Laporan Perpindahan Panas Secara Konduksi

Laporan Praktikum

Dosen Pembimbing

Opeasi Teknik Kimia I

Maria Paratenta, ST. MT

”Perpindahan Panas Secara Konduksi”

DISUSUN OLEH:

NAMA

:

KELOMPOK :

Agustina

(1307035841)

Gustia Mery Indriasy

(1307035803)

Ricky Putra Siregar

(1307035722)

VIII (DELAPAN)

Tgl Praktikum 27-09-2014 Tgl Penyerahan 26-10-2014

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2014

ABSTRAK

Perpindahan kalor adalah perpindahan energi yang disebabkan oleh perbedaan temperatur. Kalor berpindah dari suatu titik yang bersuhu tinggi menuju titik lain yang bersuhu lebih rendah. Perpindahan kalor terbagi atas tiga mekanisme perpindahan, yaitu konveksi, konduksi, dan radiasi.Perpindahan kalor secara konduksi termasuk peristiwa perpindahan panas denganperantara yang bersifat konduktor.Perpindahan kalor konduksi merupakan perpindahan kalor yang terjadi jika dalam suatu bahan yang bersifat kontinu terdapat gradient suhu, dimana kalor akan mengalir tanpa disertai oleh suatu gerakan zat. Prinsip dasarnya adalah jika ada dua benda dengan suhu yang berbeda dan kalor menyentuh langsung bidang permukaan zat, maka kalorakan mengalir dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah.Setiap benda mempunyai konduktivitas termal (kemampuan mengalirkan panas) tertentuyang akan mempengaruhi panas yang dihantarkan dari sisi yang panas ke sisi yang lebihdingin. Semakin tinggi nilai konduktivitas termal suatu benda, maka semakin cepatbenda tersebut mengalirkan panas yang diterima dari satu sisi ke sisi yang lain.Percobaan ini bertujuan untuk menentukan laju aliran kalor melintasi benda padat satu dimensi pada keadaan steady dan menentukan overall heat transfer coefficient aliran kalor melintasi kombinasi bahan dalam susunan seri. Laju aliran kalor yang diperoleh untuk bahan brass adalah …… Watt dan Overall Heat Transfer Coefficient yang diperoleh …… W/m2 oC. Pada bahan stainless stell laju aliran kalor yang diperoleh …… Watt, Overall Heat Transfer Coefficient …… W/m2 oC. Pada bahan aluminium laju aliran kalor yang diperoleh …… Watt dan Overall Heat Transfer Coefficient yang diperoleh …… W/m2 oC. Sedangkan untuk alat HT12 diperoleh nilai laju aliran kalor adalah …… Watt dan Overall Heat Transfer Coefficient adalah …... W/m2 oC. Kata kunci : gradient, konduksi, konduktivitas termal, konduktor, konveksi, overall heat transfer coefficient, radiasi, steady.

Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Kalor adalah energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah ketika kedua benda bersentuhan.Kalor bisa diibaratkan seperti air yang secara spontan mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah tanpa peduli berapa banyak air yang sudah berada di bawah.Panas juga mengalir secara spontan dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur rendah tidak peduli seberapa besar ukuran kedua benda itu (ukuran benda menentukan banyaknya kandungan kalor) (Kern, 1965). Suatu zat menerima atau melepaskan kalor, maka ada dua kemungkinan yang terjadi.Dua kemungkinan tersebut adalah kalor sensibel (sensible heat) dan kalor laten (latent heat). Kalor sensibel (sensible heat) adalah kalor yang dihasilkan pada peristiwa perubahan temperatur dari zat yang menerima atau melepaskan kalor. Apabila suatu zat menerima kalor sensibel maka akan mengalami peningkatan temperatur dan jika zat tersebut melepaskan kalor sensibel maka akan mengalami penurunan temperatur. Yang kedua adalah terjadi perubahan fase zat. Kalor jenis ini disebut dengan kalor laten (latent heat). Jika suatu zat menerima atau melepaskan kalor, pada awalnya akan terjadi perubahan temperatur, namun demikian hal tersebut suatu saat akan mencapai keadaan jenuh dan menyebabkan perubahan fase. Kalor yang demikian itu disebut sebagai kalor laten. Pada suatu zat terdapat dua macam kalor laten, yaitu kalor laten peleburan atau kalor laten penguapan (pengembunan). Kalor laten suatu zat biasanya lebih besar dari kalor sensibelnya, hal ini karena diperlukan energi yang besar untuk merubah fase suatu zat (MC Cabe, 1985). Suhu adalah ukuran rata - rata energi kinetik partikel dalam suatu benda. Kalor yang diberikan dalam sebuah benda dapat digunakan untuk 2 cara, yaitu untuk merubah wujud benda dan untuk menaikkan suhu benda itu. Besar kalor yang diberikan pada sebuah benda yang digunakan untuk menaikkan suhu tergantung pada : 1. kalor jenis benda 2. perbedaan suhu kedua benda

