WWC Pengolahan Data

27
 BAB III PENGOLAHAN DATA Pada percobaan ini terdiri dari kondisi aliran yakni laminar, transisi dan turbulen. Setiap percobaan tersebut dilakukan pengolahan data yang sama. Adapun pengolahan data dilakukan dengan 2 cara yakni dengan Twet dari percobaan dan Twet yang didapat dari Psychrometric Chart. Adapun kondisi operasi percobaan adalah sebagai berikut: Parameter Kondisi Diameter kolom 2 cm Panjang kolom 142 cm Kelembaban udara kering 64% fluida manometer 0,766 gram/cm 3   air 1 gram/cm 3  3.1 Aliran Laminer Laju aliran air = 12,5 cm 3  /detik, Re = 3 18,309 h (cm) T in dry ( o C) T out dry ( o C) T out wet ( o C) %H 1 25 28.1 26.9 52 2 25 28.1 26.5 53 3 25 27.9 26.5 58 4 25 27.9 26.5 61 5 25 27.9 26.5 64 Contoh pengolahan data untuk Twet yang didapat dari percobaan : Data yang digunakan sebagai contoh adalah data percobaan 1 dengan h = 1cm, pengolahan data dilakukan dalam beberapa tahap yakni :  Tahap 1 : Mencari T bulk dan T int      

Transcript of WWC Pengolahan Data

Page 1: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 1/27

BAB III

PENGOLAHAN DATA

Pada percobaan ini terdiri dari kondisi aliran yakni laminar, transisi dan turbulen. Setiap

percobaan tersebut dilakukan pengolahan data yang sama. Adapun pengolahan data dilakukan

dengan 2 cara yakni dengan Twet dari percobaan dan Twet yang didapat dari Psychrometric

Chart. Adapun kondisi operasi percobaan adalah sebagai berikut:

Parameter Kondisi

Diameter kolom 2 cm

Panjang kolom 142 cm

Kelembaban udara kering 64%

fluida manometer 0,766 gram/cm3 

air 1 gram/cm3 

3.1 Aliran Laminer

Laju aliran air = 12,5 cm3 /detik, Re = 318,309

∆h (cm) T in dry (oC) T out dry

(oC)

T out wet

(oC)

%H

1 25 28.1 26.9 52

2 25 28.1 26.5 53

3 25 27.9 26.5 58

4 25 27.9 26.5 61

5 25 27.9 26.5 64

Contoh pengolahan data untuk Twet yang didapat dari percobaan :

Data yang digunakan sebagai contoh adalah data percobaan 1 dengan h = 1cm, pengolahan data

dilakukan dalam beberapa tahap yakni :

  Tahap 1 : Mencari T bulk dan T int    

⁄  

Page 2: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 2/27

  Tahap 2 : Menghitung kelembaban absolut aliran udara masuk (H in), kelembaban absolut 

aliran udara keluar (H out ) dan kelembaban absolut aliran udara pada suhu interface (H int ).

 Dengan menggunakan program “ Psychrometric Calculation”   milik SugarTech

(http://www.sugartech.co.za/psychro/index.php ). 

Gambar 1- contoh penggunaan Psychrometric Calculations (http://www.sugartech.co.za/psychro/index.php) 

o  Diperoleh Hin = 0.012705 kg/m3, Hout= 0.022045 kg/m

3dan Hint= 0.022635 kg/m

3.

  Tahap 3 : Menghitung fraksi mol uap air (yin , yout  , yint )

o  Persamaan yang digunakan:

⁄ ⁄ ⁄ 

o  Dengan H digunakan masing masing(Hin ,Hout dan Hint),MA = 18 kg/mol dan MB = 29

kg/mol

o  Didapatkan: yin = 0,020059, yout = 0,034299 , yint = 0,035184

  Tahap 4 : Menghitung tekanan parsial (Pin , Pout  , Pint )

o  Persamaan yang digunakan:

 

[ ] 

o  Dengan ∆h dari percobaan, didapatkan :

Pin = 2033,942 ; Pout = 3477,896 ; Pint = 3567,702

Page 3: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 3/27

  Tahap 5 : Menghitung densitas udara,    udara 

o  Persamaan yang digunakan :

 

 

  Tahap 6 : Menentukan laju alir volume udara (Q) dalam m3 /detik.

o  Laju alir udara ditentukan dari grafik pada modul WWC di buku panduan praktikum

POT. 

o  Dengan menarik garis ke atas untuk setiap h, maka dapat diperoleh laju alir udara

(Liter/detik) di sumbu  y yaitu untuk h = 1cm, maka laju alir volume udara sebesar

1,375 L/detik. Kemudian hasil dikonversi menjadi m3 /detik yakni 0,001375 m3 /detik. 

