fluidisasi kelompok 1
Post on 27-Sep-2015
264 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Laboratorium Satuan Operasi 1
Tahun Ajaran 2014/2015
F L U I D I S A S I
Pembimbing: Wahyu
Tanggal Praktikum: April 2015
Kelompok: 1 (Satu)
SyahriantiMuh Ilham Basri
Sri Astuti NurAhmad Ali
Riskawati
TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
2015
F L U I D I S A S I
I. TUJUAN :
Tujuan dari praktikum ini adalah :
Agar dapat membuktikan persamaan Carman-Kozeny
Agar dapat mengamati sampel saat terfluidisasi
II. ALAT YANG DIGUNAKAN :
Alat yang digunakan dalam praktikum ini yaitu :
1. Satu set alat fixed and fluidised bed1 buah
2. Spatula1 buah
3. Ayakan1 buah
4. Ayakan sieving 3 buah
5. Neraca analitik1 buah
6. Gelas kimia 100 ml5 huah
7. Gelas kimia 250 ml2 buah
8. Piknometer1 buah
III. BAHAN YANG DIGUNAKAN :
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu :
Aquadest
Pasir kuarsa
Pasir Pantai
IV. DASAR TEORI
Fluidisasi merupakan salah satu cara untuk mengontakkan butiran padat dengan fluida. Apabila kecepatan fluida relative rendah, unggun tetap diam karena fluida hanya mengalir melalui ruang antar partikel tanpa menyebabkan terjadinya perubahan susunan partikel tersebut. Apabila kecepatan fluida dinaikkan sedikit demi sedikit, pada saat tertentu penurunan tekanan akan sama dengan gaya berat yang bekerja terhadap butiran-butiran padat sehingga unggun mulai bergerak.. Unggun mengembang, pororsitas bertambah, tetapi butiran-butiran masih salingkontak satu sama lain.
Dengan metoda ini diharapkan butiran-butiran padat memiliki sifat seperti fluida dengan viskositas tinggi. Sebagai ilustrasi, tinjau suatu kolom berisi sejumlah partikelpadat berbentuk bola. Melalui unggun padatan ini kemudian dialirkan gas dari bawah ke atas. Pada laju alir yang cukup rendah, butiran padat akan tetap diam, karena gas hanya mengalir dari bawah ke atas. Pada laju alir yang cukup rendah, butiran padat akan tetap diam, karena gas hanya mengalir melalui ruang antar partikel tanpa menyebabkan perubahan susunan partikel tersebut. Keadaan yang demikian disebut unggun diam atau fixed bed.
Dalam system padat-cair, kenaikan kecepatan air sampai diatas fluidisasi minimum akan menyebabkan pengembangan unggun yang halus dan progresif (terus menerus). Dalam hal ini ketidak stabilan aliran keseluruhan relative kecil dan tidak terjadi pembentukkan gelembung yang cukup besar. Unggun yang berkelakuan seperti ini sering disebut unggun fluidisasi cair (liquidfluidizedbed) atau unggun fluidisasi homogeny.
System padat-gas berkelakuan sangat berbeda. Pada kenaikan laju alir gas dibawah fluidisasi minimum sudah terjadi pembentukan gelembung dan saluran (chanelling) gas, dan gerakkan padatan menjadi lebih tidak beraturan. System seperti ini disebut unggun fluidisasi agregatif atau unggun fluidisasi gas.
Kedua macam fluidisasi tersebut dapat digolongkan kedalam fluidisasi fase padat (ketinggian unggun masih berada pada batas tertentu).
Pada laju alir fluida yang sanga tinggi (melebihi P), kecepatan akhir (ut) menjadi sangat besar, sehingga batas atas unggun akan hilang (totalentrainment/butiran padatan terbawa aliran fluida), porositas mendekati 1. Keadaan ini disebut fluidisasi berkesinambungan
Proses Fluidisasi
Bila suatau zat cair dilewatkan melalui hamparan lapisan partikel padat pada kecepatan rendah, partikel-partikel itu tidak bergerak. Jika kecepatan fluida berangsur-angsur dinaikan, partikel-partikel itu akhirnya akan mulai bergerak dan melayang di dalam fluida. Istilah fluidisasi (fluidization) dan hamparan fluidisasi (fluidized bed) biasanya digunakan untuk keadaan partikel yang seluruhnya dianggap melayang, karena suspense ini berperilaku seakan-akan fluida rapat. Jika hamparan itu dimiringkan, permukaan atasnya akan tetaphorizontal, dan benda-benda besar akan mengapung atau tenggelam di dalam hamparan itu bergantung pada perbandingan densitasnya terhadap suspense. Zata padat yang terfluidisasi dapat dikosongkan dari hamparannya melalui pipa dan katub sebagaimana halnya suatu zat cair, dan sifat fluiditas ini merupakan keuntungan utama dari penggunaan fluidisasi untuk menangani zat padat.
