HEAT EFFECTS. By. Dr. Gede Wibawa

dokumen-dokumen yang mirip
PHYSICAL CHEMISTRY I

PEMBUATAN PERANGKAT LUNAK UNTUK PREDIKSI SIFAT TERMODINAMIKA DAN TRANSPORT CAMPURAN TERNER HIDROKARBON

LAPORAN TUGAS AKHIR PROTOTYPE POWER GENERATION

Makalah Termodinamika Pemicu 4: Kesetimbangan Fasa Uap-Cair

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Brawijaya

V Reversible Processes

TERMODINAMIKA (II) Dr. Ifa Puspasari

ENTROPI. Untuk gas ideal, dt dan V=RT/P. Dengan subtitusi dan pembagian dengan T, akan diperoleh persamaan:

KESETIMBANGAN UAP-CAIR-CAIR SISTEM BINER n-butanol+air DAN ISOBUTANOL+AIR PADA kpa

Cara Menggunakan Tabel Uap (Steam Table)

OVERVIEW Persamaan keadaan adalah persamaan yang menyatakan hubungan antara state variable

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

NME D3 Sperisa Distantina BAB V NERACA PANAS

Mass Balance on Reactive System

HUKUM 1 THERMODINAMIKA. Agung Ari Wibowo S.T., M.Sc Politeknik Negeri Malang

HUBUNGAN ENERGI DALAM REAKSI KIMIA

KINETIKA REAKSI Kimia Fisik Pangan

REAKTOR KIMIA NON KINETIK KINETIK BALANCE R. YIELD R. STOIC EQUILIBRIUM R. EQUIL R. GIBBS CSTR R. PLUG R.BATCH

Fugasitas. Oleh : Samuel Edo Pratama

III ZAT MURNI (PURE SUBSTANCE)

FISIKA THERMAL II Ekspansi termal dari benda padat dan cair

BAB 1 Energi : Pengertian, Konsep, dan Satuan

BAB IV TERMOKIMIA A. PENGERTIAN KALOR REAKSI

BAB III PERUMUSAN MODEL MATEMATIS SEL BAHAN BAKAR MEMBRAN PERTUKARAN PROTON

Introduction to Thermodynamics

V. Potensial Termodinamika

H? H 2 O? 9/23/2015 KIMIA TEKNIK KIMIA TEKNIK KIMIA TEKNIK. Teori Atom. Pengertian : Unsur? Senyawa? Teori Atom. Teori Atom

KINETIKA & LAJU REAKSI

Termodinamika. Energi dan Hukum 1 Termodinamika

Kalor dan Hukum Termodinamika

KINETIKA & LAJU REAKSI

Dengan mengalikan kedua sisi persamaan dengan T akan dihasilkan

G A S _KIMIA INDUSTRI_ DEWI HARDININGTYAS, ST, MT, MBA WIDHA KUSUMA NINGDYAH, ST, MT AGUSTINA EUNIKE, ST, MT, MBA

AZAS TEKNIK KIMIA (NERACA ENERGI) PRODI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

DATA KESETIMBANGAN UAP-AIR DAN ETHANOL-AIR DARI HASIL FERMENTASI RUMPUT GAJAH

6/12/2014. Distillation

HUKUM DASAR KIMIA. 2CUO. 28GRAM NITROGEN 52 GRAM MAGNESIUM NITRIDA 3 MG + N 2 MG 3 N 2

4/16/2017. Start-up CSTR A, B Q A, B A, B. I Gusti S. Budiaman, Gunarto, Endang Sulistyawati Siti Diyar Kholisoh. (Levenspiel, 1999, page 84)

IDENTIFIKASI SUMBER EMISI DAN PERHITUNGAN BEBAN EMISI

Disusun Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan Pendidikan Jurusan Teknik Kimia Program Studi S1 (Terapan) Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya

BAB V PERHITUNGAN KIMIA

BAB 3. Perhitungan Perubahan Entalpi

Perancangan Proses Kimia PERANCANGAN

ANALISA KINERJA PULVERIZED COAL BOILER DI PLTU KAPASITAS 3x315 MW

B T A CH C H R EAC EA T C OR

1. Hukum Lavoisier 2. Hukum Proust 3. Hukum Dalton 4. Hukum Gay Lussac & Hipotesis Avogadro

Heri Rustamaji Jurusan Teknik Kimia Universitas Lampung

TINGKAT PERGURUAN TINGGI 2017 (ONMIPA-PT) SUB KIMIA FISIK. 16 Mei Waktu : 120menit

II. DESKRIPSI PROSES. Tahap-tahap reaksi formaldehid Du-Pont untuk memproduksi MEG sebagai

LAMPIRAN A NERACA MASSA

LAMPIRAN. Lampiran 1 LANGKAH-LANGKAH ANALISA DENGAN. MENGGUNAKAN ANSYS 15.0 : a. Geometry dan Mesh

