LAPORAN PRAKTIKUM DASAR-DASAR PROSES KIMIA I “PENENTUAN NERACA MASSA DAN ENERGI PADA UNIT EVAPORASI”
DISUSUN OLEH :
DISUSUN OLEH :
1. DESLIA PRIMA
(1007033835)
2. JEFFRI SATRIA
(1007035429)
3. SUGENG RAHAYU
(1007021507)
Tanggal Praktikum
: 03 Desember 2011
Tanggal Penyerahan Penyerahan Laporan Laporan : 14 Desember 2011
LABORATORIUM INSTRUKSIONAL DASAR PROSES & OPERASI PABRIK JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU 2011
ABSTRAK
Proses evaporasi adalah proses untuk memisahkan pelarut dengan proses penguapan, dari padatan (zat pelarut ) yang tidak volatile(tidak mudah menguap). Inti dari proses ini adalah terjadinya perubahan fasa dari fasa cair menjadi fasa uap, suatu proses yang membutuhkan energi yang lebih yang relatif besar.Salah alat yang menggunakan prinsip ini adalah alat pembuatan aquadest (auto still). Pada pembuatan aquadest ini, air (pelarut) di pisahkan dari padatan pengotornya (padatan pengotor tidak volatil) dengan proses penguapan. Evaporasi berbeda dari distilasi, karena disini uapnya biasanya komponen tunggal, dan walaupun uap itu merupakan campuran, dalam proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk memisah-misahkannya menjadi fraksi-fraksi. Evaporasi dalam hal ini adalah untuk pemekatan suatu larutan.
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Tinjauan pustaka
Proses Evaporasi adalah proses untuk memisahkan pelarut dengan proses penguapan dari padatan ( zat terlarut ) yang tidak volatil ( tidak mudah menguap ). Inti dari proses ini adalah terjadinya perubahan fasa dari fasa cair menjadi fasa uap, suatu proses yang membutuhkan energi yang relatif besar. Evaporasi dilaksanakan dengan cara menguapkan sebagian dari pelarut pada titik didihnya, sehingga diperoleh larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Uap yang terbentuk pada evaporasi biasanya hanya terdiri dari satu komponen, dan jika uapnya berupa campuran umumnya tidak diadakan usaha untuk memisahkan komponenkomponennya. Dalam evaporasi zat cair pekat merupakan produk yang dipentingkan, sedangkan uapnya biasanya dikondensasikan dan dibuang.
1.2. Dasar Teori
Penyelesaian praktis terhadap masalah evaporasi sangat ditentukan oleh karakteristik cairan yang akan dikonsentrasikan. Beberapa sifat penting dari zat cair yang dievaporasikan : 1. Konsentrasi
Walaupun cairan encer diumpankan ke dalam evaporator mungkin cukup encer sehingga beberapa sifat fisiknya sama dengan air, tetapi jika konsentrasinya meningkat, larutan itu akan makin bersifat individual. Densitas dan viskositasnya meningkat bersamaan dengan kandungan zat padatnya, hingga larutan itu menjadi jenuh, atau jika tidak, menjadi terlalu lamban sehingga tidak dapat melakukan perpindahan kalor yang memadai. Jika zat cair jenuh dididihkan terus, maka akan terjadi pembentukan kristal, dan kristal ini harus dipisahakan karena bisa menyebabkan tabung evaporator tersumbat. Titik didih larutanpun dapat meningkat dengan sangat bila kandungan zat padatnya bertambah, sehingga suhu didih larutan jenuh mungkin jauh lebih tinggi dari titik didih air pada tekanan yang sama. 2. Pembentukan Busa
Beberapa bahan tertentu, lebih-lebih zat-zat organik, membusa ( foam ) pada waktu diuapkan. Busa yang stabil akan ikut keluar evaporator bersama uap, dan menyebabkan banyaknya bahan yang terbawa-ikut. Dalam hal-hal yang ekstrem, keseluruhan massa zat cair itu mungkin meluap ke dalam saluran uap keluar dan terbuang.
