LAPORAN Analisis Praktikum Heat Transfer UI 2014.docx

8/10/2019 LAPORAN Analisis Praktikum Heat Transfer UI 2014.docx

1/18

LAPORAN AKHIR

ANALISA PERCOBAAN PENGUKURAN TUGAS BESAR - I

ISOLASI KONDUKTIFITAS TERMAL PADA TERMOS

HEAT TRANSFER 2

KELOMPOK - 12

ANGGOTA :

FIIKY ARYAWAN (1306481953)

RANDY PUTRA YUNINDAR (1206217194)

R. HARYO WIBHISONO (1206263231)

SHAVIRA MARSYA ARIANTI (1206260715)

LABORATORIUM PERPINDAHAN PANAS

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

2014


2/18

I

DAFTAR ISI

Daftar Isi..................................................................................................................................I

Kata Pengantar........................................................................................................................II

BAB I Pendahuluan...........................................................................................................4

Latar Belakang..............................................................................................................4

Perumusan Masalah.......................................................................................................4

Tujuan Penelitian...........................................................................................................5

Alat dan Bahan...........................................................................................................5Gambar dan proses manufacuring alat..........................................................................6

BAB II Dasar Teori...................................................................................................................9

Dasar Teori Heat Transfer.............................................................................................9

BAB III Analisa......................................................................................................................12

Data Hasil Pengukuran.................................................................................................12

Grafik Hasil Pengukuran..............................................................................................14

Perhitungan Matematis Heat Transfer Hasil Pengukuran............................................15

Analisa Grafik dan Hasil Perhitungan......................................................................16

BAB IV Penutup.............................................................................................................17

Kesimpulan............................................................................................................17

Saran......................................................................................................................17

Daftar Pustaka.....................................................................................................................18

Lampiran-lampiran.............................................................................................................19


3/18

I

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr.Wb

Dengan memanjatkan puji serta syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah

memberikan kasih dan karunianya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas penelitian

hasil pembuatan termos ini.

Tak lupa, kami juga mengucapkan banyak terimakasih kepada pihak-pihak yang telah

membantu kami dalam penyelesaian laporan penelitian ini, baik yang berperan secara langsung

maupun yang tidak langsung. Kami berterimaksih kepada, sebagai berikut :

1.

Bapak Prof.Dr.Ing.Nandy S. Putra, yaitu selaku dosen mata kuliah Heat Transfer yang

senantiasa membagikan ilmunya kepada kami untuk kami pelajari sebagai bekal ilmu.

2. Para Asisten Dosen mata kuliah Heat Transfer yang selalu membimbing kami dalam

melaksanakan penelitian pembuatan termos ini, yang telah mencurahkan waktu dan tenaganya

untuk membimbing kami.

3. Kepada Teman-teman kami yang telah memberikan bantuan, yang tidak bisa disebutkan satu

persatu.

Dengan bantuan merekalah, kami dapat menyelesaikan Laporan Penelitian Pembuatan Termos ini

hingga akhir. Mohon maaf apabila di dalam penyusunan laporan ini terdapat kesalahan atau

kekurangan. Akhir kata, kami berharap laporan ini dapat berguna dab bermanfaat bagi orang banyak

dikemudian hari.

Depok, Oktober 2014

Penyusun


4/18

4

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Termos adalah alat bantu komponen yang mempunyai fungsi untuk menyimpan air,

di sini menyimpan air tidak hanya menyimpan air biasa tetapi juga menjaga suhu air agar tetap.

Termos menggunakan bahan yang bersifat adiabatik. Bahan adiabatik secara ideal menghambat

atau tidak memungkinkan terjadinya interaksi, antara sistem dengan lingkungan.Kalau tidak ada

interaksi antara sistem dan lingkungan, maka tidak ada perpindahan kalor antara sistem dalam

termos dengan lingkungannya. Akibatnya tidak terjadi pertukaran temperatur. Dengan

menggunakan bahan adiabatik ini termos mampu mempertahankan suhu air yang berada di

dalamnya. Air panas yang udah masuk termos tidak cepat dingin.

