BAB III hasil dan pembahasan perpan pada bejana berkoil

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Data Pengamatan

Tabel 3.1.1 Data Pengamatan, PSV=100%

no

. (menit)Waktu T1 (Air dalamtangki) keluar coil)T2 (Air masuk coil)T3 (Air

FLOW (mL/mnt

) PSV (%)

1 4:30 43,2 ℃ 33,2 ℃ 29,5 ℃ 368 100

2 5:00 42,8 ℃ 33 ℃ 29,5 ℃ 368 100

3 5:30 42,4 ℃ 32,8 ℃ 29,5 ℃ 360 100

4 6:00 42 ℃ 32,6 ℃ 29,5 ℃ 313 100

Tabel 3.1.2 Data Pengamatan, PSV=75%

no

. (Menit)Waktu dalamtangki)T1 (Air keluar coil)T2 (Air masuk coil)T3 (Air

FLOW (ml/mnt

) PSV (%)

1 8:01 41,6 ℃ 33,5 ℃ 28,7 ℃ 163 75

2 8:31 41,2 ℃ 33,4 ℃ 28,8 ℃ 157 75

3 9:01 40,8 ℃ 33,2 ℃ 28,9 ℃ 158 75

4 9:31 40,5 ℃ 33 ℃ 28,9 ℃ 153 75

5 10:01 40,2 ℃ 32,8 ℃ 28,9 ℃ 160 75

3.2 Data Perhitungan

Tabel 3.2.1 Data Perhitungan, PSV=100% no

. (menit)Waktu dalamtangki)T1 (Air T2 (Air keluarcoil) T3 (Air masukcoil) FLOW (m3/s) PSV (%)

1 4:30 316,2 K 306,2 K 302,5 K 6,13333.10-6 ₁₀₀

2 5:00 315,8 K 306 K 302,5 K 6,13333.10-6 ₁₀₀

3 5:30 315,4 K 305,8 K 302,5 K 6,0.10-6 ₁₀₀

4 6:00 315 K 305,6 K 302,5 K 5,21667.10-6 ₁₀₀

Tabel 3.2.2 Data Perhitungan, PSV = 100%

No. T(2 & TK3¿Avg

ρ

(kg/m3₎

´

m

(kg/s)

´

n

(kgmol/s)

∫

T3

T2 Cp dT

( J/kgmol¿

Q ( J/s¿ 1. 304,35 995,2315 6,104087.10-3 _3,391159.10-4 _{277587,836 94,13445}

2. 304,25 995,2625 6,104277.10-3 _3,391265.10-4 _{262575,4429 89,04629}

4. 304,05 995,3255 5,192281.10 2,884601.10 232552,9967 67,08225

Tabel 3.2.3 Data Perhitungan, PSV = 100%

,

Tabel 3.2.4 Data Perhitungan, PSV=75% no

. (menit)Waktu dalamtangki)T1 (Air T2 (Air keluarcoil) masuk coil)T3 (Air FLOW (m3/s) PSV (%)

1 8:01 314.6 306.5 301.7 2.71667.10-6 ₇₅

2 8:31 314.2 306.4 301.8 2.61667.10-6 ₇₅

3 9:01 313.8 306.2 301.9 2.63333.10-6 ₇₅

4 9:31 313.5 306 301.9 2.551.10-6 ₇₅

5 10:01 313.2 305.8 301.9 2.66667.10-6 ₇₅

Tabel 3.2.5 Data Perhitungan, PSV = 75%

No

1. 304,10 995.310₀ 2,703926.10-3 _1,502181.10-4 360086.701

2 54,09153

2. 304,10 995.310₀ 2,604395.10-3 _1,446886.10-4 345083.189

5 49,92960

3. 304,05 995.322₅ 2,621024.10-3 _1,456124.10-4 _{322573.066 46,97065}

4. 303,95 995.356₅ 2,538159.10-3 _1,41088.10-4 307560.525

2 43,36875

5 303,85 995.387₅ 2,654367.10-3 _1,474648.10-4 292548.862

2 43,14066

Tabel 3.2.6 Data Perhitungan, PSV = 75%

3.3 Pembahasan

Praktikum ini bertujuan untuk melihat pengaruh laju alir air yang masuk ke dalam coil terhadap koefisien keseluruhan perpindahan panas. Syarat terjadinya perpindahan panas karena adanya perbedaan temperatur, yaitu terjadinya perpindahan panas dari tempat yang suhunya tinggi ke tempat yang suhunya rendah.