3. Kepekaan Terhadap Suhu
Beberapa bahan kimia berharga, bahan kimia farmasi dan bahan makanan dapat rusak bila
dipanaskan
pada
suhu
sedang
selama
waktu
yang
singkat
saja.
Dalam
mengkonsentrasikan bahan-bahan seperti itu diperlukan teknik khusus untuk mengurangi suhu zat cair dan menurunkan waktu pemanasan. 4. Kerak
Beberapa larutan tertentu menyebabkan kerak pada permukaan pemanasan. Hal ini menyebabkan koefisien menyeluruh makin lama makin berkurang, sampai akhirnya operasi evaporator terpaksa dihentikan untuk membersihkannya. Bila kerak itu keras dan tak dapat larut, pembersihan itu tidak mudah dan memakan biaya. 5. Bahan Konstruksi
Bilamana mungkin, evaporator itu dibuat dari baja. Akan tetapi, banyak larutan yang merusak bahan-bahan besi, atau menjadi terkontaminasi oleh bahan itu. Karena itu digunakan juga bahan-bahan kondtruksi khusus, seperti tembaga, nikel, baja tahan karat, aluminium, grafit tak tembus dan timbal. Oleh karena bahan-bahan ini relatif mahal, maka laju perpindahan kalor harus harus tinggi agar dapat menurunkan biaya pokok peralatan.
Oleh karena adanya variasi dalam sifat-sifat zat cair, maka dikembangkanlah berbagai jenis rancang evaporator. Evaporator mana yang dipilih untuk suatu masalah tertentu bergantung terutama pada karakteristik zat cair itu.
Ada dua metode pada evaporator yaitu : 1. Operasi efek Tunggal ( single-effect evaporation )
Hanya menggunakan satu evaporator dimana uap dari zat cair yang mendidih dikondensasikan dan dibuang. Walaupun sederhana, nemun proses ini tidak efektif dalam penggunaan uap. 2. Operasi Efek Berganda ( multiple-effect evaporation )
Metode yang umum digunakan untuk meningkatkan evaporasi perpon uap dengan menggunakan sederetan evaporator antara penyediaan uap dan kondensor. Jika uap dari satu evaporator dimasukkan ke dalam rongga uap ( steam chest ) evaporator kedua, dan uap dari evaporator kedua dimasukkan ke dalam kondensor, maka operasi itu akan menjadi efek dua kali atau efek dua ( doubble-effect ). Kalor dari uap yang semula digunakan lagi dalm efek yang kedua dan evaporasi yang didapatkan oleh satu satuan massa uap yang diumpankan ke
dalam efek pertama menjadi hampir lipat dua. Efek ini dapat ditambah lagi dengan cara yang sama. Untuk bisa memahami proses evaporasi ini, maka diperlukan pengetahuan dasar tentang neraca massa dan neraca energi untuk proses dengan perubahan fasa. Salah satu alat yang menggunakan prinsip ini adalah alat pembuat aquades ( auto still ). Pada pembuatan aquades ini, air ( pelarut ) dipisahkan dengan dari padatan pengotornya ( Padatan pengotor tidak volatil ) dengan proses penguapan. Pada praktikum ini penekanannya pada pengguaan neraca massa dan neraca energi untuk mengetahui performance dari suatu unit operasi, dan mendapatkan kondisi optimal proses. Neraca Massa ( keadaan steady ) adalah
Kecepatan massa masuk – Kecepatan massa keluar = 0 Neraca Energi ( keadaan steady ) adalah