Pada praktikum kali ini, akan dilakukan percobaan untuk membuat termos yang

dapat menahan panas dengan lama dengan inovasi baru yang berbeda dengan susunan termos

yang beredar dipasaran. Material inti yang digunakan adalah kaleng 330ml dengan material-

material lapisan lainnya untuk menahan panas. Lapisan-lapisan penahahan panas yang

digunakan adalah lapisan yang dapat mencegah perpindahan panas melalui konduksi, konveksi,

radiasi. Praktikum ini adalah aplikasi dari pelajaran Heat Transfer yang dilakukan di dalam

kelas, sehingga dilakukan praktikum ini agar mahasiswa dapat mencoba secara langsung

mengaplikasikan pelajaran yang sudah didapat di kelas ke bentuk nyatanya, yaitu dengan berupa

praktikum pembuatan termos sederhana ini.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan Latar belakang dari diadakannya praktikum pembuatan termos ini,

maka perumusan masalah yang dapat diambil adalah, sebagai berikut :

Material apa saja yang digunakan untuk melapisi termos

Susunan material untuk melapisi termos

Desain bentuk termos yang digunakan

Dimensi yang efisien untuk termos

Penurunan suhu yang terjadi terhadap fungsi waktu yang ideal untuk termos


5/18

5

1.3 Tujuan Penelitian

Berikut adalah beberapa tujuan dilakukannya praktikum pembuatan termos sederhana ini :

Membuat Termos dengan bahan dasar yang sederhana, yaitu kaleng 330ml

Mempelajari perpindahan panas melalui konduksi, konveksi, radiasi

Termos yang didesain dapat menahan suhu panas air dengan baik dan meminimalisir

banyaknya kalor yang terbuang dalam range waktu tertentu.

Mahasiswa dapat melatih kreativitas dalam membuat suatu barang yang merupakan

aplikasi dari pembelajaran

1.4

Alat Dan Bahan

Untuk membuat termos, maka diperlukan suatu isolasi pada kaleng agar memungkinkan tidak

ada panas yang dapat keluar baik secara konduksi, konveksi, maupun radiasi. Oleh karena itu, berikut

adalah alat dan bahan yang digunakan oleh kelompok kami :

1. Kaleng minuman ukuran 330ml

2. Polyuretan

3. Botol pelastik ukuran 1,5 liter

4. Aluminium foil

5.

Isolasi

6. Gunting

Gbr. 1 Kaleng Coca cola 330 ml Gbr. 2 Botol plastik ukuran 1,5 liter

Gbr.3 Polyuretan Gbr.4 Aluminium Foil


6/18

6

no Material Nilai Konduktivitas

Thermal (W/m.K)

1 Kaleng Coca cola 330 ml 205.0

2 Botol plastik ukuran 1,5 liter 0.046

3 Polyuretan 0.02

4 Aluminium Foil 0.05

Tabel 1. Material dan konduktiviras thermalnya

Komponen utama yang kelompok kami menjadi material isolator adalah polyuretan yang

memiliki konduktifitas thermal 0,02 W/mK. (data diambil dari http://hyperphysics.phy-

astr.gsu.edu/hbase/tables/thrcn.html).

Botol plastik digunakan untuk menjadi wadah polyuretan, kami menggunakan botol pelastik

karena konduktifitas dari bahan pelastik itu kecil. Lakban hitam digunakan untuk menyerap panas

yang ada di luar dari termos, karena warna hitam akan lebih mudah menyerap panas dibandingkan

warna putih yang memantulkan panas. Selain itu digunakan aluminium foil yang dapat memantulkan

sinar, untuk mencegah terjadinya radiasi pada sistem termos yang dibuat.

1.5

Gambar dan Proses Manufacturing Alat

Untuk pembuatan termos, akan dibagi menjadi 6 tahapan. Dan agar lebih jelasnya dapat

dilihat dengan perubahan gambar dibawah:

1. Membuat cetakan untuk membuat campuran Polyuretan

Cetakannya dibuat dari botol air mineral 1.5 liter yang telah dipotong menjadi dua,

sehingga bagian bawahnya dapat digunakan sebagai cetakan.

Gambar inventor

2.

Mencampur zat yang digunakan untuk membuat Polyuretan

Untuk membuat Polyuretan, diperlukan mencampur dua bahan baku yang telah

disediakan di tempat membeli polyuretane, kedua campuran itu harus dicampur dengan

volume yang sama, dan diaduk hingga merata

Gambar inventor
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/thrcn.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/thrcn.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/thrcn.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/thrcn.html


7/18

7

3. Menempatkan kaleng coca cola ke dalam cetakan

Kaleng coca cola ditempatkan ke dalam cetakan yang sudah diisi oleh campuran

polyuretan yang sudah mulai bereaksi membentuk semacam busa.

