INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA UJIAN TENGAH SEMESTER GASAL

(1)

INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA UJIAN TENGAH SEMESTER GASAL 2016-2017

Mata Kuliah : Pemrograman komputer Waktu : 100 menit Hari/Tanggal : Selasa 1 Nopember 2016 Dosen : Abas Sato

Sifat : Buku Terbuka Kelas : A

Jurusan : Teknik Kimia

• Dikumpulkan dalam bentuk cetakan dan file hasil pemrograman paling lambat hari Kamis, 3 Nopember 2016

• File hasil pemrograman diemail ke alamat : abassato@itats.ac.id

Energi yang hilang dari suatu fluida yang mengalir di dalam pipa akibat gesekan dengan dinding pipa dapat dihitung dengan persamaan Fanning.

2 4 2 v d L f = F

dimana f = konstanta fanning, L = panjang pipa, d = diameter pipa, v = kecepatan aliran, konstannta fanning dapat dihitung dengan persamaan :

- untuk aliran laminer (Re ≤ 2100) :

Re 16

= f

- untuk aliran turbulen (Re > 2100) dihitung dengan persamaan chen :         + − = Re log 0452 . 5 7065 . 3 log 4 1 _D A f ε

dimana Re adalah bilanngan Reynold, yang dihitung dengan persamaan µ ρdv = Re ,

( )

          + = 8981 . 0 1098 . 1 Re 8506 . 5 8257 . 2 D A ε

dimana ρ = density, µ = viskositas, ε = factor kekasaran pipa

Misalnya air mengalir pada suhu 20 C memiliki viskositas 0.001 Pa.s , density 998.6 kg/m3 dengan kecepatan antara 0.1 – 10 m/s, mengalir di dalam pipa baja yang memiliki faktor kekasaran ε = 0.0025, berdiameter 10 cm

Buatlah program komputer untuk membuat tabel energi yang hilang akibat friksi untuk air yang mengalir dengan kecepatan antara 0.1 – 10 m/s

(2)

Reaksi Pembakaran methana adalah : CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Panas reaksi pada suhu 25 ºC (298K)dapat dicari dengan persamaan ∆H298 = ∆HfCO2 + 2 ∆HfH2O - ∆HfCH4

Dimana nilai masing-masing adalah : ∆HfCH4 = -74.81 kJ/mol

∆HfCO2 = -393.509 kJ/mol

∆HfH2O = -241.818 kJ/mol

Untuk menghitung panas reaksi pada suhu T, yaitu suhu selain suhu 25 ºC, dapat digunakan rumusan ∆HT = ∆Hf298 +

∫

+

∫

+

∫

+

∫

T O H T CO T CH T O dT Cp dT Cp dT Cp dT Cp 298 298 298 298 2 2 4 2

Dimana Cp adalah kapasitas panas yang dapat dirumuskan dengan persamaan Cp = 8.314(C1 + C2T + C3T2 + C4T-2 ) J/molK ) ( ) ( 3 1 ) ( 2 1 ) ( ₂ ₁ ₂ ₂2 ₁2 ₃ ₂3 ₁3 ₄ ₂1 ₁1 1 2 1 − − − − − + − + − =

∫

CpdT C T T C T T C T T C T T T T

Nilai masing-masin konstanta C1 sd C4 ditabelkan berikut ini

Senyawa C1 C2 C3 C4 CH4 O2 CO2 H2O 1.702 3.535 4.467 4.038 9.081×10-3 0.506×10-3 1.045×10-3 1.45×10-3 -2.164×10-6 0 0 0 0 0.121×105 -0.227×105 -1.157×105 Dengan menggunakan program komputer, Buatlah tabel panas reaksi pembakaran 1 mol metana dari suhu 0ºC sampai 600ºC

(3)

