April L994 - EPrints USM

(1)

I

UNIVERSITI 8AIN8 I{AIJAYSIA

Peperiksaan Semester Kedua

Sidang Akadenik L993 ₁₉₄

April ^L994

rKK 2OOl{ - ^pENcAnrAR^OPERASTPEUTNDAITAII

Masa : [3 ^jan]

Sila pastikan bahawa kertas soalan ini mengandungi SEPULUH C1O) mukasurat ^(termasuklampiran) yang bercetak sebelum anda memulakan peperiksaan ini.

Jawab LII{A _L5)soalan, (wajib satu dari ^BahagianB). ^Semua soalan mest,i dijawab di dalan Bahasa Ma1aysia.

(2)

rKK ^2AO_/⁴ BIEAGIAII A

l-. Cecair logam Bismuth mengalir pada kadar 2.O kg/s

memasuki satu tiub bergaris rentas ^bahagian^dalan,,35^mm

pada takat suhu ^425oCdan ia dipanaskan hingga ke ^43OoC di dalam tiub. Dinding tiub dikekalkan ^{pada 25oc}lebih tinggi dari suhu pukal cecair, Kirakan ^berapakah panjang tiub ^yangdiperlukan.

Ciri-ciri fizikal adalah seperti di ^bawah:

Kekonduksian termal Muatan haba

Kelikatan cecair Diberi bahawa

k = ^1-5.6^W/n.K c- = ^L49J/kg ^K

Y

P = L-34 x ^1o-3Pa.s NP" = ^NPTNR"

NRe = ----DG

It

(LOo narkah)

96

l,

a

(3)

2.

IKK ^2OO_/⁴ Sejenis rninyak berketumpatan 833 kgln3 dan berkelikatan 3.3 x 1o-3 Pa.s dipam dari satu tangki terbuka ke satu tangki yang termampat pada tekanan 345 kpa gauge.

Minyak diparn menerusi satu suapan pada tepi tangki terbuka menggunakan talian paip keluli kommersial bergaris rentas bahagian dalan O.O779Z m pada _kadar 3.4g4 x L0-3 n3/s. Panjang bahagian paip yang lurus ialah L22 m dan talian paip mempunyai dua siku ^9Odarjah serta satu injab globe separuh terbuka. Paras cecair di dalam tangki terbuka ialah 20 ^mdi atas paras tangki termampat. Efisiensi pam ialah o.658. Kirakan berapakah kuasa pam dalam kW yang diperlukan? ^(Rujuk Rajah 2.0) ^.

2On

Sila ^gunakan:Jadual 2.1 Kehilangan geseran untuk al-iran

I

_t

Rajah 2.a Sigten Pan Termampat

(4)

3.

rKK 2OOl4

Larutan ^HC1(A) meresap menerusi satu filem air (B) ^yang tebalnya 2 ^mmpada suhu 283oK. Kepekatan HCl pada titek l- di satu sempadan filen ialah L2* berat ^Hcl

(ketumpatan Pl = l"060.7 kg/m3) dan pada ^sempadan^yang lagi satu di titek 2 ialah 5* berat HCI (pz = ^L030'3 kglrn3). Koefisien resapan HCI di dalam air ialah 2.5 ^x 1o-9 m2ls. Anggapkan bahawa suasana mantap telah tercapai dan satu ^sempadantidak boleh ditelap air, kirakan ^berapakahfluks HCI dalaln kg mo1/m2s?

(1oo narkah)

(a) Satu campuran wap air ^{dan udara}melalui satu ^proses pengeringan bersuhu bebuli kering ⁵⁷-zo3 dan berlernbapan o.o3o kg tl2oltrq udara kering. ^Dengan

menggunakan carta lembapan serta persamaan yang berkaJ-tan, tentukan ^berapakannilai? ^(Rujuk^Rajah 1.0).

