENERGI

DISUSUN OLEH:MERISA AULIA. / 1406531731

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS INDONESIADEPOKNOVEMBER 2015

Soal Utama1. Buat neraca energi untuk badan anda selama 24 jam1. Berapa rupiah harus dibayar ke PLN setiap bulan kalau AC di kamar anda dinyalakan selama 24 jam terus menerus selama sebulan?1. Apakah terjadi penghematan apabila minyak tanah digantikan dengan LPG? Penghematan dalam hal apa?1. Banyak perusahaan yang mengalihkan sumber energinya dari memiliki genset sendiri menjadi berlangganan listrik PLN, betulkah lebih hemat?Tugas Tambahan (Optional)1. Bandingkan harga Bensin dan Solar / satuan energi, mana yang lebih murah?1. Berapa efisiensi energi kendaraan bermotor?1. Berapa harga tiket pesawat apabila hanya untuk mengganti pembelian bahan bakar? Bandingkan dengan harga sesungguhnya1. Kerjakan soal soal di halaman 405 s/d 408 dan 506 s/d 509

Jawaban SOAL UTAMA

0. Buat neraca energi untuk badan anda selama 24 jam !

Mencari Jumlah kalori masuk melalui makanan :Tabel 1. Jumlah Energi (Kalori) Melalui MakananNoJenis Makanan/MinumanPorsiJumlah Kalori per Porsi Makanan (Kalori)Total Kalori yang dikonsumsi (Porsi Makanan x Jumlah Kalori per Porsi Makanan)

1Nasi Putih1 Porsi135135

2Ayam Bakar1 Porsi167167

3Sayur1 Porsi100100

4Ketoprak1 Porsi420420

5Susu Coklat1 Gelas122122

6Snack Coklat2 Pieces200400

Total Kalori Yang Dikonsumsi Tubuh1344

Tabel 2. Jumlah Energi (Kalori) yang Dibakar oleh TubuhNoJenis KegiatanLama Kegiatan (Jam)Jumlah Kalori yang Dibutuhkan/Dibakar per Jam (Kalori)Total Kalori yang Dibakar (Lama kegiatan x Jumlah Kalori di Bakar per-jam)

1Belajar5 Jam130650

2Berjalan3 Jam210630

3Berjalan Cepat0.75 Jam (45 menit)270202.5

4Tidur5 Jam46230

6Duduk4 Jam130520

7Berdiri1.5 Jam4770.5

8Makan0,5 Jam (30 menit)8542.5

9Mengetik2 Jam102204

10Merapihkan Kamar1 Jam220220

Total Kalori yang Dibakar2769.5 Kalori

Kesetimbangan energi (energy balance) dalam tubuh penulis (satuan: Kalori) ?Jawab:Menghitung kesetimbangan energi (energy balance) yang terdapat dalam tubuh penulis, terlebih dahulu dibuat blok proses diagramnya. Kemudian, barulah menentukan basis yang akan dipakai. Berikut adalah blok proses diagram neraca tubuh penulis :Aktivitas yang dilakukan dan energi panasTubuh Manusia (Penulis)Kalor yang masuk ke dalam Tubuh

Dalam menyelesaikan soal ini, diasumsikan tubuh penulis dalam kondisi steady state dan tanpa reaksi kimiaBasis yang digunakan : 1 hari (24 Jam)Karena basis yang digunakan 24 jam, maka aktivitas yang dilakukan oleh penulis haruslah aktivitas yang dilakukan selama satu hari penuh (24 jam)

Dari perhitungan di atas, dapat diketahui bahwa nilai ketestimbangan kalori penulis adalah -1425,5. Tanda negatif berarti bahwa pada hari itu, total makanan/energi yang masuk ke dalam tubuh penulis tidak cukup untuk mendukung seluruh aktivitas yang penulis lakukan pada hari itu. Atau dengan kata lain, penulis mengalami kekurangan kalori atau kekurangan kebutuhan energi dalam satu hari.

0. Berapa rupiah harus dibayar ke PLN setiap bulan kalau AC di kamar anda dinyalakan selama 24 jam terus menerus selama sebulan?Asumsi :AC yang digunakan memiliki daya 0.5 PKDaya listrik yang tersedia dirumah anda : 2200 WattTarif daya listrik PLN : Rp 1.352,00 kWh0.5 PK = 0,225 kWattTarif daya listrik untuk AC 1 PK yang harus dibayar per bulan adalahRp 1.352,00 x (24 hour x 30 hari) x 0,225 kW = Rp 219.024,00

