• Tidak ada hasil yang ditemukan

PERPINDAHAN KALOR DAN MASSA

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Membagikan "PERPINDAHAN KALOR DAN MASSA"

Copied!
33
0
0

Teks penuh

(1)

Buku Ajar

PERPINDAHAN KALOR DAN MASSA

Ismail Sulaiman Nida El Husna Rasdiansyah Bakhtiar

Dicetak oleh : Percetakan & Penerbit SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS

Darussalam, Banda Aceh

(2)

PERPINDAHAN KALOR DAN MASSA

Editor Ismail Sulaiman

SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS Banda Aceh

2015

(3)

PERPINDAHAN KALOR DAN MASSA

Penulis : Ismail Sulaiman

Cetakan : Pertama Dicetak Oleh : Syiah Kuala University Press Kampus Universitas Syiah Kuala

Jln. Tgk. Chik Pante Kulu

Kopelma Darussalam, Banda Aceh 23111

Hak Cipta ©2015 Pada Penulis

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang keras memberbanyak, memfotocopy sebagian atau seluruh isi buku ini, serta memperjual belikannya tanpa mendapat izin tertulis dari penerbit.

(4)

i DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... i

PRAKATA ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

BAB I. Pendahuluan... ... 1

BAB II. Konservasi Massa dan Neraca Massa... 9

BAB III. Aliran Fluida ... 24

BAB IV. Perpindahan Massa ... 37

BAB V. Dasar-dasar Termodinamika... 50

BAB VI. Neraca Kalor ... 57

BAB VII. Perpindahan Kalor ... ... 69

INDEKS ... 112

CURICCULUM VITAE ... 114

(5)

ii PRAKATA

Buku ini ditulis khususnya untuk mahasiswa yang mengambil mata kuliah Perpindahan Kalor dan Massa pada Semester 3 di Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Program Studi Teknologi Hasil Pertanian, dan bagi setiap orang yang memerlukan pengetahuan tentang topik yang berhubungan dengan kalor dan massa bahan dalam suatu proses pengolahan. Buku ini disusun dengan tujuan menjadi bahan rujukan utama bagi mahasiswa program studi Teknologi Hasil Pertanian yang disusun dari beberapa pustaka yang relevan dengan mata kuliah ini.

Susunan penulisan buku ini berdasarkan acuan RPKPS dari mata kuliah Kimia Organik (THP 112) dengan bobot 2 (2-0) sks. Pada Bab I dituliskan pengantar proses pengolahan dalam hubungannya dengan perubahan massa dan kalor agar mahasiswa dapat mengetahui konsep dasar proses pengolahan. Selanjutnya Bab 2 menjelaskan secara khusus tentang konsep konservasi massa pada bahan yang masuk dan keluar proses pengolahan. Sebelum menjelaskan tentang fenomena perpindahan massa maka pada Bab 3 dijelaskan terlebih dahulu konsep dari aliran fluida (konsep viskositas, reologi, jenis aliran fluida) selama proses pengolahan. Pada Bab 4 dijelaskan secara rinci macam-macam pola perpindahan massa bahan selama proses.

Pada Bab selanjutnya, pembahasan buku ini dikhususkan pada penjelasan dengan topik energi khususnya kalor (panas). Pada Bab 5 dijelaskan terlebih dahulu mengenai dasar-dasar termodinamika yaitu mengenai gas ideal, pengelompokan energi, dan hukum termodinamika.

Pada dua bab selanjutnya dijelaskan tentang neraca kalor (Bab 6) dan diakhiri dengan penjelasan tentang macam-macam pola perpindahan kalor. Buku ajar ini selain berisi teori juga dilengkapi dengan contoh- contoh perhitungan untuk lebih memperjelas materi yang diberikan kepada mahasiswa

Buku ajar ini juga dilengkapi dengan ringkasan dari setiap bab dan soal yang dapat membantu mahasiswa untuk lebih memperdalam pengetahuan dan ketrampilannya, serta merangkum kata-kata asing yang penting untuk diperjelas lebih lanjut dalam mempelajari ilmu kimia organik. Pengguna juga dapat menggunakan buku-buku yang menjadi rujukan dari buku ajar ini agar dapat lebih memperluas pengetahuan mahasiswa mengenai perpindahan massa dan kalor.

Salah satu hal yang sangat kami harapkan adalah buku ini dapat

(6)

iii dimanfaatkan dengan baik oleh mahasiswa dan menjadi pegangan dan panduan dalam mengajar bagi para dosennya. Kami menunggu saran dari pengguna untuk perbaikan selanjutnya.

(7)

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan hanya kepada Allah SWT karena atas segala rahmat, hidayat dan karunia yang diberikan kepada tim penyusun, maka tim penyusun dapat menyelesaikan buku ajar mata kuliah Perpindahan Kalor dan Massa pada Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Unsyiah.

Buku ajar ini disusun berdasarkan acuan RPKPS dari mata kuliah Perpindahan Kalor dan Massa (THP 112) dengan bobot 2 (2-0) sks. Buku ajar ini dapat digunakan sebagai rujukan bagi mahasiswa program studi Teknologi Hasil Pertanian yang disusun dari beberapa pustaka yang relevan dengan mata kuliah ini.