Kecepatan panas masuk – Kecepatan panas keluar = 0
Entalpi ( H )
Isi panas dari satu satuan massa bahan dibandingkan dengan isi panas dari bahan tersebut pada suhu referensinya. Entalpi Cair pada suhu T ( h l pada T )
Hl = Panas Sensibel = Cp1( T – TR ) Entalpi Uap pada suhu T ( H V pada T )
HV = Panas Sensibel Cair – Panas Laten (Panas Penguapan) + Panas Sensibel uap = Cp1 ( Tb – TR ) – λ . CpV ( T – Tb ) hl
KJ = entalpi spesifik keadaan cair Kg
KJ HV = entalpi spesifik keadan uap Kg
Cp1 = kapasitas panas bahan dalam keadan cair
KJ KJ , untuk air = 4,182 0 Kg0 C Kg C
CpV = kapasitas panas bahan dalam keadan uap
KJ , untuk uap air Kg0 C
suhu menengah = 1,185 KJ 0
Kg C
T
= suhu bahan dalam ( °C )
TR
= suhu referensi, pada “steam table” digunakan 0 °C
Tb
= titik didih bahan ( °C )
λ
= panas laten / panas penguapan bahan, untuk air pada suhu 100 °C = 2260,16 KJ
Kg
Neraca Massa Total Keadaan Steady State
Kecepatan Massa Masuk = Kecepatan Massa Keluar FT = O + D …………………………………………………………………………………( 1 )
Neraca Energi Total Keadaan Steady State
Kecepatan Panas Masuk = Kecepatan Panas Keluar Panas dibawa pendingin + Panas dari Heater = Panas dibawa Over Flow + Panas dibawa Distilat – Panas hilang ke lingkungan. FT . Cp1 ( TFT – TR ) + Q = O . Cp 1 ( TO – TR ) + D . Cp1 ( TD – TR ) + Qloss …………( 2 )
Neraca Energi di Pendingin
Panas dibawa air pendingin masuk + Panas dibawa uap masuk = Panas dibawa Distilat keluar + Panas dibawa air pendingin keluar. FT . Cp1 ( TFT – TR ) + V. H V = D . Cp1 ( TD – TR ) + ( O + FB ) . Cp1 . ( TO – TR ) Karena FB = V = D O + FB = O + D = F T FT . Cp1 ( TFT – TR ) + V. HV = D . Cp1 ( TD – TR ) + FT. Cp1 . ( TO – TR ) ……………...( 3 )
Neraca Energi di Boiler
Panas dari Heater = Panas dibawa Uap + Panas hilang ke lingkungan Q = V . HV + Qloss, karena V = D, maka Q = D . HV + Qloss
……………………………………………………………………..( 4 ) °
HV = Cp1 . ( Tb – TR ) + λ + CpV . ( T – Tb ), karena T = T b = 100 C HV = Cp1 . ( 100 – TR ) + λ ………………………………………………………………….( 5 )
Faktor-faktor yang mempercepat proses evaporasi : 1. Suhu ; walaupun cairan bisa evaporasi di bawah suhu titik didihnya, namun prosesnya
akan cepat terjadi ketika suhu di sekeliling lebih tinggi. Hal ini terjadi karena evaporasi menyerap kalor laten dari sekelilingnya. Dengan demikian, semakin hangat
suhu sekeliling semakin banyak jumlah kalor yang terserap untuk mempercepat evaporasi. 2. Kelembapan udara ; jika kelembapan udara kurang, berarti udara sekitar kering.
Semakin kering udara (sedikitnya kandungan uap air di dalam udara) semakin cepat evaporasi terjadi. Contohnya, tetesan air yang berada di kepingan gelas di ruang terbuka lebih cepat terevaporasi lebih cepat daripada tetesan air di dalam botol gelas. Hal ini menjelaskan mengapa pakaian lebih cepat kering di daerah kelembapan udaranya rendah. 3. Tekanan; semakin besar tekanan yang dialami semakin lambat evaporasi terjadi.
