pendahuluan ryn, nkm, dfa

21
PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA PINDAH PANAS (TPE 4231/2/W) – KP&BIO

Upload: morrison

Post on 10-Feb-2016

80 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

PINDAH PANAS (TPE 4231/2/W) – KP&BIO. PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA. PINDAH PANAS?. Pindah panas adalah ilmu yang mempelajari transfer/ perpindahan energi diantara benda yang disebabkan karena perbedaan temperatur - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

PENDAHULUANRYN, NKM, DFA

PINDAH PANAS (TPE 4231/2/W) – KP&BIO

Page 2: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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)?

Page 3: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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

Page 4: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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 

Page 5: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

BAGAIMANA PANAS BISA DI TRANSFER?

Konduksi? Konveksi? Radiasi?

Page 6: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

BAGAIMANA PANAS BISA DI TRANSFER?

Konduksi? Konveksi? Radiasi?

Page 7: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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)

Page 8: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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

Page 9: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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).

Page 10: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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

Page 11: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

Hubungan antara nilai konduktivitas termal dan temperatur untuk beberapa material

Konduktivitas termal bergantung pada temperatur

#Simulasi Konduksi 1#Simulasi Konduksi 2

Page 12: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

KONVEKSI

Laju pindah panas

Dimana h = Koefisien pindah panas konveksi

hAdTQ

Page 13: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

MACAM KONVEKSI PANAS

Pindah panas konveksi alami

Pindah panas konveksi paksa

Page 14: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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

Page 15: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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

Page 16: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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

Page 17: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

CONTOH APLIKASI PERPINDAHAN PANAS PADA ALSIN PERTANIAN

Page 18: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

CONTOH APLIKASI PERPINDAHAN PANAS PADA ALSIN PERTANIAN

Page 19: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

SILABUS Pendahuluan Konduksi mantap 1 dimensi Konduksi mantap 1 dimensi benda

komposit (2 x) Konduksi mantap 2 dimensi (2 x) Presentasi (Tugas Kelompok) UTS

Page 20: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

PENILAIAN

RYN : 20 % DFA/SRD: 20 % NKM : 40 % Praktikum : 20 %

Page 21: PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

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.