  Tahap 7 : Menghitung laju alir massa udara (G) dalam kg mol/detik 

o  Persamaan yang digunakan:

 

Maka,

⁄    Tahap 8 : Menghitung koefisien perpindahan massa (k G)

o  Persamaan yang digunakan:

  ( ) ( ) 

Maka,

()

  ⁄  

Page 4: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 4/27

 

  Tahap 9 : Menghitung laju udara, v

o  Persamaan yang digunakan:

 A

Q

v  

o  Maka didapatkan v = 0,700281 m/s

  Tahap 10 : Perhitungan viskositas (µ) dalam kg/m detik 

o  Persamaan yang digunakan (http://www.lmnoeng.com/Flow/GasViscosity.htm ) :

( ) 

o  µ 0 = 0,01287 cp, T0 =524,07 R, C = 120 , a=0,555T0+C, b=0,555Tin dry +Co  Maka didapatkan,

 

o  Konversi menjadi 1,8625x10-5 kg/m detik 

  Tahap 11 :Menghitung difusifitas air di udara, D AB 

5.0

5.2

5.0334.2

.

int4 11...

.1064.3

 B A

CBCA

CBCA

CBCA

 AB M  M 

T T P

PP

T T 

T  x D

 

o  dengan:

TCA = temperatur kritis air = 647.35 K

TCB = temperatur kritis udara = 132.45 K

PCA = tekanan kritis air = 218.29 atmPCB = tekanan kritis udara = 37.2465 atm

Pt = tekanan total (atm)

Dengan memasukkan nilai-nilai di atas, diperoleh:

DAB = 0,262971 cm2 /detik 

Page 5: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 5/27

  Tahap 12 : Perhitungan bilangan Reynold 

o  Re =  

   d .v. 

o  Untuk tahap ini perhitungan Re dilakukan dengan perubahan densitas, viskositas dan

kecepatan udara selama percobaan 

 

  Tahap 13 : Menghitung P BM  

o  Persamaan yang digunakan:

 

o  Dimana: PBL = (Pt  – Pout) dan PBi = (Pt  – Pin)

o  Maka didapatkan, PBM = 98642,39 Pa

Maka berdasarkan contoh pengolahan data dari tahap 1 hingga tahap 13, diperoleh tabel lengkap

pengolahan data berikut:

dH

(cm)

T in dry

(oC)

T out dry

(oC)

T out wet

(oC)

%H T bulk T int H in H out

1 25 28.1 26.9 52 26.55 26.72462 0.012705 0.022045

2 25 28.1 26.5 53 26.55 26.52499 0.012705 0.021331

3 25 27.9 26.5 58 26.45 26.47499 0.012705 0.021417

4 25 27.9 26.5 61 26.45 26.47499 0.012705 0.021417

5 25 27.9 26.5 64 26.45 26.47499 0.012705 0.021417

H int y in y out y int Pt (Pa) P in P out P int

0.022635 0.020059 0.034299 0.035184 101400.1 2033.942 3477.896 3567.702

0.022006 0.020059 0.033225 0.03424 101475.1 2035.448 3371.49 3474.525

0.022027 0.020059 0.033354 0.034272 101550.2 2036.953 3387.133 3480.299

0.022027 0.020059 0.033354 0.034272 101625.3 2038.459 3389.637 3482.872

0.022027 0.020059 0.033354 0.034272 101700.3 2039.965 3392.141 3485.445

Page 6: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 6/27

rho u

(kg/m3)

Q udara

(L/s)

Q udara

(m3/s)

G (kg

mol/s)

kg (kg

mol/(Pa.m2.s)

v udara

(m/s)

1.186888604 1.375 0.001375 5.6275E-05 7.28055E-09 0.70028175

1.187767275 1.88 0.00188 7.7E-05 9.24017E-09 0.957476138

1.188645947 2.25 0.00225 9.2223E-05 1.14955E-08 1.14591559

1.189524618 2.55 0.00255 0.0001046 1.30282E-08 1.2987043361.19040329 2.75 0.00275 0.00011288 1.405E-08 1.400563499

Dab (cm2/s) Re  miu (cp) miu

(kg/m.s)

PBM

(Pa)

0.262971207 2231.294 0.018625 1.8625E-05 98642.39

0.262776669 3053.046 0.018625 1.8625E-05 98770.16

0.262377869 3656.614 0.018625 1.8625E-05 98836.62

0.262184057 4147.226 0.018625 1.8625E-05 98909.69

0.261990531 4475.802 0.018625 1.8625E-05 98982.75

Tahap 14 : Menghitung harga K, a, b dalam hubungan antara Sh, Re dan Sc.  

  Menghitung bilangan Sherwood (Sh)

o  Persamaan yang digunakan:

 ABt 

 BM G

 DP

d T  RPk Sh

.

....int

 

Dengan memasukkan data-data yang didapat, maka dapat dihasilkan bilangan Sh selama aliran

laminar.

  Menghitung bilangan Schmidt (Sc)

o  Persamaan yang digunakan:

Sc =  AB D.  

 

 

Dengan memasukkan data-data yang didapat, maka dapat dihasilkan bilangan Sh selama aliran

laminar.