Kondisi Fluidisasi
Perhatikan suatu tabung vertical yang sebagian berisi bahan butiran, sebagaimana terlihat dalam gambar. Tabung itu turbulen pada keadaan atas, dan mempunyai plat berpori pada bagian bawah untuk menopang pasir diatasnya untuk menyebarkan aliran secara seragam pada keseluruhan penampang. Udara dimasukkan dibawah plat distribusi dengan laju lambat dan naik keatas dengan hamparan tanpa menyebabkan terjadinya gerakan dalam partikel. Jika partikel itu cukup kecil, aliran didalam saluran-saluran diantara partikel-partikel dalam hamparan itu akan bersifatlaminar. Jika kecepatan itu dinaikkan , penurunan tekanan akan meningkat, tetapi partikel-partikel itu tetap masih tidak bergerak dan tinggi hamparan pun tidak berubah. Pada kecepatan tertentu, penurunan tekanan melintas hamparan itu akan mengimbangi gaya gravitasi yang dialaminya dengan kata lain mengimbangi bobot hamparan., dan jika kecepatan masih dinaikkan lagi partikel itu akan mulai bergerak. Titik ini digambarkan oleh titik A pada grafik. Jika kecepatan it uterus ditingkatkan lagi, partikel-partikel itu akan memisahkan dan menjadi cukup berjauhan satu sama lain sehingga dapat berpindah-pindah dalam hamparan itu, dan fluidisasi yang sebenarnya pun mulailah terjadi. Jika hamparan itu sudfah terfluidisasi , penurunan tekanan melintas hamparan akan tetap konstan, akan tetapi tinggi hamparan akan bertambah terus jika aliran ditinngkatkan lagi.
Jika laju aliran hamparan ke fluidisasi (fluized bed) itu perlahan-lahan diturunkan, penurunan tekanan tetap sama, tetapi tinggi hamparan berkurang. Akan tetapi, tinggi akhir hamparan itu mungkin lebih besar dari nilainya pada hamparan diam semula, karena zat padat yangdicurahkan dalam tabung itumenetal lebih rapat dari zat padat yang mengendap perlahan-lahan dari keadaan fluidisasi. Penurunan pada kecepatan rendah lebih kecil dari hamparan diam semula. Jika fluidisasi dimulai kembali, penurunan tekanan akan mengimbangi bobot hamparan pada titik B, titik inilah yang harus kita anggap sebagai kecepatan fluidisasi minimum Umfdan bukan titik A. Untuk mengukur Umfhamparan itu harus difluidisasikan dengan kuat terlebih dahulu, dibiarkan mengendap dengan mematikan aliran udara, dan laju aliran dinaikan lagi perlahan-lahan sampai hamparan itu mengembang.
Jenis-jenis Fluidisasi
1. Fluidisasi partikulat
Dalam fluidisasiairdan pasir, partikel-partikel itu bergerak menjauh satu sama lain dan gerakannya bertambah hebat dengan bertambahnya kecepatan, tetapi densitas hamparan rata-rata pada suatu kecepatan tertentu sama disegala arah hamparan. Proses ini disebut Fluidisasi partikulat yang bercirikan ekspansi hamparan yang cukup besar tetapi seragam pada kecepatan yang tinggi.
Kertika fluida cairan seperti air dan padatannya berupa kaca, gerakan partikel pada saat terfluidisasi terjadi dalam ruanng sempit dalam hamparanSeiring dengan bertambahnya kecepatan fluida dan penurunan tekanan, maka hamparan akan terekspansi dan gerakan dan pergerakan partikel semakin cepat. Jalan bebas rata-rata suatu partikel diantara tubrukan-tubrukan dengan partikel akan bertambah besar dengan meningkatnya kecepatan fluida, dan akibatnya porositas hamparan akan meningkat pula. Ekspansi dari hamparan ini akan di ikuti dengan meningkatnya kecepatan fluida samapi setiap partikel bertindak sebagai suatu individu.
2. Fluidisasi Gelembung
Hamparan zat padat yang terfluidisasi di dalam udara biasanya menunjukan fluidisai yang dikenal sebagia fluidisasi agregativ. Fluidisasi ini terjadi jika kecepatan superficial gas diatas kecepatan fluidisasi minimum. Bila kecepatan superficial gas diatas kecepatan jauh lebih besar dari Umfkebanyakan gas itu mengalir melalui hamparan dalam bentuk gelembung, dan hannya sebagian kecil gas itu mengalir dalm saluran-saluran yang terbentuk diantara partikel. Partikel itu bergerak tanpa aturan dan didukung oleh fluida tetapi diruang-ruang antara gelembung fraksi kosong kira-kira sama dengan kondisi awal fluidisasi . Gelembung yang terbentuk berperilaku hamper seperti gelembung udara dalam air, atau gelembung uap dalam zat cair yang mendidih (hamparan didih).
Ukuran rata-rata gelembung itu bergantung pada jenis dan ukuran partikel, jenis plat distributor, kecepatan superficial, dan tebalnya hamparan. Gelembung-gelembung cenderung bersatu, dan menjadi besar pada waktu naik melalui hamparan fluidisasi itu dan ukuran maksimum gelembung stabil berkisar antara beberapa inci sampai beberapa kaki diameternya. Gelembung-gelembung yang beriringan lalu bergerak ke puncak terpisah oleh zat padat yang seakan-akan sumbat. Peristiwa tersebut di kenal peristiwa penyumbatan (slugging) dan biasanya hal ini tidak dikehendaki karena mengakibatkan karena adanya fluktuasi tekanan dalam hamparan, meningkatkan zat padat yang terbawa ikut dan menimbulkan kesulitan jika kita ingin memperbesar skalanya di unit-unit yang lebih besar.
