Contoh soal •
•
Tekanan uap murni benzene dan toluene pada berbagai suhu ditunjukkan pada tabel berikut : T, oC
PA
PB
80.02
760
300
84
852
333
88
957
379.5
92
1078
432
96
1204
492.5
100
1344
559
104
1495
625
108
1659
740
110.4
1748
760
Dengan menggunakan Tabel tsb, a) Gambar diagram X-Y dan T-X,Y b) Hitung distribusi komposisi seimbang fase uap dan fase cairannya
y A
y A
x A
……. (1)
1 ( 1) x A
P A
……. (2)
P B
P A P t
x A
……. (3)
(2) & (3) masuk ke (1)
x A
P t P B P A
……. (4)
P B
Tabelkan harga xA dan yA dari pers. (4) dan (3) pada setiap temperatur
KURVE KESETIMBANGAN X - Y Pt = 60 T, oC
PA
Xa= (PtPB)/(PA-PB)
PB
YA= PA/Pt(XA)
80,02
760
300
1
1
84
852
333
0,822736
0,92233
88
957
379,5
0,658874
0,829662
92
1078
432
0,50774
0,720189
96
1204
492,5
0,375966
0,59561
100
1344
559
0,256051
0,452806
104
1495
625
0,155172
0,30524
108
1659
740
0,021763
0,047506
110,4
1748
760
0
0
1
0,8
0,6 A Y
0,4
0,2
0 0
0,2
0,4
0,6 XA
0,8
1
120
Titik didih toluene murni
100
80
DIAGRAM T – X, Y
Titik didih benzene murni
T vs y
T vs x
60
T
40
Xa
Ya 1
T, oC 1 80.02
0.823 0.922
84
0.659
0.83
88
0.501
0.72
92
0.376 0.596
96
0.256 0.453
100
0.155 0.305
104
0.022 0.047
108
0
20
0 110.4
0
1
0.8
0.6 A Y
0.4
0.2
0.155
0 0
0.376 0.659 0.256 0.501
0.2
0.4
0.6 XA
0.823 0.8
1
soal 40 lb air pada suhu 60 oF dan tekanan 1 atm dicampur dengan 60 lb uap jenuh etanol pada tekanan 1 atm. Pada tekanan tetap campuran dipanaskan hingga mencapai suhu 185 oF. Hitunglah : a. Jumlah dan komposisi dari masing-masing fase yg berada dalam keseimbangan b. Jumlah panas yang harus ditambahkan
Q
100 ( H M 2
panas mula-mula
panas akhir
Q 100 ( H M 2
H M 1 )
H M 1 ) 100(535 320)
Q 21.500 Btu V e Le
M 2 V e
Le
2,91
M 1
Lo
74 ,42 lb
25 ,58 lb
V o
y x
V e
Le
0,71 0,28
40 60 100
V o Lo
Lo M
V o M
60
V e
40
Le
Le M 2 V e M 2
Q 100 ( H M 2
0.60 0.28 0.71 0.60
2.91
H M 1 )
Y = 0.71
Ve
535 HM2
M2
320 M1
HM1
Le Lo
x = 0.28
Vo
soal •
10 lbmole campuran 50% mole ethanol dalam air pada suhu 60 oF dan tekanan 1 atm dipanaskan sehingga separuh dari campuran teruapkan. Jika uap dan sisa cairannya berada dalam keseimbangan. Hitunglah : a. Komposisi uap dan cairannya b. Suhu campuran akhir c. Jumlah panas yang harus ditambahkan
Catatan : •
•
Jika tersedia diagram ethanol-air dalam fraksi mol, maka tak perlu mengubah % mol nya Jika memakai diagram ethanol-air dalam fraksi berat, maka % mol harus diubah dulu menjadi % berat
10 lbmol Etanol = 50% mol = 0,5x10 mol = 5 mol = 5x 46 lb = 230 lb H2O = 50% mol = 0,5x10 mol = 5 mol = 5 x 18 lb = 90 lb ------------- + 320 lb Persen berat : Etanol = 230/320 x 100% = 71,87 % H2O = 90/320 X 100% = 28,12 %
V1
Dew point (uap jenuh)
Q = 10(HM H0) Btu –
178 oC
a V1/L1 = b/a = 50/50
HM = 12000
M b
Bubble point (cair jenuh)
L1 Ho = 20
Y = 0,59
X = 0,36
b=a
XF = 0.50
Q
M ( H M
H 0 )
320(385 10) 120.000 Btu
Ve/Le = b/a = 50/50 b=a
Ve
178 oC
a
HM 380
M
b
Le 10 Ho
Lo x = 0.7187
x = 0.62
x = 0.80