Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Brawijaya

dokumen-dokumen yang mirip
Introduction to Thermodynamics

E V A P O R A S I PENGUAPAN

Kalor dan Hukum Termodinamika

FISIKA TERMAL Bagian I

Exercise 1c Menghitung efisiensi

6/12/2014. Distillation

NERACA ENERGI SATUAN OPERASI I. q In General, C p = m. (T 2 -T 1 ) Recommended Textbooks:

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

FISIKA TERMAL(1) Yusron Sugiarto

12/3/2013 FISIKA THERMAL I

PERBANDINGAN KOMPETENSI ANTARA KURIKULUM KTSP DENGAN IGSE (Physics Science) Heru Kuswanto. Kompetensi Dasar

III ZAT MURNI (PURE SUBSTANCE)

10/3/2011. panas. massa, kecepatan alir volumetrik dan sifat-sifat fluida lokal.

KESETIMBANGAN ENERGI

BASIC THERMODYNAMIC CONCEPTS

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

EVAPORASI 9/26/2012. Suatu penghantaran panas pada cairan mendidih yang banyak terjadi dalam industri pengolahan adalah evaporasi.

Pembekuan. Shinta Rosalia Dewi

DISTILASI 08/03/2018 Nur Istianah-KP1-Distilasi-2015

Heat Transfer Nur Istianah-THP-FTP-UB-2016

LTM TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA Pemicu

PHYSICAL CHEMISTRY I

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

SILABUS. Bahan/ Alokasi Belajar Materi Pokok. No Kompetensi Dasar. Dosen. Sumber Waktu Belajar

5/30/2014 PSIKROMETRI. Ahmad Zaki M. Teknologi Hasil Pertanian UB. Komposisi dan Sifat Termal Udara Lembab

PENINGKATAN EFISIENSI PRODUKSI MINYAK CENGKEH PADA SISTEM PENYULINGAN KONVENSIONAL

Scale-Up of Food Process

Refrigerant. Proses pendinginan atau refrigerasi pada hakekatnya merupakan proses pemindahan energi panas yang terkandung di dalam ruangan tersebut.

RANCANGAN KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR (SATUAN ACUAN PERKULIAHAN) Kode MK/SKS : TM 322/2 SKS

Pengecoran logam. Pengecoran (casting)

BAB 1 Energi : Pengertian, Konsep, dan Satuan

PENGUJIAN PERBANDINGAN UNJUK KERJA ANTARA SISTEM AIR-COOLED CHILLER

LTM TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA Pemicu

BAB II LANDASAN TEORI

TESIS. Oleh : SUJATMIKO NUGROHO

Thermodinamika + Neraca Energi 8/24/2011

Evaporasi S A T U A N O P E R A S I D A N P R O S E S T I P F T P UB

ANALISIS SUB-BULUH PADA MODEL REAKTOR SUSUNAN BAHAN BAKAR BUJURSANGKAR ATAU HEKSAGONAL

ANALISA TERMODINAMIKA PADA SISTEM PEMBANGKIT TENAGA UAP DENGAN VARIASI PEMBEBANAN DI UNIT PEMBANGKIT TENAGA UAP PT

PENGONTROL TEMPERATUR CAMPURAN AIR DENGAN LOOK-UP TABLE BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ABSTRAK

THERMODINAMIKA. Oleh: Dr. Eng. Yulius Deddy Hermawan.

ANALISIS EKSERGI PENGERINGAN IRISAN TEMULAWAK

ITP 530. Rekayasa Proses Pangan (Food Process Engineering) 2 (2-0) Selasa am Dosen:

FISIKA 2. Pertemuan ke-4

LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING

Heat Transfer Nur Istianah-THP-FTP-UB-2015

PENENTUAN LAJU PENGERINGAN KACANG HIJAU PADA ROTARY DRYER

KESETIMBANGAN ENERGI

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

PROTOTIPE PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (Analisa Sistem Termal Boiler Furnace dan Kinerja Turbin Uap)

ANALISA KINERJA MESIN REFRIGERASI RUMAH TANGGA DENGAN VARIASI REFRIGERAN

BAB IV HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Single Flash System

PENGOPERASIAN BOILER SEBAGAI PENYEDIA ENERGI PENGUAPAN PADA PENGOLAHAN LIMBAH RADIOAKTIF CAIR DALAM EVAPORATOR TAHUN 2012