Bab 4 Perancangan dan Pembuatan Pembakar (Burner) Gasifikasi

- Fasa (phase) dalam terminology/istilah dalam mikrostrukturnya

Diktat TERMODINAMIKA DASAR

BAB V VALIDASI DAN ANALISIS HASIL SIMULASI MODEL SEL BAHAN BAKAR MEMBRAN PERTUKARAN PROTON

PENGUKURAN KESETIMBANGAN UAP-CAIR ISOTHERMAL

PERHITUNGAN NERACA PANAS

Referensi: 1) Smith Van Ness Introduction to Chemical Engineering Thermodynamic, 6th ed. 2) Sandler Chemical, Biochemical adn

Materi Pokok Bahasan :

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Chemical Engineering Thermodynamics II

Kinetika Kimia. Abdul Wahid Surhim

WEEK 8,9 & 10 (Energi & Perubahan Energi) TERMOKIMIA

LOGO STOIKIOMETRI. Marselinus Laga Nur

TUTORIAL III REAKTOR

TERMODINAMIKA LANJUT: ENTROPI

TL 2104 PTL TL 2104 PENGANTAR TEKNIK LINGKUNGAN. Prodi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung

Kesetimbangan Fasa Bab 17

Hukum Dasar Kimia Dan Konsep Mol

KIMIA TERAPAN STOIKIOMETRI DAN HUKUM-HUKUM KIMIA Haris Puspito Buwono

SOLUBILITAS EMPAT MACAM ORGANIC SOLVENT MASING- MASING DALAM TIGA MACAM POLYMER MENGGUNAKAN PIEZO-ELECTRIC QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE METHOD

BAB II DASAR TEORI. FeO. CO Fe CO 2. Fe 3 O 4. Fe 2 O 3. Gambar 2.1. Skema arah pergerakan gas CO dan reduksi

I. Beberapa Pengertian Dasar dan Konsep

KONSEP MOL DAN STOIKIOMETRI

TERMODINAMIKA SIKLUS KERJA DAN PEMAKAIAN BAHAN BAKAR MESIN DIESEL EMPAT LANGKAH 350 HP, 400 RPM (KAJIAN TEORITIS) Aloysius Eddy Liemena *) Abstract

LAPORAN SKRIPSI ANALISA DISTRIBUSI TEMPERATUR PADA CAMPURAN GAS CH 4 -CO 2 DIDALAM DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER DENGAN METODE CONTROLLED FREEZE OUT-AREA

Lembar Kegiatan Siswa

HUKUM TERMODINAMIKA II Thermodynamics: An Engineering Approach, 5th edition by Yunus A. Çengel and Michael A. Boles

BAB III SISTEM PLTGU UBP TANJUNG PRIOK

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II MODUL 7 WETTED WALL COLUMN

II. DESKRIPSI PROSES. (2007), metode pembuatan VCM dengan mereaksikan acetylene dengan. memproduksi vinyl chloride monomer (VCM). Metode ini dilakukan

TUGAS AKHIR BIDANG STUDI KONVERSI ENERGI

ANALISA PENGARUH VARIASI LAJU ALIRAN UDARA TERHADAP EFEKTIVITAS HEAT EXCHANGER MEMANFAATKAN ENERGI PANAS LPG

LAMPIRAN A HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA

Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

H 2 O (L) H 2 O (G) KESETIMBANGAN KIMIA. N 2 O 4 (G) 2NO 2 (G)

II. DESKRIPSI PROSES. Proses produksi Metil Akrilat dapat dibuat melalui beberapa cara, antara

Abdul Wahid Surhim 2014

TERMOKIMIA PENGERTIAN HAL-HAL YANG DIPELAJARI

BASIC THERMODYNAMIC CONCEPTS

BAB IV PEMODELAN DAN SIMULASI SEL BAHAN BAKAR MEMBRAN PERTUKARAN PROTON DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE MATLAB/SIMULINK