Mekanisme perpindahan panas yang terjadi di dalam bejana berkoil adalah perpindahan panas secara konduksi dan konveksi. Air yang ada dalam bejana dipanaskan hingga mencapai suhu yang diinginkan yaitu sebesar 40˚C (T1). Digunakan coil sebagai pemanas dan terjadi perpindahan panas secara konduksi. Perpindahan panas secara konduksi adalah perpindahan panas yang terjadi pada media yang diam dan coil merupakan media diam yang menerima panas dari sumber listrik. Untuk mencapai set point 40˚C tersebut maka dialirkan fluida dingin yang berupa air ke dalam coil untuk mempertahankan keadaan air dalam bejana yang dipanaskan. Air yang mengalir di dalam coil berfungsi sebagai pendingin untuk mendinginkan fluida proses, sehingga terjadi perpindahan panas secara konveksi dari air dalam bejana ke air yang berada di dalam coil. Hal ini terlihat dari perubahan suhu air yang masuk coil (T3) menjadi lebih panas saat keluar dari coil (T2).

Besar laju alir massa air dalam coil dipengaruhi oleh bukaan katup yang dikendalikan. Semakin besar bukaan PSV maka semakin besar flow rate air, sehingga laju alir massa juga semakin besar. Oleh karena itu laju alir massa pada bukaan PSV 100% lebih besar jika dibandingkan dengan laju alir massa pada bukaan PSV 75%. Hal ini disebabkan pada PSV 100%, bukaan valve terbuka seluruhnya sehingga air dapat mengalir tanpa hambatan.

Q= ṅ

_∫

T3

Cp . dT

Dari percobaan dengan bukaan PSV 100% diperoleh nilai Q (J/s) sebesar 94,13445; 89,04629; 82,13291 dan 67,08225 J/s pada laju alir mol secara berturut-turut 3,391159.10-4_{; 3,391265.10}-4_{; 3,317647.10}-4 _{dan 2,884601.10}-4 _{kmol/s. Pada} bukaan PSV 75% diperoleh nilai Q sebesar 54,09153; 49,92960; 46,97065; 43,36875 dan 43,14066 J/s pada laju alir mol secara berturut-turut 1,502181.10-4_{; 1,446886.10}-4_; 1,456124.10-4_{; 1,41088.10}-4 _{dan 1,474648.10}-4 _kmol/s.

Untuk menentukan koefisien keseluruhan perpindahan panas (U), luas permukaan perpindahan panas (A) yang digunakan yaitu luas selimut dari coil yang ada dalam bejana sehingga harga koefisien perpindahan panas didasarkan atas luas tersebut. Dapat dilihat jika semakin besar nilai laju alir mol maka semakin besar pula koefisien keseluruhan perpindahan panasnya (U). Karena U berbanding lurus dengan laju alir mol dan perbedaan temperatur sehingga semakin besar nilai laju alir mol dan perbedaan temperaturnya maka semakin besar nilai koefisien keseluruhan perpindahan panasnya. Koefisien keseluruhan perpindahan panas merupakan hasil gabungan perpindahan panas yang terdapat dalam bejana bercoil yaitu merupakan gabungan proses konduksi dan konveksi.

Q=U.A.TLMTD

ṅ

_∫

T3

T2

Cp . dT =U.A.TLMTD

U= ṅ

_∫

T3

T2

Cp . dT

A . T LMTD