UJIAN TENGAH SEMESTER GASAL 2016-2017

Suatu reaktor kimia beroperasi 24 jam. Reaktor ini harus menggunakan katalis homogen untuk melangsungkan reaksi kimia di dalamnya. Kecepatan reaksi yang terjadi mengikuti suhu lingkungan. Suhu malam hari yang dingin akan menurunkan kecepatan reaksi dibandingkan siang hari sehingga harus ditambahkan katalis yang lebih banyak. Jadwal penambahan katalis adalah sebagai berikut

pukul Laju penambahan katalis (gram/menit)

08:00 – 19:00 1.2

19:00 – 01.00 1.5

01.00 – 08.00 1.9

Katalis harus disiapkan terlebih dahulu oleh operator karena katalis tidak tahan disimpan dalam waktu lama. Buatlah program komputer untuk menghitung banyaknya katalis minimum yang harus disiapkan, dengan input adalah jam saat operasi reaktor dimulai dan jam saat operasi reaktor selesai. Jumlah katalis yang harus disiapkan adalah sama dengan lamanya operasi reaktor dikalikan laju penambahan katalis.

Petunjuk : gunakan fungsi CDate untuk konversi tanggal/jam dan fungsi CSng konversi ke bilangan . Lihat Appendiks buku diktat untuk lebih jelasnya

(4)

Program promosi belanja di suatu supermarket. Jika berbelanja dengan nilai tertentu maka akan memperoleh diskon dengan ketentuan seperti pada tabel berikut. Jika di dalam belanjanya terdapat produk A maka akan memperoleh diskon dengan nilai sesuai tabel dan jika terdapat produk B maka akan mendapat tambahan diskon 3% dari sisa yang harus dibayar

Total belanja (Rp) Diskon

Ada Produk A Ada Produk B

≤ 50 000 0 0

50 000 – 100 000 5% 0

> 100 000 dan < 150 000 Rp. 10 000 3%

150 000 - 200000 Rp. 22 000 4%

> 200 000 10% 5%

Misalnya seseorang belanja Rp 101 000 didalamnya terdapat produk A dan juga B maka yang harus dibayar adalah = 101 000 - 10 000 – (91 000 x 3%) = 88 270

Buatlah program komputer untuk menghitung jumlah uang yang harus dibayarkan dengan input : total nilai belanja dan ada tidaknya produk A atau produk B

(5)

• File hasil pemrograman diemail ke alamat : abassato@itats.ac.id Suatu warnet memberlakukan tarif sebagai berikut :

- Pukul 06.00 – 24.00 tarifnya Rp 3500,- per jam. Pukul 24.00 – 06.00 tarifnya Rp 2500,- per jam

- pemakaian minimal Rp 1000,-

- Pembayaran dibulatkan ke atas setiap kelipatan Rp. 500,-

Buatlah program komputer untuk mengitung jumlah yang harus dibayarkan, dengan input jam masuk dan jam selesai memakai internet. Angka pembayaran yang ditunjukkan sudah harus dalam bentuk pembulatan Rp 500,-

(6)

Program promosi belanja di suatu supermarket. Jika berbelanja lebih dari Rp 50 000,- maka setiap kelipatan Rp 50 000 bagi member akan medapatkan 1 poin. Nilai poin ini akan dikumpulkan untuk mendapatkan diskon belanja. Jika telah terkumpul 10 poin atau lebih maka pembeli dapat mengambil diskon pengembalian cash senilai Rp 40 000 dan nilai poinnya berkurang 10. Jika nilai poin tidak diambil dan dibiarkan sampai terkumpul 20 poin atau lebih maka pembeli dapat mengambl diskon pengembalian cash senilai Rp 90 000 dan nilai poinnya berkurang 19. Bagi yang bukan member maka diskon berdasar pon ini tidak ada tetapi pembeli tetap mendapat diskon diskon dengan ketentuan setiap belanja kelipatan Rp. 100 000 akan mendapatkan diskon Rp 10 000,-

Buatlah program komputer untuk menghitung jumlah uang yang harus dibayarkan dan perhitungan nilai poin, dengan input : total nilai belanja, member atau bukan serta akumulasi poin sebelumnya

(7)

Suatu perusahaan memberlakukan sistem penggajian per minggu untuk empat level karyawan menurut tabel berikut :

Level Gaji Pokok Gaji lembur per jam Untuk lembur ≤ 6 jam

Gaji lembur per jam Untuk lembur > 6 jam A Rp. 2 400 000 ,- Rp. 80 000 Rp. 155 000

B Rp. 1 850 000 ,- Rp. 65 000 Rp. 123 000

C Rp. 825 000 ,- Rp. 34 000 Rp. 93 000

D Rp. 400 000 ,- Rp. 20 000 Rp. 25 000

Seorang karyawan dikatakan bekerja lembur jika dalam seminggu jumlah jam kerjanya lebih dari 40 jam

Misalnya seorang karyawan level D dalam seminggu bekerja selama 48.3 jam, maka hitungan gaji pada minggu tersebut adalah :

Gaji = Rp. 400 000 + (Rp. 20 000 × 6 ) + (Rp. 25 000 × 2.3 ) = Rp. 577 750 Dibulatkan Rp. 578 000

Hitungan gaji harus harus dibulatkan sampai Rp. 1000

Buatlah program komputer untuk menghitung gaji karyawan dengan input level karyawan dan jumlah jam kerja

(8)

Persamaan van der Waal untuk menghitung volume gas adalah :

(

v b

)

RT v a P  − =      + 2 dimana

P = tekanan (Pa), v = volume spesifik (m3/kg), T = temperatur (K), R = konstanta gas ideal (461.495 J/kg.K)

a dan b = konstanta empiris.

gas CO2 memiliki konstanta a = 1703.28 Pa(m 3

/kg)3, dan b = 0.00169099 m3/kg.

Buatlah tabel untuk menampilkan volume spesifik v pada tekanan P = 106 Pa dan suhu antara 200 K sampai 800 K

Petunjuk : Untuk menghitung volume Ubah persamaannya menjadi : b v a P RT v +       + = 2

Untuk menghitungnya asumsikan dulu nilai v kemudian hitung v baru dengan persamaan tersebut. Hasil v yang baru ini digunakan untuk v berikutnya diulang-ulang sampai diperoleh v yang tidak banyak berubah Asumsikan v Hitung v baru, b v a P RT v +       + = 2 001 . 0 ≤ − v v v asumsi v = vasumsi T Y v

(9)

Energi yang hilang dari suatu fluida yang mengalir di dalam pipa akibat gesekan dengan dinding pipa dapat dihitung dengan persamaan Fanning.

2 4 2 v d L f = F

dimana f = konstanta fanning, L = panjang pipa, d = diameter pipa, v = kecepatan aliran, konstannta fanning dapat dihitung dengan persamaan :

- untuk aliran laminer (Re ≤ 2100) :

Re 16

= f

- untuk aliran turbulen (Re > 2100) dihitung dengan persamaan chen :         + − = Re log 0452 . 5 7065 . 3 log 4 1 _D A f ε

dimana Re adalah bilanngan Reynold, yang dihitung dengan persamaan µ ρdv = Re ,

( )

          + = 8981 . 0 1098 . 1 Re 8506 . 5 8257 . 2 D A ε

dimana ρ = density, µ = viskositas, ε = factor kekasaran pipa

Misalnya air mengalir pada suhu 20 C memiliki viskositas 0.001 Pa.s , density 998.6 kg/m3 dengan kecepatan antara 0.1 – 10 m/s, mengalir di dalam pipa baja yang memiliki faktor kekasaran ε = 0.0025, berdiameter 10 cm

Buatlah program komputer untuk membuat tabel energi yang hilang akibat friksi untuk air yang mengalir dengan kecepatan antara 0.1 – 10 m/s

(10)

Reaksi Pembakaran methana adalah : CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Panas reaksi pada suhu 25 ºC (298K)dapat dicari dengan persamaan ∆H298 = ∆HfCO2 + 2 ∆HfH2O - ∆HfCH4