3. massa benda (Rudiwarman, 2011). Bila dua buah benda atau zat yang suhunya berbeda berada dalam kontak termal,maka kalor akan mengalir (berpindah) dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah.Dalam proses perpindahan energi tersebut tentu ada kecepatan perpindahan panas yang terjadiatau yang lebih dikenal dengan laju perpindahan panas.Perpindahan energi kalor ini akan terus berlangsung

hingga kedua benda tersebut mencapai kesetimbangan terperatur (Rudiwarman, 2011). Pengaliran kalor itu dapat berlangsung dengan 3 ragam mekanisme, yaitu konduksi,konveksi, dan radiasi.Konduksi adalah perpindahan kalor di mana zat perantaranya tidak ikut berpindah. Konveksi adalah perpindahan kalor di mana zat perantaranya ikut berpindah akibat adanya perbedaan massa jenis atau kerapatan. Radiasi adalah perpindahan kalor secara pancaran yang berupa gelombang elektromagnetik. Namun akan lebih banyak dibahas tentang perpindahan kalor secara konduksi (Tim Penyusun, 2014). Perpindahan kalor secara konduksi adalah proses perpindahan kalor dimana kalor mengalir dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur rendah dalam suatu medium (padat, cair atau gas) atau antara medium-medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung sehingga terjadi pertukaran energi dan momentum. Konduksi tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikel dalam zat itu. Contoh perpindahan kalor secara konduksi adalah perpindahan kalor pada logam cerek pemasak air atau batang logam pada dinding tungku (Tim Penyusun. 2014). Gambar 1.1. Perpindahan Panas Konduksi pada Dinding. wall

Tpanas

Tdingin

Sumber :Tim Penyusun,2014. Salah satu peristiwa sehari – hari yang menyangkut tentang perpindahan kalor secara konduksi adalah saat menyeduh teh.Beberapa saat setelah ujung sendoktercelup teh panas, ujung yang sedang dipegang akan terasa panas juga walaupun tidak ikut tercelup teh. Proses pindahnya panas dari teh ke sendok itu adalah perpindahan secara konduksi. Hal ini disebabkan bahwa dalam setiap benda (sendok) terdapat bagian – bagian yang lebih kecil, yaitu pertikel. Ketika ujung sendok dikenai panas, maka partikel – partikel di ujung sendok tersebut akan bergetar di sekitar tempatnya dan membentur partikel – partikel lain di sekitarnya. Partikel yang terbentur akan ikut bergetar juga di sekitar tempatnya dan membentur lagi partikel di sekitarnya. Begitu seterusnya sampai getaran ini merambat ke ujung yang lain (panas dan temperatur benda adalah akibat dari sikap brutal molekul/partikelnya) (Tim Penyusun,2014).