MAKALAH TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA

10/31/2013 Rahmayeni

ITP 330. Prinsip Teknik Pangan (Principles of Food Engineering) Purwiyatno Hariyadi Eko Hari Purnomo

PENENTUAN LAJU PENGERINGAN JAGUNG PADA ROTARY DRYER

P I N D A H P A N A S PENDAHULUAN

SIFAT SIFAT TERMIS. Pendahuluan 4/23/2013. Sifat Fisik Bahan Pangan. Unit Surface Conductance (h) Latent heat (panas laten) h =

PEMBUATAN BIOETANOL DARI MINUMAN SERBUK AFKIR

Desain Proses Pengelolaan Limbah Vinasse dengan Metode Pemekatan dan Pembakaran pada Pabrik Gula- Alkohol Terintegrasi

E V A P O R A S I PENGUAPAN

V Reversible Processes

BAB 2 Pengenalan Neraca Energi pada Proses Tanpa Reaksi

PENGERINGAN REMPAH-REMPAH MENGGUNAKAN ALAT ROTARY DRYER

TERMODINAMIKA LANJUT: ENTROPI

BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN

Kata termodinamika berasal dari bahasa Yunani yaitu therme (kalor) dan. dynamis (gaya) yang dikaji secara formal dimulai pada awal abad ke-19.

Teknologi Desalinasi Menggunakan Multi Stage Flash Distillation (MSF)

I. Pendahuluan. Berasal dari dua kata Yunani: thermos (heat) dan dynamis (power). B. terhadap cabang Fisika dan ilmu lainnya

TUGAS AKHIR METODE DISTILASI VAKUM UNTUK PEMBUATAN MINYAK JERUK PURUT DENGAN MENGGUNAKAN AIR SEBAGAI PELARUT. Solvent)

KARAKTERISASI SIFAT FISIK, KIMIA DAN FUNGSIONAL TEPUNG JAGUNG (Zea mays) TERMODIFIKASI DENGAN PERENDAMAN KARYA ILMIAH TERTULIS (SKRIPSI)

ANALISA KETEL UAP PIPA AIR BERBAHAN BAKAR CANGKANG DAN FIBER PADA PABRIK KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS 30 TON TBS/JAM

APA ITU MEKANIKA? CABANG ILMU FISIKA YANG BERBICARA TENTANG KEADAAN DIAM ATAU GERAKNYA BENDA-BENDA YANG MENGALAMI KERJA ATAU AKSI GAYA,

SATUAN OPERASI. Semester Gasal 2011/ SKS Jumat, (A) (B) PRO & YOV

Laju massa. Laju massa akumulasi dalam sistem. Laju massa masuk sistem. keluar sistem. exit. inlet. system. = m& accumulation.

Analisis dan Dampak Leverage

Termodinamika II FST USD Jogja. TERMODINAMIKA II Semester Genap TA 2007/2008

BAB I KONSEP DASAR. massa (m ) kg lbm 1 lbm = 0,454 kg. panjang (L) m ft 1 ft = 0,3048 m. gaya N lbf 1N=1kg m /s 2. kerja J Btu 1 J = 1 Nm

TESTPERFORMANCE OF MINIATUR BOILER FOR DRYING KERUPUK WITH VARIOUS PRESSURE AND VARIOUS DIRECTION OF AIR CIRCUITS

Proses Evaporasi Pada Pembuatan Pasta Buah Naga Merah

HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA

Minggu ke 6 Hukum Kelestarian : Massa Energi Momentum (Holton's book Part E)

DIFFUSION TEST AS AN ALTERNATIVE INDICATOR FOR DURABILITY ASSESSMENT OF BITUMINOUS MIXTURES THESIS

FISIKA THERMAL II Ekspansi termal dari benda padat dan cair

Sensitivity and Design Spec. ASPEN XXII GENERATION

THERMODINAMIKA. Oleh: Dr. Eng. Yulius Deddy Hermawan.