Parameter-parameter didalam Peristiwa Fluidisasi
1). Densitas partikel
Penentuan densitas partikel untuk zat padat yang masih dan tidak menyerap air atau zat cair lain, bisa dilakukan dengan memakai piknometer. Sedang untuk partikel berpori, cara diatas akan menimbulkan kesalahan yang cukup besar karena air atau cairan akan memasuki pori-pori didalam partikel, sehingga yang diukur bukan lagi densitas partikel (berikut pori-porinya) seperti yang diperlukan dalam persamaan di muka, tetapi densitas bahan padatnya (tidak termasuk pori-pori didalamnya). Untuk partikel-artikel yang demikian ada cara lain yang biasa digunakan, yaitu dengan metode yang diturunkan Ergun.
2). Bentuk partikel
Dalam persamaan yang telah diturunkan, partikel padatnya dianggap sebagai butiran yang berbentuk bola dengan diameter rata-rata dp. Untuk partikel bentuk lain, harus ada koreksi yang menyatakan bentuk partikel sebenarnya.
Faktor koreksi tersebut dinyatakan dengan :
Diameter partikel
Diameter partikel biasanya diukur berdasarkan analisa ayakan (ukuranmesh).
Porositas unggun
Porositas unggun menyatakan fraksi kosong di dalam unggun yang secara
matematika bila ditulis sebagai berikut:
granulasi unggun yang terfluidisasikan adalah pembesaran ukuran umum di industri farmasi, di mana bubuk halusadalah diaglomerasi menggunakan pengikat cair untuk memberikan butiran yang lebih besar. Distribusi ukuran butiran selama granulasi adalah salah satu karakteristik utama dari evaluasi proses. Dengan demikian, ada kebutuhan untuk desain proses pengendalian metode yang bertujuan untuk mengevaluasi distribusi ukuran pada real-time. Beberapa dari gambar analisis dan NIR instrumentasi memiliki ditangani ini masalah di barutahun 1-3. Namun, yang isu dengan yang handal data penanganan dan probe kontaminasi masih perlu untuk diatasi.
Fenomena-Fenomena yang dapat terjadi pada proses fluidisasi
Adapun fenomena-fenomena yang dapat terjadi pada proses fluidisasi, antara lain:
1. Fenomena fixed bed, terjadi ketika laju alir fluida kurang dari laju minimum yang dibutuhkan untuk proses awal fluidisasi. Pada kondisi ini partikel padatan tetap diam. Kondisi ini ditunjukkan pada gambar.
Gambar II.1.3. Fenomena fixed bed
2. Fenomena minimum or incipient fluidization, terjadi ketika laju alir fluida mencapai laju alir minimum yang dibutuhkan untuk proses fluidisasi. Pada kondisi ini partikelpartikel padat mulai terekspansi. Kondisi ini ditunjukkan pada gambar.
Gambar II.1.4. Fenomena minimum or incipient fluidization
3. Fenomena smooth or homogenously fluidization, terjadi saat kecepatan dan distribusi aliran fluida merata, densitas dan distribusi partikel dalam unggun sama atau homogeny sehingga ekspansi pada setiap partikel padatan seragam. Kondisi ini ditunjukkan pada gambar.
Gambar II.1.5. Fenomena smooth or homogenously fluidization
4. Fenomena bubbling fluidization yang terjadi ketika gelembunggelembung pada unggun terbentuk akibat densitas dan distribusi partikel tidak homogen. Kondisi ini ditunjukkan pada gambar.
Gambar II.1.6. Fenomena bubbling fluidization
5. Fenomena slugging fluidization, terjadi ketika gelembung-gelembung besar yang mencapai lebar dari diameter kolom terbentuk pada partikel-partikel padat. Pada kondisi ini terjadi penolakan sehingga partikel-partikel padat seperti terangkat. Kondisi ini dapat dilihat pada gambar.
Gambar II.1.7. Fenomena slugging fluidization
6. Fenomena chanelling fluidization, terjadi ketika dalam unggun partikel padatan terbentuk saluran-saluran seperti tabung vertikal. Kondisi ini ditunjukkan pada gambar.
Gambar II.1.8. Fenomena chanelling fluidization
7. Fenomena disperse fluidization, terjadi saat kecepatan alir fluida melampaui kecepatan maksimum aliran fluida. Pada fenomena ini sebagian partikel akan terbawa aliran fluida dan berekspansi mencapai nilai maksimum. Kondisi ini ditunjukkan pada gambar.
Gambar II.1.9. Fenomena disperse fluidization
Fenomena-fenomena fluidisasi tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:
1. Laju alir fluida dan jenis fluida
2. Ukuran partikel dan bentuk partikel
3. Jenis dan densitas partikel serta faktor interlok antar partikel
4. Porositas unggun
5. Distribusi aliran
6. Distribusi bentuk ukuran fluida
7. Diameter kolom
8. Tinggi unggun.
Kelebihan dan Kekurangan Teknik Fluidisasi
Kelebihan dari teknik fluidisasi adalah:
1. Properti transfer panas yang baik dalam gas-fluidized bed. Gelembung yang terbentuk menjaga unggun bersifat isotermal dan laju transfer panas yang tinggi diperoleh antara unggun dan permukaan yang dicelupkan.