Pada tetesan air yang berada di gelas botol yang udaranya telah dikosongkan (tekanan udara berkurang), maka akan cepat terevaporasi. 4. Gerakan udara ; pakaian akan lebih cepat kering ketika berada di ruang yang
sirkulasi udara atau angin lancar karena membantu pergerakan molekul air. Hal ini sama saja dengan mengurangi kelembapan udara. 5. Sifat cairan; cairan dengan titik didih yang rendah terevaporasi lebih cepat daripada
cairan yang titik didihnya besar. Contoh, raksa dengan titik didih 357°C lebih susah terevapporasi daripada eter yang titik didihnya 35°C.
1.3. Tujuan Percobaan
Menentukan proses dalam keadaan unsteady atau dalam keadaan steady
Menyusun neraca massa dan energy total pada unit pembuatan aquadest
Menghitung rugi panas ( heat loss )
Menyusun neraca massa dan energy perbagian dari unit pembuatan aquadest,dan dapatmenghitung dan menentukan debit dan suhu setiap arus masuk dan keluar unit dari variable operasi yang diketahui.
Menentukan kondisi optimal proses.
BAB II METODOLOGI PERCOBAAN
2.1. Bahan
Air keran, alkohol 4%, aquadest. 2.2. Alat
Alkoholmeter, thermometer, beaker gelas 5000 ml, gelas ukur 100 ml & 1000 ml, selang, Alat Pembuat Aquadest ( Auto Still ).
Skema alat :
Gambar 1. Alat Pembuat Aquadest ( Auto Still ) Keterangan Gambar : 1. Pendingin 2. Boiler 3. FT = Air Pendingin + Umpan Boiler (kg/men) TFT = Suhu Air Pendingin Masuk (°C) 4. D = Distilat (aquades) (kg/men), T D = Suhu Distilat Keluar Alat (°C) 5. O = Over Flow (kg/men), T O = Suhu Over Flow (°C) 6. V = Uap yang dihasilkan (kg/men), H V = Entalpi Uap (kJ/kg) 7. FB = Umpan Boiler (kg/men) 8. Heater = Pemanas, sebesar Q (kJ/men)
2.3. Prosedur Percobaan
1. Alat sudah dipastikan dirangkai sesuai dengan gambar. 2. Kran air pendingin dibuka, kecepatan alir diukur dengan jalan aliran Over Flow ditampung selama 1 menit, dan volumenya diukur (V liter). Kecepatan alir (Ft) = V liter =
V = 0,9 liter V = 900 ml 3. Kran diatur sedemikian rupa sehingga didapatkan kecepatan alir 0,9 liter/menit 4. Pemanas (bagian bawah) dihidupkan. Panas yang disuplai satu heater = 2500 watt. Jalannya proses diamati, suhu di Over Flow diukur dan dicatat waktu yang dibutuhkan dari hidupnya pemanas sampai didapatkan suhu yang konstan di Over Flow. Setiap pengukuran dilakukan dengan rentang waktu 5 menit. 5. Setelah suhu di Over Flow konstan, diukur dan dicatat kecepatan alir di Over Flow, suhu di Over Flow, kecepatan alir Distillat dan Suhu Distillat. 6. Distilat ditampung dan ditentukan kadar alkoholnya dengan alkoholmeter. 7. Cara di atas diulangi untuk kecepatan alir 1,4 liter/menit dan 1,8 liter/menit.
BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Data Hasil Percobaan
Q No
2
3
Suhu (˚C)
Pemanas (Watt)
1
Kecepatan alir ( L/menit )
2500
2500
2500
F
0,9
1,4
1,8
O
D
O
D
0,75
0,04
56
30
0,78
0,04
56
30
0,8
0,04
56
30
0,76
0,03
55
30
0,79
0,04
55
30
0,82
0,04
55
30
1,51
0,04
46
32
1,27
0,03
46
32
1,29
0,03
46
32
Waktu mencapai Steady (menit)
25
20
25
Waktu Mencapai Steady State No
Kecepatan alir (L/menit)
1
2
3
0,9
1,4
1,8
Suhu (˚C)
Waktu mencapai
Kadar Alkohol (%)
O
D
Steady (menit)
55
30
5
58
30
10
56
30
15
56
30
20
56
30
25
59
30
5
55
30
10
55
30
15
55
30
20
45
32
5
45
32
10
46
32
15
46
32
20
46
32
25
2
4
3
Dari data diatas dapat dilihat bahwa semakin lama waktu steady state maka kadar alkoholnya akan semakin sedikit.