Gambar inventor

Gbr.5 kaleng dalam cetakan

4. Membuat bagian bawah termos

Bagian bawah termos terbuat dari botol pelastik 1,5 liter yang sudah dibelah menjadi dua

dan menjadi berbentuk seperti gelas. Polyuretan kembali dibuat pada bagian bawah ini,

dan menempatkan kaleng coca-cola tadi ke dalamnya agar menempel dengan polyuretan

dan bagian bawah termos.

Gambar inventor

Gbr.6 Bagian Bawah Termos

5. Membuat bagian atas termos

Bagian atas pada termos ini digunakan sebgai penutup sekaligus penahan panas pula.

Pada bagian atas ini, dimasukan juga polyuretan dan gelas pelastik yang nantinya akan

tersambung ke wadah initi, yaitu kaleng coca-cola.

Gambar inventor


8/18

8

Gbr.7 Bagian atas Termos

6. Melapisi dengan alumunium foil

Sebagai penutup kami memilih alumunium foil sebagai materialnya, pada bagian

penutup ini bentuknya menyerupai dimensi kaleng 1.5 liter .Aluminium foil ini berfungsi

untuk menjaga panas dari fluida itu sendiri, karena yang kita butuhkan di sini adalah

menjaga temperature fluida agar tetap pada temperature tinggi, selayaknya fungsi termos

Gbr.8 Pelapisan dengan aluminium foil


9/18

9

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Dasar Teori Heat Transfer

Perpindahan panas adalah salah satu dari displin ilmuteknik termal yang

mempelajari cara menghasilkan panas, menggunakan panas, mengubah panas, dan menukarkan

panas di antara sistem fisik. Perpindahan panas diklasifikasikan menjadikonduktivitas

termal,konveksi termal,radiasi termal,dan perpindahan panas melaluiperubahan fasa.

Bentuk-bentuk dasar perpindahan massa adalah:

Konduksi atau difusi

Perpindahan energi antara objek-objek yang mengalami kontak fisik.

Konveksi

Perpindahan energi antara sebuah objek dengan lingkungannya karena adanya pergerakan

fluida.

Radiasi

Perpindahan energi dari atau ke tubuh akibat pelepasan atau penyerapan radiasi

elektromagnetik.

Koefisien perpindahan kalor menyeluruh ( Overall Heat Transfer Coefficient ).

Pada kenyataannya transfer kalor konduksi selalu diawali dengan proses konveksi dan

diakhiri dengan proses konveksi pula. Sangatlah jarang proses konduksi terjadi tanpa diawali dan

diakhiri dengan proses konveksi. Perhatikan transfer kalor yang terjadi pada suatu dinding datar

seperti gambar dibawah ini.

Gbr.9 Transfer Kalor
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teknik_termal&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Konduktivitas_termalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Konduktivitas_termalhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pindah_panas_konveksi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_termalhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Perubahan_fasa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Perubahan_fasa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_termalhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pindah_panas_konveksi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Konduktivitas_termalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Konduktivitas_termalhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teknik_termal&action=edit&redlink=1


10/18

10

Sisi kiri terdapat fluida panas dan sisi kanan terdapat fluida dingin. Pada sisi kiri terjadi transfer kalor

secara konveksi dari fluida panas ke permukaan dinding sebelah kiri akibatnya permukaan dinding

sebelah kiri menjadi lebih tinggi temperaturnya dari permukaan dinding sebelah kanan. Karena

adanya perbedaan temperatur pada permukaan kanan dan kiri terjadilah transfer panas secara

konduksi dari permukaan kiri ke permukaan kanan. Dengan adanya transfer panas dari permukaan kiri

ke permukaan kanan menyebabkan temperatur permukaan kanan menjadi lebih panas dari fluida yang

ada si sebelah kanan, sehingga terjadilah transfer kalor secara konveksi dari permukaan dinding

sebelah kanan ke fluida yang berada disampingnya. fluida yang satu luas permukaannya didasarkan

pada permukaan dalam pipa dan fluida yang lain didasarkan pada permukaan luar pipa seperti pada

gambar.