1.2.1 Konduktivitas Thermal(Daya Hantar Panas) Tetapan kesebandingan (k) adalah sifat fisik bahan atau material yang disebut konduktivitas termal.Pada umumnya konduktivitas termal itu sangat tergantung pada suhu.Konduktivitas termal menunjukkan seberapa cepat bahan itu dapat menghantarkan panas konduksi. Pada umumnya nilai (k) dianggap tetap, namun sebenarnya nilai k dipengaruhi oleh suhu (T) (Anonim 1, 2014). Tabel 1.1 Konduktivitas Termal Berbagai Bahan pada 0 oC. Konduktivitas Termal Bahan

W/m.°C

Btu/h . ft . ºF

Perak ( murni )

410

237

Tembaga ( murni )

385

223

Aluminium ( murni )

202

117

Nikel ( murni )

93

54

Besi ( murni )

73

42

Baja karbon, 1% C

43

25

Timbal (murni)

35

20,3

(K)

Baja karbon-nikel

16,3

9,4

Kuarsa ( sejajar sumbu )

41,6

24

Magnesit

4,15

2,4

Marmar

2,08-2,94

1,2-1,7

Batu pasir

1,83

1,06

Kaca, jendela

0,78

0,45

Kayu maple atau ek

0,17

0,096

Serbuk gergaji

0,059

0,034

Wol kaca

0,038

0,022

Air-raksa

8,21

4,74

Air

0,556

0,327

Amonia

0,540

0,312

Minyak lumas, SAE 50

0,147

0,085

Freon 12, 22FCCI

0,073

0,042

Hidrogen

0,175

0,101

Helium

0,141

0,081

Udara

0,024

0,0139

Uap air ( jenuh )

0,0206

0,0119

Karbon dioksida

0,0146

0,00844

Sumber:Rudiwarman, 2011. Konduktivitastermal menunjukkan

merupakan

suatubesaran

kemampuanuntuk menghantarkan

panas

intensifbahan yang (Anonim

2,

2014).Konduktivitas termal adalah suatu fenomena transport dimanaperbedaan temperatur menyebabkan transfer energi termal dari satudaerah benda panas ke daerah yang sama pada temperatur yang lebihrendah.Konduktivitas termal dari material adalah laju perpindahan panas dengan konduksi per satuan panjang per derajat Celcius.Hal ini dinyatakan dalam satuan W/m°C.Berdasarkan daya hantar kalor, benda dibedakan menjadi dua, yaitu:

a. Konduktor →bahan yang mudah dalam menghantarkan kalor (mempunyai konduktivitas yang baik) Contoh :aluminium, besi, baja, tembaga b. Isolator→bahan yang lebih sulit dalam menghantarkan kalor (mempunyai konduktivitas yang jelek) Contoh :plastik, kayu, kain, kertas, kaca (Anonim 1, 2014). 1.2.2Perpindahan Kalor Konduksi di dalam Zat Padat Aliran kalor konduksi terjadi jika dalam suatu bahan kontinu terdapat gradient suhu, maka kalor akan mengalir tanpa disertai oleh suatu gerakan zat. Pada logam-logam padat, konduksi termal merupakan akibat dari gerakan elektron yang tidak terikat. Konduktivitas termal berhubungan erat sekali dengan konduktivitas listrik. Pada zat padat yang bukan penghantar listrik, konduksi termal merupakan akibat dari transfer momentum oleh masing-masing molekul di samping gradient suhu. Contoh perpindahan kalor secara konduksi antara lain: perpindahan kalor pada logam cerek pemasak air atau batang logam pada dinding tungku (Anonim 4, 2014) Hubungan dasar yang menguasai aliran kalor melalui konduksi adalah kesebandingan antara laju aliran kalor melintasi permukaan isothermal dan gradient suhu yang terdapat pada permukaan itu. Hubungan umum ini disebut Hukum Fourier yang berlaku pada setiap lokasi di dalam suatu benda, pada setiap waktu. Hukum tersebut dapat dituliskan sebagai: (1) dimana A = luas permukaan isothermal yang tegak lurus terhadap arah aliran kalor(m²) n = jarak, diukur tegak lurus terhadap permukaan itu(m / det) q = laju aliran kalor melintas permukaan itu pada arah normal terhadap permukaan(kj / det,W) T = suhu( °C, °F )

k = konstanta proporsionalitas (tetapan kesebandingan)(W/m.°C) (Tim Penyusun,2014). Konduksi pada kondisi distribusi suhu konstan disebut konduksi keadaan stedi (steady-state conduction). Pada keadaan stedi, T hanya merupakan fungsi posisi saja dan laju aliran kalor pada setiap titik pada dinding itu konstan. Untuk aliran stedi satu-dimensi, persamaan (1) dapat dituliskan : (2) Konstanta proporsionalitas k di atas adalah suatu sifat fisika bahan yang disebut konduktivitas termal (Tim Penyusun,2014).

