PENDAHULUAN
Latar Belakang
Untuk mengetahui nilai dinamis suatu proses dalam teknik kimia, prinsip reaksi kimia sering digunakan. Fisika proses, menggunakan metode pengosongan tangki merupakan salah satu sistem pemodelan dalam menentukan dinamika proses.
Tujuan Pecobaan
TINJAUAN PUSTAKA
Fluida
Dinamika Proses
Keadaan sementara (transient state) adalah suatu keadaan atau proses dimana perbedaan permukaan akan mempunyai nilai yang berbeda seiring dengan penurunannya seiring berjalannya waktu. Pada kondisi normal, kondisi tunak sulit dicapai karena memungkinkan terjadinya variabel eksternal yang berhubungan dengan gangguan pada sistem. Dalam konsep fisika, dinamika suatu proses dikaitkan dengan konsep gerak bidang dan mekanika fluida, dan dalam konsep gerak bidang, dinamika suatu proses diwujudkan dengan percepatan variabel.
Keadaan tunak (steady state) adalah keadaan dimana sifat-sifat suatu sistem tidak berubah terhadap waktu, atau dengan kata lain bersifat konstan. 4 Dinamika proses akan selalu terjadi hingga sistem dalam proses berada dalam keadaan stabil, namun hal ini tidak menutup kemungkinan suatu sistem mengalami keadaan tidak stabil, keadaan tersebut dapat terjadi karena adanya gangguan pada sistem yang sedang berjalan. Dalam proses dinamika tangki digunakan beberapa persamaan, seperti pada saat menghitung luas penampang tangki menggunakan persamaan tersebut.
Luas penampang tangki dapat ditentukan dengan menggunakan hubungan grafis antara tinggi (h) dan volume air (V) dan menciptakan gradien yang menjadi luas penampang (A). Waktu pengosongan merupakan waktu yang diperlukan untuk mengosongkan suatu zat cair dalam suatu tangki melalui suatu tabung vertikal dengan bantuan gaya gravitasi, variabel yang mempengaruhi waktu untuk mengosongkan suatu zat cair dalam suatu tangki yaitu : (Hasman, 2017).
METODOLOGI PERCOBAAN
Alat dan Bahan
Variabel Percobaan
Diagram Alir Percobaan
- Diagram Alir Kalibrasi Luas Penampang Tangki
- Penentuan Laju Alir Input
- Penentuan Laju Alir Output
- Percobaan Simulasi Gangguan
Berdasarkan grafik terlihat perbandingan ketinggian air terhadap volume berbanding lurus, yaitu semakin besar volume air yang ditambahkan maka semakin besar pula ketinggian air dalam tangki. Dari grafik terlihat tinggi muka air dipengaruhi oleh volume air yang masuk ke tangki 1. Pada pembukaan katup 100% maka laju aliran air yang masuk semakin besar, sehingga waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian air sebesar 50 cm adalah 199 detik.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa semakin banyak volume air yang masuk, maka semakin besar pula ketinggian air di dalam tangki. Hal ini jelas akan menurunkan level air di dalam tangki karena semakin banyak air yang keluar. Ketika ketinggian air dalam tangki mencapai 4 cm, tercapai keadaan tunak yang berlangsung selama 1301 detik.
Dalam menentukan laju alir keluaran dan hubungan ketinggian air dipengaruhi oleh banyaknya air yang keluar dari tangki karena semakin banyak volume air yang keluar maka semakin rendah pula ketinggian air dalam tangki. Penentuan luas penampang tangki diperoleh dari nilai gradien persamaan grafis hubungan volume dan ketinggian air.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Percobaan
Hal ini berkaitan dengan penerapan tekanan hidrostatis, yaitu tekanan yang disebabkan oleh gaya yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang pada kedalaman tertentu, karena semakin banyak volume air maka semakin besar pula ketinggian yang diberikan. Sama seperti pada grafik 1 yaitu perbandingan antara volume dan tinggi air berbanding lurus, yaitu semakin besar volume air yang ditambahkan maka semakin besar pula tinggi air dalam tangki yang dapat dipengaruhi oleh tekanan hidrostatis. Jelas Q berbanding terbalik dengan t, sehingga semakin kecil nilai t maka Q yang dihasilkan semakin besar, sehingga nilai V juga akan semakin besar karena Q berbanding lurus dengan V.
Pada pembukaan katup 75%, laju aliran air yang masuk berkurang dari sebelumnya 100% sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian air 50 cm sedikit lebih lama dibandingkan sebelumnya yaitu 286 detik. Sedangkan pada pembukaan katup 50%, laju aliran air yang masuk cukup berkurang dan membutuhkan waktu yang cukup lama sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian air 50 cm adalah 879 detik. Hal ini juga disebabkan oleh besar kecilnya bukaan katup, semakin besar bukaan katup maka semakin besar pula laju aliran air yang masuk ke dalam tangki sehingga menyebabkan tinggi muka air semakin besar.
Grafik menunjukkan bahwa penurunan muka air paling cepat terjadi pada keterbukaan 100%, diikuti oleh keterbukaan 75%, dan terakhir 50%. Adanya SSE dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain adanya faktor pengganggu akibat alat yang digunakan yang dapat mempengaruhi tingkat keakuratan ketinggian air, selain itu dapat juga disebabkan oleh perbedaan diameter pipa yang digunakan. dalam perhitungan (data dari literatur), yang berbeda dengan diameter pipa, yang digunakan selama latihan. Kondisi tunak sebelum terjadi gangguan pada ketinggian 18 cm dengan waktu yang dibutuhkan 582 detik dengan bukaan katup inlet (Q1) dan outlet (Q2) sebesar 75%.
Setelah keadaan tunak, gangguan akan diberikan dengan mengubah bukaan katup keluaran (Q2) menjadi 100%. Apabila simulasi telah berjalan dalam jangka waktu yang lama maka perubahan tinggi muka air pada setiap variasi bukaan akan sangat lambat, meskipun mempunyai kecenderungan untuk berubah dalam jangka waktu yang lama. 16 menjadi tidak stabil bila diberikan gangguan dengan meningkatkan laju aliran keluaran menjadi 100% pembukaan dari semula 75%.
Praktisi diharapkan berhati-hati dalam menentukan besar kecilnya bukaan katup karena akan sangat mempengaruhi hasil yang ingin dicapai.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
General first aid measures : If you feel unwell, seek medical attention (show the label if possible). Protection during firefighting : Do not enter the fire area without appropriate protective equipment, including respiratory protection. All components of this product are listed or delisted in the United States Environmental Protection Agency's Toxic Substances Control (TSCA) inventory.
California Proposition 65 - This product contains no substances known to the State of California to cause cancer, developmental and/or reproductive harm. NFPA Fire Hazard: 0 - Materials that will not burn under typical fire conditions, including inherently noncombustible materials such as concrete, rock, and sand. Health : 0 Minimal hazard - No significant health risk Flammability : 0 Minimal hazard - Materials that do not burn.
Physical: 0 Minimal Hazard - Materials that are normally stable, even under fire conditions, and will NOT react with water, polymerize, decompose, condense or self-react.