Gbr.10 Transfer kalor pada pipa

A = Transfer kalor secara konveksi dari fluida dalam pipa ke permukaan bagian dalam pipa

B = Transfer kalor secara konduksi dari permukaan bagian dalam ke permukaan bagian luar pipa

C = Transfer kalor secara konveksi dari permukaan bagian luar pipa ke udara fluida yang berada di

sekitar pipa.

t0 = Temperatur fluida dalam pipa

t1 = Temperatur permukaan bagian dalam pipa

t2 = Temperatur permukaan bagian luar pipa

t3 = Temperatur fluida di luar pipa

L = Panjang pipa

r0 = Jari jari bagian dalam pipa

r1 = Jari jari bagian luar pipa
http://4.bp.blogspot.com/-_fsbHovZt_8/TazFD9FDdUI/AAAAAAAAANI/d9RSNMkplh4/s1600/Pic+2.JPG


11/18

11

Aliran kalor yang terjadi dari fluida ke permukaan bagian dalam pipa adalah

Aliran kalor dari permukaan bagian dalam ke permukaan bagian luar adalah

Tebal kritis Isolasi

Sekarang perhatikan suatu lapisan isolasi yang dipasang pada pipa, seperti pada gambar di bawah ini.

Gbr.11 Lapisan isolasi pada pipa

Temperatur permukaan bagian dalam isolasi t1, sedangkan temperatur permukaan luar isolasi t2dan

temperatur fluida luar adalaht3. Persamaan untuk aliran kalor pada isolasi adalah :
http://1.bp.blogspot.com/-LRclNLHQ-DA/TazFUO57M2I/AAAAAAAAAOQ/Xbfk1X_YSOg/s1600/Rumus+0018.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/-4JAOdMmsgYU/TazFNi1C4QI/AAAAAAAAAN0/LVXAErhRax0/s1600/Rumus+0011.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/-_0nCIxcZwN4/TazFB-Q6g2I/AAAAAAAAANA/nmAihSb9bQ0/s1600/Rumus+0021.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/-LRclNLHQ-DA/TazFUO57M2I/AAAAAAAAAOQ/Xbfk1X_YSOg/s1600/Rumus+0018.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/-4JAOdMmsgYU/TazFNi1C4QI/AAAAAAAAAN0/LVXAErhRax0/s1600/Rumus+0011.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/-_0nCIxcZwN4/TazFB-Q6g2I/AAAAAAAAANA/nmAihSb9bQ0/s1600/Rumus+0021.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/-LRclNLHQ-DA/TazFUO57M2I/AAAAAAAAAOQ/Xbfk1X_YSOg/s1600/Rumus+0018.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/-4JAOdMmsgYU/TazFNi1C4QI/AAAAAAAAAN0/LVXAErhRax0/s1600/Rumus+0011.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/-_0nCIxcZwN4/TazFB-Q6g2I/AAAAAAAAANA/nmAihSb9bQ0/s1600/Rumus+0021.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/-LRclNLHQ-DA/TazFUO57M2I/AAAAAAAAAOQ/Xbfk1X_YSOg/s1600/Rumus+0018.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/-4JAOdMmsgYU/TazFNi1C4QI/AAAAAAAAAN0/LVXAErhRax0/s1600/Rumus+0011.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/-_0nCIxcZwN4/TazFB-Q6g2I/AAAAAAAAANA/nmAihSb9bQ0/s1600/Rumus+0021.JPG


