Praktikum Dasar Teknik Proses ; NERACA ENERGI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Massa dan energi dalam kehidupan sehari-hari selalu berhubungan antara keduanya, dan mempuyai sifat yang kekal. Massa yang masuk akan sama dengan massa yang keluar, bila tidak ada perubahan laju akumulasi massa. Begitu juga dengan energi, jumlah energi yang masuk akan sama dengan jumlah energi yang keluar. Hukum kekekalan massa dan hukum kekalan energi menyatakan bahwa massa dan energi tidak dapat dimusnahkan atau dihilangkan dan tidak dapat dibuat ataupun diciptakan, bila terjadi perubahan massa maka yang terjadi hanyalah merupakan konversi massa dari bentuk satu menjadi bentuk lainnya dengan jumlah massa yang tetap.

Neraca energi dibuat berdasarkan pada hukum pertama termodinamika. Hukum pertama ini menyatakan kekekalan energi, yaitu energi tidak dapat dimusnahkan atau dibuat, hanya dapat diubah bentuknya. Perumusan dan neraca energisuatu sistem mirip dengan perumusan neraca massa. Namun demikian, terdapat beberapa hal yang diperhatikan yaitu suatu sistem dapat berupa sistem tertutup namun tidak terisolasi tidak dapat terjadi perpindahan massa namun dapat terjadi (perpindahan massa) dan hanya terdapat satu neraca energi untuk suatu sistem (tidak seperti neraca massa yang memungkinkan adanya beberapa neraca komponen). Oleh karena itu mahasiswa prodi TIP mempelajari neraca massa ini.

1.2.Tujuan

Praktikum neraca energi ini bertujuan untuk mempelajari transfer massa dan transfer energi serta menghitung panas reaksi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Neraca Energi

Perpindahan kalor dari suatu zat ke zat lain sering kali terjadi dalam industri proses. Pada kebanyakan proses diperlukan pemasukan atau pengeluaran kalor untuk mencapai dan mempertahankan keadaan yang dibutuhkan sewaktu proses berlangsung. Kondisi pertama yaitu mencapai keadaan yang dibutuhkan untuk pemrosesan, terjadi umpamanya bila pengerjaan harus berlangsung pada suhu tertentu dan suhu ini harus dicapai dengan jalan pemasukan atau pengeluaran kalor. Kondisi kedua yaitu mempertahankan keadaan yang dibutuhkan untuk operasi proses, terdapat pada pengerjaan eksoterm dan endoterm. (Holman dan jasjfi, 1997)

Neraca massa atau panas suatu sistem proses dalam industri merupakan perhitungan kuantitatif dari semua bahan-bahan yang masuk, yang keluar, yang terakumulasi (tersimpan) dan yang terbuang dalam sistem itu. Perhitungan neraca digunakan untuk mencari variable proses yang belum diketahui, berdasarkan data variable proses yang telah ditentukan/diketahui. Oleh karena itu, perlu disusun persamaan yang menghubungkan data variable proses yang telah diketahui dengan variable proses yang ingin dicari. (Rieko, 2009)

Penggunan energi dalam bentuk kalor sangat banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari seperti memasak makanan, ruang pemanas / pendingin dan lain-lain. Temperatur merupakan ukuran mengenai panas / dinginnya benda. Temperatur merupakan sifat sistem yang menentukan apakah sistem berada dalam keadaan kesetimbangan dengan sistem lain.

Jika dua sistem dengan temperatur yang berbeda diletakkan dalam kontak termal, maka kedua sistem tersebut pada akhirnya akan mencapai temperatur yang sama. Jika dua sistem dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga, maka mereka berada dalam kesetimbanhan termal satu sama lain.

BAB III

METODE

3.1. Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilakukan pada hari senin, 28 Maret 2016 di Laboratorium pangan POLITALA, pada jam 09 : 00 – 11: 00 WITA.

3.2. Alat dan Bahan

Didalam praktikum ini menggunakan alat dan bahan : Kompor, panci, gelas ukur, pengaduk kaca, es batu, NaOH, air, kalium ionida.