3.2. NERACA MASSA
Tabel 3.2.1. Neraca massa untuk 0,9 liter/menit No.
Nama bahan
Input
Output
(liter/menit)
(Liter/menit)
1
Sampel
3
2,96
2
Destilat
-
0,04
3
Air Pendingin
0,9
-
4
Over Flow
-
0,77
3,9
3,77
Total
Efisiensi kerja alat =
x 100 % = 96,67 %
Tabel 3.2.2. Neraca massa untuk 1,4 liter/menit No.
Nama bahan
Input
Output
(liter/menit)
(Liter/menit)
1
Sampel
3
2,96
2
Destilat
-
0,04
3
Air Pendingin
1,4
-
4
Over Flow
-
0,79
4,4
3,79
Total
Efisiensi kerja alat=
x 100 % = 86,14 %
Tabel 3.2.3. Neraca massa untuk 1,8 liter/menit No.
Nama bahan
Input
Output
(liter/menit)
(Liter/menit)
1
Sampel
3
2,97
2
Destilat
-
0,03
3
Air Pendingin
1,8
-
4
Over Flow
-
1,35
4,8
4,35
Total
Efisiensi kerja alat =
x 100 % = 90,6 %
Dari table neraca massa 3.2.1, 3.2.2, dan 3.2.3 dapat dilihat bahwa terjadi perbedaan atau ketidakstabilan efisiensi kerja alat pada setiap kecepatan alir. Terjadi penurunan efisiensi kerja alat pada kecepatan alir 1,4 liter/menit dan mengalami kenaikan pada kecepatan alir 1,8 liter/menit. Hal ini disebabkan karena tidak stabilnya supply air pendingin yang terkadang cepat dan terkadang lambat, sehingga mempengaruhi efisiensi kerja alat yang juga menjadi tidak stabil. Dalam percobaan ini, efisiensi kerja alat yang tinggi didapatkan pada saat menggunakan kecepatan alir 0,9 liter/menit. Dalam hal ini dapat diketahui bahwa untuk mendapatkan efisiensi kerja alat yang bagus maka lebih baik menggunakan kecepatan alir yang kecil.
3.3. NERACA ENERGI / PANAS
Tabel 3.3.1. Neraca energi/panas untuk 0,9 liter/menit No. Nama bahan
Input (Kj/detik)
1 Panas dibawa air pendingin 2 Panas dari heater
1,83 x 10
-3
2,5
Output (Kj/detik) -3
3 Panas dibawa air Over Flow
-
3 x 10
4 Panas dibawa Distilat
-
8,3 x 10
-
2,4987
2,5018
2,5018
Panas hilang kelingkungan 5
( Qloss) Total
Efisiensi kerja alat =
-5
x 100 % = 100 %
Tabel 3.3.2. Neraca energi/panas untuk 1,4 liter/menit No. Nama bahan
Input (Kj/detik)
1 Panas dibawa air pendingin 2 Panas dari heater
2,83 x 10 2,5
-3
Output (Kj/detik) -3
3 Panas dibawa air Over Flow
-
3 x 10
4 Panas dibawa Distilat
-
8,3 x 10
-
2,4997
2,5028
2,5028
Panas hilang kelingkungan 5
( Qloss) Total
Efisiensi kerja alat =
x 100 % = 100 %
-5
Tabel 3.3.3. Neraca energi/panas untuk 1,8 liter/menit No. Nama bahan
Input (Kj/detik)
1 Panas dibawa air pendingin
3,83 x 10
2 Panas dari heater
2,5
-3
Output (Kj/detik) -
3 Panas dibawa air Over Flow