Tim Penulis mengucapkan terimakasih atas bantuan semua pihak pada penyusunan buku ajar ini. Dengan adanya bahan ajar ini diharapkan dapat memberikan kontribusi bagi peningkatan kualitas pembelajaran khususnya pada mata kuliah Teknologi Pengolahan Pati terutama bagi mahasiswa dan dosen pengajar. Akhir kata, kami mohon saran kritikan yang membangun demi kesempurnaan bahan ajar ini di masa yang akan datang. Terima kasih.

Banda Aceh, 12 November 2013

Tim Penyusun

(8)

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Umum Pembelajaran

Setelah menyelesaikan seluruh pokok bahasan pada mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat memahami konsep konservasi massa dan energi, menjelaskan konsep perpindahan kalor dan massa, dan mengaplikasikannya dalam proses pengolahan hasil pertanian

1.2 Tujuan Khusus Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kuliah ini, mahasiswa akan dapat menjelaskan konsep pengolahan, jenis proses, dan batasan proses untuk perhitungan neraca kalor dan massa

1.3 Uraian Materi

Proses pengolahan adalah suatu peristiwa yang menyebabkan bahan baku mengalami perubahan menjadi suatu produk. Proses pengolahan hasil-hasil pertanian melibatkan perubahan bahan baku (bahan mentah hasil pertanian) menjadi produk yang diinginkan atau yang tidak diinginkan (hasil samping). Perubahan yang terjadi dari bahan mentah menjadi produk dapat melibatkan perubahan fisik, perubahan kimia, maupun perubahan mikrobiologi, atau gabungan diantara perubahan tersebut dari bahan-bahan hasil pertanian, baik perubahan yang dikehendaki maupun yang tidak dikehendaki.

Perubahan fisik adalah perubahan tanpa melibatkan reaksi kimia, perubahan kimia adalah perubahan yang melibatkan reaksi kimia, dan perubahan mikrobiologis adalah perubahan yang melibatkan aktivitas mikroba.

Salah satu contoh proses pengolahan adalah pengeringan produk pertanian. Pada proses pengeringan akan terjadi perubahan yang sangat diharapkan terjadi (dikehendaki) yaitu dapat menghasilkan produk dengan kadar air rendah yang membuat bahan dapat disimpan lama. Sedangkan perubahan yang tidak dikehendaki dari proses pengeringan adalah terjadinya perubahan tekstur dari

(9)

1.7 Daftar Pustaka

Earle, 1982. Unit Operation in Food Processing,

Geankoplis CJ. 1983. Transport Process and Unit Operations. Ed ke-2.

Allyn and Bacon Inc, USA

Wirakartakusumah MA, D Hermanianto, N Andarwulan. 1989.

Prinsip Teknik Pangan. IPB, Bogor

Toledo, RT, 1991, Fundamental of Food Processs Engineering.

Chapman & Hall, New York

(10)

9 BAB II

KONSERVASI MASSA DAN NERACA MASSA

2.1 Tujuan Umum Pembelajaran

Setelah menyelesaikan seluruh pokok bahasan pada mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat memahami konsep konservasi massa dan energi, menjelaskan konsep perpindahan kalor dan massa, dan mengaplikasikannya dalam proses pengolahan hasil pertanian

2.2 Tujuan Khusus Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kuliah ini, mahasiswa akan dapat mengaplikasikan konsep dasar neraca massa

2.3 Uraian Materi

Jumlah bahan yang melalui proses pengolahan hasil pertanian dapat digambarkan melalui nerasa massa (neraca bahan). Neraca massa merupakan perhitungan kuantitatif dari semua bahan-bahan yang masuk, yang keluar, yang terakumulasi (tersimpan) dan yang terbuang dalam sistem itu.

Neraca massa merupakan hal yang sangat penting dalam industri pengolahan. Perhitungan neraca massa bertujuan untuk mengetahui jumlah bahan atau bahagian dari suatu bahan yang masuk dan keluar dari suatu proses, atau dalam setiap tahapan proses, menentukan rendemen produk, sebagai dasar untuk mengendalikan proses pengolahan, secara khususnya mengendalikan perolehan produk, dan mendeteksi kehilangan bahan dalam proses. Neraca massa dapat sangat sederhana, tetapi suatu saat bisa menjadi sangat kompleks, tetapi tetap dihitung dengan pendekatan dasar yang sama.

2.3.1 Variabel Proses

Variabel proses pengolahan yang erat kaitannya dengan perhitungan neraca massa adalah jumlah bahan yang masuk dan keluar dari suatu proses pengolahan. Untuk menyatakan jumlah bahan yang masuk ke dalam atau keluar dari sistem dapat dinyatakan dalam bentuk massa atau volume total bahan, kecepatan aliran bahan, atau

(11)

adonan sirup mengandung total padatan 60%, bila gula yang ditambahkan sebesar 20 kg

2.6 Glossarium

Basis. nilai yang diberikan dalam bentuk bilangan bulat untuk membantu perhitungan neraca massa

Neraca massa. perhitungan kuantitatif dari semua bahan-bahan yang masuk, keluar, atau tersimpan di dalam sistem

Neraca Massa Total. Persamaan neraca dengan memperhitungkan massa total bahan tiap aliran masuk dan keluar dari sistem Neraca Massa Komponen. Persamaan neraca dengan

memperhitungkan massa komponen bahan tiap aliran masuk dan keluar dari sistem

Person’s square method. metode untuk mengetahui perbandingan atau jumlah dua bahan pada proses pencampuran

2.7 Daftar Pustaka

Earle, 1982. Unit Operation in Food Processing,

Geankoplis CJ. 1983. Transport Process and Unit Operations. Ed ke-2.

