Kesetimbangan Energi

LAPORAN PRAKTIKUM

SATUAN OPERASI INDUSTRI

KESETIMBANGAN ENERGI

Oleh :

Nama                           : Daniel Olovan S

NPM                           : 240110090084

Hari, Tgl Praktikum    : Jumat, 25 Maret 2011

Asisten                        : Anggita Agustin

LABORATORIUM PASCA PANEN  DAN TEKNOLOGI PROSES

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2011

KESETIMBANGAN ENERGI

SOAL DAN PEMBAHASAN

  1. Kerjakan soal di bawah ini dengan benar :
    1. Berapa panas yang harus diberikan untuk memanaskan air dari 270C menjadi 600C pada tekanan 1 atm?
    2. Berapa panas yang dibutuhkan untuk memanaskan air dari 270C menjadi 1000C, kemudian diuapkan pada 1000C ?
    3. Hitung panas yang harus diberikan untuk menguapkan air pada suhu 1000C, tekanan 101,35 kPa!

Pembahasan :

a. Dik :          T1 = 270C

T2 = 600C

p = 1 atm

Dit :           Q = ?

Jawab :

Qs     = ∆H

= [H600-H270]

= 251,13 kJ/kg – 113,25 kJ/kg

= 137,88 kJ/kg

b.Dik: T1 = 270C

Dit : Q = ?

Jawab        :                        1000 C  (liquid)      Q laten   (vapour)

  • Q1          = ∆H

= [H1000– H270]

= 251,13 kJ/kg – 113,25 kJ/kg

= 137,88 kJ/kg

  • Q2          = ∆H

= [H1000 vapour – H1000liquid]

= 2676,1 kJ/kg – 419,04 kJ/kg

= 2257,06 kJ/kg

Maka Qtotal    = Q1 + Q2

= 137,88 kJ/kg + 2257,06 kJ/kg

= 2562,85 kJ/kg

c.Dik  : T1 = 1000C

p = 103,5 kPa

Dit  : Q = ?

Jawab           :

                                                                            Qlaten         = ∆H

= [H1000 vapour – H1000liquid]

= 2676,1 kJ/kg – 419,04 kJ/kg

= 2257,06 kJ/kg

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

pada suhu 1030C (1 atm) menjadi cairan dengan suhu 600C ?

b. Berapa panas yang dibuang pada kondensasi uap jenuh pada suhu 1030C

(1 atm)?

Pembahasan :

a.Dik :       T1 = 1030C

T2 = 600C

p = 1 atm

Dit          : Q total

Jawab   :

interpolasi antara H1000 vapour dan H1050 vapour , yaitu :

103 – 100           =                x – 2676,1

105 – 100                          2683,8 – 2676,1

3/5             =             (x – 2676,1)/7.7

5x – 13380,5       =                 23,1

5x      =             1340,36

x       =             2680,72

  • Q 1      = ∆H

= [H1030 vapour – H1000vapour]

= 2680,72 kJ/kg – 2676,1 kJ/kg

= 4,62 kJ/kg

  • Q 2       = ∆H

= [H1000 vapour – H1000liquid]

= 2676,1 kJ/kg – 419,04 kJ/kg

= 2257,06 kJ/kg

  • Q3           = ∆H

= [H1000 liquid– H600liquid]

= 419,04 kJ/kg – 251,13 kJ/kg

= 167,91 kJ/kg

Maka,   Q = QS1 + QL + QS2

                                                                             = 4,62 kJ/kg + 2257,06 kJ/kg + 167,91 kJ/kg

= 2429,59 kJ/kg

b.Dik          : T = 1030C                           p = 1 atm

Dit          : Q yang dibuang pada kondensasi uap jenuh?

Jawab   :

Maka, Qtotal      = QS + QL

= 4,62 kJ/kg + 2257,06 kJ/kg

= 2261,68 kJ/kg

  1. Sebanyak 345 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?

Pembahasan :

Dik          : m = 345 kg                                                        Q = 21300 kJ

T1 = 240C + 273 = 297 K                                 cp = 2,2 kJ/kg K

Dit          : T2 = ?

Jawab   :

Q             = m cp ∆T

Q             = m cp (T2 – T1)

21300 kJ               = (345 kg) (2,2 kJ/kg K) (T2K – 297 K)

21300                    = 759T2K – 225423

759T2K                    = 246723

T2                  = 325,06 K

= 325,06 K – 273 K = 52,060C

4.Minyak goreng mengalir pada heat exchanger dengan laju 1200 kg/jam pada suhu 500C 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/lb 0F dan 0,45 btu/lb 0F?

Pembahasan :

Dik :

Jenis

keterangan

   Minyak

Udara

Massa(kg/jam)

1200

?

T1 (0C) → K

50 → 323

200 → 473

T2 (0C) → K

100 → 373

125 → 398

∆T (0C) → K

50 → 50

75 → 75

cp (btu/lb0F)

0,45

29,1

Dit : m (kg/jam) ?

Jawab :

m cp ∆T                        =             m cp ∆T

(1200 kg/jam)(1,88kJ/kgK)(50K)                       =             (m)(121,813 kJ/kgK)(75K)

112800 kg/jam                             =             9135,975 m

m                                           =             12,347 kg/jam

5. Udara 32,30C digunakan sebagai media pengeringan dan dipanaskan dengan pemanas uap menjadi 65,50C 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!

Pembahasan :

Dik :       t udara1 : 32.2 0C

t udara 2 = 65.5 0C

m udara = 1000 kg/jam

t uap1 =148.9 0C →2730.2 kg/jam

t uap2 =137.8 → 2746.9 kg/jam

Cp udara = 121.85 kj/kg 0K

Dit :        m uap

Jawab :

Qudara                         = Quap

m cp ∆T                     = m ∆H

(1000 kg/jam)(121,813kJ/kgK)(33,3K)      = (m)(16,692kJ/kg)

405637,29 kg/jam                            = 16,692 m

m                                             = 243012,99 kg/jam

About Olovan

Ordinary people with extraordinary life

Posted on April 24, 2011, in Satuan Operasi Industri. Bookmark the permalink. Leave a comment.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: