Pembahasan soal Alat dan mesin pengolahan. cari lebih banyak di: http://muhammadhabibielecture.blogspot.com/2015/02/materi-kuliah-semester-4.html

1. REVISI ALSIN

2. Soal No 1
 Diketahui suatu mesin pendingin menggunakan freon 22. suhu
evaporator - 40°C dan suhu kondensor 50°C. 1. tentukan
kapasitas evaporator. 2. tentukan kapasitas kondensor. 3 hitung
Cop
 Penyelesaian:
 Hl = hf (50 C) = 108.06
 Hcv = hg (-40 C) = 233.27
 Hhv 39. 1.0005
 T 50 -> P= 19.433
 T -40 -> = P 1.0522

3. Soal No 1
t
1,8 1,9433 20
s h s h s h
90 0,9639 302,16 0,9732 300,47 0,9689 299,8
110 1,0299 319,3 1,02 317,92 1,0160 317,37
H (1,9433 ; 90) = 302,16 + (1,9433 - 1,8) * (299,8 – 302,16) = 302,16 - 1,6909 = 300,47
(2 – 1,8)
H (1,9433 ; 110) = 319,3 + (1,9433 - 1,8) * (317,37 – 319,3) = 319,3 - 1,3828 = 317,92
Tips: Gunakan Steam table yang ada
pada temen
(2 – 1,8)

4. Soal No 1
S (1,9433 ; 90) =
1,029+ (1,9433 - 1,8) * (1,016 – 1,029) = 1,0299 – 0,0099 = 1,02
(2 – 1,8)
S (1,9433 ; 110) =
0,9839 + (1,9433 - 1,8) * (0,9689 – 0,9839) = 0,9732
(2 – 1,8)
Hhv = 300,47 + (1,0005 – 0,9732) * (317,92 – 300,47) = 311,34
(1,02 – 0,9732)
Kapasitas evaporator=
Cev = hcv - hl
= 233,27 – 108,06
= 125,21 kj/kg freon
Didapatkan dari interpolasi S dan h

5. Tips
Carilah hf pada suhu 40 dan hg pada suhu -40
Carilah tekanan pada suhu 40 dan suhu -40
Cari nilai sg pada suhu -40 yaitu 1.0005 lalu dari tekanan p2/suhu 40 yaitu 1.53 (p) dicari rentang
tekanan yang memenuhi yaitu 1.4 dan 1.6 mPa
Dicari rentang suhu yang memenuhi nilai sg 1.005 yaitu shu 80 dan 100. setelah itu dicari nilai s
dan h pada tekanan 1.4 suhu 80 dan 100 serta nilai tekanan 1.6 suhu 80 dan 100 (cari pada tabel
a9)
Cari di tabel refrigerant r22
Kalau sudah diinteroplasi dihitung nilai h dan s pd p 1.534 suhu 80 dan 100; diinterpolasi ubtuk
mencari h pada p1.534 s1.0005 sehingga diperoleh hhv yang digunakan utk mencari Capasitas
pendingin.

6. Soal No 1
b. Kapasitas Kondensor:
C kondensor = (hhv – hl) * M
= (311,34 – 108,66)*1
= 202,68 kJ/kg freon
c. Koefisien performansi (CoP)
CoP =
=
=
hcv - hl
hhv - hcv
233,27 – 108,06
1,604
311,34 – 233,27

7. Soal 2
Suatu mesin evaporator beroperasi pada tekanan absolut 0,5 atm.
Evaporator berisi heksosa pada kadar 30% dengan ρ = 933 kg/m3 serta
berat molekul 180 gr/mol. Berapa titik didih bahan pada kedalaman 5 m
di permukaan.
Penyelesaian:
P abs: 0,5 atm = 0,5 * 14,7 psia = 7,33 psia
Heksosa: 30% ρ = 933 kg/m3 bm: 180 gr
M=
𝑓𝑟𝑎𝑘𝑠𝑖 𝑝𝑎𝑑𝑎𝑡
𝑓𝑟𝑎𝑘𝑠𝑖 𝑐𝑎𝑖𝑟
=
0,3
180
0,7
1000
= 2,38
ΔTb = 0,51 * 2,38 = 1,2138 = 22°F (pertambahan harus dalam Celsius)
Pengaruh tekanan = P abs pada kedalaman 5 m

8. Pabs + Pabs Hidrostatik = 0,5 + ρ*g*h = 0,5065 bar + 0,46 bar = 0,967 bar
0,5065 bar + 933*5*10 = 0,5065 + 4,6650 Pa
Titik didih pada kedalaman 5 m
T = 1,21 + 98,605 = 99,816C
P (bar) T (C)
0,8455 95
0,967
1,014 100
X = 95 + (0,967 – 0,8455) * (100-95)
(1,014 – 0,8455)
= 95 + 3,605 = 98,605 C