2. Sifat unggun yang menyerupai fluida memungkinkan adanya aliran zat padat secara kontinu dan memudahkan pengontrolan.
3. Perpindahan panas antara unggun terfluidakan dengan media pemindah panas yang baik memungkinkan pemakaian alat penukar panas yang memiliki luas permukaan kecil.
4. Perpindahan panas dan kecepatan perpindahan mass antara partikel cukup tinggi.
5. Sirkulasi butiran-butiran padat antara dua unggun fluidisasi memungkinkan pemindahan jumlah panas yang besar dalam reaktor.
Kekurangan dari teknik fluidisasi adalah:
1. Kecepatan fluida yang digunakan terbatas pada jangkauan dimana unggun terfluidisasi. Jika kecepatan jauh lebih besar dari Umf, dapat terjadi kehilangan material yang cukup besar akibat terbawa keluar dari unggun serta ada kemungkinan terjadi kerusakan partikel karena kecepatan operasi yang terlalu besar.
2. Tenaga untuk memompa fluida sehingga terjadi fluidisasi harus besar untuk unggun yang besar dan dalam.
3. Ukuran dan tipe partikel yang dapat digunakan dalam teknik ini terbatas.
4. Karena sifat unggun terfluidisasi yang kompleks, seringkali terjadi kesulitan dalam mengubah skala kecil menjadi skala industri.
5. Adanya erosi terhadap bejana dan sistem pendingin.
6. Butiran halus akan terbawa aliran sehingga mengakibatkan hilangnya sejumlah tertentu padatan.
4.7 Rumus-rumus yang digunakan untuk mengolah data :
1. Untuk menghitung Volume piknometer :
Vol Pikno=
2. Untuk menghitung densitas padatan :
P=
3. Untuk menghitung luas permukaan tabung :
A = 1/4 D^2
4. Untuk menghitung porositas padatan terfluidisasi :
= 1-
5. Untuk menghitung Vs (Superficial Velocity)
Vs =
6. Untuk menghitung bilangan Reynolds
Re=
7. Untuk menghitung x dan y menggunakan persamaan Carman Kozeny
K1= 150
K2= 1.75
= + 1,75
Jadi,
Y =
X=
V. PROSEDUR KERJA
Menganalisa sampel menggunakan Fixed Fluidized Bed
1. Sampel disiapkan, lalu dimasukkan ke dalam tabung Fixed Fluidized Bed. Pada praktikum kali ini kami menggunakan dua fluida yakni, fluida yang digunakan adalah udara dan Air.
2. Permukaan sampel diratakan dan tinggi diam dan tekanan diam sampel dalam tabung. Dicatat data yang diperoleh.
3. Sampel dimasukkan kedalam alat fluidisasi dengan data , yaitu 75 gram, 100 gram, 125 gram, dan 150 gram.(khusus fluida udara) serta 300 gram (khusus fluida Air).
4. Laju alir udara (Q) diatur dengan :
Q ( lt/menit)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
saat laju alir telah tercapai, tinggi sampel dan tekanan fluidisasi sampel dicatat.
Menentukan Densitas sampel
1. Untuk menentukan densitas sampel, pertama-tama harus diketahui volume dari piknometer;
Air dimasukkan kedalam piknometer lalu ditimbang.
Diketahui nilai air adalah 1 g/ml.
Selanjutnya dari data berat pikno + air yang diperoleh, dapat ditentukan nilai volume pikno (vol pikno=vol air).