(i) Peratus ^lernbapan^H,

(ii) Lembapan tepu ^padasuhu 57.zo1 Hs,

(iii) Titik ^{embun T,} (iv) Haba lembapan C",

(v) Isipadu lembapan v*.

98

4. ^a

a

(5)

4.

!

IKK ^2OOl4

(b) Udara pada suhu 82.2oc dan berlenbapan H : _0.0655 Kg HrOlkg udara kering disentuhkan di dalam satu penepuan adiabat,ic (adiabatic saturator) dengan

air. Udara keluar dari alatan ^padaketepuan 80t.

(i) Berapakah nilai akhir H dan Toc udara?

(ii) Jika udara pada 100? ketepuan, berapakah nilai H dan roc?

(1oo markah)

BAIIAGIAN B

5. (a) Tulis nota ringkas mengenai Radas orsat.

(40 markah)

(b) Sesuatu bahanapi cecair ^yangberkomposisi 848 C dan

L6t H2 dibakar dengan udara kering tetapi hanya 90*

sahaja daripada keperluan udara kering itu dibekalkan. Apakah analisis ^giascerobong ^(termasuk air) kalau nisbah rnol cO , H2 dalam gas cerobong

ialah 2 : ^1?

(6O markah)

(6)

IKK 200/4

6. Tindakbalas untuk menghasilkan ammonj"um sulfat

CaSon + _lNHa)2Col

memerlukan 2o40 kg/h CaSon dan suatu Iarutan ^8Ot (NHa)2co3 (Yang dibekalkan dengan 15? kelebihan).

Penyempurnaan tindakbalas hanya 9ot. Apabila hasiL tindakbalas itu dituraskan, turasan mengandungi (NH4)zCOt, (NHa)2SOn dan HrO dan kek rnengandungi ^CaSO4r CaCO, dan 6t ^H2O,

Gunakan dasar 1 ^jarnuntuk menentukan (dalan I berat) ^- (a) Analisis kek

(b) Analisis turasan

(Berat Atom: C - L2, ^Ca: 40r f[ = L, ^N- L4, ^Q= ^L6' g = ^32).

(100 markah)

oooooOOOo0ooooo

I00

(7)

LAMPIRAN tKr< 2oa/4

Trnu 2.1

Friction Lossfor Turbulent ^FlowThrwgh

Values and Finrws

Frictional .Loss,

Frictional

Loss,

Equioalent Length of Nurter of Velocity Staight Pipe in Pipe Type of Fitting or

Value

^Heds,

K,

Dianeters, LJD Elbow, 45"

Etbow, 90o Tce

Rcturn bend

r

^Coupling

Union Gatc valve

Wide open

Half open Globe valve Wide open

Half open

0.35 0.75

I r.5 0.04 0.04 0.17 4.5 6.0 9.5

17 35 50 75 2 2 9 225

Angle valve, wide

op€n

^2-0

Check valve Ball

Swing

Water meter, disk

70.0

2.O

7.0

300 475 100 3500

r00 3s0

. t ' !!l! = ' | ' ! !!! t

.r_a-E_--_,.

Source.. R. H. Pcrry and C. H. Chilton, Clvmir:al Engineers' Handbook' 5th cd. Ncw York: Mc€raw-Hili Book Company' ^1973.With pcrmission'

(8)

a LAMPIRAN

rKK ^2OO/4

Fanning friction ^faclor'

f

102

obP

S|,J|rOr @r N ^,,,oiq-g-;

ob9_(to

St Or Qa- 1., ^1.,

Io.

c7

lrtrl

A

9.

