Kompetensi Umum. Overview Mata Kuliah ANALISIS NUMERIK Pustaka atau Referensi

dokumen-dokumen yang mirip
Kompetensi Umum. Pustaka atau Referensi JADWAL KELAS 9/17/2011 ANALISIS NUMERIK Budiaman. Kalender Akademik Semester Gasal

Kompetensi Umum. Pustaka atau Referensi. Agenda Pertemuan Selama Satu Semester-1 3/16/2011 ANALISIS NUMERIK

Kompetensi Umum. Overview Mata Kuliah. Pustaka atau Referensi ANALISIS NUMERIK Siti Diyar Kholisoh, ST, MT.

Kompetensi Umum. Pustaka atau Referensi JADWAL KELAS 9/14/2011 ANALISIS NUMERIK Kalender Akademik Semester Gasal

Optimasi Desain. Dhimas Satria Website : No HP :

Kata Pengantar. Medan, 11 April Penulis

PENDAHULUAN METODE NUMERIK

BUKU RANCANGAN PENGAJARAN MATA AJAR METODE NUMERIK. oleh. Tim Dosen Mata Kuliah Metode Numerik

Triyana Muliawati, S.Si., M.Si.

METODE NUMERIK 3SKS-TEKNIK INFORMATIKA-S1. Mohamad Sidiq PERTEMUAN-1

Konsep Dasar Perhitungan Numerik

Metode Numerik. Muhtadin, ST. MT. Metode Numerik. By : Muhtadin

Dari Neraca Massa A di Reaktor

Penyelesaian Masalah Syarat Batas dalam Persamaan Diferensial Biasa Orde Dua dengan Menggunakan Algoritma Shooting Neural Networks

MATA KULIAH ANALISIS NUMERIK

Galat & Analisisnya. FTI-Universitas Yarsi

Pengantar Metode Numerik

METODE NUMERIK 2- PENDEKATAN DAN KESALAHAN. Buku : Metode Numerik untuk Teknik Penulis : Steven C Chapra & Raymond P.Canale

METODA NUMERIK (3 SKS)

MATEMATIKA TEKNIK KIMIA 3

Solusi Persamaan Laplace Menggunakan Metode Crank-Nicholson. (The Solution of Laplace Equation Using Crank-Nicholson Method)

TERMODINAMIKA I G I T A I N D AH B U D I AR T I

GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN (GBPP)

Metode Numerik & Lab. Muhtadin, ST. MT. Metode Numerik & Komputasi. By : Muhtadin

Pendekatan dan Kesalahan

Ilustrasi Persoalan Matematika

SOLUSI ANALITIK MASALAH KONDUKSI PANAS PADA TABUNG

BANK SOAL METODE KOMPUTASI

CNH2B4 / KOMPUTASI NUMERIK

PEMANFAATAN SOFTWARE MATLAB DALAM PEMBELAJARAN METODE NUMERIK POKOK BAHASAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR SIMULTAN

METODE NUMERIK SEMESTER 3 2 JAM / 2 SKS. Metode Numerik 1

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)

KONTRAK PERKULIAHAN 1. Manfaat Mata Kuliah 2. Deskripsi Mata Kuliah 3. Tujuan Instruksional 4. Strategi Perkuliahan

METODE NUMERIK 3SKS-TEKNIK INFORMATIKA-S1. Mohamad Sidiq PERTEMUAN-2

KATA PENGANTAR. FisikaKomputasi i -FST Undana

PEMBUATAN PROGRAM APLIKASI DRAINASE VERTIKAL DENGAN MENGGUNAKAN VISUAL BASIC 6.0

BAB 1 PENDAHULUAN. Metode Numerik

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Simulasi Perpindahan Panas pada Lapisan Tengah Pelat Menggunakan Metode Elemen Hingga

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

1.1 Latar Belakang dan Identifikasi Masalah

Oleh: Sofyan Hadi, ST PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 2012

MASALAH NILAI AWAL ITERASI NEWTON RAPHSON UNTUK ESTIMASI PARAMETER MODEL REGRESI LOGISTIK ORDINAL TERBOBOTI GEOGRAFIS (RLOTG)

MOTIVASI. Secara umum permasalahan dalam sains dan teknologi digambarkan dalam persamaan matematika Solusi persamaan : 1. analitis 2.