Allyn and Bacon Inc, USA

Wirakartakusumah MA, D Hermanianto, N Andarwulan. 1989.

Prinsip Teknik Pangan. IPB, Bogor

Toledo, RT, 1991, Fundamental of Food Processs Engineering.

Chapman & Hall, New York

(12)

24

BAB III ALIRAN FLUIDA

3.1 Tujuan Umum Pembelajaran

Setelah menyelesaikan seluruh pokok bahasan pada mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat memahami konsep konservasi massa dan energi, menjelaskan konsep perpindahan kalor dan massa, dan mengaplikasikannya dalam proses pengolahan hasil pertanian.

3.2 Tujuan Khusus Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kuliah ini, mahasiswa akan dapat menjelaskan konsep dasar aliran fluida.

3.3 Uraian Materi

Sejumlah bahan baku pengolahan dan produk berada dalam bentuk fluida. Fluida merupakan materi yang dapat mengalir tanpa mengalami pemecahan partikel ketika diberi suatu tekanan.

Fluida harus dipindahkan dan diproses di dalam suatu industri.

Teknologi pengolahan harus mengetahui prinsip-prinsip yang mengatur mengalirnya fluida, dan mesin-mesin yang digunakan untuk menangani fluida. Teknologi yang berkembang juga cenderung menangani tepung dan biji-bijian dengan menggunakan sifat-sifat fluida, yang dinamakan fluidisasi. Konsep aliran fluida mencakup gas, cairan, dan padatan yang difluidisasi.

Fluida dalam industri pengolahan memiliki bentuk yang bervariasi :

Cairan tipis : susu, air, jus buah-buahan Cairan tebal : sirup, madu, lemak, selai Gas : udara, nitrogen, karbon dioksida

Padatan fluidisasi : biji-bijian, tepung, kacang-kacangan 3.3.1 Fluida Dinamis (Fluida Bergerak)

Pada setiap fluida yang mengalir terdapat aplikasi hukum konservasi massa dan energi. Bila aliran fluida terjadi di dala pipa, maka sistem aliran dapat digambarkan seperti Gambar 3.1.

(13)

sumbu corot tersebut dengan mengambil jarak x sepanjang sumbu diukur dari penampang awal dan panjang corot sama dengan L.

3. Berapa besarnya debit aliran pada permungkaan pelimpah seperti pada gambar berikut..

3.6 Glossarium

Fluida. Materi yang dapat mengalir tanpa mengalami pemecahan partikel ketika diberi suatu tekanan.

Viskositas. Sifat fluida yang akan melawan gaya yang diberikan untuk mengalirkan fluida

Fluida Newtonian. Fluida yang alirannya mengikuti persamaan newton

Fluida Non Newtonian. Fluida yang alirannya tidak mengikuti persamaan newton

3.7 Daftar Pustaka

Toledo, RT, 1991, Fundamental of Food Processs Engineering.

Chapman & Hall, New York

Geankoplis CJ. 1983. Transport Process and Unit Operations. Ed ke-2.

Allyn and Bacon Inc, USA

Wirakartakusumah MA, S Hardjo, P Haryadi. 1987. Rekayasa Proses Pangan. IPB, Bogor

Wirakartakusumah MA, D Hermanianto, N Andarwulan. 1989.

Prinsip Teknik Pangan. IPB, Bogor

(14)

33 BAB IV

PERPINDAHAN MASSA

4.1 Tujuan Umum Pembelajaran

Setelah menyelesaikan seluruh pokok bahasan pada mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat memahami konsep konservasi massa dan energi, menjelaskan konsep perpindahan kalor dan massa, dan mengaplikasikannya dalam proses pengolahan hasil pertanian.

4.2 Tujuan Khusus Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kuliah ini, mahasiswa akan dapat mengaplikasikan konsep dasar perpindahan massa

4.3 Uraian Materi

Peristiwa perpindahan massa banyak sekali dijumpai di dalam kehidupan sehari hari. Contoh perpindahan massa seperti pada larutnya kristal gula dalam air, larutnya kopi dalam air, terserapnya zat warna atau peroksida oleh arang aktif, larutnya oksigen dalam darah, pada proses fermentasi saat difusi nutrisi atau oksigen terlarut ke mikroorganisme, ekstraksi minyak oleh pelarut heksana, dan sejumlah peristiwa lainnya.