-
4,33 x 10
-3
4 Panas dibawa Distilat
-
6,67 x 10
-5
-
2,4994
2,5038
2,5038
Panas hilang kelingkungan 5
( Qloss) Total
Efisiensi kerja alat =
x 100 % = 100 %
Dari table neraca massa 3.3.1, 3.3.2, dan 3.3.3 didapatkan bahwa neraca energi masuk sama dengan neraca energi keluar, sehingga didapatkan efisiensi kerja alat 100%. Pada kecepatan alir 0,9 liter/menit, 1,4 liter/menit dan 1,8 liter/menit, jumlah panas yang terlepas kelingkungan hampir sama yaitu 2,4987 Kj/detik, 2,4997 Kj/detik dan 2,4994 Kj/detik. Hal ini disebabkan karena terjadinya peningkatan suhu yang tinggi. Salah satu faktor yang mempengaruhi proses evaporasi adalah suhu. Suhu air pendingin yang keluar dari kondensor lebih tinggi dari pada suhu masuk karena air itu menyerap panas dari kondensor. Semakin tinggi peningkatan suhu maka proses evaporasi akan berjalan lebih lambat, sehingga panas yang terlepas kelingkungan semakin banyak.
BAB IV KESIMPULAN
1. Proses Evaporasi adalah proses untuk memisahkan pelarut dengan proses penguapan dari padatan ( zat terlarut ) yang tidak volatil ( tidak mudah menguap ).
Inti dari proses ini adalah terjadinya perubahan fasa dari fasa cair menjadi fasa uap, suatu proses yang membutuhkan energi yang relatif besar.
Tujuan Evaporasi ialah untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap.
2. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, keadaan steady state pada proses evaporasi baru akan diperoleh ditandai dengan temperatur distilat atau over flow yang tidak akan berubah lagi ( konstan ) terhadap waktu. 3. Semakin banyak panas yang hilang ke lingkungan (Q loss) maka akan diperoleh hasil distilat yang semakin sedikit. Dan jika laju alir umpan ke sistem relatif lebih besar maka panas yang hilang ke lingkungan yang didapat juga akan lebih besar.
LAMPIRAN
A. Pembuatan alkohol 4% sebanyak 3 L
V1 M1 = V2 M2 3000 0,04 = V2 0,96 V2 = V2
= 125 ml
Jadi, alkohol yang dibutuhkan untuk membuat alkohol 4% adalah sebanyak 125 ml.
B. NERACA MASSA 1. Neraca massa untuk 0,9 liter/menit
Destilat output
= 0,04 liter/menit
Sampel input
= 3 liter/menit
Sampel output
= Sampel input – Destilat output = 3 l/m – 0,04 l/m = 2,96 liter/menit
0,75 0,78 0,8 Over flow output = 3
= 0,77 liter/menit
Total input
= 3 l/m + 0,9 l/m = 3,9 liter/menit
Total output
= Sampel output + Destilat output + over flow output = 2,96 l/m + 0,04 l/m + 0,77 l/m = 3,77 liter/menit