Metode Iterasi Tiga Langkah Bebas Turunan Untuk Menyelesaikan Persamaan Nonlinear

Metode Numerik - Interpolasi WILLY KRISWARDHANA

Laporan Praktikum 1. I Made Yoga Emma Prasetya (G ) 25 Februari 2016

Perbandingan Skema Numerik Metode Finite Difference dan Spectral

MAT332 Kontrol Optimum

PENCARIAN AKAR-AKAR PERSAMAAN NONLINIER SATU VARIABEL DENGAN METODE ITERASI BARU HASIL DARI EKSPANSI TAYLOR

Kekeliruan Dalam Komputasi Saintifik

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (KKSS43116) Metode Numerik. Disusun oleh: Rafki Imani, MT

PENERAPAN METODE ELEMEN HINGGA UNTUK SOLUSI PERSAMAAN STURM-LIOUVILLE

Before UTS. Kode Mata Kuliah :

Kinetika Reaksi Homogen Sistem Reaktor Alir (Kontinyu)

JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN ISSN : VOL. 3 NO. 1 MARET 2011

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

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

Pendahuluan Metode Numerik Secara Umum

Pendahuluan Metode Numerik Secara Umum

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

1) Untuk menentukan ketepatan (accuracy) hasil penghitungan numerik. 2) Untuk membuat kriteria stop pada

Perancangan Proses Kimia PERANCANGAN

Penggunaan Metode Numerik dan MATLAB dalam Fisika

Analisis Numerik Integral Lipat Dua Fungsi Trigonometri Menggunakan Metode Romberg

Catatan Kuliah Analisis Numerik Pertemuan 1 : 10 Februari 2015 Sri Istiyarti Uswatun Chasanah G Oleh : Dr.Ir.Sri Nurdiati, M.

Dasar-dasar Matematika Ekonomi

Definisi Metode Numerik

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

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

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

METODE CHEBYSHEV-HALLEY DENGAN KEKONVERGENAN ORDE DELAPAN UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Anisa Rizky Apriliana 1 ABSTRACT ABSTRAK

SINTESIS DAN INTEGRASI PROSES KIMIA

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

POKOK BAHASAN. Matematika Lanjut 2 Sistem Informasi

Bab 1. Pendahuluan Metode Numerik Secara Umum

PAM 252 Metode Numerik Bab 4 Pencocokan Kurva

INTERPOLASI CHEBYSHEV MAKALAH. Disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Metode Numerik yang dibimbing oleh. Dr. Trisilowati, S.Si., M.

METODE ITERASI BARU BERTIPE SECANT DENGAN KEKONVERGENAN SUPER-LINEAR. Rino Martino 1 ABSTRACT

METODE ELEMEN BATAS UNTUK MASALAH TRANSPORT

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER GLOBAL INFORMATIKA MDP

METODE BERTIPE NEWTON UNTUK AKAR GANDA DENGAN KONVERGENSI KUBIK ABSTRACT

GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN (GBPP)

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

Jurnal Sipil Statik Vol.3 No.1, Januari 2015 (1-7) ISSN:

Metode Numerik (Pendahuluan) Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs.

BAB I ARTI PENTING ANALISIS NUMERIK

SILABUS MATAKULIAH. Indikator Pokok Bahasan/Materi Aktifitas Pembelajaran

FISIKA 9/13/2012. Physics for Scientists and Engineers - Serway/Jewett 6 th Ed/7 th Ed. *TUGAS (PR 2 setelah UTS) = 10% *UTS = 30%

METODE ITERASI OPTIMAL TANPA TURUNAN BERDASARKAN BEDA TERBAGI ABSTRACT

OPTIMALISASI PEROLEHAN MINYAK MENGGUNAKAN PEMISAHAN SECARA BERTAHAP

METODE FINITEDIFFERENCE INTERVAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN PANAS

Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Padan Kata...

Kontrak Perkuliahan. Pertemuan Ke-1. Riani Lubis JurusanTeknik Informatika Universitas Komputer Indonesia

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER

DINAMIKA PROSES PENGUKURAN TEMPERATUR (Siti Diyar Kholisoh)

JAWABAN ANALITIK SEBAGAI VALIDASI JAWABAN NUMERIK PADA MATA KULIAH FISIKA KOMPUTASI ABSTRAK

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru (28293), Indonesia.

Oleh : Anna Nur Nazilah Chamim

Transkripsi:

SEMESTER GENAP TAHUN AKADEMIK 2008/2009 ANALISIS NUMERIK 121151372 Dosen: Siti Diyar Kholisoh, ST, MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UPN VETERAN YOGYAKARTA Kamis, 5 Februari 2009 Overview Mata Kuliah Merupakan salah satu Mata Kuliah Keahlian (MKK) lihat posisinya di kurikulum Semester 5 Gambaran umum: merupakan salah satu tool dalam penyelesaian model/persamaan matematik, secara numerik berbasis analisis kuantitatif Hubungan dengan mata kuliah lain: Kalkulus 1, Kalkulus 2, Kalkulus 3 MTK 1, MTK 2 Matematika Teknik Kimia Semua mata kuliah berbasis analisis kuantitatif Kompetensi Umum Setelah mengikuti mata kuliah ini (pada akhir semester), mahasiswa mampu: 1. memahami dasar-dasar metode numerik secara umum, 2. mengenali persoalan-persoalan matematika / komputasi proses dalam bidang Teknik Kimia, dan selanjutnya 3. dapat memilih atau menentukan dan menggunakan metode yang tepat untuk menyelesaikan persoalan-persoalan tersebut. Pustaka atau Referensi Chapra, S. C. and Canale, R.P., 2003, Numerical Methods for Engineers: With Software and Programming Applications, 4 th ed., New York, McGraw-Hill Book, Inc.. Riggs, James B., 1988, An Introduction to Numerical Methods for Chemical Engineers, Texas, Tech. University Press. dsb. 1

Materi Perkuliahan (14x Pertemuan) 1. Pendahuluan 1 2. Penyelesaian Persamaan Aljabar Penentuan Akar Persamaan Tak Linier Tunggal 2 Penyelesaian Sistem Persamaan Linier 2 Penentuan Akar Sistem Persamaan Tak Linier 1 3. Curve Fitting 1 Contoh Ilustrasi 4. Polynomial Approximation Finite Difference Approximation (Diferensiasi Numerik) 1 Interpolasi 1 Integrasi Numerik 1 5. Penyelesaian Persamaan Diferensial Biasa 2 6. Optimasi Numerik 2 Lain-lain: Setiap mengikuti kuliah, mahasiswa wajib: Sudah mempunyai dan membaca/ mempelajari materi yang akan diberikan Membawa kalkulator Komponen Penilaian: UTS ±30-50% UAS ±50-70% Tugas: PR, Kuis ±10% Nilai: A, B, C, D, dan E (Tidak Lulus) Tidak ada tugas/ PR susulan Tidak ada ujian susulan (kecuali pada kondisi yang telah diatur oleh REKTOR UPNVY) Lain-lain (Lanjutan): Sifat Ujian: CLOSED BOOK (Kecurangan dalam ujian: nilai E) Durasi Ujian: Maksimum yang Disediakan Presensi: minimum 75% Syarat mengikuti UAS (ditetapkan oleh Jurusan) Software pendukung: MS Excel (spreadsheet), Polymath, Matlab, QBASIC, Visual Basic, dsb. 2

Rasa ingin tahu adalah ibu dari semua ilmu pengetahuan Perjalanan seribu mil dimulai dari satu langkah PENDAHULUAN Siti Diyar Kholisoh diyar.kholisoh@upnyk.ac.id diyar_khch@yahoo.co.id http://diyarkholisoh.wordpress.com Pertemuan Ke-1 Pendekatan ilmiah merupakan modal penting dalam persaingan global saat ini. Pendekatan ilmiah saat ini cenderung berbasis analisis kuantitatif Analisis kuantitatif: Penyelesaian: 1. Analitik 2. Numerik Kecenderungan sekarang: Numerical method (metode numerik) dengan bantuan komputer Penyelesaian secara Analitik 1. Exact (100% benar) 2. Memerlukan banyak bekal matematika bahkan advanced mathematics SULIT 3. Hanya bisa untuk kasus-kasus sederhana 4. Penggunaan dalam kasus riil kurang luas 5. Interpretasi hasil lebih mudah 3

Penyelesaian secara Numerik 1. Penyelesaian pendekatan/ aproksimasi (cukup bermanfaat) 2. Perlu bekal matematika sederhana MUDAH 3. Bisa untuk kasus-kasus lebih kompleks 4. Penggunaan dalam kasus-kasus riil lebih luas 5. Interpretasi hasil lebih sulit 6. Memerlukan jumlah hitungan yang sangat banyak (dulu tidak feasible) Konsep fundamental teknik kimia: 1. Neraca massa 2. Neraca energi 3. Kesetimbangan: a. fisis: kesetimbangan fasa b. kimiawi 4. Proses-proses kecepatan: a. fisis (transport phenomena) i. transfer momentum ii. transfer panas iii. transfer massa b. kimiawi (kinetika kimia) 4. Ekonomi 5. Humanitas Beberapa istilah/konsep yang terkait dengan penyelesaian secara numerik: 1. Penyimpangan (error): Truncation error vs round-off error Relative (approximate) error vs true error 2. Akurasi (ketepatan) 3. Presisi (ketelitian) Significant figures 4. Konvergensi Penyelesaian secara iteratif 5. Kestabilan Error Error (= penyimpangan = kesalahan = galat) muncul karena adanya aproksimasi. Nilai sebenarnya = aproksimasi + error Pertanyaan: Sampai berapa besar error itu dapat ditolerir? Analogi papan tembak untuk akurasi dan presisi data 4