SOLUSI ANALITIK DAN SOLUSI NUMERIK KONDUKSI PANAS PADA ARAH RADIAL DARI PEMBANGKIT ENERGI BERBENTUK SILINDER

Perancangan Algoritma Komputasi Heat Exchanger Network (HEN)

RANCANG BANGUN TEMPORARY AIR CONDITIONER BERBASIS PENYIMPANAN ENERGI TERMAL ES

(Skenario Pada PT. Trans Pasific Petrochemical Indotama)

KESETIMBANGAN MASSA Q&A

- Fasa (phase) dalam terminology/istilah dalam mikrostrukturnya

CH 3 -O-CH 3. Pabrik Dimethyl Ether (DME) dari Styrofoam bekas dengan Proses Direct Synthesis. Dosen Pembimbing: Dr.Ir. Niniek Fajar Puspita, M.

MODEL KAVITASI IRRADIASI GELOMBANG ULTRASONIK PADA TRANSESTERIFIKASI MINYAKTANAMAN MENJADI BIODIESEL

Analisa Pengaruh Variasi Pinch Point dan Approach Point terhadap Performa HRSG Tipe Dual Pressure

TUGAS AKHIR BIDANG STUDI KONVERSI ENERGI

PENGOPERASIAN COOLING WATER SYSTEM UNTUK PENURUNAN TEMPERATUR MEDIA PENDINGIN EVAPORATOR. Ahmad Nurjana Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN

ANALISIS PENGARUH PEMAKAIAN BAHAN BAKAR TERHADAP EFISIENSI HRSG KA13E2 DI MUARA TAWAR COMBINE CYCLE POWER PLANT

menurun dari tekanan kondensasi ( Pc ) ke tekanan penguapan ( Pe ). Pendinginan,

Transkripsi:

Ahmad Zaki Mubarok Maret 2012 Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Brawijaya Sub topik: Prinsip Umum Deskripsi Sistem Heat (Panas) Sifat Saturated dan Superheated Steam Soal-soal Beberapa proses yang berkaitan dg panas 1

ENERGI BALANCE? PRINSIP UMUM Kesetimbangan energi dalam sistem mengikuti hukum termodinamika pertama: hukum konservasi energi. Persamaan dasar kesetimbangan energi: Energi masuk = Energi keluar + Akumulasi Jika dalam sistem steady state, akumulasi = 0. 2

APA ITU TERMODINAMIKA? Termodinamika adalah cabang dari ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang transformasi energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Termodinamika Ilmu yang berkaitan dengan perubahan bentuk atau lokasi energi dan dapat dikaitkan juga dengan dinamika energi. Termodinamika dari suatu proses: dapat dilihat dari transformasi energi yang terjadi sebagai hasil dari suatu proses DESKRIPSI SYSTEM Terdiri dari materi yang memiliki batas tertentu dan didefinisikan dalam konteks wilayah tertentu Batas bisa nyata atau imaginasi Wilayah yang berada di luar batas dianggap sebagai lingkungan Contoh sistem: sebuah pabrik atau bagian-bagian dari pabrik Dua tipe umum sistem: Sistem terbuka Sistem tertutup 3

SISTEM TERBUKA Terdapat transfer materi antar sistem dengan lingkungan Terdapat transfer energi SISTEM TERTUTUP Tidak ada transfer materi Terdapat transfer energi antara sistem dengan lingkungan 4

SISTEM TERTUTUP DENGAN BATAS BERGERAK ISOLATED SYSTEM The fact that, in reality, a thermos is not perfect in keeping things warm/cold illustrates the difficulty in creating an truly isolated system. The only truly isolated system is the universe as a whole 5

DESKRIPSI SYSTEM Kondisi Steady State: Massa sistem tidak berubah Perubahan energi panas dalam sistem tidak dipengaruhi oleh waktu Kondisi Unsteady State: Massa sistem dapat tidak berubah Perubahan energi panas dalam sistem dipengaruhi oleh waktu BENTUK TRANSFER ENERGI 1. PANAS / HEAT (Q): energi panas yang ditransfer antara dua benda karena adanya perbedaan temperatur. 2. KERJA / WORK (W): transfer energi yang disebabkan oleh selain perbedaan temperatur, misalnya perbedaan tegangan, torque, atau gaya. 6

HEAT (PANAS) Sensible heat is defined as the energy transferred between two bodies at different temperatures, or the energy present in a body by virtue of its temperature. Latent heat is the energy associated with phase transitions, heat of fusion, from solid to liquid, and heat of vaporization, from liquid to vapor. ENTHALPY Enthalpy is the heat content of a unit mass of steam or water at the indicated temperature and pressure. Panas Jenis (Cp) adalah jumlah panas yang menyertai perubahan unit suhu per unit massa. 7

