Prinsip-prinsip Transfer Massa - Spada UNS

Prinsip-prinsip Transfer

Massa

Pengantar Transfer Massa

Transfer momentum

Transfer panas

Pengantar Transfer Massa

Pengantar Transfer Massa

K o n s e n t r a s i

K o n s e n t r a s i

K o n s e n t r a s i

Konsentrasi

ppm

(part per million) (mg/L)

Konsentrasi

Prinsip Transfer Massa

Difusivitas

Carilah literaturnya

Carilah literaturnya

Difusivitas gas

• Persamaan Hirschfelder :

• DAB = difusivitas A dalam B, cm²/s;

• T = suhu absolut, K;

• MA, MB = berat molekul A dan B

• P = tekanan absolut, atm

• σ_AB = ‘‘collision diameter,’’

parameter Lennard–Jones , A ˚

• Ω_D = ‘‘collision integral’’

D AB

B A

AB P

M T M

D 



 



 

 ₂

2 / 1 2

/

3 1 1

001858 .

0



Difusivitas cair

Persamaan Wilke-Chang :

D_AB adalah difusivitas dalam cm2/s;

µ_B adalah viskositas, cP

T adalah suhu absolut, dalam K;

M_B adalah BM solvent

V_A adalah molal volume solut pada titik didih normal dalam cm³/g mol;

ɸ_B adalah parameter asosiasi untukfor solven B.

 

6 . 0

2 / 8 1

10 4

. 7

A

B B

B AB

V

M T

D  



^



Keadaan khusus difusi molekuler (1)

Contoh soal: difusi melalui medium diam

• c. Selesaikan persamaan diferensial (2) dengan kondisi batas di atas.

• The log-mean average concentration dari B didefinisikan sebagai

• Sehingga diperoleh

• Untuk gas ideal dan

Sehingga diperoleh

Contoh soal:

• Air di bagian bawah tabung logam sempit ditahan pada suhu konstan 293 K. Total tekanan udara (diasumsikan

kering) adalah 1,01325 x 10⁵ Pa (1,0 atm) dan suhunya 293 K (20 ° C). Air menguap dan berdifusi melalui udara di

dalam tabung, dan jalur difusi z₂-z₁ panjangnya 0,1524 m (0,5 kaki). Diagram ini mirip dengan Gambar 6.2-2a. Hitung laju penguapan pada kondisi stabil dalam lb mol / jam.f² dan kg mol / s.m². Difusivitas uap air pada 293 K dan tekanan 1,0 atm adalah 0,250 x 10^-4 m² / s. Anggap sistemnya isotermal. Gunakan satuan SI dan Inggris.

Film model

seluruh tahanan terhadap difusi dari permukaan cair ke aliran gas utama diasumsikan terjadi pada film stagnan atau laminar dengan ketebalan konstan δ.

SOAL PR

• Air tumpah di lantai, akan dicari waktu yang dibutuhkan untuk menguapkan air ke udara sekelilingnya.

• Tebal lapisan air = 0,1016 cm, luas permukaan air = 0,09 m², dan T = 45^oC.

• Kondisi udara : P = 1 atm, T = 45 ^oC,

• H=kelembaban absolut = 0,002 g H₂O/g udara kering.

• Dianggap air menguap secara difusi molekuler melalui lapisan tipis udara setebal 0,005 cm. Berapa waktu yang diperlukan untuk menguapkan

semua air di lantai?

• Difusivitas uap air di dalam udara = 0,288 cm2/s

Keadaan khusus difusi molekuler (2)

• Persamaan umum fluks A

• Jika NA = - NB maka

• Integrasi dg BC

• diperoleh

• Jika fase gas

Keadaan khusus difusi molekuler (2)

Keadaan khusus difusi molekuler (3)

Difusi dalam Cairan

• Pada fase gas baik C maupun DAB adalah konstan

• Pada fase cair, nilai C bervariasi dengan demikian pula nilai DAB

dipengaruhi oleh konsentrasi larutan

• Sebagai penyederhanaan

digunakan rerata C dan rerata DAB

• Equimolar counter diffusion

dengan

•

• Diffusion of A through nondiffusing B

Untuk larutan yang sangat encer X_BM = 1 dan c konstan sehingga diperoleh

•