12/18

12

BAB III

ANALISA

3.1 Data Hasil Pengukuran

78,261723

78,223517

78,262013

78,414613

78,370863

78,335477

78,29855

78,248821

78,240941

78,229937

78,224332

78,211531

78,200541

78,211329

78,159269

78,183334

78,159071

78,165487

78,139709

78,130222

78,093636

78,070105

78,022172

78,028549

78,010536

77,982918

77,970884

77,967167

77,920159

77,934197

77,916901

77,907469

77,882772

77,871996

77,871556

77,839097

77,847485

77,831419

77,800035

77,808334

77,776865

77,768666

77,774155

77,760472

77,754727

77,736884

77,743736

77,73641777,724654

77,712015

77,708451

77,717435

77,698463

77,679751

77,664375

77,638996

77,624031

77,595471

77,598844

77,589537

77,576958

77,583186

77,571156

77,56321

77,552951

77,530088

77,530799

77,512992

77,520169

77,525929

77,528068

77,535734

77,542506

77,512105

77,516358

77,519

77,513812

77,531287

77,559062

77,564661

77,595368

77,587232

77,583445

77,563205

77,565726

77,527527

77,4764277,452901

77,416361

77,390519

77,368304

77,378055

77,3393

77,3486

77,32905

77,34047

77,346712

77,318735

77,347919

77,33985

77,356258

77,35718

77,330964

77,348597

77,333451

77,34164

77,336281

77,314569

77,324709

77,317269

77,313769

77,272405

77,28644

77,277344

77,265124

77,282872

77,308609

77,333638

77,354718

77,320169

77,340447

77,292785

77,260312

77,205253

77,171387

77,19127277,155878

77,14743

77,146493

77,118086

77,109056

77,123247

77,106602

77,137572

77,121407

77,120849

77,113815

77,101126

77,100345

77,119616

77,09092

77,096424

77,103362

77,05464

77,057674

77,064017

77,03891

77,028355

77,024726

77,013457

77,036723

77,017403

77,010638

77,004778

76,996689

76,9942

77,013845

77,012291

76,999845

77,002993

76,986678

76,967769

76,975465

76,985539

76,96644876,952435

76,946138

76,939317

76,951306

76,919292

76,906912

76,914758

76,93293

76,928259

76,925797

76,903925

76,901861

76,897119

76,900202

76,883782

76,90831

76,886148

76,871738

76,877393

76,871167

76,884206

76,901539

76,884974

76,873976

76,854727

76,885633

76,841744

76,851129

76,826768

76,836444

76,838544

76,835584

76,832859

76,829878

76,820176

76,809373

76,838326

76,813666

76,79425576,791837

76,796379

76,780227

76,791663

76,784102

76,772146

76,736316

76,777716

76,755082

76,766525

76,753162

76,744461

76,744485

76,747733

76,74959

76,727881

76,736881

76,717849

76,731333

76,732595

76,719085

76,721479

76,694664

76,702342

76,727936

76,727006

76,697292

76,695496

76,672571

76,673694


13/18

13

76,682656

76,672691

76,649418

76,65635

76,672623

76,644668

76,660837

76,669483

76,675551

76,680433

76,681676

76,673407

76,665543

76,663558

76,634159

76,637228

76,630891

76,620879

76,622876

76,611934

76,602593

76,602238

76,596294

76,587781

76,574734

76,593351

76,578432

76,57375

76,554986

76,553514

76,554382

76,557562

76,550061

76,543683

76,55365976,560014

76,557329

76,546089

76,540177

76,546611

76,546609

76,540376

76,538288

76,538371

76,51842476,526246

76,518762

76,493677

76,500254

76,518105

76,51944

76,496618

76,501665

76,497783

76,515856

76,510638

76,523015

76,50002

76,497222

76,479767

76,488435

76,478385

76,462824

76,470175

76,46317

76,465284

76,457027

76,457964

76,444476

76,452993

76,460449

76,442172

76,438694

76,429318

76,428545

76,44944

76,436001

76,443397

76,417191

76,422735

76,40589176,423655

76,428814

76,415073

76,368559

76,396892

76,412268

76,394559

76,401976

76,399057

76,40496876,366278

76,360909

76,385156

76,365248

76,371905

76,355153

76,359073

76,385001

76,368694

76,363011

76,351325

76,358465

76,357215

76,348895

76,34454

76,341888

76,340848

76,316165

76,324235

76,325644

76,339305

76,332884

76,312981

76,316521