Sc  Sh 0.59673  33.55707

0.59673  42.61595

0.597195  53.08559

0.597195  60.20815

0.597195  64.97832

Page 7: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 7/27

Sesuai dengan persamaan :  

Dapat dilihat pada tabel di atas bahwa nilai Sc hampir sama, oleh karena itu nilai Sc tersebut

dianggap konstan. Untuk nilai K dan Sc yang konstan:

misal: K.Scb = p   

Persamaan di atas dapat disederhanakan menjadi : y = b + ax

Dengan y = log(Sh)

b = log(p)

x = log(Re)

log Sh log Re

1.525784053 3.348556744

1.629572136 3.484733291

1.724976688 3.563079118

1.779655271 3.617757701

1.812768468 3.650870898

Kemudian dilakukan plot log Sh vs Log Re, didapatkan grafik berikut :

Didapatkan persamaan garis ; y=0,965x-1,717

Maka: a = 0,965

Karena intercept = log p = log (K Scb), dengan b=0,33 (literatur)

Maka : K = 0,022744

y = 0.9656x - 1.7171

R² = 0.9917

1.5

1.55

1.6

1.65

1.7

1.75

1.8

1.85

3.3 3.35 3.4 3.45 3.5 3.55 3.6 3.65 3.7

    l   o   g   S    h

log Re

Page 8: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 8/27

Pengolahan data untuk Twet didapat dari Psychrometric Chart

Terdapat sedikit perbedaan dalam penentuan Twet out, Twet out didapatkan dari psychrometric

chart, dalam hal ini kami menggunakan psychrometric calculation

(http://www.sugartech.co.za/psychro/index.php ) dengan menginput Tdry dan relative humidity,

untuk mendapatkan Twet out :

Maka didapatkan hasil berikut :

dH

(cm)

T in dry

(oC)

T out dry

(oC)

T out wet

(oC)

%H

1 25 28.1 20.71368031 52

2 25 28.1 20.8904424 53

3 25 27.9 21.5855211 58

4 25 27.9 22.08989705 615 25 27.9 22.5849674 64

Kemudian selanjutnya dilakukan tahap pengolahan data yang sama persis yakni dari tahap 1

hingga tahap 14, hasil yang didapat adalah sebagai berikut :

T bulk T int H in H out H int y in y out y int Pt (Pa)

26.55 23.51123 0.014775 0.012386 0.013959 0.023251 0.019565 0.021995 101400.1

26.55 23.60726 0.012705 0.012629 0.014212 0.020059 0.019941 0.022385 101475.1

26.45 23.93543 0.0135 0.013683 0.015154 0.021287 0.021569 0.023833 101550.2

26.45 24.20453 0.0129 0.014407 0.015822 0.02036 0.022685 0.024857 101625.3

26.45 24.46662 0.0129 0.015132 0.016446 0.02036 0.023799 0.025812 101700.3

P in P out P int rho u

(kg/m3)

Q udara

(L/s)

Q udara

(m3/s)

G (kg

mol/s)

2357.623 1983.872 2230.279 1.186888604 1.375 0.001375 5.6275E-05

2035.448 2023.515 2271.477 1.187767275 1.88 0.00188 7.7E-05

Page 9: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 9/27

2161.7 2190.371 2420.236 1.188645947 2.25 0.00225 9.2223E-05

2069.109 2305.342 2526.136 1.189524618 2.55 0.00255 0.0001046

2070.637 2420.379 2625.13 1.19040329 2.75 0.00275 0.00011288

kg (kgmol/(Pa.m2.s) v udara(m/s) Dab (cm2/s) Re miu (cp) miu(kg/m.s) PBM(Pa)

-4.92527E-10 0.70028175 0.262971207 2231.294 0.018625 1.8625E-05 99391.16

-1.52237E-10 0.957476138 0.262776669 3053.046 0.018625 1.8625E-05 99445.65

2.02099E-09 1.14591559 0.262377869 3656.614 0.018625 1.8625E-05 99436.52

3.64826E-09 1.298704336 0.262184057 4147.226 0.018625 1.8625E-05 99453.31

5.22191E-09 1.400563499 0.261990531 4475.802 0.018625 1.8625E-05 99470.05

Sc PBM

(Pa)

Sh log Sh log Re

0.59673 99391.16 -2.26283 - 3.3485567440.59673 99445.65 -0.70004 - 3.484733291

0.597195 99436.52 9.30989 0.968944563 3.563079118

0.597195 99453.31 16.82415 1.225933022 3.617757701

0.597195 99470.05 24.10636 1.382131656 3.650870898

Grafik log Re vs log Sh

Didapatkan persamaan garis ; y=4,7057x-42,25

Maka: a = 4,7057

Karena intercept = log p = log (K Scb), dengan b=0,33 (literatur)

Maka : K = 1,88648x10-16 

y = 4.7058x - 15.798

R² = 1

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

3.54 3.56 3.58 3.6 3.62 3.64 3.66

    l   o   g   S    h

log Re

Page 10: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 10/27

3.2 Aliran Transisi

Laju aliran air = 36 cm3 /detik , Re = 916,732

dH (cm) T in dry (oC) T out dry

(oC)

T out wet

(oC)

%H

1 27.5 28.5 27.7 732 27 28.5 27.5 71

3 26 28.2 27.2 60

4 25.5 28.1 27.1 59

5 25.5 28 27 58

Contoh pengolahan data untuk Twet yang didapat dari percobaan :

Data yang digunakan sebagai contoh adalah data percobaan 1 dengan h = 1cm, pengolahan data

dilakukan dalam beberapa tahap yakni :

  Tahap 1 : Mencari T bulk dan T int  

 

⁄ ⁄  

  Tahap 2 : Menghitung kelembaban absolut aliran udara masuk (H in), kelembaban absolut 

aliran udara keluar (H out ) dan kelembaban absolut aliran udara pada suhu interface (H int ).

