MAKALAH PERPINDAHAN PANAS.docx

“PINDAH PANAS”

“PINDAH PANAS”

Dosen Pembimbing : Dewi Fortuna, S.TP. M.P

Ole :  

Nama

: Amelia !ama"an

NIM

: D#$%#&%'&

Pro"i

: Te(nologi Hasil Pertanian

DAFTAR ISI

DAFTA! ISI.........................................................................................................& ISI.........................................................................................................................) #.#

Pengertian Per*in"aan Panas.................................................................)

#.&

Hu(um Pen"inginan Atau Pemanasan Newton........................................'

#.)

Me(anisme Per*in"aan Panas................................................................+

#.).#

on"u(si-Hantaran $on"u/tion0......................................................1

#.).&

!a"iasi-Pan/aran !a"iation0............................................................ 1

#.).)

on2e(si-Ilian $on2e/tion0..............................................................1

#.'

Hu(um3u(um Dasar Per*in"aan Panas................................................4

#.+. Me(anisme Per*in"aan Panas 5abungan............................................## #.1

A*li(asi Pin"a Panas *a"a 6i"ang In"ustri Pangan............................#'

#.1.#

72a*orasi.........................................................................................#'

Da8tar Pusta(a.....................................................................................................#4

2

ISI

1.1

Pengertian Perpindahan Panas Panas tela "i(etaui "a*at ber*in"a "ari tem*at "engan tem*eratur lebi tinggi

(e tem*at "engan tem*eatur lebi ren"a. Ho(um *er/am*uran *anas 9uga ter9a"i (arena  *anas itu ber*in"a, se"ang(an *a"a (alorimeter, *erin"aan *anas "a*at ter9a"i "alam  bentu( *ertu(aran *anas "engan luar sistem. a"i *emberian atau *engurangan *anas ti"a( sa9a menguba tem*eratur atau 8asa ;at suatu ben"a se/ara lo(al, melain(an *anas itu merambat (e atau "ari bagian lain ben"a atau tem*at lain. Peristiwa ini "isebut perindahan panas. Menurut *en
Dengan

∆ τ 

∆Q ∆ τ 

sebagai wa(tu *er*in"aan *anas
arena arus *anas "a*at beruba3uba menurut wa(tu, ma(a arus *anas *a"a

setia* saat a"ala

H = lim ∆ τ →0

∆Q ∆ τ 

 >

dQ d τ 

3

Perin"aan *anas "a*at (etaui melalui *erubaan tem*eratur. Ole (arenan
1.2

Hukum Pendinginan Atau Pemanasan Newton Perubaan tem*eratur a(ibat *ertu(aran *anas se*erti *a"a (alorimeter menurut

 Newton *a"a taun #4%#, a"ala berban"ing lurns "engan wa(tu. 6ila tem*eratur sistem lebi tinggi "ari*a"a tem*eatur se(itarn
> 3 (t 3 ts0

"engan t "an t. masing3masing meru*a(an tem*eratur sistem "an tem*eratur  se(itarn
> 3 (t 3 ts0

atau "a*at 9uga "itulis d t  t −t s

> −k   " τ 

seingga setela "iintegrasi(an "i*erole tem*eratur sistem setela wa(tu

In t 3 tS0 > 3 (

i(a tem*eratur *a"a wa(tu

τ 

>

τ 

τ 

 , sebesar

 @ $

% a"ala t% ma(a (onstanta integrasi $ "a*at "itentu(an,

seingga "i*erole 4

t −t 

In

t  0 −ts

 =

−k τ 

t > t% @ t%  ts0 e 3( 

atau

τ 

A*abila *erbe"aan tem*eratur sistem "an se(itarn
τ   a(an (e/il 9uga argan
τ   BB# "a*at "ia"a(an *en"e(atan "ari rumus "iatas "engan mengurai(an "ulu (e"alam "eret

t > t% @ t%  ts0 Cl  (

τ 

( k τ  ) 2  @

"engan mengabai(an 8a(tor (

2!

( k τ  ) 3  

3!

@ ...........