2. Neraca massa untuk 1,4 liter/menit
Destilat output
0,03 0,04 0,04 = 3
= 0,04 liter/menit
Sampel input
= 3 liter/menit
Sampel output
= Sampel input - Destilat output = 3 l/m – 0,04 l/m = 2,96 liter/menit
0,76 0,79 0,82 Over flow output = 3
= 0,79 liter/menit
Total input
= 3 l/m + 1,4 l/m = 4,4 liter/menit
Total output
= Sampel output + Destilat output + Over flow output =2,96 l/m + 0,04 l/m + 0,79 l/m = 3,79 liter/menit
3. Neraca massa untuk 1,8 liter/menit
Destilat output
0,04 0,03 0,03 = 3
= 0,03 liter/menit
Sampel input
= 3 liter/menit
Sampel output
= Sampel input - Destilat output = 3 l/m – 0,03 l/m = 2,97 liter/menit
1,51 1,27 1,29 Over flow output = 3
=1,35 liter/menit
Total input
= 3 l/m +1,8 l/m = 4,8 liter/menit
Total output
= Sampel output + Destilat output +Over flow output = 2,97 l/m + 0,03 l/m + 1,35 l/m = 4,35 liter/menit
C. NERACA ENERGI 1. Neraca energi untuk 0,9 liter/menit
Panas dibawa air pendingin FT
Cp1
= 0,9
-3
= 0,9 x 10
-3
= 0,9 x 10
-3
3
x 10 m o
= 4,1868 Kj/Kg K
( 0,9 x 10
-3
)x1
o
TFT
= 30 C
TR
=0 C
o
303 K
o
o
273 K
Panas dibawa air pendingin = F T .Cp1.( TFT -TR ) = (0,9x10
-3
o
o
) x (4,1868 Kj/Kg K)(303-273) K
= 0,11 Kj/menit = 1,83 x 10
-3
Kj/detik
Panas dari Heater = 2500 watt 1 Watt
= 1 J/detik
2500 watt = 2500 J/detik = 2,5 Kj/detik
Panas dibawa air Over Flow O
= 0,77
-3
=0,77 x 10
-3
= 0,77 x 10
3
x 10 m
( 0,77 x 10
-3
-3
)x1
o
Cp1
= 4,1868 Kj/Kg K
To
= 56 C
TR
=0 C
o
o
329 K
o
o
273 K
Panas dibawa air Over Flow = O.C p1(To - TR)
-3
=(0,77x10
o
o
)x(4,1868 Kj/Kg K)(329-273) K
= 0,18 Kj/menit = 3 x 10
-3
Kj/detik
Panas dibawa Distilat D
= 0,04
-3
= 0,04 x 10
-3
= 0,04 x 10
-3
3
x 10 m
( 0,04 x 10
-3
)x1
o
Cp1
= 4,1868 Kj/Kg K
TD
=30 C
TR
=0 C
o
o
o
303 K o
273 K
Panas dibawa Distilat = D.Cp1 ( TD - TR ) = (0,04 x 10
-3
= 0,005 Kj/menit
o
o
) x (4,1868 Kj/Kg K) (303-273) K
-5
= 8,3 x 10 Kj/detik
Qloss = [ FT .Cp1.(TFT -TR) + Q] - [O.Cp1 (To-TR) + D.Cp1 (TD-TR)] -3
-3
-5
= (1,83 x 10 + 2,5) - (3 x 10 + 8,3 x 10 ) Kj/detik = 2,4987 Kj/detik
2. Neraca energi untuk 1,4 liter/menit
Panas dibawa air pendingin FT
= 1,4
-3
3
x 10 m
= 1,4 x 10
-3
= 1,4 x 10
-3
-3
( 1,4 x 10
)x1
o
Cp1
= 4,1868 Kj/Kg K
TFT
= 30 C
TR
=0 C
o
o
303 K
o
o
273 K
Panas dibawa air pendingin = F T .Cp1.( TFT -TR ) = (1,4x10
-3
o
o
) x (4,1868 Kj/Kg K)(303-273) K
= 0,17 Kj/menit = 2,83 x 10
-3
Kj/detik
Panas dari Heater = 2500 watt 1 Watt
