pendahuluan ryn, nkm, dfa
Post on 10-Feb-2016
76 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
PENDAHULUANRYN, NKM, DFA
PINDAH PANAS (TPE 4231/2/W) – KP&BIO
PINDAH PANAS?
Pindah panas adalah ilmu yang mempelajari transfer/perpindahan energi diantara benda yang disebabkan karena perbedaan temperatur
Panas (hot)? Cold (dingin)? Kalor (heat)? Temperatur/suhu(temperature)?
BEDANYA DENGAN TERMODINAMIKA?
Termodinamika digunakan untuk memprediksi jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah sistem dari suatu kesetimbangan ke kesetimbangan lain
Pindah panas digunakan untuk memprediksi seberapa cepat perubahan akan terjadi sejak sistem dalam kondisi tidak setimbang
TUJUAN PEMBELAJARAN
Mengetahui dan memahami pengertian pindah panas, sebagai dasar pengetahuan teknik dibidang teknologi pertanian (TP), seperti mekanisme pindah panas konduksi, konveksi dan radiasi, pindah panas pada geometrik benda, benda kosong, benda pejal, konduksi kondisi mantap dan tak mantap, konveksi paksa, konveksi bebas.
Dapat menentukan laju pindah panas pada material makanan dan non makanan
BAGAIMANA PANAS BISA DI TRANSFER?
Konduksi? Konveksi? Radiasi?
BAGAIMANA PANAS BISA DI TRANSFER?
Konduksi? Konveksi? Radiasi?
MACAM2 MEKANISME PERPINDAHAN PANAS
1. Konduksi panas: Perpindahan panas tanpa disertai perpindahan materi (panas mengalir melalui material statis )
2. Konveksi panas: Perpindahan panas disertai perpindahan materi (panas mengalir melalui media yang bergerak atau terbawa oleh medium yang bergerak (fluida))
3. Radiasi panas: Perpindahan panas terpancar (panas berpindah melalui ruang dengan atau tanpa media)
KONDUKSI
dxdTkAQLaju pindah panas
Dimana T = Temperatur pada suatu titik x = Ketebalan dinding A = Luas penampang melintang k = Konduktivitas Thermal (Btu/hr.ft.ºF)
-dT/dx = Gradien temperatur
KONDUKTOR DAN ISOLATOR Beberapa bahan menghantar panas lebih
baik dari yang lain Bahan yang mentransfer panas secara
bagus disebut konduktor (Logam) Bahan yang menghentikan perpindahan
panas disebut Isolator (styrofoam, wool, fiberglass).
NILAI KONDUKTIVITAS TERMAL BEBERAPA MATERIAL
Silver 410 W/m. °C 237 Btu/h.ft.°FCopper 385 W/m. °C 223 Btu/h.ft.°F
Diamond 2300 W/m. °C 1329 Btu/h.ft.°F
Quartz 41.6 W/m. °C 24 Btu/h.ft.°FSandstone 0.78 W/m. °C 0.45
Btu/h.ft.°FAmmonia 0.147 W/m. °C 0.085
Btu/h.ft.°FWater 0.556 W/m. °C 0.327
Btu/h.ft.°FHydrogen 0.175 W/m. °C 0.101
Btu/h.ft.°FAir 0.0206 W/m.
°C0.0119 Btu/h.ft.°F
Metals
Nonmetallic solids
Liquids
Gases
Hubungan antara nilai konduktivitas termal dan temperatur untuk beberapa material
Konduktivitas termal bergantung pada temperatur
#Simulasi Konduksi 1#Simulasi Konduksi 2
KONVEKSI
Laju pindah panas
Dimana h = Koefisien pindah panas konveksi
hAdTQ
MACAM KONVEKSI PANAS
Pindah panas konveksi alami
Pindah panas konveksi paksa
Koefisien pindah panas konveksi beberapa material
Konveksi bebas
Konveksi paksa
Air mendidih
Kondensasi uap air
Vertical plate 0.3m high in air 4.5 W/m2. °C 0.79 Btu/h.ft2.°F
Horizontal cylinder, 2-cm diameter, in air
6.5 W/m. °C 1.14Btu/h.ft.°F
Airflow at 2m/s over 0.2-m square plate
12 W/m2. °C 2.1 Btu/h.ft2.°F
Airflow at 2m/s over 0.2-m square plate
75 W/m. °C 13.2 Btu/h.ft.°F
In a pool or container 2,500-35,000 W/m2. °C
400-600 Btu/h.ft2.°F
Vertical surfaces 4,000-11,300W/m2. °C
700-2,000 Btu/h.ft2.°F
RADIASI
Energi ditransfer dalam bentuk gelombang atau partikel
s = konstanta Stefan-Boltzman ; 5,669 x 10-8 W/m2K4
A = luas permukaan, m2
T = suhu permukaaan, K = EmisivitasQ = laju pindah panas radiasi
)( 42
41 TTAQ s
DIMENSI DAN SATUAN
Satuan Simbol British SI
Aliran panas Q BTU/h W
Fluks panas per luasan q BTU/h.ft2 W/m2
Konduktivitas termal k BTU/h.ft.ºF W/m2. ºC
Temperature T ºF ºC
Panjang L ft m
CONTOH APLIKASI PERPINDAHAN PANAS PADA ALSIN PERTANIAN
CONTOH APLIKASI PERPINDAHAN PANAS PADA ALSIN PERTANIAN
SILABUS Pendahuluan Konduksi mantap 1 dimensi Konduksi mantap 1 dimensi benda
komposit (2 x) Konduksi mantap 2 dimensi (2 x) Presentasi (Tugas Kelompok) UTS
PENILAIAN
RYN : 20 % DFA/SRD: 20 % NKM : 40 % Praktikum : 20 %
REFERENSI Incropera, Fundamental of Heat and
Mass Transfer 6th Ed, Wiley Kreith F et al., 1999, Mechanical
Engineering Handbook; Chapter Heat and Mass Transfer, CRC Press LLC
Holman JP, Heat Transfer, McGraw Hill
Singh R.P, Heldman. Introduction to Food Engineering. Mc Graw Hill.
top related