 Dengan menggunakan program “ Psychrometric Calculation”  milik SugarTech

(http://www.sugartech.co.za/psychro/index.php ). 

o  Diperoleh Hin = 0.014775 kg/m3, Hout= 0.02334 kg/m

3dan Hint= 0.023619 kg/m

3.

  Tahap 3 : Menghitung fraksi mol uap air (yin , yout  , yint )

o  Persamaan yang digunakan:

⁄ ⁄ ⁄  

o  Dengan H digunakan masing masing(Hin ,Hout dan Hint),MA = 18 kg/mol dan MB = 29

kg/mol

o  Didapatkan: yin = 0,023251, yout = 0,036241 , yint = 0,036658

Page 11: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 11/27

  Tahap 4 : Menghitung tekanan parsial (Pin , Pout  , Pint )

o  Persamaan yang digunakan:

 

[ ] 

o  Dengan ∆h dari percobaan, didapatkan :

Pin = 2033,2357,623942 ; Pout = 3674,769 ; Pint = 3717,113

  Tahap 5 : Menghitung densitas udara,    udara 

o  Persamaan yang digunakan :

 

 

  Tahap 6 : Menentukan laju alir volume udara (Q) dalam m3 /detik.

o  Laju alir udara ditentukan dari grafik pada modul WWC di buku panduan praktikum

POT. 

o  Dengan menarik garis ke atas untuk setiap h, maka dapat diperoleh laju alir udara

(Liter/detik) di sumbu  y yaitu untuk h = 1cm, maka laju alir volume udara sebesar

1,375 L/detik. Kemudian hasil dikonversi menjadi m3 /detik yakni 0,001375 m3 /detik. 

  Tahap 7 : Menghitung laju alir massa udara (G) dalam kg mol/detik 

o  Persamaan yang digunakan:

 

Maka,

 

  Tahap 8 : Menghitung koefisien perpindahan massa (k G)

o  Persamaan yang digunakan:

  ( ) ( ) 

Maka,

Page 12: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 12/27

  ⁄  

  Tahap 9 : Menghitung laju udara, v

o  Persamaan yang digunakan:

 A

Qv  

o  Maka didapatkan v = 0,700281 m/s

  Tahap 10 : Perhitungan viskositas (µ) dalam kg/m detik 

o  Persamaan yang digunakan (http://www.lmnoeng.com/Flow/GasViscosity.htm ) :

( ) 

o  µ 0 = 0,01287 cp, T0 =524,07 R, C = 120 , a=0,555T0+C, b=0,555Tin dry +C

o  Maka didapatkan,  

o  Konversi menjadi 1,8748x10-5

kg/m detik 

  Tahap 11 :Menghitung difusifitas air di udara, D AB 

5.0

5.2

5.0334.2

.

int4 11...

.1064.3

 B A

CBCA

CBCA

CBCA

 AB M  M 

T T P

PP

T T 

T  x D

 

o  dengan:

TCA = temperatur kritis air = 647.35 K

TCB = temperatur kritis udara = 132.45 K

PCA = tekanan kritis air = 218.29 atm

PCB = tekanan kritis udara = 37.2465 atm

Pt = tekanan total (atm)

Dengan memasukkan nilai-nilai di atas, diperoleh:

DAB = 0,2659518 cm2 /detik 

  Tahap 12 : Perhitungan bilangan Reynold 

Page 13: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 13/27

o  Re =  

   d .v. 

o  Untuk tahap ini perhitungan Re dilakukan dengan perubahan densitas, viskositas dan

kecepatan udara selama percobaan 

 

  Tahap 13 : Menghitung P BM  

o  Persamaan yang digunakan:

 

o  Dimana: PBL = (Pt  – Pout) dan PBi = (Pt  – Pin)

o  Maka didapatkan, PBM = 98382,39 Pa

Maka berdasarkan contoh pengolahan data dari tahap 1 hingga tahap 13, diperoleh tabel lengkap

pengolahan data berikut:

dH (cm) T in dry (oC) T out dry

(oC)

T out wet

(oC)

%H T bulk T int H in H out

1 27.5 28.5 27.7 73 28 27.84973 0.014775 0.0233

2 27 28.5 27.5 71 27.75 27.62481 0.012705 0.02296

3 26 28.2 27.2 60 27.1 27.14997 0.0135 0.022544 25.5 28.1 27.1 59 26.8 26.94972 0.0129 0.02440

5 25.5 28 27 58 26.75 26.87481 0.0129 0.02226

H int y in y out y int Pt (Pa) P in P out P int

0.023619 0.023251 0.036241 0.036658 101400.1 2357.623 3674.796 3717.113

0.023344 0.020059 0.035684 0.036247 101475.1 2035.448 3620.995 3678.124

0.022997 0.021287 0.035051 0.035727 101550.2 2161.7 3559.428 3628.085

0.0299 0.02036 0.037835 0.045958 101625.3 2069.109 3844.956 4670.526

0.022752 0.02036 0.034635 0.03536 101700.3 2070.637 3522.411 3596.109

rho u

(kg/m3)

Q udara

(L/s)

Q udara

(m3/s)

G (kg

mol/s)

kg (kg

mol/(Pa.m2.s)

v udara

(m/s)