2. Setelah penentuan volume pikno, berikutnya menentukan densitas sampel, ( a ).
3. Ditimbang bobot pikno kosong, lalu pikno diisi dengan sampel sampai setengahnya, lalu ditimbang kembali. ( b )
4. Pikno didisi lagi dengan air hingga penuh, lalu ditimbang lagi ( c )
5. Dari data tersebut dapat ditentukan bobot air dan bobot sampel
= c b
Kemudian vol air dan vol sampel dihitung menggunakan rumus :
Berikutnya nilai densitas sampel dihitung menggunakan rumus :
VI. DATA PENGAMATAN
1. Berat pada piknometer
Untuk Pasir Kuarsa
No
Ukuran
Berat (g)
1
Piknometer kosong
23.06
2
Pikno kosong + air
48.13
3
Pikno + kuarsa
41.35
4
Pikno + air + pasir
59.40
Untuk Pasir Pantai
No
Ukuran
Berat (g)
1
Piknometer kosong
23.06
2
Pikno kosong + air
48.13
3
Pikno + pasir
43.01
4
Pikno + air + pasir
61.04
2. Berat pada ayakan (Sieving) pasir kuarsa
N0
lebar ayakan dp (mm)
DP
(mm)
Berat pan kosong(gram)
berat pan +berat sampel(gram)
1
0,630
0
256,72
356,72
2
0,355
0,275
230,56
230,90
3
0,2
0,155
211,81
211,91
4
0,112
0,088
201,29
201,34
Pan
0
0,112
282,14
282,45
Berat pada ayakan (Sieving) pasir pantai
N0
lebar ayakan dp (mm)
DP
(mm)
Berat pan kosong(gram)
berat pan +berat sampel(gram)
1
0,355
0
230,59
454,08
2
0,248
0,107
244,98
423,05
3
0,211
0,037
246,21
305,64
4
0,178
0,033
240,60
262,31
Pan
0
0,178
282,09
304,28
3. Data Fluidisasi
Mp= 75 gram ( Pasir Kuarsa )
NO
L (mm)
H (cm H2O)
Q ( lt/menit)
1
26
0
0
2
26
0
2
3
26
0,1
4
4
26
0,2
6
5
26
0,4
8
6
26
0,5
10
7
26
0,6
12
8
26
0,7
14
9
26
0,8
16
10
26
0,9
18
11
26
1
20
12
26
1,1
22
13
26
1,2
24
Mp= 100 gram
NO
L (mm)
H (cm H2O)
Q ( lt/menit)
1
37
0
0
2
37
0
2
3
37
0,3
4
4
37
0,4
6
5
37
0,5
8
6
37
0,6
10
7
37
0,7
12
8
37
0,8
14
9
37
1
16
10
37
1,1
18
11
37
1,2
20
12
37
1,3
22
13
37
2
24
Mp = 125 gram
NO
L (mm)
H (cm H2O)
Q ( lt/menit)
1
47
0
0
2
47
0
2
3
47
0,2
4
4
47
0,4
6
5
47
0,6
8
6
47
0,8
10
7
47
1
12
8
47
1,1
14
9
47
1,2
16
10
47
1,3
18
11
47
1,5
20
12
47
1,6
22
13
47
1,8
24
Mp = 150 gram
NO
L (mm)
H (cm H2O)
Q ( lt/menit)
1
56
0
0
2
56
0,3
2
3
56
0,5
4
4
56
0,8
6
5
56
1,1
8
6
56
1,4
10
7
56
1,6
12
8
56
1,9
14
9
56
2
16
10
56
2,1
18
11
56
2,2
20
12
56
2,4
22
13
56
2,5
24
Mp = 300 gram ( Pasir Pantai )
NO
L (mm)
H (cm H2O)
Q ( lt/menit)
1
103
0,1
0
2
120
0,1
0,4
3
130
0,1
0,5
4
145
0,1
0,6
5
160
0,1
0,7
6
175
0,1
0,8
7
190
0,1
0,9
8
210
0,1
1
9
230
0,1
1,1
10
250
0,1
1,2
11
270
0,1
1,3
VII. PERHITUNGAN
Diketahui :
Diameter kolom= 0.0522 m
Luas kolom= 0.002139 m2
Berat jenis air= 996.26 kg/m3
Viskositas udara=0.000018 kg/m.s
Viskositas Air=0.001 kg/m.s
Berat jenis udara=1.2928 kg/m3
Kalibrasi Piknometer
1. Volume Piknometer :
Vol Pikno=
=
= 2.516 x 10-5 m3
2. Densitas Padatan (pasir kuarsa)
Vol air =
=
= 1.811 x 10-5 m3
Vol pasir= volume pikno volume air
= 2.516 x 10-5m3- 1.811 x 10-5 m3
= 7.05 x 10-6 m3
Berat pasir= (Pikno + pasir) - Pikno kosong
= 0.04135-0.02306
= 0.01829 kg
P=
=
= 2594.32 kg/m3
3. Densitas Padatan (pasir pantai)
Vol air =
=
= 1.809 x 10-5 m3
Vol pasir= volume pikno volume air
= 2.516 x 10-5m3- 1.809 x 10-5 m3
= 7.07 x 10-6 m3
Berat pasir= (Pikno + pasir) - Pikno kosong
= 0.04301-0.02306
= 0.01995 kg
P=
=
= 2821 kg/m3
4. Luas permukaan tabung (A)
A = 1/4 D^2
= x 3.141592654 x (0.0522 m)2
= 0.002139 m2
Perhitungan untuk data pertama yaitu 75 gram
1. Porositas Padatan Terfluidisasi
= 1-
= 1-
= 0,480115007
2. Menghitung Vs (Superficial Velocity)
Diketahui :
Untuk Tabel kedua 75 gr 0.075 kg
Vs =
3. Menghitung bilangan Reynold sampel 0.075 pada table 2
Rumus umum:
Re=
=
= 58,42482549
Menghitung X dan Y menggunakan persamaan persamaan Carman Kozeny
Diketahui K1= 150
K2= 1.75
= + 1,75
Jadi,
Y =
X=
4. Menghitung nilai Y pada percobaan 1 0.075 berada pada table 3