τ   "engan *ang(at "ua "an lebi, *en"e(atan ini

men9a"i

t > to  to  ts0 (

τ 

atau *erubaan tem*eratur sistem selama wa(tu

τ 

a"ala (ira  (ira

t 3 to >  t o  ts0 ( τ   bagi to ? ts ter9a"i *en"inginan
1.3

ekanisme Perpindahan Panas Per*in"aan *anas "a*at "i"e8enisi(an sebagai ber*in"an
"aera (e "aera lainn
5

Se/ara umum a"a tiga /ara *er*in"aan *anas
!onduksi"Hantaran #$ondu%tion&

 on"u(si a"ala *roses "engan mana *anas mengalir "ari "aera
ole suatu elemen ;at
relati2e mole(ul  mole(uln
Radiasi"Pan%aran #Radiation&

!a"iasi a"ala *roses "imana *anas mengalir "ari ben"a
!on'eksi"I(ian #$on'e%tion& 6

on2e(si a"ala *roses trans*ort energi "engan (er9a gabungan "ari (on"u(si  *anas, *en
1.)

*a"a

*engetauan

tentang

/iri



/iri

aliran

8lui"a.

Hukum*hukum Dasar Perpindahan Panas on"u(si. Hubungan "asar untu( *er*in"aan *anas "engan /ara (on"u(si

"iusul(an ole ilmuan *eran/is , .6.. Fourier, taun #GG&. Hubungan ini men
tiga bua besaran beri(ut : 1. k, konduktivitas termal bahan. 2. A, luas penampang dimana panas mengalir dengan cara konduksi  yang harus diukur tegak lurus terhadap arah aliran panas. 3. dT/Dx, gradien suhu terhadap penampang tersebut, yaitu perubahan  suhu T terhadap arak dalam arah aliran panas x. =ntu( menulis(an *ersamaan (on"u(si *anas "alam bentu( matemati(, (ita arus menga"a(an *er9an9ian tentang tan"a. ita teta*(an bawa ara nai(n
7

(  > (A

dT  dX 

=ntu( (onsistensi "imensi "alam *ers. #3#, la9u aliran *anas ( "in
6aan
=ntu( (asus se"erana aliran *anas (ea"aan ste"i melalui "in"ing "atar !plane", gra"ien suu "an aliran *anas ti"a( beruba "engan wa(tu "an se*an9ang lintasan aliran  *anas luas *enam*angn
8

qk   A

 L

∫ dx 0

Tdingin

¿−¿

∫

kdT 

Tpanas

i(a ( ti"a( bergantung *a"a T, setela integrasi (ita men"a*at rumus beri(ut untu( la9u (on"u(si *anas melalui "in"ing :

( >

 Ak   L   T  *anas  T"ingin 0 >

∆T   L / Ak 

K-A(   setara "engan taanan termal termal resistan/e0 ! (  
!( >

 Ak 

ebali(an "ari taanan termal "isebut (on"u(si termal !thermal conductance"E  Ak 

( >

 L

9

 Radiasi, 9umla energi
 *a"a suu mutla( "an si8at *ermu(aan tersebut. !a"iator sem*urna atau ben"a itam !black  body" meman/ar(an energi ra"iasi "ari *ermu(aan "engan la9u  r   L A# T#' 6tu - r  6tu-, 9i(a A# luas *ermu(aan "alam 8t *ersegi, T# suu *ermu(aan "alam "era9at ran(ine !0 "an L (onstanta "imensional "engan nilai %,#4#'  #% 3G 6tu- 8t & ! ' "alam satuan SI la9u aliran *anas r  mem*un
3G watt -

m& ( ' besaran L "inama(an (onstanta Ste8an  

6olt;mann. i(a ben"a itam tersebut bera"iasi (e sebua *enutu* L A# T#' 3 T&'0 Dimana T& a"ala suu *ermu(aan *enutu* "alam "era9at Fareneit mutla(. i(a  *a"a suu L A# # T#' 3 T&'0 Dimana # a"ala emitansi !emittance"  *ermu(aan (elabu "an sama "engan  *erban"ingan *an/aran !emission"  "ari *ermu(aan (elabu tera"a* *an/aran "ari ra"iator  sem*urna *a"a suu L A# #3& T#' 3 T&'0  Konveksi . Ka9u *er*in"aan *anas "engan /ara (on2e(si antara suatu *ermu(aan

"an suatu 8lui"a "a*at "iitung "engan ubungan :

10

/ > / A T Dimana

/ > la9u *er*in"aan *anas "engan /ara (on2e(si, 6tu-E A > luas *er*in"aan *anas, 8t&E T > be"a antara *ermu(aan suu Ts "an suu 8lui"a T  "ilo(asi on"u(tansi termal satuan (on2e(si rata  rata sering "isebut (oe8isien

*ermu(aan

*er*in"aan

*anas

atau

(oe8isien

 *er*in"aan *anas (on2e(si0, 6tu- 8t& F.