)

t (tr O

,iJ"s it$

.88:p

i$& sgg

TF

³

;il

5

gEt fSr

;$=is

_r'F

itr

SF

s9

3l

}F

f.,

s

vto t

il t, l

ta cr

t

fr,

t, 5 l^

Or

... o -

.-l

trl3l

:'lql

?t

taF}iiilli

tg'

o|l]

,.

t

\o'..-P:-:-Pi:-

-rirgrrlgtoru ^g-

xxxxxxxxx

^a

-r- === ^E cqo.o.qqqq(,' 7

iiiirrrit?B

-a+ grg

o0C,

\ou€

a

xxx I

-tsF t

qqq

_eet

t

€E_.l

.bn trFl

dc a(|

ot

oa bb

8t

5

3o o7

UE_(l

(9)

LAMPIRAN

rKK 2OO/4

'!oo F

t'J

(,)

et

!s-ST

R'='5\<

j'g

!vEd-l

$ :s'

FYzf,

it'

<i q8F,O

>s ii'$R

Ei a.

*r

\.tr

*t

lre:3E P!

*q

$s

Is

€gFg LE83

pr

{;

ie,

PS\:-

tUrF.\J

!? ^(zr

=' tr

t-S

x!

a

_9\

sll

a

^:r, of,

F

;(\

5

(,

*l(!

uo\a(>

A)

(D

Oa

@

\o(>

O

b.J

(10)

,I,F

=tt 7 z

;i

33>-3

E$at trgg

:-Q9.\

=FY-ll': ^tr-'

$

^=.?

r: fq

_I

E!t.r'

9;

Eq_!tl

j

B

':l

5 5

lA 1

Eo t.!,'Ei

tt'|. i tl"

vr

iirxTT

91 d o. r-a;

Qabo,bobo

taSH55

ixxtxx w=ox oo

wv.- u I I

Ne< qEB

,*t-JF?

q5-

tt.-

:>5zfr

d{Fbo i@x<>

9<

S-- U:I ^:

F

f,

!t i-{

. : X.X'

Pt

3I

a I(t

5ll

P

\o

0e

PI 5

v,t(

0a

s s g{'F

isgi$

FFF!$

A

tt

la.o.o.o ti

-( E.|gg

^g

n i!a$ I

*qtt I

9Si:

q6'9. ^rt

gg,

;'o

gIo<

'll J€_ll

rouoo N)

9;O\{

Ctr 5

satqo

'.t

9i

EA;;

€!Eil[tl c)uc>

d8!

s?g

*si

F-o

cS=

;t;

33;

q.nd

tr E;

{*E

-VLr

Fg€8.

g; l'P> i

I :-::

! ;e€€€€

R. .;{ lt I tt ^il

I rgqsiq i $iig i :i f $friii5;iir r

I i3ryff

,

lg$$ i $Ii $g$$sg*$g$r#g

I -ql*bs 5:f;'il:ie F ' ir'silh

I :"5; €Eqes F6. FErFe'

i ; ; Tjl ' 'u FF:.-*

= , ?"jE "*

^.g_A'

;

Fq {tt ; i-*

€ ; ii ri s

^F

T -d (' tr

^s

[$*$lF FEiE{i

Ef;tf;'.

3''i'i' *

I

E;';'n ^g

ll rrr(d5x

rdd*a

o5+ o

8c r ^s

55az vd,

'ta F6 3 E P}b.\

'n iErqq ^El t Hli88 ^9'

g \'tq,tt

^I

o n*nrG

'!eN-*rE

HzzU?

; ^.:r!{"

' I;q

E

_j _-;o:

9;;

-o' r>t3

*,i

Fts

! aO |

Ou3z

eECLa.

o;'

!tc fi.E1ll

ax_b

=ro'ts to'

D

!tr Do

fi

x

oz

3

3553?EE [[Inntrn

ss$a!!H

=_= o\q*o

;F'iE.i;F'

?r-;??7'r

YF p I f s'e'

i:e-TPs 33rgF;x

bxp6=5

uJrx(6 ' 53-gjt _u

P-:-Ql

9gS:1

.uto' .ar i,E

1., lf. I

i i.

o

P

,\o o:

.l9oo

.\'

t

_,.r

104

April L994 - EPrints USM

Value

i$& sgg

I rgqsiq i $iig i :i f $friii5;*ii*r r

I rgqsiq i $iig i :i f $friii5;iir r