1.2.3 Aliran Kalor Melintasi Lempeng (Tim Penyusun, Suatu lempeng rata seperti terlihat pada Gambar 1.1, diandaikan bahwa (k) tidak tergantung pada suhu dan luas dinding sangat besar dibandingkan dengan tebalnya, sehingga kehilangan kalor dari tepi-tepinya dapat diabaikan. Permukaan-permukaan luar dinding tegak lurus terhadap bidang gambar, dan kedua permukaan itu isothermal.Arah aliran kalor tegak lurus terhadap dinding. Karena keadaan stedi, tidak ada penumpukan ataupun pengurasan kalor di dalam lempeng itu, dan q konstan di sepanjang lintas aliran kalor. Jika x adalah jarak dari sisi yang panas, maka persamaan 2 dapat dituliskan : (3)

Gambar 1.2 Pemanasan Suatu Lempeng pada Keadaan Stedi.

T1

T2

x1

x2

Sumber :Tim Penyusun,2014. Oleh karena hanya x dan T yang merupakan variabel dalam Pers. (3), integrasi langsung akan menghasilkan : (4) Dimana

= beda suhu melintas lempeng = tebal lempeng (Tim Penyusun,2014). Bila konduktivitas termal k berubah secara linier dengan suhu, maka k

diganti dengan nilai rata-rata ̅ . Nilai ̅ dapat dihitung dengan mencari rata-rata aritmetik dari k pada kedua suhu permukaan, T1 dan T2, atau dengan menghitung rata-rata aritmetik suhu dan menggunakan nilai k pada suhu itu. Persamaan (4) dapat dituliskan dalam bentuk : (5) dimana R adalah tahanan termal zat padat antara titik 1 dan titik 2 (Tim Penyusun,2014).

Gambar 1.3Dinding Rata dalam Susunan Seri ka

kb

kc

TI

TO

xa

xb

xc

Sumber :Tim Penyusun,2014 Karena dalam aliran kalor stedi semua kalor yang melalui tahanan pertama harus seluruhnya melalui tahanan kedua pula, dan lalu tahanan ketiga, maka qa, qb dan qc tentulah sama, dan ketiganya dapat ditandai dengan q. (6) Selanjutnya, (

)

(

)

(

)

(7)

atau (

)

(8)

dimana

(

)

(9) U adalah overall heat transfer coefficient2014).

Koefisien

perpindahan

panas

menyeluruh

(overall

coefficient,

heat

transfer U)

merupakanaliranpanasmenyeluruhsebagaihasilgabunganproseskonduksidankonve ksi.KoefisienperpindahanpanasmenyeluruhdinyatakandenganW/m2oC. Koefisien perpindahan panas menyeluruh menyatakan mudah atau tidaknya panas berpindah dari fluida panas ke fluida dingin. Besar kalor yang mengalir per satuan waktu pada proses konduksi ini tergantung pada : c. Berbanding lurus dengan luas penampang batang d. Berbanding lurus dengan selisih suhu kedua ujung batang, dan e. Berbanding terbalik dengan panjang batang (Anonim 2, 2014).

