ITL 430-3 - KILANG KIMIA DAN PROSES KIMIA IIIA SIDANG 1986 87

UNIVERSITI SAINS I4ALAYSIA Peperi ksaan Semester Tambahan

Sidang Akademik ^.|986/87

ITL 430/3

- Kilang

Kimia d.an Proses

l(imia IIIA

Tar

ikh: 27

Jun

1987

^{Masa: 9.00 Pagi}

-

¹¹

'00

^pagi

(2

^jam)

Jawab TIGA soalan.^ Semua soalan

mesti

dijawab

di

^dalam

Bahasa ltla I aysi a .

Sila

^pastikan

kertas

soa'lan

ini

mengandungi

4

soalan dan

8

mukasurat bercetak.

12$

.

..2/-

-2-

rTL 430/3 Bincangkan tentang pengeringan edaran terus. (2sl+oo)

l.

(a)

(b) Suatu pengering komersial memerlukan

8

jam untuk mengeringkan suatu bahan lembap

dari

kandungan lembapan 0.34 hingga 0.09 (dasar

kering).

Kandungan lembapan genting dan keseimbangan

masing-masing

ialah

0..|6 dan

0.05..

Tentukan masa yang

di-

kehendaki untuk mengeringkan bahan

ini dari

^kandungan lembapan

0.37 ke 0.07

jika

keadaan pengeringan

tidak berubah.

Anggapkan bahawa kadar pengeringan

kejatuhan

adalah berkadar dengan

kandungan lembapan

bebas.

^(75/100)

2. (a)

Bincangkan perhubungan

di

antara

garis psikrometrik

dan garis

penyejukan

adiabatik.

^(10/100)

(b)

Ceritakan perhubungan

di

antara suhu tepu

adiabatik

dengan

kelembapan.

^(20/100)

(c)

^Suhu

bebuli kering

dan

takat

embun

bagi

suatu campuran wapa;ir udara pada 1

atm ialah

masing-masing 65.6 dan

l5.6oc.

Carikan

(i

₎

(ii) (iii)

(iv)

(v)

(vi

₎

(vii)

kelembapan molal peratusan kelembapan

suhu ketepuan adiabatik

pecahan mol

air di

dalam

fasa

^gas haba lembap

isipadu

^lembap jumlah

entalpi

Haba pendam

air

^{pada OoC}

ialah

2502.3 kJ/kg. ⁽ 7olr oo)

...3/-

-3-

^{rTL 430/3}

3. (a) Dari p'lot halaju terminal

nelawan garispusat

zarah;

huraikan betapa dua

jenis

_{zarah berlainan} yang kedua-duanya mempunyai

sa'iz zarah

dari

Dpt hingga DO4 dapat dipisahkan.

(.20lr 00)

(b)

Berikan

faktor-faktor

yang mempengaruhi kadar penurasan.

( r 5/roo)

(c)

Suatu campuran

likat

^yang mengandungi

0.2 lb pepejal

(S.G.=3.0)

per

paun

air,

adalah disuapkan ke dalam

satu

penuras dram

putaran

2 ft

^{panjang dan mempunyai} garispusat

2 ft.

^Dram

itu

memutar pada

I revolusi

da'lam

6 minit

dan 20% daripada permukaan penurasan adalah dalam sentuhan dengan campuran

likat

^pada

sebarang

masa. Jika

turasan

dihasilkan

^pada kadar 1000

lb/h

^dan

kek

turas

^mempunyai keliangan

0.5,

apakah ketebalan kek akan

dihasilkan apabila

penurasan berlaku dengan suatu vakum 20 in

merkuri?

Anggapkan bahawa kek

itu

^adalah taktermampatkan dan ketumpatan turasan

ialah

62.3

lb/ff

^{(6slr 00)}

Srlurgr mrul udrra

Lrrll dlrc.r l.l'

hcurea Pcn8tkl. dtrc.r

Prnorltr

vrl Dlrcer

turra.|l

lbrroDttll

Per LlDtal oporml Poouraf tutna

'13

₁

vrbua

.

..41-

-4-

^{ITL 430/3}

4. (a)

^Dengan bantuan gambaraiah,

ceritakan tiga jentis alat

ke'lengkapan untuk ^proses

pengklasan.

^(15/100)

(b) Jika

^perbezaan tekanan

di

^{dalam suatu pengempar} boleh diberikan

seperti

dp ₌

,r'prdr di

^mana

o

^adalah

halaju sudut,

^{p adalah}

ketumpatan

cecair,

dan

r

^adalah

jejari, terbitkan

suatu

persamaan

kerja

untuk ^pemisahan dua

cecair

takterlarutcampurkan yang mempunyai ketumpatan PL dan

ot.

(c)

Persamaan penurasan boleh

diberikan

seperti

( 25ll oo)

,

^L=VW/A

Terbitkan suatu ^persamaan

keria

untuk penurasan pada tekanan yang malar

di

mana rintangan

kain turas tidak

boleh diabaikan.

( 2oll oo)

(d)

Satu ^{mangkuk pengempar} yang mempunyai garispusat

l0 in

memutar pada 4000

r/min. Ia

mengandungi selapisan k'lOrobenzena

tebalnya

2 in. Jika

ketumpatan k'lorobenzena

ialah

1,100 kg/m3

dan tekanan

di

^permukaan

cecair ialah atmosferis,

apakah tekanan

tolok

didesakkan

di

dinding mangkuk pengempar

itu?