= 1 J/detik
2500 watt = 2500 J/detik = 2,5 Kj/detik
Panas dibawa air Over Flow O
= 0,79
-3
= 0,79 x 10
-3
= 0,79 x 10
-3
3
x 10 m
( 0,79 x 10
-3
)x1
o
Cp1
= 4,1868 Kj/Kg K
To
= 55 C
TR
=0 C
o
o
o
328 K o
273 K
Panas dibawa air Over Flow = O.C p1(To - TR) -3
=(0,79x10
= 0,18 Kj/menit
o
o
)x(4,1868 Kj/Kg K)(328-273) K
= 3 x 10
-3
Kj/detik
Panas dibawa Distilat D
= 0,04
-3
= 0,04 x 10
-3
= 0,04 x 10
-3
3
x 10 m
( 0,04 x 10
-3
)x1
o
Cp1
= 4,1868 Kj/Kg K
TD
=30 C
TR
=0 C
o
o
303 K
o
o
273 K
Panas dibawa Distilat = D.Cp1 ( TD - TR ) = (0,04 x 10
-3
o
o
) x (4,1868 Kj/Kg K) (303-273) K
= 0,005 Kj/menit -5
= 8,3 x 10 Kj/detik
Qloss = [ FT .Cp1.(TFT -TR) + Q] - [O.Cp1 (To-TR) + D.Cp1 (TD-TR)] -3
-3
-5
= (2,83 x 10 + 2,5) - (3 x 10 + 8,3 x 10 ) Kj/detik = 2,4997 Kj/detik
3. Neraca energi untuk 1,8 liter/menit
Panas dibawa air pendingin FT
= 1,8
-3
= 1,8 x 10
-3
= 1,8 x 10
-3
3
x 10 m
( 1,8 x 10
-3
)x1
o
Cp1
= 4,1868 Kj/Kg K
TFT
= 30 C
TR
=0 C
o
o
o
303 K o
273 K
Panas dibawa air pendingin = F T .Cp1.( TFT -TR ) = (1,8x10
-3
= 0,23 Kj/menit = 3,83 x 10
Panas dari Heater = 2500 watt
-3
o
o
) x (4,1868 Kj/Kg K)(303-273) K
Kj/detik
1 Watt
= 1 J/detik
2500 watt = 2500 J/detik = 2,5 Kj/detik
Panas dibawa air Over Flow O
= 1,35
-3
3
x 10 m
= 1,35 x 10
-3
= 1,35 x 10
-3
( 1,35 x 10
-3
)x1
o
Cp1
= 4,1868 Kj/Kg K
To
= 46 C
TR
=0 C
o
o
319 K
o
o
273 K
Panas dibawa air Over Flow = O.C p1(To - TR)
-3
=(1,35x10
o
o
)x(4,1868 Kj/Kg K)(319-273) K
= 0,26 Kj/menit = 4,33 x 10
-3
Kj/detik
Panas dibawa Distilat D
= 0,03
-3
= 0,03 x 10
-3
= 0,03 x 10
-3
3
x 10 m
( 0,03 x 10
-3
)x1
o
Cp1
= 4,1868 Kj/Kg K
TD
=32 C
TR
=0 C
o
o
305 K
o
o
273 K
Panas dibawa Distilat = D.Cp1 ( TD - TR ) = (0,03 x 10
-3
o
= 0,004 Kj/menit -5
= 6,67 x 10 Kj/detik
Qloss = [ FT .Cp1.(TFT -TR) + Q] - [O.Cp1 (To-TR) + D.Cp1 (TD-TR)] -3
-3
-5
= (3,83 x 10 + 2,5) - (4,33 x 10 + 6,67 x 10 ) Kj/detik = 2,4994 Kj/detik
o
) x (4,1868 Kj/Kg K) (305-273) K
DAFTAR PUSTAKA
Dunan, Hendri. 2009. Proses Evaporasi. Surabaya : Edublogs. Tim Laboratorium Dasar Proses dan Operasi Pabrik Program Studi D3 Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau 2011. Penuntun Praktikum Dasar-Dasar Proses I. Pekanbaru : Laboratorium Dasar Proses dan Operasi Pabrik Program Studi D3 Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau. Warren L, Mc. Cabe, dkk. 1999. Operasi Teknik Kimia Jilid 1 . Jakarta : Erlangga.