9. • DK = Suatu mesin pendingin menggunakan freon 22
• T Pada evaporator: -40°C dan T pada kondensor 50°C
• Dt = - Tentukan kapasitas evaporator
• - tentukan Kapasitas Kondensor
• - Tentukan COP
JB:
Freon R-22
T evap= -40°C
T Kondensor = 50°C
Soal No 1 (revisi)

10. Soal No 1 (revisi)
• hl = hf pada P2 atau T = 50°C -> 108.06 kJ/kg
• hcv= hg pada P1 atau T = -40°C -> 233.27 kJ/kg (Sat Vap hg)
• P2 = pada T = 50°C -> 19.433 bar = 1.9433 mPa
• P1 = pd T = -40°C -> 1.0522 = 0.10522 mPa
• hhv = 5 g pada P1 atau T = -40°C = 1.0005 kJ/kg (Sat Vap sg)
Interpolasi unruk mendapatkan hhv = hp 1.9422 mPa ; S 1.0005 kJ/kg
h (P=1.9433 mPa, 80°C) = 302.16 + (
1.9433−1.8
2−1.8
) (299.80 – 30216) = 300.47 kJ/kg
h (P=1.9433 mPa, 100°C) = 302.16 + (
1.9433−1.8
2−1.8
) (299.80 – 30216) = 317.92 kJ/kg
T S h S h T
90 0.9839 302.16 0.9689 299.8 90
110 1.0299 319.30 1.0160 317.37 110
1.8 mPa 2 mPa
1.9433
Dicari dari
tabel A9

11. Soal No 1 (revisi)
• S (p = 1.9433 mPa, 80°C) = 0.9839 + (
1.9433−1.8
2−1.8
) (0.9689 – 0.989) = 0.97
• S (P = 1.9433 mPa, T = 100°C) = 1.0399 + (
1.9433−1.8
2−1.8
) (1.0160 – 1.02299) = 1.02
• hhv = h (P = 1.9433 : S = 1.0005) = 300.47 + (
1.0005−0.9732
1.0699−0.9732
) (317.917 – 311.47) =
310.67
T evap = -40°C
T kondensor = 50°C
P2 = 1.9433 mPa
P1 = 0.10522 mPa
hl = 108.06 kJ/kg
hcv = 233.27 kJ/kg
hhv = 310.67 kj/kg
P2
P1
hcv hhvhl
entalpi
tekanan

12. • Kapasitas evaporator = hcv – hl = 233.27 – 108.06 kJ/kg = 125.21 kJ/kg
• Kapasitas kendensor = M (hhv – hl) = M (310.67 - 108.06 kJ/kg) = M * 202.61 kJ/sekon
• COP=
ℎ𝑐𝑣−ℎ𝑙
ℎℎ𝑣−ℎ𝑐𝑣
=
125.21
310.67−233.27
kJ/kg = 1.6177
• Suatu mesin evaporator beroperasi pada Pabs = 0.5 atm evaporator tersebut beisi
heksosa 30% dengan = ρ 933 kg/m3 serta BM = 180
• Dt: Berapa titik didih pada kedalaman 5 meter?
• Jb:
• Pabs = 0.5 atm *
14.7 𝑝𝑠𝑖𝑎
1 𝑎𝑡𝑚
= 7.35 psia
• Interpolasi ; 7.35 Psia ada diantara T = 170°F dan 180°F
•
𝑥−170𝐹
180𝐹−170𝐹
=
7.35−5.997
7.515−5.997
-> x = 178.9130°F
Soal No 2 (revisi)
Soal No 1 (revisi)
M = Debit massa (kg/sec)

13. Soal No 2 (revisi)
• T pada Pabs 7.35 Psia =178.913°F
• M =
𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡
1000 𝑔 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
=
0.3/180
0.7/1000
= 2.38
• ΔTb = 0.51 * m
= 0.51 * 2.38
= 1.21°C = 2.18484°F ≈ 2.2°F
• PA = Pabs permukaan = ρgh
= 7.35 Psia + 62
𝑙𝑏
𝑓𝑡2 * 16.404 ft *
𝑙𝑏𝑓
𝑙𝑏𝑚
*
1 𝑓𝑡2
144 𝑖𝑛2
• PA = 14.4128 Psia
• Interpolasi
• 14.4128 Psia ada diantara T = 210°F dan 212°F
•
𝑥 − 210° 𝐹
212 − 210° 𝐹
=
14.4128 − 14.13
14.7−14.13
=> x =210.99°F
T pada P = 14.4128 psia = 210.99 F
T Boiling = 2.2F + 210.99F = 213.19 F
1.8
T Boiling C = 213.19 – 32 = 100.66 C