Dengan mem*erguna(an "iatas, (ita "a*at men"e8enisi(an (on"u(tansi termal / untu( *er*in"aan  *anas (on2e(si sebagai / > / A Dan taanan termal tera"a* *er*in"aan  *anas (on2e(si !/
!/ >

l hcA

1.,.1. ekanisme Perpindahan Panas -aungan Dalam *ra(te( biasan
11

$ontoE Per*in"aan *anas "ari asil *emba(aran "alam ruang ba(ar motor ro(et melalui "in"ing ti*is (e ;at *en"ingin
 #agian pertama sistem ini *anas ber*in"a "ari gas *anas (e *ermu(aan "alam "in"ing motor ro(et "engan me(anisme (on2e(si "an ra"iasi
  > / @ r > / A Tg  Tsg0 @ r A Tg  Tsg0  > / A @ r A0 Tg  Tsg0 > / @ r0 Tg  Tsg0

>

Dimana Tg

Tg − Tsg  R 1

> suu gas *anas E

Tsg > suu *a"a *ermu(aan  "alam "in"ingE !#

> taanan termal (ombinasi atau e8e(ti8 bagian *ertama,

!# > #-r @ /0 A. 12

 #agian kedua$ (ea"aan ste"i, *anas ber(on"u(si melalui /ang(ang sell0,
 > ( >

kA  L  Tsg

−¿  Ts/0

> ( Tsg  Ts/0

>

Tsg −Tsc  R 2

Dimana Ts/ !&

> suu *ermu(aan "in"ing *a"a ;at *en"ingin > taanan termal "alam bagian (etiga sistem.

 #agian ketiga$  *anas mengalir melalui bagian

(etiga sistem tersebut (e ;at

 *en"ingin "engan /ara (on2e(si.  > / > / A Ts/  T0

>

Dimana:

Tsg −Tsc  R 3

T/

> suu ;at *en"ingin E

!)

> taanan termal "alam bagian (etiga sistem.

Dalam *ra(te(, sering (ali  R 1 + R 2 + R 3

 >

∆ T total  R 1 + R 2 + R 3

Persamaan "i atas "ise"erana(an "engan menggabung(an berbagai taanan atau (on"u(tansi sistem termaln
13

Dimana



> = A  Ttotal 1

=A

>

 R 1 + R 2 + R 3

=ntu( aliran *anas se*an9ang lintasan
=A

>

 R 1 + R 2 + ….Rn

1./

Ap(ikasi Pindah Panas pada 0idang Industri Pangan

1./.1

'aporasi

72a*orasi a"ala *roses *engua*an "ari*a"a liui" /airan0 "engan *enambaan  *anas. Suatu *engantaran *anas *a"a “/airan men"i"i”
Proses

e2a*orasi ini a"ala (ebali(an "ari (on"ensasi. =mumn
sen"iri
15

A. 5ambar "an s(ema "ari e2a*orator 

16

Datar Pustaka

Agung, T, D((. &%%'. Pengu(uran oe8isiensi Per*in"aan alor 72a*orasi Perto;on !os< #& Dalam Saluran Halus Hori;ontal. urnal Ilmia Semesta Te(ni(a. Rol.4, No.#, Hal: G'3G. Fran( reit, #4., Prinsi* Per*in"aan Panas, e" ) , 7rlangga, a(arta .P. Holman, #4 ., Per*in"aan alor, e". 1, 7rlangga, a(arta  Ne/ati O;isi(, #G+., Heat Trans8er, M/graw3Hill, Singa*ura

17

tt*:--www.unas.a/.i"-l(**-Per*in"aan.*"8  tt*:--elearning.guna"arma.a/.i"-"o/mo"ul-8isi(ailmu*anas-bab)3  *er*in"aan*anas.*"8 

18