Acara 3 ELEMEN PEMANAS A. Tujuan 1. Memahami Memahami kerja kerja dan dan penguku pengukura ran n dari elemen elemen pemana pemanass 2. Mendapa Mendapatka tkan n laju proses proses pemanasa pemanasan n oven pengerin pengering g tanpa tanpa beban
B. Dasa Dasarr Te Teori ori Elemen pemanas merupakan piran yang mengubah energi listrik menjadi energi panas melalui proses Joule proses Joule Heatng. Heatng . Prinsip kerja elemen panas adalah arus listrik yang mengalir mengalir pada pada elemen menjumpai menjumpai resista resistansin nsinya, ya, sehingga sehingga menghasil menghasilkan kan panas panas pada elemen. Persyaratan elemen pemanas antara lain : 1. Harus Harus tahan tahan lama lama pada pada suhu suhu yang yang dik dikehend ehendaki. aki. 2. i!at i!at mekanisn mekanisnya ya harus harus kuat kuat pada suhu suhu yang dikehend dikehendaki. aki. ". #oe$s oe$sie ien n muai muai haru haruss ke%il, e%il, sehi sehing ngg ga peru peruba baha han n bent bentuk ukn nya pada pada suhu suhu yang yang dikehendaki dak terlalu besar. &. 'ahanan ahanan jenis jenisny nya a harus harus nggi. nggi. (. #oe$sien suhunya suhunya harus ke%il, ke%il, sehingga arus kerjanya kerjanya sedapat mungkin konstan. konstan.
)ambar 1. Elemen Pemanas Hal yang dipermbangkan dalam pemilihan elemen pemanas: 1. Ma*imum Ma*imum element element sur!a% sur!a%e e temper temperatu ature re +ME' +ME' 2. Ma Ma*im *imum um Po-e Po-er rur! ur!a% a%e e /oadin /oading g 2 à area radiasi permukaan elemen, diyatakan dalam +0a%m ME', adalah suhu yang di%apai saat bahan elemen mulai mengalami perubahan bentuk bentuk atau atau saat saat umur hidup bahan bahan elemen menjadi singkat singkat yang yang mengakiba mengakibatka tkan n elemen menjadi putus atau hubung singkat. emakin nggi ME' maka akan semakin nggi pula Ma*imum Po-er /oading. " klaspe elemen pemanas yang umum dipakai: 1. Metalli%
2. ili%on %arbide +i ". Molybdenum disili%ide +Moi2 Pada pe metalli%, bahan yang digunakan untuk elemen pemanas antara lain : 1. 3i%hromeni%kel4%hromium +3ir: -ire and strip 2. #anthal iron4%hromium4aluminum +5er6l : -ires ". uproni%kel +u3i: alloys !or lo- temperature heang Pada klas metalli%, sebagian besar elemen pemanas menggunakan bahan nichrome 80/20 (80% nie!" 20% ro#iu#$ dalam bentuk ka-at, pita, atau strip. 80/20 nichrome merupakan bahan yang baik, karena memiliki ketahanan yang rela! nggi dan membentuk lapisan kromium oksida keka dipanaskan untuk pertama kalinya, sehingga bahan di ba-ah ka-at dak akan teroksidasi, men%egah ka-at terputus atau terbakar. Perhitungan daya elemen pemanas menggunakan prinsip hukum ohm seper terlihat pada gambar 2. P 7 8 . 9 dengan P 7 aya +86 8 7 'egangan +8olt 9 7 6rus +ampere
)ambar 2. Hubungan antara daya, tegangan, arus, dan resistansi /aju perubahan suhu dinyatakan dalam: dT dt
T 2
T 1
t 2
t 1
. Me&o'o!oi .). A!a& 'an bahan 1. ;ven pengering dengan elemen pemanas
2. 'emometer in!ra merah ". #ertas puh &. 8oltmeter dan 6mperemeter +0a meter (. top-at%h
.2. ara erja 1. Pasangkan alat pengukur tegangan dan arus pada elemen pamanas yang terdapat pada oven pengering seper terlihat dalam skema berikut. 6 umber listrik
8
Elemen pemanas
2. Pasangkan kertas puh di ruangan oven pengering sebagai media untuk pengukuran suhu dengan menggunakan termometer in!ra merah. ".
: menggunakan stop-at%h
b. 'egangan : menggunakan voltmeter %. 6rus
: menggunakan amperemeter
d. uhu
: menggunakan termometer in!ramerah
.3. Ana!isa 1. 'entukan besarnya laju perubahan daya listrik terhadap -aktu yang digunakan elemen dalam memanaskan ruangan oven pengering. 2. 'entukan besarnya laju perubahan suhu terhadap -aktu karena pemanasan yang diberikan elemen pemanas.