BAB II METODOLOGI PERCOBAAN

2.1. Alat Alat – alat yang digunakan pada percobaan ini adalah : 

HT10X Heat Transfer Service Unit



HT11 Linier Heat Conduction Accessory



HT12 Radial Heat Conduction Accesory



Chart recorder with voltage input ( 1V = 100oC)



Lempeng aluminium, stainless stell dan brass

2.2. Prosedur Percobaan a. Set-up peralatan 

Tempatkan HT11 Linier Heat Conductin Accessory berdekatan dengan HT10X Heat Transfer Service Unit



Pada HT11, selipkan Brass Section atau Stainless Steel Section atau aluminium antara heated section dan cooled section



Hubungkan 8 termokopel ke HT11dan set VOLTAGE CONTROL potensiometer keminimum dan switch selector ke MANUAL



Hubungkan power heat dari HT11 ke socket markedO/P3 Service Unit



Pastikan bahwa suplai air pendingin berhubungan kemasukan Pressure Regulating Valve pada HT11

b. Prosedur Percobaan 

Alirkan air pendingin atau atur Flow Control valve pada 1,5 liter/menit dan set heater voltage pada 2 volt (pembacaan pada voltage control potentiometer dan top panel meter diset ke posisi V)



Tunggu sampai HT11 stabil (monitor temperaturnya dengan lower selector swith/meter)



Jika temperaturnya stabil,catat T1,T2,T3,T6,T7,T8 (0C) dan I (Ampere) dengan menggunakan bahan brass, stainless stell, dan aluminium



Ulangi percobaan diatas pada voltase 4, 6, dan 8 volt.

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Hasil Pada percobaan ini, dilakukan percobaan dengan tiga bahan yang berbeda pada HT11, yaitu brass, stainless steel, dan aluminium beserta satu alat HT12. Tabel 3.1 Pada Lempeng Aluminium No. 1 2

V (Volt) 1 2

I (Ampere)

R(ohm)

Q (Watt)

0,00004 0,00009

25000 22222,2

0,00004 0,00005

K(W/m°C) U(W/m²°C) -0,00103 0,00108

0,072 0,0917

0,00013 23076 0,00004 3 3 0,00017 223529,4 0,00004 4 4 Tabel 3.2 Perhitungan Pada Lempengan Brass. V I (Ampere) R(ohm) Q (Watt) (Volt) 0,00004 25000 0,00004 1 1 0,00009 22222,2 0,00003 2 2 0,00013 23076 0,00004 3 3 0,00017 223529,4 0,00008 4 4 Tabel 3.3 Perhitungan Pada Lempengan Stainless Steel. No.

No. 1 2 3 4

V (Volt) 1 2 3 4

I (Ampere)

R(ohm)

0,00008 0,00009 0,00013 0,00017

12500 22222,2 23076 223529,4

0,00134 0,00179

-0,00888 -0,08

K(W/m°C)

U(W/m²°C)

0,00093 0,00118 0,004 0,0027

-0,4 -0,5 -0,4 -0,4

Q (Watt) K(W/m°C) U(W/m²°C) 0,00008 0,00005 0,00004 0,00010

0,0026 0,0011 0,0009 0,010

-0,16 -0,1 -0,08 -0,088

Tabel 3.4 Perhitungan PadaHT12 Radial Heat Conduction Accessory No. 1 2 3 4

V (Volt) 1 2 3 4

I (Ampere)

R(ohm)

Q (Watt)

K(W/m°C)

U(W/m²°C)

0,00004 0,00009 0,00013 0,00017

25000 22222,2 23076 223529,4

0,00001 0,00011 0,00016 0,00025

0,00059 0,0056 0,0073 0,039

-0.0815 -0,088 -0,0084 -0,084

3.2. Pembahasan Percobaan Perpindahan Panas Secara Konduksi ini bertujuan untuk menentukan laju aliran kalor dan menentukan overall heat transfer coefficient aliran kalor pada setiap bahan yang digunakan.Nilai voltage yang digunakan pada setiap bahan adalah sama. Voltage yang digunakan adalah 1 v, 2 v, 3 v, dan 4 v. Namun, hasil kuat arus yang didapat memiliki variasi yang berbeda walaupun ada beberapa yang memiliki kuat arus yang sama. Setelah percobaan ini dilakukan, hasil nilai konduktivitas thermal, koefisien perpindahan panas keseluruhan, dan laju aliran kalor memiliki nilai yang cukup kecil bahkan menyentuh nilai minus.Nilai konduktivitas thermal,

koefisien perpindahan panas keseluruhan, dan laju aliran kalor yang didapat dari bahan brass adalah 0,00220W/moC, -0,36 W/m2oC, dan 0,0000475 Watt. Nilai konduktivitas thermal, koefisien perpindahan panas keseluruhan, dan laju aliran kalor yang didapat dari bahan stainless steel adalah 0,00135W/moC, -0,107W/m2 o