1.177014323 1.375 0.001375 5.6275E-05 8.92682E-09 0.70028175

1.179848827 1.88 0.00188 7.7E-05 1.17992E-08 0.957476138

Page 14: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 14/27

1.184670542 2.25 0.00225 9.2223E-05 1.28664E-08 1.14591559

1.187532115 2.55 0.00255 0.0001046 5.46407E-09 1.298704336

1.188409315 2.75 0.00275 0.00011288 1.55553E-08 1.400563499

Dab (cm2/s) Re miu (cp) miu(kg/m.s) PBM(Pa)

0.265951839 2198.261 0.018748 1.87476E-

05

98382.39

0.265240206 3016.799 0.018723 1.87231E-

05

98644.79

0.263709076 3634.803 0.018674 1.86741E-

05

98687.99

0.262899853 4134.827 0.01865 1.86495E-

05

98665.58

0.26260355 4462.421 0.01865 1.86495E-

05

98902.04

Tahap 14 : Menghitung harga K, a, b dalam hubungan antara Sh, Re dan Sc.  

  Menghitung bilangan Sherwood (Sh)

o  Persamaan yang digunakan:

 ABt 

 BM G

 DP

d T  RPk Sh

.

....int

 

Dengan memasukkan data-data yang didapat, maka dapat dihasilkan bilangan Sh selama aliran

laminar.

  Menghitung bilangan Schmidt (Sc)

o  Persamaan yang digunakan:

Sc =  AB D.  

 

 

Dengan memasukkan data-data yang didapat, maka dapat dihasilkan bilangan Sh selama aliran

laminar.

Sc Sh0.598909 40.7289

0.598291 54.0423

0.597746 59.16091

0.597355 25.16045

0.597588 71.8095

Page 15: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 15/27

Sesuai dengan persamaan :  

Dapat dilihat pada tabel di atas bahwa nilai Sc hampir sama, oleh karena itu nilai Sc tersebut

dianggap konstan. Untuk nilai K dan Sc yang konstan:

misal: K.Scb = p   

Persamaan di atas dapat disederhanakan menjadi : y = b + ax

Dengan y = log(Sh)

b = log(p)

x = log(Re)

log Sh log Re

1.609902688 3.342079

1.732733849 3.479546

1.772034834 3.560481

1.856181928 3.649571

Kemudian dilakukan plot log Sh vs Log Re, didapatkan grafik berikut :

Didapatkan persamaan garis ; y=0,780x-0,996

Maka: a = 0,780

Karena intercept = log p = log (K Scb), dengan b=0,33 (literatur)

Maka : K = 0,119594

y = 0.7807x - 0.996

R² = 0.9903

1.55

1.6

1.65

1.7

1.75

1.8

1.85

1.9

3.3 3.35 3.4 3.45 3.5 3.55 3.6 3.65 3.7

    l   o   g   S    h

log Re

Page 16: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 16/27

Pengolahan data untuk Twet didapat dari Psychrometric Chart

Terdapat sedikit perbedaan dalam penentuan Twet out, Twet out didapatkan dari psychrometric

chart, dalam hal ini kami menggunakan psychrometric calculation

(http://www.sugartech.co.za/psychro/index.php ) dengan menginput Tdry dan relative humidity,

untuk mendapatkan Twet out :

Maka didapatkan hasil berikut :

dH (cm) T in dry (oC) T out dry

(oC)

T out wet

(oC)

%H

1 27.5 28.5 24.56815274 73

2 27 28.5 24.25209633 71

3 26 28.2 22.18289383 60

4 25.5 28.1 21.92721576 59

5 25.5 28 21.67134028 58

Kemudian selanjutnya dilakukan tahap pengolahan data yang sama persis yakni dari tahap 1

hingga tahap 14, hasil yang didapat adalah sebagai berikut :

T bulk T int H in H out H int y in y out y int Pt (Pa)

28 26.24669 0.014775 0.017953 0.018842 0.023251 0.028111 0.029462 101400.1

27.75 25.96179 0.012705 0.017447 0.018451 0.020059 0.027341 0.028868 101475.1

27.1 24.55946 0.0135 0.014421 0.015859 0.021287 0.022706 0.024914 101550.2

26.8 24.28218 0.0129 0.014091 0.015601 0.02036 0.022198 0.024519 101625.3

26.75 24.12163 0.0129 0.013764 0.015297 0.02036 0.021694 0.024052 101700.3

P in P out P int rho u

(kg/m3)

Q udara

(L/s)

Q udara

(m3/s)

G (kg

mol/s)

2357.623 2850.476 2987.468 1.177014323 1.375 0.001375 5.6275E-05

2035.448 2774.385 2929.43 1.179848827 1.88 0.00188 7.7E-05

2161.7 2305.78 2530.026 1.184670542 2.25 0.00225 9.2223E-05

2069.109 2255.9 2491.716 1.187532115 2.55 0.00255 0.0001046

2070.637 2206.313 2446.136 1.188409315 2.75 0.00275 0.00011288

kg (kgmol/(Pa.m2.s)

v udara(m/s)

Dab (cm2/s) Re miu (cp) miu(kg/m.s)

PBM(Pa)