UNIVERSITAS DIPONEGORO PERHITUNGAN PERFORMA ALAT PENUKAR KALOR AIR PREHEATER A DAN B TIPE ROTARY LAP UNIT 1 PLTU 3 JAWA TIMUR TANJUNG AWAR-AWAR

DESTILASI UAP. Group B ( PTK 2) Darwin Junaidi ( ) Agustina Gunawan ( ) Harris Kristanto ( )

Ensembel Kanonik Klasik

LEMBAR SOAL ULANGAN TENGAH SEMESTER GANJIL TAHUN (UTAMA) Mata Pelajaran (Beban) : Fisika 4 ( 4 sks) Hari/Tanggal : Rabu, 29 Septembr 2010

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA BAHAN AJAR KIMIA DASAR BAB IV STOIKIOMETRI

BAB V SIFAT-SIFAT ZAT MURNI

REAKTOR BATCH Chp. 12 Missen, 1999

Bab I Thermodinamika untuk Teknik Lingkungan

KULIAH - XIV TERMODINAMIKA TEKNIK I TKM 203 (4 SKS) SEMESTER III DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA TAHUN 2006 MHZ 1

Transkripsi:

HEA EFFES By. Dr. Gede Wibawa

HEA EFFES Heat ransfer Operations: Sangat umum dijumpai di Industri Heat Effecs Sensible Heat hase ransition hemical Reaction Mixing rocesses

SENSIBLE HEA EFFES Heat effects due to temperature change No phase transition No chemical reaction No change in composition causing heat transfer and the resulting the temperature change

General Expression for du U For dv= du U U, V V 1 2 d V d Untuk proses V konstan Jika U tdk tgt V, pendekatan ini benar untuk gas ideal dan incompressible dan mendekati benar untuk gas bertekanan rendah 1st Law for losed system with constant V Q U U U du d dv V V du V d dv V 1 2 V d

General Expression for dh H dh dh For d= dh H 1 2 H, H H d V d V d d d For any constant rocess Q H Untuk proses konstan Jika H tdk tgt p, pendekatan ini benar untuk gas idel dan incompressible dan mendekati benar untuk gas bertekanan rendah 1 2 d d

Empirical Function of Heat apacity Ideal gas heat capacity naik dengan naiknya suhu O 2 R A B D 2 2 H 2 O N 2 Ar R : dimensionless A, B, and D depend on the material (App. ) ada (App. ): untuk dari 298 K sampai max

Empirical Function of Heat apacity for ideal gas ig R V R ig R A B 1 D 2 2 A, B, and D depend on the material (App. ) ALULAION MEHOD ig Smith et al. (extbook) used two step calculation for U and H: -1 st Step calculation at ideal gas condition ( = ) -2 nd step correction of ideal gas value to real gas value

wo Step alculations for U & H ig R A B D 2 2 H(,) Hypothetical gas ideal ref dh ig d V V d EoS is needed

Ideal Gas Mixture i i i y MIXURE H H Ideal gas: no-interaction Evaluation of sensible-heat integral 2 2 2 1 3 1 2 D B A R H

erhitungan H H Karena p tergantung maka dilakukan perhitungan iteratif: n H 1 n H

Latent Heat of ure Substances Heat effect due to phase change For phase change, and are constant onsider a system containing 2 phase and dg Vd Sd Since & are constant, dg = he Gibbs energy for each phase: dg dg V V d S d S d d dg V d S d erubahan dari fasa ke

Latent Heat of ure Substances d sat S d V Jika fasa cair dan uap, maka = sat (saturation pressure) Hubungan S dan H dh H S ds Vd H H S S Sehingga persamaan diatas menjadi: d sat d H V Latent heat of phase change Molar volume change of phase transition

Latent Heat of ure Substances laypeyron equation: H V d d sat sat = saturation pressure (vapor pressure) Vapor pressure dari suatu cairan umumnya sebagai fungsi Model yang umum digunakan adalah persamaan Antoine, Wagner Antoine eq.: ln sat A B onstanta A, B dan diketahui untuk berbagai zat (able 1.2 p. 362) d d sat B 2 exp A H LV LV V B Dapat dihitung jika konstanta Antoine diketahui

Heat effect from chemical reaction If reaction at constant & no shaft work : Reactants H products Q H Enthalpy change going from reactants to products gives heat of reaction he difinition of state and path variables should be konwn well!!

