-->

Laporan Praktikum Neraca Energi



NERACA ENERGI
 PERCOBAAN VI
(Praktikum Dasar Teknik Proses)



 hvUYEcmYloCgauvmwlWuwliUMPsIQKIneEipbRuMhOI Laporan Praktikum Neraca Energi





Kelompok : 5

Agus Setiawan                       B1315002
Ayu Nurmalasari                  B1315012
Jamilah                                   B1315028
Muslimin Al Maarif              B1315045
Rizal Fahlupi                         B1315064





PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
POLITEKNIK NEGERI TANAH LAUT
PELAIHARI
2016
BAB I
PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang
Perpindahan panas dari suatu zat ke zat lain sering terjadi berulang-ulang dalam industri pangan. Seperti proses memasak, membakar, sterilisasi ataupun pendinginan termasuk ke dalam perpindahan panas. Pada kebanyakan pengerjaan, dibutuhkan pemasukan atau pengeluaran ka1or, untuk mencapai dan mempertahankan keadaan yang dibutuhkan sewaktu proses berlangsung. Namun tidak jarang perpindahan panas menjadi masalah, contohnya dalam penyimpanan es. Es akan segera cair sehabis beberapa waktu karena adanya perpindahan panas, baik itu secara konveksi, konduksi ataupun radiasi. Untuk mengatasi masalah menyerupai itu, dibuat sebuah alat yang sanggup memperlambat laju perpindahan panas dengan menggunakan bahan-bahan yang sanggup menahan panas menyerupai logam dan plastik (Earle,R.L, 1983).
Pindah panas yaitu suatu proses yang dinamis, yaitu panas dipindahkan secara impulsif dari satu kondisi ke kondisi lain yang suhunya lebih rendah. Kecepatan pindah panas ini akan bergantung pada perbedaan suhu antar kedua kondisi. Semakin besar perbedaan, maka semakin besar kecepatan pindah panasnya. Panas bergerak dari obyek panas ke obyek yang dingin, bertambah besar perbedaan kedua obyek, bertambah besar panas yang dipindahkan. Makin tipis dinding pengantara atau penyekat kedua obyek, makin baik proses pemindahan panas (Holman, JP, 1995).
Oleh alasannya yaitu itu, untuk lebih memahami proses pindah panas, terutama dalam proses pendinginan dan pemanasan uap. Maka dilakukanlah praktikum neraca energi ini.

1.2  Tujuan
Tujuan dari praktikum ini yaitu sebagai berikut :
a.       Mempelajari proses transfer massa dan transfer energi
b.      Menghitung panas reaksi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

Neraca massa atau panas suatu sistem proses dalam industri merupakan perhitungan kuantitatif dari semua bahan-bahan yang masuk, yang keluar, yang terakumulasi (tersimpan) dan yang terbuang dalam sistem itu. Perhitungan neraca dipakai untuk mencari variabel proses yang belum diketahui, menurut data variabel proses yang telah ditentukan/diketahui. Oleh alasannya yaitu itu, perlu disusun persamaan yang menghubungkan data variabel proses yang telah diketahui dengan variabel proses yang ingin dicari.
Perpindahan kalor dari suatu zat ke zat lain seringkali terjadi dalam industri proses. Pada kebanyakan proses dibutuhkan pemasukan atau pengeluaran kalor untuk mencapai dan mempertahankan keadaan yang dibutuhkan sewaktu proses berlangsung. Kondisi pertama yaitu mencapai keadaan yang dibutuhkan untuk pemrosesan, terjadi umpamanya bila pengerjaan harus berlangsung pada suhu tertentu dan suhu ini harus dicapai dengan jalan pemasukan atau pengeluaran kalor. Kondisi kedua yaitu mempertahankan keadaan yang dibutuhkan untuk operasi proses, terdapat pada pengerjaan eksoterm dan endoterm.
Penggunaan energi dalam bentuk kalor sangat banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari menyerupai memasak makanan, ruang pemanas atau pendingin dan lain-lain. Temperatur merupakan sifat sistem yang memilih apakah sistem berada dalam keadaan kesetimbangan dengan sistem lain.
Jika dua sistem dengan temperatur berbeda diletakkan dalam kontak termal, maka kedua sistem tersebut pada akibatnya akan mencapai temperatur yang sama. Jika dua sistem  dalam kesetimbangan termal dengan sistem  ketiga, maka berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain.
Ada beberapa hal mengenai perpindahan panas yaitu :
a.      Heat Exchanger
Heat exchanger yaitu adalah sistem yang efisien untuk menukarkan panas dari satu medium ke medium lainnya. Objek heat exchanger ini yaitu fluida, sehingga prosesnya mengalir. Kinerja heat exchanger sanggup dipengaruhi oleh penambahan dalam satu atau dua arah, yang akan meningkatkan luas permukaan dan sanggup saluran fatwa fluida atau menyebabkan turbulensi. Untuk efisiensi, heat exchanger dirancang untuk memaksimalkan luas permukaan dinding antara kedua cairan, dan meminimalkan resistensi terhadap fatwa fluida melalui exchanger tersebut. Suhu yang terdapat dalam fatwa heat exchanger disebut Log Mean Temperature.
b.      Perpindahan Panas Konduksi
Adalah suatu proses perpindahan energi panas dimana energi panas tersebut mengalir dari kawasan yang bersuhu lebih tinggi ke kawasan yang bersuhu lebih rendah dalam suatu medium padat atau fluida yang diam.
Persamaan umum laju konduksi dikenal dengan aturan Fourier (Fourier’s Law) [5] dirumuskan dengan :
Di mana :
Q  = laju pindah panas konduksi (Watt)
K  = koefisien pindah panas konduksi (W/mK)
A  = luas permukaan materi (m2)
dT = perubahan suhu (K)
dx = perubahan panjang materi (m)
Tanda negatif (-) menyatakan bahwa panas berpindah dari media bertemperatur tinggi ke media yang bertemperatur lebih rendah.
c.       Perpindahan Panas Konveksi
Perpindahan panas konveksi yaitu perpindahan panas yang terjadi dari permukaan media padat atau fluida yang membisu menuju fluida yang mengalir (begerak) atau sebaliknya, dimana diantara keduanya terdapat perbedaan temperature.
Persamaan perpindahan panas konveksi dikenal sebagai aturan Newton untuk pendinginan (Newton’s Law of Cooling) [5] yang dirumuskan dengan :