C, dan 0,0002925Watt. Nilai konduktivitas thermal, koefisien perpindahan panas

keseluruhan, dan laju aliran kalor yang didapat dari bahan aluminium adalah 0,000795W/moC, 0,019 W/m2 oC, dan 0,0000425Watt. Nilai untuk alat HT12 pada masing – masing besaran, adalah 0,00668W/moC, 0,07W/m2 oC, dan 0,0013025Watt. Nilai voltage dan kuat arus yang berbeda – beda, akan berpengaruh pada hasil nilai hambatan. Nilai hambatan yang besar, bila dihubungkan dengan laju aliran kalor, maka akan menghasilkan laju aliran kalor yang kecil. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin besar nilai hambatan yang didapat, maka akan semakin kecil nilai laju aliran kalor. Besar nilai kalor juga mempengaruhi nilai konduktivitas thermal. Bila nilai laju aliran kalor dihubungakn dengan jarak benda yang konstan, luas penampang yang konstan, dan perubahan suhu yang konstan, makan akan menghasilkan nilai konduktivitas thermal yang besar juga. Sama halnya dengan koefisien perpindahan panas keseluruhan yang berbanding lurus dengan laju aliran kalor. Berdasarkan literature, semakin tinggi nilai konduktivitas thermal suatu benda, maka semakin cepat benda tersebut mengalirkan panas yang diterima dari satu sisi ke sisi yang lain. Bahan brass menghasilkan nilai konduktivitas thermalyang tertinggi pada percobaan ini yaitu 0,00220 W/moC dan nilai konduktivitas thermal yang terkecil diperoleh dari bahah stanless steel, yaitu0,000795W/moC.

Sehingga

dapat

merupakan bahan yang tercepat dalam

disimpulkan

bahwa

bahan

brass

mengalirkan panas yang diterima

dibandingkan bahan yang lain. Terdapat beberapa hasil minus pada beberapa besaran untuk setiap bahan.Nilai temperatur yang didapat juga tidak konstan atau tidak stabil.Hal ini disebabkan karena alat-alat yang digunakan pada percobaan ini mengalami sedikit masalah, sehingga berpengaruh pada keakuratan dalam pengukuran temperatur

dan kuat arus.Selain itu, faktor umur alat yang sudah cukup lama juga menjadi salah satu penyebab kurang akuratnya hasil pengukuran.

Perbandingan laju aliran kalor terhadap voltage pada bahan yang bebeda 1.2 1 0.8

Brass Stainless Steel

0.6

Aluminium

0.4 0.2 0 0

Grafik 3.1:

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Laju aliran kalorrata – rata yang diperoleh dengan bahan brass yaitu 0,0000475watt. Pada bahan stainless steel laju aliran kalor rata – rata yang diperoleh 0,0002925watt. Pada bahan aluminium laju aliran kalor rata –

rata yang diperoleh 0,0000425watt. Sedangkan pada alat HT12 laju aliran kalor rata – rata yang diperoleh adalah 0,001325 watt. 2. Overall heat transfer coefficientrata – rata yang diperoleh dengan bahan brass yaitu -0,36 W/m2oC. Pada bahan stainless steelOverall heat transfer coefficientrata – rata yang diperoleh-0,107W/m2

o

C. Pada bahan

aluminiumOverall heat transfer coefficientrata – rata yang diperoleh 0,019 W/m2 oC. Sedangkan Overall heat transfer coefficientrata – rata pada alat HT12 diperoleh 0,07W/m2 oC. 3. Konduktivitas termal rata – rata untuk bahan brass adalah 0,0022W/moC. Untuk bahan aluminium diperoleh rerata 0,00135W/moC. Untuk bahan stanless steel 0,000795W/moC. Sedangkan pada alat HT12 adalah 0,00668W/moC. 4. Bahan brass merupakan bahan yang paling baik dalam mengalirkan kalor dibandingkan dengan aluminium dan stainless steel.