Hampir seluruh proses pengolahan melibatkan proses perpindahan massa dan perpindahan massa itulah yang diinginkan terjadi pada proses tersebut. Contoh proses pengolahan yang melibatkan perpindahan massa adalah:

Pengeringan : Perpindahan air dari bahan ke udara

Adsorpsi : Perpindahan bahan (cairan bebas) ke bahan lain (padatan)

Ekstraksi : Perpindahan bahan (cairan atau padat) ke pelarut Pencampuran : Penggabungan 2 atau lebih massa

Distilasi : Perpindahan uap ke cair dan cair ke uap

Selain perpindahan massa, pada sejumlah proses pengolahan juga terdapat perpindahan panas dan perpindahan momentum.

Setiap perpindahan disebabkan oleh adanya gaya dorong dan hambatan.

(15)

4.5 Latihan

1. Tabung berisi amonia (A) dan Nitrogen (B). Tabung 1, berisi PA1 = 1,013. 104 Pa. Tabung 2, berisi PA2 = 0,507 . 104 Pa. Jarak antar tabung = panjang pipa penghubung = 0,10 m.

2. Hitung NA dan NB.Suatu tabung berisi air dan bersuhu 293oK.

Tekanan udara total pada suhu itu adalah 1 atm dan dijaga tetap.

Air menguap dan mendifusi melalui udara di dalam tabung. Jarak antara permukaan air dengan ujung tabung adalah 0,1524 m.

Difusivitas uap air dalam udara pada 293oK; 1 atm adalah 0,25. 10- 4 m2/s.

4.6 Glossarium

Perpindahan massa. Proses perpindahan bahan yang terjadi dari konsentrasi lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah

Difusi molekul. Pergerakan molekul didalam suatu fluida dengan suatu gerakan acak.

Difussivitas. ukuran kemampuan bahan untuk melakukan perpindahan massa melalui suatu bahan lain

Pindah massa konveksi. Proses perpindahan massa yang terjadi karena suatu aliran turbulen

4.7 Daftar Pustaka

Toledo, RT, 1991, Fundamental of Food Processs Engineering.

Chapman & Hall, New York

Geankoplis CJ. 1983. Transport Process and Unit Operations. Ed ke-2.

Allyn and Bacon Inc, USA

Wirakartakusumah MA, S Hardjo, P Haryadi. 1987. Rekayasa Proses Pangan. IPB, Bogor

Wirakartakusumah MA, D Hermanianto, N Andarwulan. 1989.

Prinsip Teknik Pangan. IPB, Bogor

(16)

44

BAB V

DASAR DASAR TERMODINAMIKA

5.1 Tujuan Umum Pembelajaran

Setelah menyelesaikan seluruh pokok bahasan pada mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat memahami konsep dasar-dasar termodinamika mengaplikasikannya dalam proses pengolahan hasil pertanian.

5.2 Tujuan Khusus Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kuliah ini, mahasiswa akan dapat menjelaskan konsep dasar termodinamika, hukum termodinamika pertama, hukum termodinamika II serta aplikasi peggunaan dalam proses pengolahan hasil pertanian.

5.3 Uraian Materi

a. Pengertian Termodinamika

Termodinamika merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari hubungan antara panas dan bentuk energi lain (kerja).

Pada mulanya, perkembangan termodinamika ditujukan untuk meningkatkan efisiensi motor bakar, namun akhir - akhir ini termodinamika banyak dipelajari karena adanya krisis energi dunia.

b. Ruang Lingkup Termodinamika

Telah ditekankan bahwa pemberian ciri umum sistem dengan memakai beberapa sifatnya yang terukur, yang secara langsung atau tidak langsung didasarkan atas penerimaan indera kita, merupakan pemberian makroskopik. Namun, dalam termodinamika, perhatian ditujukan pada bagian dalam suatu sistem. Pandangan makroskopik digunakan dan tekanan diletakkan pada kuantitas makroskopik yang berkaitan dengan keadaan internal sistem.

Kuantitas makroskopik yang berkaitan dengan keadaan internal suatu sistem disebut koordinat termodinamik. Koordinat seperti ini menentukan energi internal suatu sistem. Tujuan termodinamika adalah mencari hubungan umum antara koordinat termodinamik yang taat asas dengan hukum pokok termodinamika.

(17)

5.6 Glossarium

Sistem termodinamika adalah suatu masa atau daerah yang dipilih, untuk dijadikan obyek analisis.

Lingkungan adalah daerah sekitar sistem tersebut.

Boundary adalah batas antara sistem dengan lingkungannya.

Proses isobarik adalah proses perubahan keadaan gas pada tekanan tetap.

Proses isokhorik adalah proses perubahan keadaan gas pada volum tetap.

Proses isotermal adalah proses perubahan keadaan gas pada suhu tetap.

Proses adiabatik adalah suatu proses perubahan keadaan gas idak ada kalor yang masuk ke dalam atau keluar dari sistem(gas) yaitu Q = 0

5.7 Daftar Pustaka

Bueche, Frederick J.1989. Teori dan Soal – soal Fisika Edisi Kedelapan (Seri Buku Schaum). Jakarta : Erlangga

Sears, Francis Weston & Zemansky, Mark W. 1982. Fisika Untuk Universitas 1 (Mekanika, Panas, dan Bunyi). Bandung : Binacipta

Zemansky, Mark W & Dittman, Richard H. 1986. Kalor dan Termodinamika Terbitan Keenam.Bandung : ITB

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid I (Terjemahan). Jakarta : Penerbit Erlangga.