76,313706

76,322596

76,325613

76,313278

76,291309

76,302949

76,272893

76,286725

76,293721

76,28887

76,281427

76,27899776,261505

76,26341

76,268758

76,276848

76,268881

76,27318

76,27756

76,257593

76,275254

76,24800776,250469

76,239111

76,234704

76,246926

76,222022

76,239416

76,240083

76,233155

76,217365

76,219538

76,213436

76,215406

76,186406

76,20954

76,214331

76,212542

76,216196

76,209655

76,243873

76,220867

76,215853

76,190413

76,195467

76,188284

76,191511

76,173339

76,182562

76,174083

76,190313

76,171405

76,163262

76,153526

76,158967

76,174442

76,13337

76,14549376,129028

76,140989

76,137327

76,146197

76,143506

76,151834

76,157063

76,135446

76,146882

76,14314576,135667

76,113737

76,117842

76,110561

76,140007

76,101023

76,092611

76,105147

76,10074

76,082444

76,075287

76,098513

76,085322

76,082298

76,082285

76,096639

76,096797

76,076195

76,077046

76,053851

76,067611

76,053706

76,042374

76,066347

76,058039

76,051485

76,025687

76,04454

76,041613

76,059111

76,039838

76,038209

76,049029

76,022352

76,038868

76,01787376,02027

76,025258

76,019909

76,019613

76,004884

75,996431

76,003096

75,988537

76,001218

75,98593776,001609

75,988799

75,991494

75,976196

75,978198

75,974951

75,954016

75,967567

75,94451

75,981051

75,962434

75,959711

75,954355

75,950467

75,962852

75,951763

75,938127

75,945995

75,973142

75,957436

75,940043

75,926603

75,934682

75,940081

75,938171

75,955727

75,914132

75,908279

75,927716

75,903343

75,897439

75,908456

75,893033

75,887861

75,896927

75,90042375,93229

75,897817

75,869224

75,888953

75,896737

75,857622

75,871559

75,875035

75,887768

75,87000875,872712


14/18

14

75,879422

75,870237

75,877234

75,862394

75,875801

75,868078

75,866168

75,868748

75,847774

75,865604

75,821378

75,847635

75,837907

75,820246

75,827322

75,817784

75,808135

75,827217

75,795501

75,78974

75,804507

75,802623

75,786276

75,808698

75,807913

75,803199

75,773866

75,785053

75,814681

75,788896

75,79357

75,78476

75,748362

75,793532

75,790063

75,798579

75,763733

75,776583

75,775334

75,765003

75,769396

75,75214

75,757895

75,752148

75,722074

75,720142

75,746223

75,742492

75,743906

75,724274

75,725171

75,745373

75,729217

75,719043

75,750132

75,748588

75,733309

75,723993

75,701042

75,719287

75,693043

75,724897

75,71153

75,705646

75,679258

75,68492

75,69311

75,688633

75,676104

75,665133

75,677047

75,657951

75,645887

75,646869

75,654725

75,655288

75,636985

75,648467

75,656827

75,627912

75,660101

75,626454

75,616046

75,630467

75,628857

75,617342

75,614043

75,610096

75,582667

75,603812

Dari data didapat

Temperature awal Temperature akhir T

78.22 C 75.59 C 2.63 C

3.2 Grafik Hasil Pengukuran

Grafik 1. Grafik Temperature Pengujian

y = -0.0039x + 77.755

R = 0.9477

y = 0.0005x + 25.228

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 6

0

1

2

0

1

8

0

2

4

0

3

0

0

3

6

0

4

2

0

4

8

0

5

4

0

6

0

0

Chart Title

Temperature Air di Termos Temperature Ambient

Linear (Temperature Air di Termos) Linear (Temperature Ambient)


15/18

15

3.3 Perhitungan Matematis Heat Transfer Hasil Pengukuran

Dengan insulasi polyurethan

Diketahui:

DAl= 0.06 [m]

ri = 0.03 [m] , alumunium

ro = 0.045 [m] , polyuretan

kAl= 204 [W/m0C]

kpu= 0,02[W/m0C]

h = 5 [W/m0C]

T = 2.63 0C

L = 0.25 m

Jawab:

Q = 2 x 3.14 x L (Ti-T) / (ln (ro/ri)/k) + (1/ro x h))

Q = 2 x 3.14 x 0.25 x 2.63 / (ln(0.045/0.03)/0.02) + (1/0.045 x 5)

Q = 4.1291/ 131.38Q = 3.14 x 10-3[W]

Tanpa insulasi

Diketahui:

Dal= 0.06 [m]

ri = 0.03 [m]

kal= 204 [W/m0C]

h = 5 [W/m0C]

T = 2.63 0C

L = 0.25 m

Jawab

Q = (Ti-T)/ 2 x 3.14 x ri x L x h

Q = 2.63 / 2 x 3.14 x 0.03 x 0.25 x 5

Q = 11.16 [W]