0. Apakah terjadi penghematan apabila minyak tanah digantikan dengan LPG? Penghematan dalam hal apa?Asumsi dan Data :Ingin dipanaskan air dengan volume 1 L hingga mendidihSuhu awal = Suhu ruanganDigunakan LPG 12 kg dengan tarif/tabung = Rp 142.000,00Calorific value LPG = 11.254,61 Kcal/KgCaloric value Minyak = 10,478,95 Kcal/Kg1 L Minyak setara dengan 0,57 kg LPGEfisiensi Kompor LPG = 60%Efisiensi Kompor Minyak Tanah = 43%Kalor yang dibutuhkan untuk mendidihkan air, sebagai berikut:Q = m.c.T = 1 kg.1000 cal/kgoC.(100-25)oC = 75000 cal = 75 kcalPembakaran 1 kg Minyak Tanah berpotensi menghasilkan emisi gas karbon sebesar 19,6 mg.Pembakaran 1 kg LPG berpotensi menghasilkan emisi gas karbon sebesar 17,2 mg.Menggunakan LPGMenggunakan Minyak Tanahm LPG = m LPG = = 0,011 kg= 0,166 kg12 KG LPG = Rp. 142.000,000,57 kg LPG = 1 L minyak tanah1 kg LPG = Rp 142.000/12 kgL minyak tanah = = Rp. 11.833 = 0,193 LBiaya = 0,01 kg x Rp 11.833Biaya = 0,193 L x Rp. 2.500/L = Rp 130,163 = Rp. 482,5Jumlah emisi karbon :Jumlah emisi karbon := 0,189 mg= 3,254 mgSehingga dengan penggunaan LPG terjadi penghematan dari aspek biaya dan besar emisi karbon dibandingkan dengan penggunaan minyak tanah.0. Banyak perusahaan yang mengalihkan sumber energinya dari memiliki genset sendiri menjadi berlangganan listrik PLN, betulkah lebih hemat?Terdapat 2 jenis bahan bakar genset, yaitu bensin dan solar. Untuk perusahaan dengan keperluan daya listrik dibawah 5000 watt dapat menggunakan genset berbahan bakar bensin, sedangkan pada perusahaan yang memiliki kebutuhan daya listrik 5000 watt-10000 watt dapat menggunakan genset berbahan bakar solar.Tarif daya listrik PLN : Rp 1.352,00 kWh.Tarif Bensin: Rp 7.400,00/literTarif Solar: Rp 6.900,00/literPerbandingan penggunaan daya listrik bersumber genset dengan daya listrik bersumber PLN pada konsumsi daya listrik selama 1 jam:Jika genset memiliki spesifikasi daya 1820kW, putaran 1500 RPM, frekuensi 50 Hz, pada load 100% akan mengonsumsi 488 liter bahan bakar (bensin atau solar)/jam.Jika menggunakan bensinx = Rp 3.611.200,00Jika menggunakan solarx = Rp 3.367.200,00Jika menggunakan daya listrik bersumber dari PLN1820 x Rp 1.352,00 kWh = Rp 2.460.640,00Sehingga disimpulkan lebih murah jika perusahaan menggunakan daya listrik dari PLN.

Tugas Tambahan (Optional):

1. Bandingkan harga Bensin dan Solar / satuan energi, mana yang lebih murah?

Tarif Bensin: Rp 13.000,00/literTarif Solar: Rp 10.750,00/literBesar Energi pada Solar & BensinSolar = 9240kkal/literBensin = 8190kkal/liter (untuk bensin mengandung 10500kkal/kg dengan densitas 0,78kg/liter).

Untuk solar, dibutuhkan pengeluaran sebesar Rp 10.750,00 untuk mendapatkan energi sebesar 9240kkal atau sekitar Rp 1,00 untuk mendapatkan 0,85953 kkal.Untuk bensin, dibutuhkan pengeluaan sebesar Rp 13.000,00 untuk mendapatkan energi sebesar 8190 kkal atau sekitar Rp 1,00 untuk mendapatkan 0,63 kkal.Sehingga disimpulkan lebih murah menggunakan bahan bakar solar daripada bensin.

1. Berapa efisiensi energi kendaraan bermotor?

Kendaraan yang diasumsikan adalah motor New-Honda-BladeEnergi Masuk1 liter bensin mengandung 8190kkalEnergi Keluar1 liter bensin dapat digunakan untuk menempuh jarak sejauh 20 km dalam waktu tempuh 30 menitDaya : 7,4 kW/8000rpmEnergi = Daya x Waktu=7,4 kW x 0,5 jam = 3,7 kWh = (3,7 x 860,4207) kkal = 3183,55 kkalMaka efisisensi mesin motor New-Honda-Blade = x 100% = 38,87 %

1. Berapa harga tiket pesawat apabila hanya untuk mengganti pembelian bahan bakar? Bandingkan dengan harga sesungguhnyaJawaban:Harga avtur sebesar Rp 9.580,00 per literUntuk pesawat dengan kapasitas penumpang 200 orang, pesawat mengonsumsi avtur sebesar 600 liter avtur/100km.Sehingga untuk setiap penerbangan jakarta-jogja dengan jarak 538 km, diperlukan 600 liter avtur x = 3228 liter avtur dengan pengeluaran biaya bahan bakar 3228 liter x Rp 9580,00/liter = Rp 30.924.240,00.Jadi, harga tiket pesawat jika hanya untuk mengganti pembelian bahan bakar adalah Rp Rp 30.924.240,00 : 200 penumpang = Rp 154.621,00/penumpang

DAFTAR PUSTAKADewi, Siti Nuraisyah, Arie Dwi Budiawat. 2014. Harga Avtur Turun. [ONLINE] : http://bisnis.news.viva.co.id/news/read/479219-pertamina--harga-avtur-turun [diakses pada: 2 November 2015, pkl. 09.00 WIB].Ministry of Health, K. o. (2012, Februari 19). National Campaign against Overweight and Obesity. [ONLINE] : Ministry of Health Portal: http://www.moh.gov.sa/en/HealthAwareness/Campaigns/badana/Pages/009.aspx [ diakses pada: 2 November 2015, pkl. 08.50 WIB]School, H. M. (2004, July). Calories Burned in 30 Minutes for People of Three Different Weights. [ONLINE] : Harvard Health Publications: http://www.health.harvard.edu/newsweek/Calories-burned-in-30-minutes-of-leisure-and-routine-activities.htm [diakses pada: 2 November, pkl. 08.30 WIB]