4.2 Saran Sebaiknya alat yang digunakan pada percobaan tersebut harus benar-benar efisien, agar hasil yang diperoleh lebih akurat dan sesuai terhadap literature yang ada.

LAPORAN SEMENTARA

Judul Percobaan : Perpindahan Panas Secara Konduksi Kelompok

: VIII

Nama Kelompok : Agustina Gustia Mery Indriasy Ricky Putra Siregar Tabel 1.Hasil percobaan pada HT11 lempeng brass V

I

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

Fw

1

0,04

33,5

32,9

33,2

-

-

33,3

33,4

32,5

1,5

2

0,09

34,5

34,1

34,2

-

-

34,3

34,4

33,9

1,5

3

0,13

36,4

35,2

37,7

-

-

32,5

31,8

35,4

1,5

4

0,17

37,4

34,9

36,0

-

-

36,8

35,5

35,4

1,5

Tabel 2.Hasil percobaan pada HT11lempeng aluminium V

I

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

Fw

1

0,04

32,9

31,7

30,1

-

-

30,4

30,2

31,8

1,5

2

0,09

33,0

31,8

30,4

-

-

30,3

30,1

31,8

1,5

3

0,13

33,1

31,9

31,3

-

-

30,3

30,1

32,2

1,5

4

0,17

33,2

32,0

32,7

-

-

30,3

30,1

32,2

1,5

Tabel 3.Hasil percobaan pada HT11 lempeng stainless steel V

I

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

Fw

1

0,08

33,5

32,4

34,6

-

-

30,7

30,2

32,5

1,5

2

0,09

33,8

32,6

36,0

-

-

31,2

30,6

32,8

1,5

3

0,13

34

32,8

38,3

-

-

31,8

31,2

33,1

1,5

4

0,17

34,1

32,9

40,4

-

-

32,3

31,7

33,2

1,5

Tabel 4.Hasil percobaan pada HT12 V

I

T1

T2

T3

T4

T5

T6

Fw

1

0,04

30,8

31,1

30,4

30,7

29,9

30,5

1,5

2

0,09

33,0

32,7

31,2

31,3

30,1

30,5

1,5

3

0,13

34,7

33,8

32,0

31,9

30,6

30,9

1,5

4

0,17

37,5

36,8

34,0

33,6

31,8

31,6

1,5

Pekanbaru, 03 Oktober 2014 Asisten

LAMPIRAN I (PERHITUNGAN) ∆Xhot

= 0,0375 m

∆Xint

= 0,030 m

∆Xcold = 0,0375 m D

= 0,025 m

A. Perhitungan untuk aluminium

1. Pengolahan data untuk bahan aluminium pada voltase 1 V, dengan kuat arus (I) = 0.00004 A 

Heat Flow

=0.00004 watt 

Cross sectional area

(

)(

)

= 0.0005m2 

Temperature difference in heated section ∆Thot = T1 – T3 = 32,9oC– 30,1oC = 2,8oC



Conductivity in heated section

=0,001 W/moC



Temperature difference in cooled section

∆Tcold = T6 – T8 = 30,4 oC– 31,8oC = -1,4oC 

Conductivity in cooled section

(

)

= -0,0021W/moC 

Temperature at hotface of specimen (

) (



)

= 29,3oC Temperature at coldface of specimen (

) (

)

= 30,5oC 

Temperature difference across specimen ∆Tint

= Thotface – Tcoldface = 29,3oC – 30,5oC = -1,2oC



Conductivity in intermediate section

( o

= -0,002W/m C

)



(

)

(

(

)

)