Properties of Saturated and Superheated Steam Steam and water are the two most used heat transfer mediums in food processing. The steam tables that list the properties of steam are a very useful reference when determining heat exchange involving a food product and steam or water. Properties of Saturated and Superheated Steam At temperatures above the freezing point, water can exist in either of the following forms: 1. Saturated Liquid Liquid water in equilibrium with its vapor. The total pressure above the liquid must be equal to or be higher than the vapor pressure. If the total pressure above the liquid exceeds the vapor pressure, some other gas is present in the atmosphere above the liquid. If the total pressure above a liquid equals the vapor pressure, the liquid is at the boiling point. 8

2. Vapor-Liquid Mixtures Steam with less than 100% quality. Temperature and pressure correspond to the boiling point; therefore, water could exist either as saturated liquid or saturated vapor. Addition of heat will not change temperature and pressure until all saturated liquid is converted to vapor. Removing heat from the system will also not change temperature and pressure until all vapor is converted to liquid. Steam Quality: The percentage of a vapor-liquid mixture that is in the form of saturated vapor. 3. Saturated Vapor This is also known as saturated steam and is vapor at the boiling temperature of the liquid. Lowering the temperature of saturated steam at constant pressure by a small increment will cause vapor to condense to liquid. The phase change is accompanied by a release of heat. If heat is removed from the system, temperature and pressure will remain constant until all vapor is converted to liquid. Adding heat to the system will change either temperature or pressure or both. 9

4. Superheated Steam Water vapor at a temperature higher than the boiling point. Addition of heat to superheated steam could increase the temperature at constant pressure or change both the pressure and temperature at constant volume. Removing heat will allow the temperature to drop to the boiling temperature where the temperature will remain constant until all the vapor has condensed. Saturated Steam Table The temperature and absolute pressure correspond to the boiling point, or the temperature and pressure under which steam can be saturated. The absolute pressure at a given temperature is also the vapor pressure. The entries under saturated vapor give the properties of steam at the boiling point. The entries under evaporation are changes due to the phase transformation and are the difference between the properties of saturated vapor and saturated liquid. 10

Properties of steam having less than 100% quality If steam is not 100% vapor, the properties can be determined on the basis of the individual properties of the component. If x = % quality h = xhg + (1 x)hf Example: Calculate the enthalpy of steam at 120 o C having 80% quality. From the saturated steam tables, at 120 o C, saturated steam or water has the following properties: hf = 503,72 kj/kg hg = 2706,07 kj/kg h = 2706,07 (0,8) + 503,72 (0,2) = 2164,86 + 100,75 = 2265,62 kj/kg Note that only the temperature of steam is given in this problem. If either the temperature or pressure is given, but not both, steam is at the boiling point. 11

Contoh soal 1: Hitung jumlah air yang dibutuhkan heat exchanger untuk mendinginkan pasta tomat sebanyak 100 kg/jam dari suhu 90 o C menjadi 20 o C. Suhu air masuk 20 o C. Peningkatan suhu air untuk mendinginkan pasta tidak boleh melebihi 10 o C. Panas jenis pasta tomat sebesar 2846 J/kg.K dan panas jenis air sebesar 4187 J/kg.K. Pasta tomat 100 kg/jam Cp = 2846 J/kg.K 90 o C Air Air T2 = T1 + 10 o C Contoh soal 2: Jika 1 kg air pada tekanan 198,5 kpa dan suhu 110 o C, kemudian tekanan diturunkan menjadi 47,36 kpa. Hitung: a. Temperatur akhir setelah tekanan diturunkan. b. Steam quality setelah tekanan diturunkan. 12

Contoh soal 3: Hitung jumlah uap air pada 120 o C yang harus disuplai untuk memanaskan tomat sebanyak 100 kg dari 15 o C menjadi 80 o C dengan sistem injeksi secara langsung. Panas jenis tomat = 3200 J/kg.K. Uap air 120 o C kondensasi Air 80 o C Tomat 15 o C Cp = 3200 J/kg.K Tomat 80 o C Campuran Tomat + Air (80 o C) Referensi: Fundamentas of Food Process Engineering; RT Toledo Introduction to Food Engineering; RP Singh, DR Heldman 13

Energy is expensive... Thank You 14