Y =
Y =
Y = 4,014301298
5. Menghitung nilai X pada percobaan 1 0.075 (table ke 2)
X=
X =
X = 0,008898358
Berdasarkan perhitungan di atas semua data dapat dilihat pada table berikut :
(1). Untuk massa partikel 0.075 kg (PASIR KUARSA)
NO
L (mm)
H (cm H2O)
Q ( lt/menit)
Q(m3/min)
Q(m3/s)
V (m/s)
1
26
0
0
0
0
0
2
26
0
2
0,002
3,33333E-05
0,01558361
3
26
0,1
4
0,004
6,66667E-05
0,031167221
4
26
0,2
6
0,006
0,0001
0,046750831
5
26
0,4
8
0,008
0,000133333
0,062334442
6
26
0,5
10
0,01
0,000166667
0,077918052
7
26
0,6
12
0,012
0,0002
0,093501663
8
26
0,7
14
0,014
0,000233333
0,109085273
9
26
0,8
16
0,016
0,000266667
0,124668883
10
26
0,9
18
0,018
0,0003
0,140252494
11
26
1
20
0,02
0,000333333
0,155836104
12
26
1,1
22
0,022
0,000366667
0,171419715
13
26
1,2
24
0,024
0,0004
0,187003325
h(mH2O)
P(N/m2)
L (m)
Re
Y
X
0
0
0,026
0,480115007
0
0
0
0
0
0,026
0,480115007
58,42482549
0
0,008898358
0,0001
0,97733106
0,026
0,480115007
116,849651
4,014301298
0,004449179
0,0002
1,95466212
0,026
0,480115007
175,2744765
3,56826782
0,002966119
0,0004
3,90932424
0,026
0,480115007
233,699302
4,014301298
0,002224589
0,0005
4,8866553
0,026
0,480115007
292,1241274
3,211441038
0,001779672
0,0006
5,86398636
0,026
0,480115007
350,5489529
2,676200865
0,00148306
0,0007
6,84131742
0,026
0,480115007
408,9737784
2,293886456
0,001271194
0,0008
7,81864848
0,026
0,480115007
467,3986039
2,007150649
0,001112295
0,0009
8,79597954
0,026
0,480115007
525,8234294
1,78413391
0,000988706
0,001
9,7733106
0,026
0,480115007
584,2482549
1,605720519
0,000889836
0,0011
10,75064166
0,026
0,480115007
642,6730804
1,459745926
0,000808942
0,0012
11,72797272
0,026
0,480115007
701,0979059
1,338100433
0,00074153
(2). Untuk massa partikel 0.1 kg
NO
L (mm)
H (cm H2O)
Q ( lt/menit)
Q(m3/min)
Q(m3/s)
V (m/s)
1
37
0
0
0
0
0
2
37
0
2
0,002
3,33333E-05
0,01558361
3
37
0,3
4
0,004
6,66667E-05
0,031167221
4
37
0,4
6
0,006
0,0001
0,046750831
5
37
0,5
8
0,008
0,000133333
0,062334442
6
37
0,6
10
0,01
0,000166667
0,077918052
7
37
0,7
12
0,012
0,0002
0,093501663
8
37
0,8
14
0,014
0,000233333
0,109085273
9
37
1
16
0,016
0,000266667
0,124668883
10
37
1,1
18
0,018
0,0003
0,140252494
11
37
1,2
20
0,02
0,000333333
0,155836104
12
37
1,3
22
0,022
0,000366667
0,171419715
13
37
2
24
0,024
0,0004
0,187003325
h(mH2O)
P(N/m2)
L (m)
Re
Y
X
0
0
0,037
0,512900547
0
0
0
0
0
0,037
0,512900547
58,42482549
0
0,0083372
0,0003
2,93199318
0,037
0,512900547
116,849651
11,01174454
0,0041686
0,0004
3,90932424
0,037
0,512900547
175,2744765
6,525478248
0,002779067
0,0005
4,8866553
0,037
0,512900547
233,699302
4,588226893
0,0020843
0,0006
5,86398636
0,037
0,512900547
292,1241274
3,523758254
0,00166744
0,0007
6,84131742
0,037
0,512900547
350,5489529
2,854896734
0,001389533
0,0008
7,81864848
0,037
0,512900547
408,9737784
2,397114459
0,001191029
0,001
9,7733106
0,037
0,512900547
467,3986039
2,294113447
0,00104215
0,0011
10,75064166
0,037
0,512900547
525,8234294
1,993896131
0,000926356
0,0012
11,72797272
0,037
0,512900547
584,2482549
1,761879127
0,00083372
0,0013
12,70530378
0,037
0,512900547
642,6730804
1,57743999
0,000757927
0,002
19,5466212
0,037
0,512900547
701,0979059
2,039211953
0,000694767
(3). Untuk massa partikel 0.125 kg
L (mm)
H
(cm H2O)
Q
(lt/menit)
Q(m3/min)
Q(m3/s)
V (m/s)
h(mH2O)
47
0
0
0
0
0
0
47
0
2
0,002
3,33333E-05
0,01558361
0
47
0,2
4
0,004
6,66667E-05
0,031167221
0,0002
47
0,4
6
0,006
0,0001
0,046750831
0,0004
47
0,6
8
0,008
0,000133333
0,062334442
0,0006
47
0,8
10
0,01
0,000166667
0,077918052
0,0008
47
1
12
0,012
0,0002
0,093501663
0,001
47
1,1
14
0,014
0,000233333
0,109085273
0,0011
47
1,2
16
0,016
0,000266667
0,124668883
0,0012
47
1,3
18
0,018
0,0003