Dimana nilai masing-masing adalah : ∆HfCH4 = -74.81 kJ/mol

∆HfCO2 = -393.509 kJ/mol

∆HfH2O = -241.818 kJ/mol

Untuk menghitung panas reaksi pada suhu T, yaitu suhu selain suhu 25 ºC, dapat digunakan rumusan ∆HT = ∆Hf298 +

∫

+

∫

+

∫

+

∫

T O H T CO T CH T O dT Cp dT Cp dT Cp dT Cp 298 298 298 298 2 2 4 2

Dimana Cp adalah kapasitas panas yang dapat dirumuskan dengan persamaan Cp = 8.314(C1 + C2T + C3T2 + C4T-2 ) J/molK ) ( ) ( 3 1 ) ( 2 1 ) ( ₂ ₁ ₂ ₂2 ₁2 ₃ ₂3 ₁3 ₄ ₂1 ₁1 1 2 1 − − − − − + − + − =

∫

CpdT C T T C T T C T T C T T T T

Nilai masing-masin konstanta C1 sd C4 ditabelkan berikut ini

Senyawa C1 C2 C3 C4 CH4 O2 CO2 H2O 1.702 3.535 4.467 4.038 9.081×10-3 0.506×10-3 1.045×10-3 1.45×10-3 -2.164×10-6 0 0 0 0 0.121×105 -0.227×105 -1.157×105 Dengan menggunakan program komputer, Buatlah tabel panas reaksi pembakaran 1 mol metana dari suhu 0ºC sampai 600ºC

(11)

Suatu reaktor kimia beroperasi 24 jam. Reaktor ini harus menggunakan katalis homogen untuk melangsungkan reaksi kimia di dalamnya. Kecepatan reaksi yang terjadi mengikuti suhu lingkungan. Suhu malam hari yang dingin akan menurunkan kecepatan reaksi dibandingkan siang hari sehingga harus ditambahkan katalis yang lebih banyak. Jadwal penambahan katalis adalah sebagai berikut

pukul Laju penambahan katalis (gram/menit)

08:00 – 19:00 1.2

19:00 – 01.00 1.5

01.00 – 08.00 1.9

Katalis harus disiapkan terlebih dahulu oleh operator karena katalis tidak tahan disimpan dalam waktu lama. Buatlah program komputer untuk menghitung banyaknya katalis minimum yang harus disiapkan, dengan input adalah jam saat operasi reaktor dimulai dan jam saat operasi reaktor selesai. Jumlah katalis yang harus disiapkan adalah sama dengan lamanya operasi reaktor dikalikan laju penambahan katalis.

(12)

Program promosi belanja di suatu supermarket. Jika berbelanja dengan nilai tertentu maka akan memperoleh diskon dengan ketentuan seperti pada tabel berikut. Jika di dalam belanjanya terdapat produk A maka akan memperoleh diskon dengan nilai sesuai tabel dan jika terdapat produk B maka akan mendapat tambahan diskon 3% dari sisa yang harus dibayar

Total belanja (Rp) Diskon

Ada Produk A Ada Produk B

≤ 50 000 0 0

50 000 – 100 000 5% 0

> 100 000 dan < 150 000 Rp. 10 000 3%

150 000 - 200000 Rp. 22 000 4%

> 200 000 10% 5%

Misalnya seseorang belanja Rp 101 000 didalamnya terdapat produk A dan juga B maka yang harus dibayar adalah = 101 000 - 10 000 – (91 000 x 3%) = 88 270

Buatlah program komputer untuk menghitung jumlah uang yang harus dibayarkan dengan input : total nilai belanja dan ada tidaknya produk A atau produk B

(13)

• File hasil pemrograman diemail ke alamat : abassato@itats.ac.id Suatu warnet memberlakukan tarif sebagai berikut :