3.89817E-09 0.70028175 0.265951839 2198.261 0.018748 1.87476E-

05

98795.81

6.1111E-09 0.957476138 0.265240206 3016.799 0.018723 1.87231E-

05

99069.76

2.06592E-09 1.14591559 0.263709076 3634.803 0.018674 1.86741E-

05

99316.45

Page 17: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 17/27

2.75072E-09 1.298704336 0.262899853 4134.827 0.01865 1.86495E-

05

99462.74

2.27914E-09 1.400563499 0.26260355 4462.421 0.01865 1.86495E-

05

99561.85

Sc Sh log Sh log Re

0.598909 17.76507 1.249567024 3.342079189

0.598291 27.95484 1.446457046 3.479546435

0.597746 9.477259 0.976682768 3.56048086

0.597355 12.65502 1.102262953 3.61645736

0.597588 10.49434 1.020955058 3.649570557

Grafik log Re vs log Sh

Didapatkan persamaan garis ; y=-0,965x+4,568

Maka: a = -0,965

Karena intercept = log p = log (K Scb), dengan b=0,33 (literatur)

Maka : K = 43843,50164

3.2 Aliran Turbulen

Laju aliran air = 162,886 cm3 /detik , Re = 4147,873

Contoh pengolahan data untuk Twet yang didapat dari percobaan :

dH (cm) T in dry (oC) T out dry

(oC)

T out wet

(oC)

%H

1 27.5 28.5 28.1 69

y = -0.9658x + 4.5682

R² = 0.386

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

3.3 3.35 3.4 3.45 3.5 3.55 3.6 3.65 3.7

    l   o   g   S    h

log Re

Page 18: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 18/27

2 25.5 28.5 28.1 67

3 24.2 28.4 28.1 62

4 24.1 28.4 28.1 60

5 24 28.5 28.1 60

Data yang digunakan sebagai contoh adalah data percobaan 1 dengan h = 1cm, pengolahan data

dilakukan dalam beberapa tahap yakni :

  Tahap 1 : Mencari T bulk dan T int  

 

⁄  

  Tahap 2 : Menghitung kelembaban absolut aliran udara masuk (H in), kelembaban absolut 

aliran udara keluar (H out ) dan kelembaban absolut aliran udara pada suhu interface (H int ).

 Dengan menggunakan program “ Psychrometric Calculation”  milik SugarTech

(http://www.sugartech.co.za/psychro/index.php ). 

o  Diperoleh Hin = 0.014775 kg/m3, Hout= 0.024092 kg/m3 dan Hint= 0.024286 kg/m3.

  Tahap 3 : Menghitung fraksi mol uap air (yin , yout  , yint )

o  Persamaan yang digunakan:

⁄ ⁄ ⁄  

o  Dengan H digunakan masing masing(Hin ,Hout dan Hint),MA = 18 kg/mol dan MB = 29

kg/mol

o  Didapatkan: yin = 0,023251, yout = 0,037365 , yint = 0,037654

  Tahap 4 : Menghitung tekanan parsial (Pin , Pout  , Pint )

o  Persamaan yang digunakan:

 

[ ] 

Page 19: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 19/27

o  Dengan ∆h dari percobaan, didapatkan :

Pin = 2357,623 ; Pout = 3788,722 ; Pint = 3818,132

  Tahap 5 : Menghitung densitas udara,    udara 

o  Persamaan yang digunakan :

 

 

  Tahap 6 : Menentukan laju alir volume udara (Q) dalam m3 /detik.

o  Laju alir udara ditentukan dari grafik pada modul WWC di buku panduan praktikum

POT. 

o  Dengan menarik garis ke atas untuk setiap h, maka dapat diperoleh laju alir udara

(Liter/detik) di sumbu  y yaitu untuk h = 1cm, maka laju alir volume udara sebesar

1,375 L/detik. Kemudian hasil dikonversi menjadi m3 /detik yakni 0,001375 m

3 /detik. 

  Tahap 7 : Menghitung laju alir massa udara (G) dalam kg mol/detik 

o  Persamaan yang digunakan:

 

Maka,    Tahap 8 : Menghitung koefisien perpindahan massa (k G)

o  Persamaan yang digunakan:

  ( ) ( ) 

Maka,

  ⁄  

  Tahap 9 : Menghitung laju udara, v

o  Persamaan yang digunakan:

Page 20: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 20/27

 A

Qv  

o  Maka didapatkan v = 0,700281 m/s

  Tahap 10 : Perhitungan viskositas (µ) dalam kg/m detik 

o  Persamaan yang digunakan (http://www.lmnoeng.com/Flow/GasViscosity.htm ) :

( ) 

o  µ 0 = 0,01287 cp, T0 =524,07 R, C = 120 , a=0,555T0+C, b=0,555Tin dry +C

o  Maka didapatkan,  

o  Konversi menjadi 1,8748x10-5

kg/m detik 

  Tahap 11 :Menghitung difusifitas air di udara, D AB 

5.0

5.2

5.0334.2

.

int4 11...