0,140252494
0,0013
47
1,5
20
0,02
0,000333333
0,155836104
0,0015
47
1,6
22
0,022
0,000366667
0,171419715
0,0016
47
1,8
24
0,024
0,0004
0,187003325
0,0018
P(N/m2)
L (m)
Re
Y
X
0
0,047
0,520673411
0
0
0
0
0,047
0,520673411
58,42482549
0
0,00820416
1,95466212
0,047
0,520673411
116,849651
6,144005121
0,00410208
3,90932424
0,047
0,520673411
175,2744765
5,461337886
0,00273472
5,86398636
0,047
0,520673411
233,699302
4,608003841
0,00205104
7,81864848
0,047
0,520673411
292,1241274
3,932163278
0,001640832
9,7733106
0,047
0,520673411
350,5489529
3,413336178
0,00136736
10,75064166
0,047
0,520673411
408,9737784
2,758532912
0,001172023
11,72797272
0,047
0,520673411
467,3986039
2,30400192
0,00102552
12,70530378
0,047
0,520673411
525,8234294
1,972149792
0,000911573
14,6599659
0,047
0,520673411
584,2482549
1,843201536
0,000820416
15,63729696
0,047
0,520673411
642,6730804
1,624860859
0,000745833
17,59195908
0,047
0,520673411
701,0979059
1,53600128
0,00068368
(4). Untuk massa partikel 0.150 kg
L (mm)
H (cm H2O)
Q
(lt/menit)
Q(m3/min)
Q(m3/s)
V (m/s)
h(mH2O)
56
0
0
0
0
0
0
56
0,3
2
0,002
3,33333E-05
0,01558361
0,0003
56
0,5
4
0,004
6,66667E-05
0,031167221
0,0005
56
0,8
6
0,006
0,0001
0,046750831
0,0008
56
1,1
8
0,008
0,000133333
0,062334442
0,0011
56
1,4
10
0,01
0,000166667
0,077918052
0,0014
56
1,6
12
0,012
0,0002
0,093501663
0,0016
56
1,9
14
0,014
0,000233333
0,109085273
0,0019
56
2
16
0,016
0,000266667
0,124668883
0,002
56
2,1
18
0,018
0,0003
0,140252494
0,0021
56
2,2
20
0,02
0,000333333
0,155836104
0,0022
56
2,4
22
0,022
0,000366667
0,171419715
0,0024
56
2,5
24
0,024
0,0004
0,187003325
0,0025
P(N/m2)
L (m)
Re
Y
X
0
0,056
0,51724965
0
0
0
2,93199318
0,056
0,51724965
58,42482549
30,11799022
0,008262761
4,8866553
0,056
0,51724965
116,849651
12,54916259
0,00413138
7,81864848
0,056
0,51724965
175,2744765
8,923848954
0,002754254
10,75064166
0,056
0,51724965
233,699302
6,902039426
0,00206569
13,68263484
0,056
0,51724965
292,1241274
5,622024841
0,001652552
15,63729696
0,056
0,51724965
350,5489529
4,461924477
0,001377127
18,56929014
0,056
0,51724965
408,9737784
3,892801457
0,001180394
19,5466212
0,056
0,51724965
467,3986039
3,137290648
0,001032845
20,52395226
0,056
0,51724965
525,8234294
2,602789278
0,000918085
21,50128332
0,056
0,51724965
584,2482549
2,208652616
0,000826276
23,45594544
0,056
0,51724965
642,6730804
1,991272081
0,00075116
24,4332765
0,056
0,51724965
701,0979059
1,742939249
0,000688563
(5). Untuk massa partikel 0.300 kg (PASIR PANTAI)
L (mm)
H (cm H2O)
Q ( lt/menit)
Q(m3/min)
Q(m3/s)
V (m/s)
103
0,1
0
0
0
0
120
0,1
0,4
0,0004
6,66667E-06
0,003116722
130
0,1
0,5
0,0005
8,33333E-06
0,003895903
145
0,1
0,6
0,0006
0,00001
0,004675083
160
0,1
0,7
0,0007
1,16667E-05
0,005454264
175
0,1
0,8
0,0008
1,33333E-05
0,006233444
190
0,1
0,9
0,0009
0,000015
0,007012625
210
0,1
1
0,001
1,66667E-05
0,007791805
230
0,1
1,1
0,0011
1,83333E-05
0,008570986
250
0,1
1,2
0,0012
0,00002
0,009350166
270
0,1
1,3
0,0013
2,16667E-05
0,010129347
h(mH2O)
P(N/m2)
L (m)
Re
Y
X
0,0001
0,97733106
0,103
0,5173078
0
0
0
0,0001
0,97733106
0,12
0,585689195
162,0844213
0,144875629
0,002556142
0,0001
0,97733106
0,13
0,617559257
202,6055267
0,108695003
0,001887613
0,0001
0,97733106
0,145
0,657122092
243,126632
0,090938835
0,001410285
0,0001
0,97733106
0,16
0,689266896
283,6477373
0,077104525
0,001095489
0,0001
0,97733106
0,175
0,715901162
324,1688427
0,066144374
0,000876392
0,0001
0,97733106
0,19
0,738330018
364,689948
0,057329775
0,000717514
0,0001
0,97733106
0,21
0,763250968
405,2110534
0,051299812
0,000584261
0,0001
0,97733106
0,23
0,783837841
445,7321587
0,04592054
0,00048496
0,0001
0,97733106
0,25
0,801130814
486,253264
0,041196612