- Pukul 06.00 – 24.00 tarifnya Rp 3500,- per jam. Pukul 24.00 – 06.00 tarifnya Rp 2500,- per jam

- pemakaian minimal Rp 1000,-

- Pembayaran dibulatkan ke atas setiap kelipatan Rp. 500,-

Buatlah program komputer untuk mengitung jumlah yang harus dibayarkan, dengan input jam masuk dan jam selesai memakai internet. Angka pembayaran yang ditunjukkan sudah harus dalam bentuk pembulatan Rp 500,-

(14)

Program promosi belanja di suatu supermarket. Jika berbelanja lebih dari Rp 50 000,- maka setiap kelipatan Rp 50 000 bagi member akan medapatkan 1 poin. Nilai poin ini akan dikumpulkan untuk mendapatkan diskon belanja. Jika telah terkumpul 10 poin atau lebih maka pembeli dapat mengambil diskon pengembalian cash senilai Rp 40 000 dan nilai poinnya berkurang 10. Jika nilai poin tidak diambil dan dibiarkan sampai terkumpul 20 poin atau lebih maka pembeli dapat mengambl diskon pengembalian cash senilai Rp 90 000 dan nilai poinnya berkurang 19. Bagi yang bukan member maka diskon berdasar pon ini tidak ada tetapi pembeli tetap mendapat diskon diskon dengan ketentuan setiap belanja kelipatan Rp. 100 000 akan mendapatkan diskon Rp 10 000,-

Buatlah program komputer untuk menghitung jumlah uang yang harus dibayarkan dan perhitungan nilai poin, dengan input : total nilai belanja, member atau bukan serta akumulasi poin sebelumnya

(15)

Suatu perusahaan memberlakukan sistem penggajian per minggu untuk empat level karyawan menurut tabel berikut :

Level Gaji Pokok Gaji lembur per jam Untuk lembur ≤ 6 jam

Gaji lembur per jam Untuk lembur > 6 jam A Rp. 2 400 000 ,- Rp. 80 000 Rp. 155 000

B Rp. 1 850 000 ,- Rp. 65 000 Rp. 123 000

C Rp. 825 000 ,- Rp. 34 000 Rp. 93 000

D Rp. 400 000 ,- Rp. 20 000 Rp. 25 000

Seorang karyawan dikatakan bekerja lembur jika dalam seminggu jumlah jam kerjanya lebih dari 40 jam

Misalnya seorang karyawan level D dalam seminggu bekerja selama 48.3 jam, maka hitungan gaji pada minggu tersebut adalah :

Gaji = Rp. 400 000 + (Rp. 20 000 × 6 ) + (Rp. 25 000 × 2.3 ) = Rp. 577 750 Dibulatkan Rp. 578 000

Hitungan gaji harus harus dibulatkan sampai Rp. 1000

Buatlah program komputer untuk menghitung gaji karyawan dengan input level karyawan dan jumlah jam kerja

(16)

Persamaan van der Waal untuk menghitung volume gas adalah :

(

v b

)

RT v a P  − =      + 2 dimana

P = tekanan (Pa), v = volume spesifik (m3/kg), T = temperatur (K), R = konstanta gas ideal (461.495 J/kg.K)

a dan b = konstanta empiris.

gas CO2 memiliki konstanta a = 1703.28 Pa(m 3

/kg)3, dan b = 0.00169099 m3/kg.

Buatlah tabel untuk menampilkan volume spesifik v pada tekanan P = 106 Pa dan suhu antara 200 K sampai 800 K

Petunjuk : Untuk menghitung volume Ubah persamaannya menjadi : b v a P RT v +       + = 2

Untuk menghitungnya asumsikan dulu nilai v kemudian hitung v baru dengan persamaan tersebut. Hasil v yang baru ini digunakan untuk v berikutnya diulang-ulang sampai diperoleh v yang tidak banyak berubah Asumsikan v Hitung v baru, b v a P RT v +       + = 2 001 . 0 ≤ − v v v asumsi v = vasumsi T Y v