Halliday dan Resnick. 1991. Fisika Jilid I (Terjemahan). Jakarta : Penerbit Erlangga.

Tipler, P.A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (Terjemahan).

Jakarta : Penebit Erlangga.

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika Universitas (Terjemahan). Jakarta : Penerbit Erlangga

(18)

80

BAB VI NERACA KALOR 6.1 Tujuan Umum Pembelajaran

Setelah menyelesaikan seluruh pokok bahasan pada mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat memahami konsep konservasi energi dan neraca kalor dan mengaplikasikannya dalam proses pengolahan hasil pertanian

6.2 Tujuan Khusus Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kuliah ini, mahasiswa akan dapat menjelaskan dan mengaplikasikan konsep dasar neraca kalor, baik konversi energi, penerapan termodinamika dalam proses pengolahan hasil pertanian.

6.3 Uraian Materi

Hukum konversi energi selalu menggunakan hukum termodinamika pertama, dimana energi yang masuk dikurangi dengan energi keluar ditambahkan dengan energi terbangkitkan sistem dikurangi energi terkosumsi sistem yang akan menghasilkan energi terakumulasi dalam sistem.

Reaksi kimia dapat bersifat eksotermis dan endotermis.

1. Reaksi kimia yang bersifat eksotermis (menghasilkan panas) maka energi tersebut sebagai energi yang terbangkitkan sistem.

2. Reaksi kimua yang bersifat endoterms (membutuhkan panas), maka energi terseubt dapat terkosumsi oleh sistem

(19)

7. Dua buah plat sejajar, ukuran 0,5 x 1,0 m berjarak 0,5 m satu sama lain. Plat yang satu dipelihara pada suhu 10000C dan yang satu lagi pada 5000C. Emisivitas plat itu masing-masing 0,2 dan 0,5.

Kedua plat itu terletak didalam sebuah ruang yang sangat besar yang dinding-dindingnya dipelihara pada suhu 270C. Kedua plat itu saling bertukaan kalor satu samalain. Tentukan perpindahan netto kesetiap plat dan keruang!

6.6 Glossarium

Entalpi adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energi internal dari suatu sistem termodinamika ditambah energi yang digunakan untuk melakukan kerja.

Reaksi eksotermis adalah Reaksi yang membebaskan kalor dari sistem ke lingkungan.

Reaksi endotermis : - Reaksi yang memerlukan kalor dari lingkungan ke sistem

6.7 Daftar Pustaka

Kern, D.Q., “Prosess Heat Transfer” International student Edition, McGraw Hill Kogakusha, Ltd., New York.

Holman, J.P., “Heat Transfer” Sixt edition McGraw Hill, Ltd, New York, 1986.

Mikheyev, M., Fundamentals of Heat Transfer”, John Willey & sons Inc., New York, 1986

Incopera de Witt, “Fundamentals of Heat Transfer”, John Willey

&Sons Inc, New York, 1981.

Ozisik, “heat Transfer a basic approach, 1981.

Mc Adam, W.H., “Heat Transmision” 3rd edition, McGraw Hill Book Company, Inc, New York.

(20)

85 BAB VII

PERPINDAHAN KALOR

7.1 Tujuan Umum Pembelajaran

Setelah menyelesaikan seluruh pokok bahasan pada mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat memahami konsep perpindahan kalor dan mengaplikasikannya dalam proses pengolahan hasil pertanian

7.2 Tujuan Khusus Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kuliah ini, mahasiswa akan dapat mengaplikasikan konsep dasar perpindahan energi panas, mekanisme dsar perpindahan kalor, perpindahan panas konduksi, perpindahan panas konveksi, perpindahan panas radiasi dan alat penukar kalor.

7.3 Uraian Materi

Kalor Sebagai Bentuk Energi

Kalor adalah suatu jenis energi yang dapat menimbulkan perubahan suhu pada suatu benda. Secara alami kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah, sehingga terjadi percampuran suhu dari kedua benda tersebut.

Satuan kalor:

a. Dalam satuan internasional (SI) = Joule b. Umum = kalori

Kesetaraan satuan kalori: 1 kalori = 4,2 joule 1 joule = 0,24 kalori

Kalor yang dilepaskan = kalor yang diterima Pendapat Joseph Black yang disebut Azas Black:

Pengaruh kalor terhadap suatu benda akan menimbulkan perubahan suhu dan perubahan bentuk atau wujudnya.

(21)

5. Banyaknya kalor yang menguapkan raksa adalah 5,96 x 107J dari suhu 300C ke 650C, sedangkan kalor uapnya 2,98 x 105J/kg, maka berapakah massa raksa itu ?

6. Es massanya 10 kg dengan kalor lebur 336.000J/kg, maka berapa banyaknya kalor untuk meleburkan es itu?

7. Banyaknya kalor 2,015 x 106 J, untuk meleburkan tembaga 5 kg, maka berapa kalor leburnya?

7.6 Glossarium

Random Motion. Konduksi yang terjadi karena gerakan rambang Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan

magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain.