0,000408983
0,0001
0,97733106
0,27
0,815861864
526,7743694
0,037074634
0,000349558
Dari perolehan nilai data x dan y, didapatkan grafik hubungan antara x dan y
A. Grafik hubungan antara x dan y (m=0.075 kg)
Dari grafik didapatkan ;
slope (K1) = 328,8
intercept(K2) = 1,739
B. Grafik hubungan antara x dan y (m=0.100 kg)
Dari grafik didapatkan ;
slope (K1) = 1256
intercept(K2) = 0,813
C. Grafik hubungan antara x dan y (m=0.125 kg)
Dari grafik didapatkan ;
slope (K1) = 643,0
intercept(K2) = 1,787
D. Grafik hubungan antara x dan y (m=0.150 kg)
Dari grafik didapatkan ;
slope (K1) = 3648
intercept(K2) = -0,782
E. Grafik hubungan antara x dan y (m=0.300 kg)
Dari grafik didapatkan ;
slope (K1) = 47,45
intercept(K2) = 0,022
PEMBAHASAN
Dari pengolahan data, nilai K1 dan K2 yang diperoleh yaitu :
Massa Partikel (gram)
K1
K2
75
328,8
1,739
100
1256
0,813
125
643,0
1,787
150
3648
-0,782
300
47,45
0,022
X VS Y8.8983576455848173E-34.4491788227924113E-32.966119215194941E-32.2245894113962056E-31.7796715291169649E-31.4830596075974679E-31.2711939493692602E-31.112294705698102E-39.8870640506498113E-48.8983576455848202E-48.0894160414407567E-47.4152980379873547E-44.01430129772447853.56826782019954084.01430129772447853.21144103817958732.6762008651496562.29388645584256422.00715064886224461.784133910099771.60572051908979361.45974592644526771.338100432574828
X
Y
X VS Y8.3371999562236263E-34.1685999781118054E-32.7790666520745399E-32.0842999890559053E-31.6674399912447238E-31.3895333260372695E-31.1910285651748021E-31.0421499945279526E-39.2635555069151346E-48.3371999562236278E-47.5792726874760212E-46.9476666301863509E-411.011744543810496.52547824818398684.58822689325437773.52375825401935932.85489673358049782.39711445851657292.29411344662718751.9938961313895541.7618791270096771.57743998974695692.0392119525575003
X
Y
X VS Y8.2041595313902625E-34.102079765695133E-32.7347198437967556E-32.0510398828475669E-31.6408319062780528E-31.3673599218983782E-31.1720227901986081E-31.0255199414237839E-39.1157328126558552E-48.2041595313902638E-47.4583268467184123E-46.8367996094918912E-46.14400512124490655.46133788555103824.60800384093368363.93216327759674483.41333617846939812.75853291157934822.30400192046683961.97214979200453881.84320153637347421.62486085851105091.5360012803112277
X
Y
X VS Y8.2627606709001922E-34.1313803354500961E-32.7542535569667318E-32.0656901677250485E-31.6525521341800404E-31.3771267784833641E-31.1803943815571693E-31.0328450838625245E-39.1808451898891033E-48.2627606709001868E-47.5116006099092657E-46.8856338924168316E-430.11799022068444712.5491625919518318.92384895427686156.90203942557351455.6220248411944164.46192447713842633.89280145709526163.1372906479879632.60278927833075362.20865261618352271.99127208070640791.7429392488821978
X
Y
X VS Y2.556142050665807E-31.887612591260906E-31.4102852693328612E-31.0954894502853462E-38.7639156022827666E-47.1751355808162987E-45.8426104015218538E-44.849597566480582E-44.0898272810652923E-43.4955788727053814E-40.14487562887282240.108695003243493749.0938834752955805E-27.7104524533866112E-26.6144373795096301E-25.7329775199692672E-25.1299811938672772E-24.5920540150868168E-24.1196611616090818E-23.7074634372385541E-2
X
Y
)
28
(
)
kosong
Pikno
(
)
(
C
air
aquades
Pikno
-
+
r
r
pasir
V
Mpasir
e
L
A
Mp
pipa
p
*
*
r
Apipa
Qfluida
r
3
^
/
26
.
996
)
0,02306
0,04813
(
m
kg
kg
-
)
28
(
)
pasir
Pikno
(
)
(
C
air
pasir
aquades
Pikno
+
-
+
+
r
3
^
/
26
.
996
)
0.04135
0.05940
(
m
kg
kg
-
m3
6
-
10
x
7.05
kg
0.01829
3
^
/
26
.
996
)
0.04301
0.06104
(
m
kg
kg
-
m3
6
-
10
x
7.07
kg
0.01995
m
0.026
x
m
0.002139
x
kg/m
2594
075
.
0
2
3
kg
2
m
0.002139
/
3
05
-
3,33333E
s
m
=
s
m
/
0,01558361
=
top related