Akurasi vs Presisi Ilustrasi tentang Error Pengukuran panjang sebuah jembatan dan sebuah paku keling menghasilkan angka: 9999 cm dan 9 cm. Jika harga sebenarnya adalah 10000 cm dan 10 cm, hitunglah: (a) error, dan (b) persen error relatif Presisi Akurasi dan Presisi Jumlah angka signifikan yang menyatakan suatu besaran Penyebaran dalam bacaan berulang dari sebuah alat yang mengukur suatu perilaku fisik tertentu Akurasi Dekatnya sebuah angka pendekatan atau pengukuran terhadap nilai sebenarnya yang hendak dinyatakan Inakurasi (Tdk akurat) Simpangan sistematis dari kebenaran Error mewakili dua hal yaitu tidak akurat dan tidak presisi dari ramalan yang dilakukan Angka Signifikan (AS) Dua arti penting angka signifikan: AS akan memberikan kriteria untuk merinci seberapa keyakinan kita mengenai hasil pendekatan dalam metode numerik AS memberikan pengabaian dari angka signifikan sisa untuk besaran-besaran spesifik yang tidak bisa dinyatakan secara eksak karena jumlah digit yang terbatas (kesalahan pembulatan/ round-off error) 5

Iterasi Metode numerik tertentu memakai pendekatan secara iterasi untuk menghitung jawaban. Dalam hal ini, suatu aproksimasi sekarang dibuat berdasarkan suatu aproksimasi sebelumnya dilakukan secara berulang kali atau secara iterasi supaya dapat menghitung aproksimasi yang lebih baik & semakin baik. Dengan demikian, kesalahan sering ditaksir sebagai perbedaan antara aproksimasi sebelumnya dengan aproksimasi sekarang. Truncation Error Round-Off Error Contoh-contoh Kesalahan pemotongan (truncation error): dihasilkan ketika aproksimasi digunakan untuk menyatakan suatu prosedur matematika eksak. Kesalahan pembulatan (round-off error): dihasilkan ketika angka-angka aproksimasi dipakai untuk menyatakan angka-angka eksak. 6

Types of Chemical Engineering Problems Listed by Area Area Most Common Problem Type 1. Material and energy Sistem persamaan linier, balances sistem persamaan tak linier. 2. Heat transfer Boundary value problem, initial value problem. 3. Mass transfer Boundary value problem, initial value problem. 4. Kinetics Sistem persamaan tak linier, initial value problem. 5. Thermodynamics Sistem persamaan tak linier, initial value problem, integrasi, interpolasi. 6. Control Initial value problem. 7. Design Optimization. Illustration: The Redlich-Kwong equation of state is given by: R T p = v b v a ( v + b) T where R = the universal gas constant [,518 kj/kg.k], T = absolute temperature (K), p = absolute pressure (kpa), and v = the volume of a kg of gas (m 3 /kg). The parameter a and b are calculated by: 2 R T a,427 p 2,5 c c and T b,0866 R p where p c = 4600 kpa and T c = 191 K. As a chemical engineer, you are asked to determine the amount of methane fuel that can be held in a 3-m 3 tank at a temperature of -40 o C with a pressure of 65000 kpa. c c Contoh Penyelesaian dengan MS Excel: (1) Area: Thermodynamics Problem Type: Finding the root of a single nonlinear equation Contoh Penyelesaian dengan MS Excel: (2) 7

Contoh Penyelesaian dengan MS Excel: (3) 3 Contoh Lain Area: Material balance Problem Type: Penyelesaian sistem persamaan aljabar linier Umpan 1 Pencampur Reaktor A B 2 Pemisah 4 Produk Umpan berupa zat A murni dengan laju 100 kmol/jam. Kendala: 1. 80% dari A dan 40% dari B di dalam alur 2 didaur ulang (recycle). 2. Perbandingan mol A terhadap mol B di dalam alur 1 adalah 5:1 Neraca massa (dalam kmol/jam): N A 1 N A3 = 100 NB 1 NB3 NA 1 + NA2 + r NB 1 + NB2 r N A 2 + N A3 + N A4 NB 2 + NB3 + NB4 0,8 N A 2 + N A3 0,4 NB 2 + NB3 NA 1 5 NB1 9 buah persamaan linier dengan 9 buah variabel yang tak diketahui: N A1, N B1, N A2, N B2, N A3, N B3, N A4, N B4, dan r Dapat diselesaikan secara simultan! Agenda Pertemuan Berikutnya (Kamis, 12 Februari 2009) Penentuan Akar Persamaan Tak Linier Tunggal Metode Pengurung (Bracketing Methods) 8