Penyelesaian latihan soal a dan b metode 2

Saturated liquid 1 Metana

3

2 Karbon dioksida

Oksigen 21% Air

Nitrogen 79% Oksigen

Sat. vapor Nitrogen

CH₄ + 2O₂ --> CO₂ + 2H₂O

M 25 kgmol 100 kgmol

R 25 kgmol 50 kgmol 25 kgmol 50 kgmol

S 0 kgmol 50 kgmol 25 kgmol 50 kgmol

Neraca Massa Boiler

1 2

X Massa(kg) X Massa (kg) X Massa (kg)

CH4 16 1 400

O2 32 0,23301 3200 0,113207547 1600

N2 28 0,76699 10533,33 0,745283019 10533,33

CO2 44 0,077830189 1100

H2O 18 0,063679245 900

Total 1 400 1 13733,3333 1 14133,333

Data

Komponen BM ∆Hf (kJ/g

mol) a b c d

CH4 16 -74,84 34,31 0,05469 3,661E-06 -0,000000011

O2 32 0 29,1 0,01158 -6,076E-06 1,311E-09

N2 28 0 29 0,002199 5,723E-06 -2,871E-09

CO2 44 -393,51 36,11 0,04233 -2,877E-05 7,464E-09 H2O 18 -241,826 33,46 0,00688 7,604E-06 -3,593E-09

T1 27 C = 300 K

Tr 25 C = 298 K

T2 327 C 600 K

Entalpi

Total 14133,33333 14133,33333

Cp (J/gmol °C) Boiler

Komponen BM

Input Output

3

𝐶𝑝 = 𝑎 + 𝑏𝑇 + 𝑐𝑇 + d𝑇 Δ𝐻 = 𝐶 d𝑇 + Δ𝐻

1 2

kgmol ∆H (kJ) kgmol ∆H (kJ) kgmol ∆H (kJ)

CH4 16 25 -1869213

O2 32 100 5879,39873 50 466833,09

N2 28 376,1905 21864,9384 376,1904762 3360640,5

CO2 44 25 -9516717,3

H2O 18 50 -11563854

Total -1869213 27744,3372 -17253098

a. Menentukan panas yang ditransfer (Q)

Menggunakan metode panas pembentukan (Heat of formation method)

∆H1 + ∆H2 = ∆H3 + Q Q = ∆H₁ + ∆H₂ - ∆H₃ Q = 15411629 kJ

Jadi panas yang ditransfer untuk menghasilkan steam adalah 15411628,65 kJ b. Menentukan banyaknya steam yang dihasilkan

1 atm = 101,325 kPa

2 atm = 202,65 kPa

Data Steam Table Geankoplis T (°C) P(kPa)

∆Hs.liq (kJ/kg)

∆Hs.vap (kJ/kg) 100 101,35 419,04 2676,1

202,65 501,1259 2705,076 Interpolasi 125 232,1 524,99 2713,5

Input = Output

m ∆Hs.liq + Q = m ∆Hs.vap Q = m (∆Hs.vap - ∆Hs.liq) m = Q/ (∆Hs.vap - ∆Hs.liq)

m= 6992,73 kg

Sehingga masa steam yang dihasilkan adalah 6992,73 kg Komponen BM

Input Output

3 Δ𝐻 = 𝑎 + 𝑏𝑇 + 𝐶𝑇 + d𝑇 d𝑇 + Δ𝐻

Δ𝐻 = 𝑛 Δ𝐻 + Δ𝐻

ΔH = 𝑛(𝑎 𝑇 − 𝑇 +𝑏

2 𝑇 − 𝑇 +𝑐

3 𝑇 − 𝑇 +𝑑

4 𝑇 − 𝑇 + Δ𝐻 )