Di mana :
Q = laju pindah panas konveksi (Watt)
h  = koefisien pindah panas konveksi (W/m2K)
A = luas permukaan materi (m2)
∆T= perubahan suhu antara permukaan materi dan lingkungan (K)
d.      Destilasi
Destilasi (penyulingan) yaitu suatu metode pemisahan materi kimia menurut perbedaan kecepatan atau fasilitas menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, gabungan zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan.
Zat yang mempunyai titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal destilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.














BAB III
METODE
3.1  Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Senin tanggal 21 Maret 2016 pukul 09.00-10.00 WITA di Labolatoriun Pangan Teknologi Industri Pertanian Politeknik Negeri Tanah Laut.

3.2  Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
Alat yang dipakai dalam praktikum ini yaitu kompor, panci, gelas ukur dan pengaduk kaca.
3.2.2 Bahan
Bahan yang dipakai dalam praktikum ini yaitu es batu, NaOH, kalium iodida dan air.

3.3  Prosedur Kerja
1.      Menetukan neraca massa dan neraca energi
Ditimbang air dengan massa 100 gram dalam gelas ukur, diukur temperaturnya kemudian dimasukkan es kerikil dengan berat tertentu, ditimbang gabungan air dan es tersebut, diukur temperaturnya. Dihitung panas gabungan tersebut.
2.      Menghitung panas pelarutan
1)      Ditimbang garam 2 gram dilarutkan dalam 100 mL air, diukur temperaturnya. Dipanaskan larutan tersebut selama 3 menit diukur temperaturnya dan dihitung panas pelarutannya.
2)      Ditimbang 5 gram Natrium Hidroksida (NaOH), dimasukkan dalam air hingga volume 50 mL, dihitung panas pelarutan larutan tersebut.


           
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1  Hasil
Tabel 1. Data hasil pengamatan
No.
Jenis larutan
Massa (g)
Temperatur (°C)
Cp (Kapasitas panas)
(J/Kg. °C)
Panas
(J)
Awal
Akhir
Awal
Akhir
1.
Air + Es batu
100,12
172,49
30
9
4.200
15.213,62
2.
Air + Garam
100,10
115,79
30
49
500
1.210,01
3.
Air + NaOH
50,4
52,71
30
49
3.330
3334,96