16/18

16

3.4 Analisa Grafik dan Hasil Perhitungan

Dalam Grafik, terlihat bahwa penurunan suhu yang terjadi konstan dan tidak ada fluktuasi dalam

grafik, hal ini menunjukan bahwa termos dalam keadaan baik dan tidak terjadi kerusakan selama

waktu pengujian. Namun, saat pengujian dilakukan, termos mengalami kebocoran, yang kelompok

kami rasa tidak mungkin terjadi, karena kaleng tidak bocor, dan sekitaran termos diberi isolasi yang

kedap air, hasil analisa kelompok kami adalah, air yang keluar dari termos bukanlah suatu kebocoran

dalam termos, namun uap air yang terjadi di dalam polyurethan yang berada di lapisan pinggir. Air

dapat bocor ke bawah karena bagian bawah botol hanya diselimuti oleh aluminium foil, tidak

menggunakan isolasi yang kedap air. Hal ini dibuktikan dengan bagian bawah yang selalu basah

walaupun pengujian sudah selesai, serta dalam grafik temperature kelompok kami, tidak ada fluktuasi

yang menandakan adanya kebocoran.Berdasarkan perhitungan dengan insulasi dan tanpa insulasi, kita bisa melihat perbedaan Q

yang dilepaskan cukup signifikan di antara keduanya, di mana dengan insulasi polyuretan didapat

Q = 3.14 x 10-3 [W] dan tanpa insulasi didapat Q = 11.16 [W] yang artinya termos dengan

insulasi memiliki tahanan termal yang baik karena rugi-rugi kalor yang dihasilkan terbilang kecil. Hal

ini disebabkan karena dengan adanya insulasi, perpindahan panas yang terjadi dengan cara konduksi,

konveksi, radiasi dapat berkurang, sehingga suhu dalam termos akan bertahan lebih lama karena

panasnya tida berpindah dengan cepat karena adanya insulasi.


17/18

17

BAB IV

PENUTUP

4.1 kesimpulan

Berdasarkan percobaan dan pratikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

termos yang terinsulasi dengan polyuretan memiliki Q (rugi-rugi kalor) yang kecil

sehingga dapat dikatakan panas yang terbuang sangat kecil dibandingkan dengan termos

yang tidak terinsulasi dan membuktikan bahwa polyuretan sangat efektif untuk menjaga

temperature di dalam termos sesuai yang diinginkan. Selain itu, data penurunan termperature

yang dilakukan di kelas dengan yang dilakukan saat percobaan awal hasilnya berbeda, hal ini

disebabkan karena pada saat pengukuran percobaan yang awal, termometer yang digunakan

tidak dapat masuk ke dalam termos, sehingga saat pengukuran termos dalam keadaan terbuka,

yang menyebabkan suhu semakin cepat turun karena bersentuhan langsung dengan suhu

ambient sekitarnya.

4.2Saran

Pratikum ini membuat kita mendapat berbagai pengalaman mulai dari rancangbangunnya, memikirkan materialnya, pembuatan ruang vakum dan lain sebagainya, dari hal-

hal tersebut kami memiliki beberapa saran agar proses rancang bangun termos selanjutnya dapat

sempurna dengan Q yang kecil dan T fluida tetap terjaga suhunya hingga range waktu yang

telah di tentukan, yaitu:

1. Pemilihan material harus didasarkan pada petimbangan nilai k

2. Pembuatan ruang haruslah benar-benar vakum, agar terhindar dari yang

namanya proses konveksi.

3. Perhatikan susunan pelapisan materialnya, dengan diurutkan berdasarkan nilai k

nya agar dapat menghambat rambatan panas dengan sempurna.

4. Bagian penutup haruslah benar-benar rapat, karena bagian penutup merupakan

bagian yang sangat berpotensi besar untuk kehilangn kalor bila ada celah sedikit

saja. selain itu juga mencegah proses


18/18

18

DAFTAR PUSTAKA

1. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/thrcn.html

2. Introduction to Heat Transfer, 5th Edition Incropera, DeWitt, Bergman, Lavinee

3. http://petir-fenomenal.blogspot.com/2014/01/prinsip-kerja-termos.html

4. http://id.wikipedia.org/wiki/Perpindahan_panas

5. http://hendriksumarauw.blogspot.com/p/perpindahan-kalor-1.html
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/thrcn.htmlhttp://petir-fenomenal.blogspot.com/2014/01/prinsip-kerja-termos.htmlhttp://petir-fenomenal.blogspot.com/2014/01/prinsip-kerja-termos.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Perpindahan_panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Perpindahan_panashttp://petir-fenomenal.blogspot.com/2014/01/prinsip-kerja-termos.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/thrcn.html

LAPORAN Analisis Praktikum Heat Transfer UI 2014.docx

Documents

Transcript of LAPORAN Analisis Praktikum Heat Transfer UI 2014.docx