(40/l oo)

. .

.5/-

-5.

CONVERSION

_FACTORS

AND

CONSTANTS

OF NATURE

rTL 430/3

LAI{PIRAN

l'o crnvert from 'lo

Mulriply byl lcre

atm

Avogadro numbcr barrel (pctroleum)

bar

Boltzmann constanl Btu

lltu/lb lltu/lh.'tj Btu/ft,-h llru/fr ^r-h-' l:

lltu-fr/fr r-h."1' enll y

cal cm

cmt

cP (cenriJxrisc)

ftr m:

N/mr

lb7/in. I particlcs/g mol ftr

8al (u.s.) mJ N/mr tb1lin.2 J/K cal1, fr-tb/

J

kwh

calr r/g cal,1/g.'C

wlm'

W/mr-'6 W-rl/nt'z-"Q Bltr fr-lb,

I

J tn.

fr ft.i sal (U.S.) kg/rn-s lb/ft-h lb/ft-s

41,560r 4,046.E5 1.01325r x 16r t4.696

6.O22169 x lgtt

5.61216

42.

o. | 5E99

lo x lQr t4.5(X

1.1E0622 x lO-r!

25t.996 77E.t7 l,055.06 2.9i07 x l0-.

0.55556

lr

.1. t546 5.67E1 t.7107.1 3.96Ei x lO- r 1.0873 4. I ll6Eo

4.lll4r o.t9t?o

0.0128O8.1 1.5-11467 x l0-t

2.64172 x l0-a lr x 19-r 2.4t91 6.7197 x lO-.

5ersambung

133

...6/=

LAMPI RAN

cSt (centisiokc) faraday fr fr-lb/

fi-lbr/s

ft'1/h

ftr ft3-atm

ft 3/s gal (U.S.)

gravitational constant gravity acccleration, gtandard h

hp in.

in.lt

kg kwh

I lb lb/fr3 lb7/in.1 lb mol/fir-h light, spoed of

m m3

N/mt

Planck conslanl proof (U.S.) ton (long) ron (short) ton (metric) yd

m'ls C/g mol m Btu calrr J Btu/h hp m2/s cm'l/s cm3 eal (U.S.) I Btu€ltt

J

eal (U..S.)/min

ft!

in.3 N-m'/kgr m/sl min

s

Iltu/h kw

cm ctnl erg

fi-lb/

tb Btu m!

kg kg/m' glcms

N/m' kg mol/m'-s g mol/cmt-s m/s ft in.

ftr

gal (U.S.) 4vn

lbr lbllin.'

J.s

pcrccnl alcohol by volumc kg

tb lb kg tb

nft

lr x 10-6 9.64E670 x l0+

0.304Eo l .2E5l x l0- ^r

0.32383 1.35582 4.6262

l.8l8lE x lO-r 2.581 x l0- ⁵

o.25E I

2.8316E39 x l0'

7.48052 2E.3 I 584 2.7t948 685.29 2.8692 x l0'

4E.83

o. | 336E 23l r 6.671 x l0-It

9.E0665r 6Or 3,6fi)r 2,544.41 o.74570 2.54t r6.lE7l

lr x ^lOt

o.?1756 2.2M62 3,4t2.1

lr x l0-3 O.453592f7t l6.0rE o.or6018 6,1t9473 x l0r 1.1652 x l0-r

1.1652 x l0-'

2.997925 x lOi

3.2t108,t0 39..1701

3 5.1147

2U.r7

}-.x-l0l--..

0.2248l 1.4498 x l0-'

6.626196 x l0- r'

0.5 I ,0t6 2,240c 2,0O0r t,000r 2,2U.6 3r O.9l44t

-6-

rTL 430/3

N

i ^Vslucs th.t cnd in . ltG cract. by dctinition

....7/-

rrL

430/3

LAMPIRAN

-7 -

60 70 'lemgcruurc,

"('

tyctrcsu* chart lor air-sat r vapor, I crd lm rbs, in St unro.

lr*i

.j

'l

..-l

,i

.t ::1 ,

fii

T '-(

hd*|&l

rt

rd

I

tc E c t r>i

fi*

l6om lr(ro0

l*

I 30,,0

I

lr*

I I

f0o0 to.,

6{X) 500 400 r00

200

!e

-

L

'

P

:

EI I

t

oo l

.l

-

l a

o.07

0.05

0.7

135

'

. . .8/_

o uu oo

')

!o

{

g

!

=I

9I

a ll-(D

a3

'o :o

i+

s_g io

f

=3

J 7,

;

a

@o ou

@

rou x5

a

rTL 430/3

LAMPIRAN

-8-

Lotent heot of voporisotion per unit moss of woter uoogruo0a

auc)o){n6(D ouououoo

q

@o vfl .. ^Vol

;u

('('o (o.oO u0o ooo

usbuoo

NNuol o t\)

oo

NNN

B8$

ooo

TUNNN

5o)oo

8g

dry oir

3

^{(rb colllb)}

U

(kJ/kgl

N {ftrlb ^{dry ovl}

( m3/kg dry oir I

,o8!

NNTU5S5

oooONs

ume per _unrt moss o{@

,n I_c

?

CL

J(D

o

{

r(-

rOx

x

tuo o 6NIt

N

I

Niroi ('l o (,

luo

|\)u o u(, so

Du

r.,j

t

x

Humidity

ttlt

^tXgtxgt or(tb/rbl