(

=-0,00103 W/moC



Overall Heat Transfer Coefficient (

) (

)

= 0,072W/m2 oC

2. Pengolahan data untuk bahanAluminium pada voltase 2 V dengan kuat arus (I) = 0,00009 A 

Heat Flow

=0,00005 watt 


(

)(

)

= 0,0005 m2 

Temperature difference in heated section ∆Thot = T1 – T3 = 33,0oC – 30,4oC = 2,6oC




= 0,0014W/moC



Temperature difference in cooled section ∆Tcold = T6 – T8 = 30,3oC – 31,8oC = -1,5oC




= -0,0025W/moC 


) (

)

= 29,7oC 

Temperature at coldface of specimen (

) (

= 30,4oC




=

-

= 29,7oC– 30,4oC = 0,7oC

)




(

)

= 0,0042 W/moC



(

) (

)

= 0,00108 W/moC




) (

)

= 0,0917 W/m2 oC

3. Pengolahan data untuk bahanAluminium pada voltase 3V dengan kuat arus (I) = 0,00013 A 

Heat Flow

=0,00004 watt 


(

)(

= 0,0005 m2

)



Temperature difference in heated section ∆Thot = T1 – T3 = 33,1oC – 31,3oC = 1,8 oC




= 0,0016W/moC



Temperature difference in cooled section ∆Tcold = T6 – T8 =30,3oC – 32,2oC = -1,9 oC




(

)

= -0,00157 W/moC 


) (

)

=31oC 


)

(



)

= 30,4 oC


= Thotface – Tcoldface = 31oC –30,4oC

= 0,6oC




(

)

=0,004W/moC 

(

)

(

(

)

)

(

= 0,00134W/moC




) (

)

= -0,0888 W/m2 oC

4. Pengolahan data untuk bahanAluminium pada voltase 4 V dengan kuat arus (I) = 0,00017 A 

Heat Flow

=0,00004 watt




(

)(

)

= 0,0005m2 

Temperature difference in heated section ∆Thot = T1 – T3 = 33,2oC – 32,7oC = 0,5 oC




= 0,006W/moC 

Temperature difference in cooled section ∆Tcold = T6 – T8 =30,3 oC – 32,2 oC = -1,9oC




(

)

= -0,00157 W/moC




) (

)

=33,05oC




) (

)

= 30,55oC 


= Thotface – Tcoldface = 33,05oC –30,55oC = -2,5oC




(

)

o

=0,00096 W/m C



(

)

(

(

)

(

= 0,00179 W/moC 


) (

= -0,08W/m2 oC

)

)

DAFTAR PUSTAKA

Sumber buku : Holman, J.P. Perpindahan Panas, edisi keenam. 2001. Erlangga : Jakarta. Kern, DQ. 1965. Process Heat Transfer. New York : Mc.Graw-Hill. MC. Cabe, W.L, Smith, JC, Harriot, P. 1985. Unit Operation of Chemical Enginering 4th ed. New York : Mc.Graw-Hill. Tim Penyusun. 2014. Penuntun Praktikum Operasi Teknik Kimia I. Pekanbaru : Universitas Riau. Sumber internet : Anonim 1. 2014. Thermal Conductivity Measurement. http://en.wikipedia.org /wiki/Thermal_conductivity_measurement. (diakses pada 5 Oktober 2014) Anonim 2. 2014. Heat Conduction. http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_conduction. (diakses pada 5 Oktober 2014). Anonim

3.

2014.

Koefisien

Pindah

Panas.

http://id.wikipedia.org/

wiki/Koefisien_pindah_panas. (diakses pada 5 Oktober 2014). Anonim 4. 2014. Konduksi. http://perpindahankalor.blogspot.com/2012/12/ konduksi_8.html. (diakses pada 5 Oktober 2014). Rudiwarman. 2011. Perpindahan Panas. http://www.bersahabat. blogspot. com//2011/06/perpindahan-panas.html. (diakses pada 5 Oktober 2014)

Laporan Perpindahan Panas Secara Konduksi

Recommend Documents