4.2  Pembahasan
Neraca energi yaitu cabang keilmuan yang mempelajari kesetimbangan energi dalam sebuah sistem. Dalam praktikum ini kami melaksanakan percobaan perihal neraca energi. Bahan yang kami gunakan yakni mencakup air, garam, es kerikil dan NaOH. Percobaan pertama yang kami lakukan yaitu menetukan neraca massa dan neraca energi. Petama-tama ditimbang air dengan massa 100,12 gram dalam gelas ukur, diukur temperaturnya yaitu sebesar 30°C. Kemudian dimasukkan es kerikil dengan berat tertentu, ditimbang gabungan air dan es tersebut dan didapat hasilnya sebesar 172,49 gram, diukur temperaturnya yakni sebesar 9°C. Langkah menghitung panas gabungan tersebut dan didapat hasil 15.213,62Joule.
Percobaan kedua yaitu menghitung panas pelarutan. Dalam menghitung panas pelarutan ada dua jenis larutan yang kami ujikan dalam praktikum ini. Yang pertama yaitu larutan air ditambah gara. Mula-mula ditimbang garam 20 gram dilarutkan dalam 100 mL air, diukur temperaturnya yaitu 30°C. Dipanaskan larutan tersebut selama 3 menit diukur temperaturnya sebesar 49°C dan dihitung panas pelarutannya didapat hasil sebesar 1.210,01 Joule. Kemudian yang kedua yaitu larutan air ditambah NaOH. Mula-mula ditimbang 5 gram Natrium Hidroksida (NaOH), dimasukkan dalam air hingga volume 50 mL, dihitung panas pelarutan larutan tersebut dan didapat hasil sebesar 3,33 Joule.
Adapun Natrium Hidroksida yaitu basa yang paling umum dipakai dalam labolatorium kimia. Natrium Hidroksida ini bersifat lembab cair dan secara impulsif menyerap karbondioksida dari uadara bebas. Natrium Hidroksida sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan, alasannya yaitu dalam proses pelarutannya dalam air bereaksi secara eksotermis.
Dari hasil praktkum ini sanggup diketahui bahwa suatu sistem proses dalam praktikum ini merupakan perhitungan kuantitatif dari semua bahan-bahan yang masuk, yang keluar, yang terakumulasi (tersimpan) dan yang terbuang dalam sistem itu. Perhitungan neraca dipakai untuk mencari variabel proses yang belum diketahui, menurut data variabel proses yang telah ditentukan/diketahui. Panas dipengaruhi oleh massa, kapasitas panas dan suhu. Panas benbanding lurus dengan massa, kapasitas panas dan suhu. Semakin besar massa, kapasitas panas dan suhu, semakin besar pula panasnya.


  













BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

5.1  Kesimpulan
Dari pembahasan di atas sanggup disimpulkan bahwa :
1.      Neraca energi yaitu cabang keilmuan yang mempelajari kesetimbangan energi dalam sebuah sistem.
2.      Suatu sistem proses dalam praktikum ini merupakan perhitungan kuantitatif dari semua bahan-bahan yang masuk, yang keluar, yang terakumulasi (tersimpan) dan yang terbuang dalam sistem itu.
3.      Panas reaksi pada larutan air ditambah es kerikil yaitu sebesar 15.213,62 joule, untuk larutan air ditambah garam yang kemudian dipanaskan panas reaksinya sebesar 1.210,01 joule, dan untuk larutan air ditambah NaOH panas reaksinya sebesar 3334,96 joule.

5.2  Saran
Adapun saran dalam praktikum ini yaitu sealu memakai alat pelindung diri terutama ketika mengambil materi yang akan berdampak jelek jikalau tersentuh kulit atau terhirup melalui udara.













DAFTAR PUSTAKA
Earle,R.L. 1983. Satuan Operasi Dalam Pengolahan Pangan.
Holman, JP. 1995. Perpindahan Kalor. Jakarta : Erlangga.
















LAMPIRAN

1.      Panas air + es batu
Diketahui :
Massa        = 172,49 g
                  = 0,17249 kg
Cp             = 4.200 Kj/Kg°C
ΔT             = Tawal - Takhir
                  = 30°C – 9°C
                  = 21°C
Ditanyakan :
Q               = ….?
Penyelesaian :
Q               = m.Cp. ΔT
                  = (0,17249 kg) (4.200 Kj/Kg°C) (21°C)
                  = 15.213,62 Joule

2.      Panas air + garam
Diketahui :
Massa        = 115,79 g
                  = 0,11579 Kg
Cp             = 550 Kj/Kg°C
ΔT             = Tawal - Takhir
                  = 49°C – 30°C
                  = 19°C
Ditanyakan :
Q               = ….?
Penyelesaian :
Q               = m.Cp. ΔT
                  = (0,11579 kg) (550 Kj/Kg°C) (19°C)
                  = 1.210,01 Joule







Berlangganan update artikel terbaru via email:

Iklan

Iklan pulsa anita

Sponsorship