Standard heat of reaction Standard conditions: Gases : gas ideal at 1 bar Liquids and solids: real solid/liquid at 1 bar Reactants (standard state) H roducts Standard state Since enthalpy is state function, it is independent of path Reactants (standard state) H H 1(Re actan s) Elements (standard state) roducts Standard state H 2 ( products ) H H 1 H 2

Standard heat of formation, H f abulasi untuk panas reaksi standar terhadap semua kemungkinan reaksi tidak praktis, sehingga digunakan metode standard heat of formation H f Adalah panas yang diperlukan untuk membentuk 1 mol senyawa dari dari elemen, panas pembentukan dari senyawa dapat dijumlahkan untuk mendapatkan panas reaksi standar H O 2 (g)+ 3 H 2( g)h 3 OH(g)+H 2 O(g) H f elements H f H f atatan: anas pembentukan untuk 1 mol senyawa terbentuk O 2 (g)(s)+o 2 (g) +393,59 J/mol 3H 2 (g)element 2H 2 (g)+(s)+.5o 2 (g)h 3 OH(g) -2,66 H 2 (g)+.5o 2 (g)h 2 O(g) -241,818-48,969 J/mol H

Bagaimana jika reaksi terjadi pada suhu berbeda dari 298 K, tapi tekanan tetap 1 bar? Reaktan ada K H? roduk ada K H H 1 H is state function 2 Reaktan pada 298 K o H 298 roduk pada 298 K H H elements 1 H 2 H 298

erhitungan panas reaksi secara stochiometri v 1A1 v2a2 2 2 3A... v A v 3... Dimana: A = reaktan atau produk v = koefisien stochiometri, positif untuk produk dan negatif untuk reaktan erhitungan panas reaksi pada suhu dan tekanan 1 bar adalah: H H p H vi R R pi v i H f p d Reactants (standard state) H f v () (Re actan s) H Elements (standard state) roducts Standard state H f ( products) v ()

entukan panas reaksi standar dari sintesa methanol berikut: Reaksi : O(g) + 2H2(g) H3OH(g) at 8 deg. i vi O -1 H2-2 H3OH +1

REAKSI DI INDUSRI Kondisi tidak standar idak sesuai stochiometri (ada excess salah satu reaktan) Adanya inert emperature awal berbeda dengan temperatur produk Dll. DASAR ERHIUNGAN MENGAU ERHIUNGAN SANDAR

ontoh Hitung temperatur maksimum yang dicapai pada pembakaran methane berikut: Methane (H4), 298.15K Flue gas.? Udara 2% excess, 298.15K H4+2O2O2+2H2O Maksimum temperature yang dicapai =theoritical flame temperature roducts? K H reactants,298.15k o H 298 products,298.15k

Jika ada ekses reaktan atau reaksi tidak sempurna ontoh 1: methane dibakar dengan 2% ekses udara H 4 (g)+2o 2 (g) O 2 (g) + 2H 2 O(g) i vi Hf vi x Hf, J H4-1 -74.52 74.52 O2-2 O2 1-393.59-393.59 H2O 2-241.818-483.636 o H 298-82.625

Jika ada inert dalam reaksi Reaksi pembakaran methane dengan 2% ekses udara (21%O 2 dan 79%N 2 ) Mole O2 (2% ekses O2 )= 1.2 * 2 = 2.4 Mole N2 = 2.4 *(79/21) = 9.3 H 4 (g)+2.4o 2 (g) +9.3 N 2 O 2 (g) + 2H 2 O(g)+.4O 2 +9.3N 2 Reaktan roduk Stochiometri diatas dapat digunakan untuk menghitung H heoretical flame temperature = Reaksi pembakaran berlangsung secara adiabatis sempurna (Q=)

HK I flow process H Q Ws Jika Q dan Ws adalah nol, maka H H H 298 H H H i n i 298.15 i H Dari persamaan tersebut diperoleh = 266 K

Reaksi paralel (competing reaction) (A)H4 + H2O O + 3H2 (B)H4 + H2O O2 + 4H2 H 298 H 298 = 25,813 J = 164,647 J Jika 87% H4 bereaksi melalui reaksi (A) maka: H 298.87 25,818 2,46 J.13164,647 J

HHV (Higher Heating Value) & LHV (Lower Heating Value) Heating Value: panas pembakaran dari zat organik dengan oksigen dimana hasil pembakaran berupa O2 dan H2O HHV, produk H2O liquid LHV, produk H2O gas H2O liquid H2O gas H=44.12 J/mol