Bilangan Nusselt adalah rasio pindah panas konveksi dan konduksi normal terhadap batas dalam kasus pindah panas pada permukaan fluida; bilangan Nusselt adalah satuan tak berdimensi yang dinamai menggunakan nama Wilhelm Nusselt Bilangan Prandtl adalah bilangan tanpa dimensi yang merupakan

fungsi dari sifat-sifat fluida 7.7 Daftar Pustaka

Geankoplis CJ. 1983. Transport Process and Unit Operations. Ed ke-2.

Allyn and Bacon Inc, USA

Mc Cabe WL. 1985. Unit Operations. Ed ke-2. Mc Graw Hill, Singapore

Wirakartakusumah MA, S Hardjo, P Haryadi. 1987. Rekayasa Proses Pangan. IPB, Bogor

Wirakartakusumah MA, D Hermanianto, N Andarwulan. 1989.

Prinsip Teknik Pangan. IPB, Bogor

(22)

96

Indeks Basis

Bilangan Nusselt Bilangan Prandtl Boundary

Diagram alir proses Difusi molekul Difussivitas Entalpi Fluida

Fluida Newtonian Fluida Non Newtonian Lingkungan

Neraca massa

Neraca Massa Komponen Neraca Massa Total Perpindahan massa Person’s square method Perubahan fisik

Perubahan kimia

Perubahan mikrobiologis Pindah massa konveksi Proses adiabatik Proses isobarik Proses isokhorik Proses isotermal Proses Pengolahan Radiasi elektromagnetik Random Motion

Reaksi endotermis Sistem termodinamika Sistem/Batasan proses Viskositas

(23)

Curriculum Vitae

Penulis Pertama A.Identitas Diri

1 Nama Lengkap Dr. Ismail Sulaiman, S.TP., M.Sc

2 Jenis Kelamin L

3 Jabatan Fungsional Asisten Ahli

4 NIP/NIK/Identitas lainnya 198006252003121001

5 NIDN 0025068001

6 Tempat dan Tanggal Lahir Banda Aceh, 25 Juni 1980

7 Email [email protected]

8 No Telepon/Hp 08126904750

9 Alamat Kantor Jl Tgk Hasan Krueng Kalee no 3 Darussalam Banda Aceh

10 Nomor Telepon/Faks - 11 Lulusan yang telah

dihasilkan

-

12 Mata Kuliah yang Diampu

1. Perancanaan Proyek Industri 2. Kimia Fisika

3. Perpindahan Kalor dan Massa 4. Teknologi Agroindustri

B. Riwayat Pendidikan

S-1 S-2 S-3

Nama Perguruan Tinggi

Universitas Syiah Kuala, Indonesia

Universite de La Rochelle, France

Universite de La Rochelle, France

Bidang Ilmu

Teknologi Hasil Pertanian

Genie des Procedes Industriels

Genie des Procedes Industriels

Tahun

Masuk-Lulus 1998-2003 2008-2009 2009-2013 Judul

Skripsi/

Thesis/

Disertasi

The influence of some paddy variety (Oriza sativa L) and natrium bisulphate concentration for rice flour quality

Etude d’extraction des huiles essentielles avec quelques métiers premier végétales

Fundamental and experimental analysis of auto vaporization and structural modification processes during instant controlled

(24)

98

pressure drop operation unit Nama

Pembimbing/

Promotor

Dr. Ir. Heru P.

Widayat, M.Sc

Prof. Karim Allaf

Prof. Karim Allaf Prof. Vaclav Sobolik C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Penelitian

1 2007 Visual study of material expansion using DIC process completed by temperature and pressure history

2 2007 Modification de la structure de materiaux surchauffes pendant la détente vers le vide

3 2007 Etude d’extraction des huiles essentielles avec quelques métiers premier végétales

4 2008 Simulation and optimization of a crude oil destillation unit in function of the mixtures of crude oil charged with software PRO/II

5 2007 Visual study of material expansion using DIC process completed by temperature and pressure history

D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat Dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat

E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir

No. Judul Artikel Ilmiah Volume/Nomor/

Tahun

Nama Jurnal 1 Visual study of material

expansion using DIC process completed by temperature and pressure history

CHISA 2012

2 Modification de la structure de materiaux surchauffes pendant la détente vers le vide

Vol.3 /26 mai/

2011

Journal colloque des doctorant, Universite de La Rochelle.

(25)

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir

No. Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat 1 Seminar Nasional Hasil

Riset dan Standarisasi Industri III

Studi pengunaan steam sebagai bahan dasar pembentukan struktur bahan pangan dalam proses industri snack.

2013 Banda Aceh

2 Seminar Nasional

Persatuan Alumni German

Ganyong (Canna edulis Kerr.) sebagai bahan baku bioetanol dan potensi

pengembangannya di Provinsi Aceh

2013 Banda Aceh

3 CHISA 2012 Visual study of

material expansion using DIC process completed by temperature and pressure history

2012 Praha Republik Ceko

4 Journe des doctorant, Universite de La Rochelle, France

Modification de la structure de materiaux surchauffes pendant la détente vers le vide

2011 La Rochelle

France

(26)

