POST TEST
KODE E
PENGUKURAN TEGANGAN MUKA DAN VISKOSITAS ZAT CAIR PRAKTIKUM ANALISIS BAHAN 2017 Note:
-
erdiri dari analisis kualitatif tegangan muka dan analisis Post Test t erdiri kuantitatif viskositas
-
Post Test wajib dikerjakan oleh seluruh praktikan PAB 2017 dan satu pasang partner mengerjakan satu saja
-
akan menjadi nilai tambahan yang cukup signifikan, sehingga Post Test akan diharapkan dikerjakan dengan sungguh-sungguh sungguh-sungguh
-
Post Test dikumpulkan dikumpulkan dalam bentuk softcopy melalui email:
Batch 1 :
[email protected] [email protected] .id Batch 2 :
[email protected] [email protected] Dikumpulkan Dikumpulkan maksimal tanggal 18 Mei 2017 pukul 23:59 WIB -
Jika ada pertanyaan silakan menghubungi menghubungi asisten
ANALISIS KUALITATIF
TEGANGAN MUKA ( SURFACE TENSION)
1. Ganang dan Gabriella seorang calon chemical engine er yang berminat bekerja di industri Fast Moving Consumer Good (FMCG). Setelah mengikuti Praktikum Analisis Bahan tentang Pengukuran Tegangan Muka dan Viskositas Zat Cair, mereka tertarik mempelajari lebih dalam mengenai pemakaian prinsip tegangan muka pada industri FMCG, yaitu pembuatan detergen. Bantulah mereka dalam mempelajari prinsip tegangan muka di pembuatan detergen dengan memberi penjelasan secara kualitatif disertai gambar yang menunjang.
2. Bima dan Yola seorang calon chemical engineer yang berminat bekerja di industri Oil and Gas. Setelah mengikuti Praktikum Analisis Bahan tentang Pengukuran Tegangan Muka dan Viskositas Zat Cair, mereka tertarik mempelajari lebih dalam mengenai pemakaian prinsip tegangan muka pada industri Oil and Gas, yaitu pemakaian Surfaktan pada EOR (Enhance Oil Recovery ). Bantulah mereka dalam mempelajari prinsip tegangan muka di pemakaian Surfaktan pada EOR dengan memberi penjelasan secara kualitatif disertai gambar yang menunjang. Note:
Pilih salah satu dari kedua kasus diatas untuk diselesaikan.
ANALISIS KUANTITATIF
VISKOSITAS
Tangki (1) Z1 = 8 m T1 = 50⁰C P1 = atmosferis v1 ≈ diabaikan
1 Pipa Dp = 0.01 m vp = 0.5 m/s Le = 100 m
Kolam (2) Z2 = 0 m T2 = tidak diketahui P2 = atmosferis v2 ≈ diabaikan
2
Sebuah pabrik kimia menghasilkan suatu produk samping berupa limbah cair bersuhu 50⁰C sebanyak 1 kg/s. Bahan tersebut akan dialirkan dari Tangki atmosferis dengan ketinggian 8 m menuju kolam pengolahan limbah. Viskositas dari bahan tersebut berdasarkan percobaan menggunakan viskosimeter Ostwald didapatkan sebesar 0.004 kg/m.s pada suhu di kolam pengolahan limbah. Bahan dialirkan secara free fall tanpa bantuan pompa melalui pipa berdiameter 0.01 m sepanjang 100 m dengan kecepatan 0.5 m/s. Sebagai calon chemical engineer , 4 orang mahasiswa ingin mencari tahu nilai viskositas tanpa melalui percobaan, melainkan melalui analisis perhitungan kuantitatif sistem tersebut berdasarkan ilmu teknik kimia.
Timothy dan Ridhwan merupakan mahasiswa semester 2 Teknik Kimia UGM yang telah mengikuti PAB dan mendapatkan mata kuliah Termodinamika Teknik Kimia. Mereka akan mencari nilai viskositas bahan tersebut berdasarkan analisis Termodinamika. Shelia dan Pinky merupakan mahasiswa semester 4 Teknik Kimia UGM yang telah mengikuti PAB dan mendapatkan mata kuliah Transportasi dan Penyimpanan Bahan. Mereka akan mencari nilai viskositas bahan tersebut berdasarkan analisis Persamaan Bernoulli.
Bantulah mereka dalam melakukan perhitungan! Berikan engineering judgement dari kedua approach yang dilakukan, mana yang lebih tepat? Mengapa? Bandingkan perbedaan prinsip analisis kedua approach. Bandingkan pula nilai yang didapat dengan nilai percobaan.
Data yang diperlukan: Densitas fluida Panas Jenis fluida Percepatan gravitasi Koefisien perpindahan panas overall Suhu udara
ρ Cp g U Tu
800 381 10 20 25
kg/m3 J/kg/K m/s2 W/ m2/K ⁰C
1. Analisis Termodinamika
Persamaan Sistem terbuka:
∆ + ∆ + ∆ = ± ± ∆ = . . ( ) ∆ = . . ( ) = . . ( ) Dengan,
= =
+ 2
Persamaan empiris hubungan viskositas fungsi suhu adalah:
= 1,5.10
−8
.
(viskositas dalam kg/m.s dan suhu dalam K)
Hint:
Panas dilepas ke lingkungan Q bernilai (-)
Tidak ada pompa Ws = 0
Diameter pipa tetap Tidak ada perubahan kecepatan ∆ = 0
Cari T2 untuk menghitung viskositas dengan persamaan empiris
2. Analisis Hukum Bernoulli
Persamaan Umum Bernoulli:
+
2
+ = =
+
2
+
. . 2..
Faktor friksi pada kondisi aliran laminer:
=
Dengan Reynold =
64
..
Hint:
Tekanan atmosferis P (gauge) = 0
Kecepatan alir di tangki dan kolam diabaikan v1 , v2 ≈ 0
Tidak ada pompa Ws = 0
Anggap Le sama dengan panjang pipa