.1064.3

 B A

CBCA

CBCA

CBCA

 AB M  M 

T T P

PP

T T 

T  x D

 

o  dengan:

TCA = temperatur kritis air = 647.35 K

TCB = temperatur kritis udara = 132.45 K

PCA = tekanan kritis air = 218.29 atm

PCB = tekanan kritis udara = 37.2465 atm

Pt = tekanan total (atm)

Dengan memasukkan nilai-nilai di atas, diperoleh:

DAB = 0,2659518 cm2 /detik 

  Tahap 12 : Perhitungan bilangan Reynold 

o  Re =  

   d .v. 

o  Untuk tahap ini perhitungan Re dilakukan dengan perubahan densitas, viskositas dan

kecepatan udara selama percobaan  

Page 21: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 21/27

 

  Tahap 13 : Menghitung P BM  

o  Persamaan yang digunakan:

 

o  Dimana: PBL = (Pt  – Pout) dan PBi = (Pt  – Pin)

o  Maka didapatkan, PBM = 98325,13 Pa

Maka berdasarkan contoh pengolahan data dari tahap 1 hingga tahap 13, diperoleh tabel lengkap

pengolahan data berikut:

dH (cm) T in dry (oC) T out dry

(oC)

T out wet

(oC)

%H T bulk T int H in H out

1 27.5 28.5 28.1 69 28 28.04997 0.014775 0.02409

2 25.5 28.5 28.1 67 27 27.54634 0.0129 0.02409

3 24.2 28.4 28.1 62 26.3 27.19007 0.0121 0.02413

4 24.1 28.4 28.1 60 26.25 27.1645 0.012027 0.02413

5 24 28.5 28.1 60 26.25 27.1645 0.011953 0.02409

H int y in y out y int Pt (Pa) P in P out P int

0.024286 0.023251 0.037365 0.037654 101400.1 2357.623 3788.772 3818.132

0.024503 0.02036 0.037365 0.037978 101475.1 2066.052 3791.577 3853.803

0.024657 0.019122 0.037429 0.038207 101550.2 1941.81 3800.9 3879.966

0.024668 0.019009 0.037429 0.038224 101625.3 1931.745 3803.71 3884.501

0.024668 0.018894 0.037365 0.038224 101700.3 1921.502 3799.991 3887.37

rho u

(kg/m3)

Q udara

(L/s)

Q udara

(m3/s)

G (kg

mol/s)

kg (kg

mol/(Pa.m2.s)

v udara

(m/s)

1.177014323 1.375 0.001375 5.6275E-05 1.00635E-08 0.70028175

1.185777715 1.88 0.00188 7.7E-05 1.18125E-08 0.957476138

1.191845532 2.25 0.00225 9.2223E-05 1.34631E-08 1.14591559

1.193128025 2.55 0.00255 0.0001046 1.51903E-08 1.2987043361.194411382 2.75 0.00275 0.00011288 1.60105E-08 1.400563499

Dab (cm2/s) Re miu (cp) miu

(kg/m.s)

PBM

(Pa)

0.265951839 2198.261 0.018748 1.87476E-

05

98325.13

Page 22: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 22/27

0.263698956 3043.918 0.01865 1.86495E-

05

98543.8

0.262071214 3674.216 0.018586 1.85857E-

05

98675.93

0.261775531 4169.697 0.018581 1.85807E-

05

98754.59

0.261582307 4502.761 0.018576 1.85758E-

05

98836.62

Tahap 14 : Menghitung harga K, a, b dalam hubungan antara Sh, Re dan Sc.  

  Menghitung bilangan Sherwood (Sh)

o  Persamaan yang digunakan:

 ABt 

 BM G

 DP

d T  RPk Sh

.

....int

 

Dengan memasukkan data-data yang didapat, maka dapat dihasilkan bilangan Sh selama aliran

laminar.

  Menghitung bilangan Schmidt (Sc)

o  Persamaan yang digunakan:

Sc =  AB D.  

 

 

Dengan memasukkan data-data yang didapat, maka dapat dihasilkan bilangan Sh selama aliran

laminar.

Sc PBM

(Pa)

Sh

0.598909 98325.13 45.91878

0.596426 98543.8 54.34916

0.59503 98675.93 62.29183

0.594904 98754.59 70.36116

0.594546 98836.62 74.22176

Sesuai dengan persamaan :

 

Dapat dilihat pada tabel di atas bahwa nilai Sc hampir sama, oleh karena itu nilai Sc tersebut

dianggap konstan. Untuk nilai K dan Sc yang konstan:

misal: K.Scb = p   

Page 23: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 23/27

Persamaan di atas dapat disederhanakan menjadi : y = b + ax

Dengan y = log(Sh)

b = log(p)

x = log(Re)

log Sh log Re

1.661990382 3.342079189

1.735192812 3.48343295

1.794431121 3.565164727

1.847333009 3.620104451

1.870531273 3.653478886

Kemudian dilakukan plot log Sh vs Log Re, didapatkan grafik berikut :

Didapatkan persamaan garis ; y=0,676x-0,609

Maka: a = 0,676

Karena intercept = log p = log (K Scb), dengan b=0,33 (literatur)

Maka : K = 0,291866

Pengolahan data untuk Twet didapat dari Psychrometric Chart

Terdapat sedikit perbedaan dalam penentuan Twet out, Twet out didapatkan dari psychrometric

chart, dalam hal ini kami menggunakan psychrometric calculation

(http://www.sugartech.co.za/psychro/index.php ) dengan menginput Tdry dan relative humidity,

untuk mendapatkan Twet out :

y = 0.6768x - 0.609

R² = 0.9848

1.6

1.65

1.7

1.75

1.8

1.85

1.9

3.3 3.35 3.4 3.45 3.5 3.55 3.6 3.65 3.7

    l   o   g   S    h

log Re

Page 24: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 24/27

Maka didapatkan hasil berikut :

dH (cm) T in dry (oC) T out dry

(oC)