100 Curriculum Vitae

Penulis Kedua A.Identitas Diri

1 Nama Lengkap Nida El Husna, ST., M.Si

2 Jenis Kelamin P

3 Jabatan Fungsional Lektor

4 NIP/NIK/Identitas lainnya 19780505 200112 2 004

5 NIDN 0005057802

6 Tempat dan Tanggal Lahir Banda Aceh, 5 Mei 1978

7 Email [email protected]

8 No Telepon/Hp 081362682610

9 Alamat Kantor Jl Tgk Hasan Krueng Kalee no 3 Darussalam Banda Aceh 10 Nomor Telepon/Faks

11 Lulusan yang telah dihasilkan

S-1= 31

12 Mata Kuliah yang Diampu

1. Kimia Organik 2. Satuan Operasi

3. Perpindahan Kalor dan Massa 4. Teknologi Pengolahan Pati

B. Riwayat Pendidikan

S-1 S-2

Nama Perguruan Tinggi

Universitas Syiah Kuala Institut Pertanian Bogor Bidang Ilmu Teknik Kimia Teknologi Industri

Pertanian Tahun Masuk-

Lulus 1995-2000 2003-2006

Judul

Skripsi/Thesis/

Disertasi

Tinjauan Koefisien Difusi Pada Pengeringan Ikan

Síntesis dan Karakterisasi Polylactic Acid (PLA) secara polikondensasi langsung L- Asam Laktat dan N,N-

Disikloheksilkarbodiimida Nama

Pembimbing/Pro motor

Dr. Ir. Balia Ahmad, M.Sc

Dr. Ir. Marwan, M,Sc

Dr. Ir. Ani Suryani, DEA Dr. Ir. Liesbetini Hartanto, Dr. Ir. Purwantiningsih, M.Si

(27)

C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Penelitian

1 2008 Pasta Ubi Jalar Sebagai Bahan Substitusi Tepung Terigu pada Pembuatan Roti Tawar

2 2008 Kajian Pembuatan Roti Tawar dari Pasta Ubi Jalar 3 2008 Studi Pembuatan Dendeng Ikan Leubiem (Canhtidermis

maculatus) dengan Variasi Metode Pembuatan, Jenis Gula, dan Metode Pengeringan

4 2009 Uji Preferensi Konsumen terhadap French Fries Ubi Jalar di Kota Banda Aceh

5 2010 Perubahan Kandungan Antioksidan Ubi Jalar Ungu pada Sejumlah Produk Olahan Tradisional

6 2012 Modifikasi Fisik melalui Variasi Siklus Pemanasan- Pendinginan dan Metode Pengeringan Untuk Meningkatkan Daya Kembang Roti (Baking Expansion) dari Tepung Ubi Jalar

D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat Dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat

1 2008 Pembuatan Aneka Produk Olahan Mangga (Daging Buah dan Biji) Sebagai Alternatif Peningkatan Pendapatan Masyarakat Di Desa Cot Karieng Kecamatan Blang Bintang Aceh Besar.

2 2010 IbM Peningkatan Potensi Kelompok Koperasi di Desa Pulo Raya Pidie

E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir

No .

Judul Artikel Ilmiah Volume/Nomor/

Tahun

Nama Jurnal 1 Pemanfaatan Sari

Buah sebagai Bahan Baku Alternatif Pembuatan Nata

Vol 1 No.2/2009 Journal Teknologi dan Industri Pertanian

Indonesia ISSN:

2085-4927 2 Pasta Ubi Jalar Vol 2, No Jurnal Teknologi

(28)

102

sebagai Bahan Baku Substitusi Tepung Terigu pada Pembuatan Roti Tawar

2/2010 dan Industri Pertanian

Indonesia ISSN : 2085-4927

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir

No. Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar

Judul Artikel Ilmiah

Waktu dan Tempat 1 Seminar Nasional BKS PTN

Wilayah Barat Bidang Ilmu- ilmu Pertanian,

Kajian Pembuatan French Fries Ubi Jalar

2008, Fakultas Pertanian,

Unsyiah 2 Aceh Development

International Conference

Uji Preferensi Konsumen Terhadap French Fries Ubi Jalar di Kota Banda Aceh

2011, Malaysia

3 Seminar Nasional BKS PTN Wilayah Barat Bidang Ilmu- ilmu Pertanian,

Penggunaan Bahan Pengisi Ubi Jalar Ungu Sebagai Sumber Antioksidan dan Serat dalam Pembuatan Es Krim

2012, Medan

(29)

Curriculum Vitae

Penulis Ketiga A.Identitas Diri

1 Nama Lengkap Rasdiansyah, S.T

2 Jenis Kelamin L

3 Jabatan Fungsional Asisten Ahli

4 NIP/NIK/Identitas lainnya 197001212 200112 1 002

5 NIDN 0012127001

6 Tempat dan Tanggal Lahir Banda Aceh, 12 Desember 2013 7 Email

8 No Telepon/Hp

9 Alamat Kantor Jl Tgk Hasan Krueng Kalee no 3 Darussalam Banda Aceh

10 Nomor Telepon/Faks - 11 Lulusan yang telah

dihasilkan

-

12 Mata Kuliah yang Diampu

1. Ekonomi Teknik 2. Matetamika

3. Perpindahan Kalor dan Massa 4. Manajemen indusri

B. Riwayat Pendidikan

S-1 Nama Perguruan Tinggi ITS

Bidang Ilmu Teknik Kimia

Tahun Masuk-Lulus 1994-1997 Judul Skripsi/

Thesis/ Disertasi

Pemurnian minyak goreng bekas Nama Pembimbing/Promotor

C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Penelitian

1 1997 Pengaruh Penambahan Bleaching Agent Dalam Proses Pengolahan Minyak Goreng Bekas Terhadap KoefisienPerpindahan Panas Pada Tangki Berpengaduk 2 2004 Kajian Pembuatan Lembaran Rumput Laut Kering

“Nori” (Eucheuma sp.)

