(1)

3. Kapur barus bentuk bola (diameter 2 cm) digantung pada tengah ruangan yang udaranya diam, suhu 25 o C. Perkirakan waktu untuk berkurangnya kapur barus menjadi 1 cm, sebutkan asumsi, susun PD, BC dan selesaikan.

Jawaban :

Neraca Massa Naftalen di Udara pada Elemen Volume :

Rate of mass input – Rate of mass output = Rate of mass accumulation

Persamaan Umum Difusifitas:

Asumsi :1. Konsentrasi A di udara sangat kecil2. Tidak ada udara yang mendifusi kapur barus, sehingga N B = 0Maka,

N Ar= −C . DAB .dX Adr

(2)

N Ar= −C . DAB .dX Adr

+X A(N Ar+N Br)

(3a)

(3)

Atau dapat ditulis dengan rumus difusivitas :

N Ar= −DAB .dX Adr

(2)

Subtitusi persamaan (2) ke (1)

Diasumsikan nilai C dan DAB konstan, sehingga :

Boundary Condition

a) r = R CA = CAS

b) r = ~ CA = 0

Persamaan (3) dgn kondisi (b) : Persamaan (3) dgn kondisi (a) :

Maka, persamaan total menjadi :

Subtitusi persamaan 3a dan 4 ke persamaan 2 :

Neraca Massa Napthalen pada Elemen Volume :

log Puap¿ -0.58110 

log Puap¿ -0.58110 

P.V=n.R.T

Dari referensi, nilai Dab dan ρ untuk kapur barus pada suhu 250C dan 1 atm

adalah berturut turut 0.7 x 10−5m2

s dan 979

Kg

m3

Menghitung Cas dengan asumsi gas ideal :

Dari diktat, didapat persamaan tekanan uap untuk kapur barus (Napthalene) adalah sebagai berikut:

log Puap¿34,9161−3,9357. 103

T−9,0648 log (T )−2,0672. 10−9 . T+1.555 .10−6 . T2

Maka dari persamaan (5):

Cas= nv=PuapR .T

=0.26234mmHg.

1atm760mmHg

0.0820578m3 . atmkmol .K

.298K = 1.41161 x 10−5 kmol

m3

∫t=0

t=t

dt=979

kg

m3

0.7 x10−5 ms2 x   1.41161 x 10−5 kmol

m3 x 0.02mx128.16kgkmol

∫r=0.005

r=0.01

r2dr

t=3.8653375 x1012 s

m3x

13x(0.013−0.0053)m3

t=1127390.133 s .1hari

86400 s=13.05hari