T out wet

(oC)

%H

1 27.5 28.5 23.93218235 69

2 25.5 28.5 23.60838468 67

3 24.2 28.4 22.69366566 62

4 24.1 28.4 22.3563078 60

5 24 28.5 22.44303954 60

Kemudian selanjutnya dilakukan tahap pengolahan data yang sama persis yakni dari tahap 1

hingga tahap 14, hasil yang didapat adalah sebagai berikut :

T bulk T int H in H out H int y in y out y int Pt (Pa)

28 25.9129 0.014775 0.016942 0.017961 0.023251 0.02657 0.028123 101400.1

27 25.26626 0.0129 0.016438 0.017725 0.02036 0.0258 0.027764 101475.1

26.3 24.45253 0.0121 0.015091 0.01665 0.019122 0.023736 0.026124 101550.2

26.25 24.25108 0.012027 0.014593 0.016245 0.019009 0.022971 0.025505 101625.3

26.25 24.29683 0.011953 0.01468 0.016355 0.018894 0.023105 0.025673 101700.3

P in P out P int rho u

(kg/m3)

Q udara

(L/s)

Q udara

(m3/s)

G (kg

mol/s)

2357.623 2694.22 2851.71 1.177014323 1.375 0.001375 5.6275E-05

2066.052 2618.075 2817.364 1.185777715 1.88 0.00188 7.7E-05

1941.81 2410.413 2652.92 1.191845532 2.25 0.00225 9.2223E-05

1931.745 2334.422 2591.95 1.193128025 2.55 0.00255 0.00010461921.502 2349.752 2610.977 1.194411382 2.75 0.00275 0.00011288

kg (kg

mol/(Pa.m2.s)

v udara

(m/s)

Dab (cm2/s) Re miu (cp) miu

(kg/m.s)

PBM

(Pa)

2.91837E-09 0.70028175 0.265951839 2198.261 0.018748 1.87476E-

05

98874.05

4.624E-09 0.957476138 0.263698956 3043.918 0.01865 1.86495E-

05

99132.82

4.47783E-09 1.14591559 0.262071214 3674.216 0.018586 1.85857E-

05

99373.91

4.43853E-09 1.298704336 0.261775531 4169.697 0.018581 1.85807E-

05

99492.05

4.93493E-09 1.400563499 0.261582307 4502.761 0.018576 1.85758E-

05

99564.56

Sc Sh log Sh log Re

0.598909 17.76507 1.249567024 3.342079189

Page 25: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 25/27

0.598291 27.95484 1.446457046 3.479546435

0.597746 9.477259 0.976682768 3.56048086

0.597355 12.65502 1.102262953 3.61645736

0.597588 10.49434 1.020955058 3.649570557

Grafik log Re vs log Sh

Didapatkan persamaan garis ; y=0,658x-1,040

Maka: a = 0,658

Karena intercept = log p = log (K Scb), dengan b=0,33 (literatur)

Maka : K = 0,108037

y = 0.6589x - 1.0406

R² = 0.7739

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

3.3 3.35 3.4 3.45 3.5 3.55 3.6 3.65 3.7

    l   o   g   S    h

log Re

Page 26: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 26/27

3.4 Grafik Hubungan Bilangan Sh dan Bilangan Re antara 3 aliran

3.4.a Dengan Metode Twet percobaan

3.4.b Dengan Metode Twet dari psychrometric Chart

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1000 2000 3000 4000 5000

   S    h

Re

Sh Eksperimen, Re air = 4147.873 Sh Model, Re air = 4147.873

Sh Eksperimen, Re air = 916.732 Sh Model, Re air = 916.732

Sh Eksperimen, Re air = 318.31 Sh Model, Re air = 318.31

-5

0

5

10

15

20

25

30

0 1000 2000 3000 4000 5000

   S    h

Re

Sh Eksperimen, Re air = 4147.873 Sh Model, Re air = 4147.873

Sh Eksperimen, Re air = 916.732 Sh Model, Re air = 916.732

Sh Eksperimen, Re air = 318.31 Sh Model, Re air = 318.31

Page 27: WWC Pengolahan Data

5/17/2018 WWC Pengolahan Data - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/wwc-pengolahan-data 27/27

3.5 Grafik Hubungan N dengan laju alir (v) untuk semua aliran

3.5.a Dengan Metode Twet Percobaan

3.5.b Dengan Metode Twet dari Psychrometric Chart

0

0.000002

0.000004

0.000006

0.000008

0.00001

0.000012

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

   N    (    k   g   m   o    l    /    (   m   2 .   s

    )    )

v (m/s)

Re air = 318.31 Re air = 916.732 Re air = 4147.887

0

1E-10

2E-10

3E-104E-10

5E-10

6E-10

7E-10

8E-10

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

   N    (    k   g   m   o    l    /    (   m   2 .   s

    )    )

v (m/s)

Re air = 318.31 Re air = 916.732 Re air = 4147.887