3 2010 Pembuatan Bioetanol dari Pulp Kopi

(30)

104

D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat Dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat

1 2006 Sebagai Trainer pada Training Pengolahan Ikan, Kerjasama FAO dengan THP Unsyiah

2 Sebagai Peserta Workshop “Added Value Kakao Aceh melalui Perbaikan Teknik Pengolahan”

3 2008 Sebagai Instruktur Pada Kegiatan Gelar Teknologi Pengolahan Pangan Kerjasama Jurusan THP Unsyiah dengan Badan Ketahanan Pangan Provinsi NAD

4 2008 Sebagai Trainer pada Training Pengolahan Ikan, Kerjasama FAO dengan THP Unsyiah

5 2010 Sebagai Instruktur Pada Kegiatan Gelar Teknologi Pengolahan Pangan Kerjasama Jurusan THP Unsyiah dengan Badan Ketahanan Pangan Provinsi NAD

6 2010 Sebagai Panitia Workshop Kewirausahaan Untuk Mahasiswa di Fak. Pertanian Universitas Syiah Kuala, 29 Desember 2010

7 2010 Sebagai Peserta Workshop Peningkatan Kerjasama Universitas dengan Dunia Usaha melalui penyesuaian kurikulum di Fak. Pertanian Universitas Syiah Kuala, 2 Agustus 2010

E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir

No. Judul Artikel Ilmiah Volume/Nomor/

Tahun

Nama Jurnal 1

2

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir

No. Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat 1

2 3

(31)

105 Curriculum Vitae

Penulis Keempat A.Identitas Diri

1 Nama Lengkap Ir. Bakhtiar

2 Jenis Kelamin L

3 Jabatan Fungsional Lektor

4 NIP/NIK/Identitas lainnya 19620914 199103 1 001

5 NIDN 0014096203

6 Tempat dan Tanggal Lahir Langsa, 14 September 1962

7 Email -

8 No Telepon/Hp 082165910507

9 Alamat Kantor Jl Tgk Hasan Krueng Kalee no 3 Darussalam Banda Aceh

10 Nomor Telepon/Faks - 11 Lulusan yang telah

dihasilkan

-

12 Mata Kuliah yang Diampu

1. Kimia Fisika 2. kimia analitik

3. Perpindahan Kalor dan Massa 4. Ekonomi teknik

B. Riwayat Pendidikan

S-1 Nama Perguruan Tinggi Universitas Syiah Kuala

Bidang Ilmu Teknik Kimia

Tahun Masuk-Lulus 1989 Judul Skripsi/

Thesis/ Disertasi

Pra rancangan pabrik etil benzene dari etilen dan benzene

Nama Pembimbing/Promotor Dr.ismail AB

C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Penelitian

1 2 3

(32)

106

D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat Dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat

E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir

No. Judul Artikel Ilmiah Volume/Nomor/

Tahun

Nama Jurnal 1

2

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir

No. Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat 1

2

(33)

Buku Ajar

PERPINDAHAN KALOR DAN MASSA

Ismail Sulaiman Nida El Husna Rasdiansyah Bakhtiar

Dicetak oleh : Percetakan & Penerbit SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS

Darussalam, Banda Aceh

Referensi

Dokumen terkait

Hubungan koefisien perpindahan kalor menyeluruh dan koefisien perpindahan kalor konveksi sisi luar pipa terhadap laju aliran air untuk beberapa variasi sudut

(2) berdasarkan hasil uji coba utama, modul pembelajaran Fisika berbasis scientific approach dengan materi pokok Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor untuk siswa

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa (1) tingkat pemahaman siswa tentang konsep suhu, kalor, dan perpindahan kalor belum seluruhnya siswa paham, karena dari hasil

baik daripada mean rata-rata siswa yang diberi pengajaran tanpa eksperimen. SeteJah tes fonnatif pada mata pelajaran ftsika pokok bahasan perpindahan. kalor tahun

Pada konsep Kalor ini, rerata siswa yang mengalami miskonsepsi adalah 16.44%, dimana siswa menganggap kalor merupakan energi yang mengalir dari energi yang satu ke

(2) berdasarkan hasil uji coba utama, modul pembelajaran Fisika berbasis scientific approach dengan materi pokok Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor untuk siswa

Nilai koefisien perpindahan massa dan koefisien perpindahan kalor mula-mula diduga pada suatu nilai tertentu untuk kemudian diperbaiki dengan cara mengevaluasi perbedaan antara

Tujuan:  Siswa dapat memahami pengertian perpindahan energi melalui radiasi, konveksi, dan konduksi  Siswa dapat menjelaskan perbedaan antara perpindahan energi melalui radiasi,