3.3. Prosedur Kerja

1.      Menentukan Neraca Massa dan Neraca Energi

a.       Ditimbang air dengan massa 100 gram dalam gelas ukur

b.      Diukur temperaturnya kemudian dimasukkan es batu dengan berat tertentu

c.       Ditimbang campuran air dan es tersebut lalu diukur temperaturnya

d.      Dihitung panas campurannya tersebut

2.      Menghitung Panas Pelarutan

a.       Ditimbang garam 20 gram dilarutkan dalam 100 ML air

b.      Diukur temperaturnya lalu dipanaskan larutan tersebut selama 3 menit, diukur temperaturnya dan dihitung panas pelarutannya

c.       Ditimbang 5 gram Natrium Hidroksida ( NaOH ), dimasukkan didalam air sampai volume 50 ML lalu dihitung panas pelarutan larutan tersebut.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

            Dari praktikum Neraca Energi dihasilkan data seperti dibawah ini :

Tabel 1. Data hasil praktikum

No	Jenis Larutan	Massa(g)		Temperatur (  ̊)		Cp(kapasitas panas) J/kg  ᵒC	Panas ( J )
		Awal	Akhir	Awal	Akhir
1	Air es	100	261,6	30	12	4200	19777,71
2	Garam	93,14	113,1	30	64	500	2036,52
3	NaOH	50,79	55,79	30	44	3,33	2.945.712

4.2. Pembahasan

            Pada percobaan ini kami menggunakan sampel air + es, air + garam, air + NaOH yang massa suhu air sebelum dicampur sengan sampel – sampel tersebut suhunya 30 ̊ C setelah dicampur dengan es batu suhu menjadi 12 ̊ C ini disebabkan adanya perpindahan energi panas yaitunya air bersuhu  air melepas panas dan es batu menerima panas, sehingga terjadilah perubahan suhu.

            Pada sampel yang ke 2 yaitu air dicampur dengan garam pada awal 30 ̊ C setelah dicampur dengan garam larutan tersebut suhu bertambah panas menjadi 64 derajat ini disebabkan air menerima panas dari garam, dan garam melepas panas sehingga suhu larutan tersebut menjadi bertambah panas.

             Begitu juga dengan sampel NaOH suhu air pertama yaitu 30 ̊ C setelah itu dicampur dengan NaOH sehingga air menerima panas dan NaoH melepas panas sehinga larutan tersebut suhunya meningkat bertambah panas.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

            Setelah melakukan praktikum ini kami mengambil kesimpulan bahwa diantara 2 atau lebih bahan yang dijadikan satu atau dicampur ini akan terjadi perpindahan energi, yaitu energi panas. Salah satu dari bahan akan menerima panas sedangkan yang lain melepas panas.

5.2. Saran

            Setelah melakukan praktikum ini kami sarankan agar dalam perhitungan benar – benar diteliti.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim , 2015. Pengertian Neraca

Massa.https://id.wikipedia.org/wiki/Neraca_massa

            Diakses pada hari sabtu tanggal 12 Maret 2016

Lampiran

A.    Menentukan konsentrasi hasil pencampuran

1)      0,1 . 10 gr + 0,05 . 10 gr  = 20 gr . X

1    +     0,5           = 20 .X

            1,5            = 20 . X

                        X  = 0,075 = 7,5 %

2)      0,1  20 gr + 0,05 . 15 gr   = 35 gr . X

2   +     0,75          = 35 . X

            2,75          = 35 . X

                        X  = 0,079 = 7,9 %

B.      Menentukan konsentrasi proses pengenceran

0,1 . 15 gr + 0. 50 gr = 65 . X

            1,5 + 0          = 65 . X

                  1,5          = 65 . X

                         X     = 0,023 =  2,3%

C.     Menentukan konsentrasi proses pengentalan

0,05 . 15 –  0 . 0,28 gr = 14,72 . X

            0,75                = 14,72 . X

                        X        =0,05095  = 5,09 %