MM091351 FENOMENA TRANSPORT Kredit: 3 SKS Semester: 5 Dr. Eng. Hosta Ardhyananta, S.T., M.Sc. BAHAN AJAR ON-LINE 1 JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER (ITS) SURABAYA

KONTRAK KULIAH Peraturan Kelas Kelulusan Tujuan Pembelajaran / Kompetensi Pustaka / Sumber Belajar Rencana Pembelajaran / Pokok Bahasan Kuliah ini menggunakan metode pembelajaran Student Centred Learning (SCL): Mahasiswa sebagai Pusat/Pelaku Pembelajaran, dialog interaktif, Metode Pembelajaran: Ulang-Ulik (Tinjauan berulang-ulang materi perkuliahan dan membahasnya kembali sekaligus mengaitkan dengan ilmu lain)

PERATURAN KELAS Peraturan Akademik ITS Etika : Baju, Sepatu, Buku, Catatan Kuliah, Kehadiran, Keterlambatan, Handphone, Berbicara Bahasa Pengantar:　Bahasa Indonesia

KELULUSAN Lulus dengan nilai C Penilaian dan tugas Lulus 4 tahun (8 semester) Lulus dengan pujian Nilai Angka Huruf Bobot 80-100 A 4,0 71-79 AB 3,5 65-70 B 3,0 61-64 BC 2,5 56-60 C 2,0 40-55 D 1,0 0-39 E Jenis Penilaian Bobot (%) Kerja Mandiri (QUIZ) 1 10 Tugas 1 15 Tugas 2 (lengkap) 25 Ujian Tengah Semester Ujian Akhir Semester Nilai akan dikeluarkan dalam waktu 2 minggu

TUJUAN PEMBELAJARAN Tujuan Instruksional (Pembelajaran) Umum / Kompetensi: Mahasiswa (pembelajar) mampu menganalisis fenomena perpindahan momentum, energi dan massa pada suatu material

Tujuan Instruksional Khusus /Sub-Kompetensi adalah: Pembelajar mampu mengingat dan menjelaskan perilaku viskositas material Pembelajar mampu menjelaskan perilaku konduktivitas termal material Pembelajar mampu menjelaskan perilaku difusi material Pembelajar mampu menggunakan dan menganalisis distribusi kecepatan dalam aliran laminer Pembelajar mampu merumuskan dan menganalisis distribusi temperatur pada padatan dan aliran laminer Pembelajar mampu merumuskan dan menganalisis distribusi konsentrasi pada padatan dan aliran laminer Pembelajar mampu merumuskan dan menganalisis fenomena distribusi kecepatan pada aliran turbulen Pembelajar mampu merumuskan dan menganalisis fenomena distribusi temperatur pada aliran turbulen Pembelajar mampu merumuskan dan menganalisis fenomena distribusi konsentrasi pada aliran turbulen

RENCANA PEMBELAJARAN UMUM / POKOK BAHASAN UMUM Aliran momentum Transfer panas Perpindahan massa

PUSTAKA Pustaka Utama: Bird R.B., Stewart W.E., and Lightfoot, E.N., 1966, “Transport Phenomena”, Wiley, New York Pustaka Penunjang Brodkey, R.S. and Hershey H.C., 1988, “Transport Phenomena: A Unified Approach, Mc.Graw Hill Book, Co Sindo Kou, 1996, “Transport Phenomena and Materials Processing”, John Wiley and Sons, New York David R Gaskell, 1991, “An introduction to transport phenomena in materials engineering”, Macmillan Publishing Company, New York Journal: www.sciencedirect.com Dll

FENOMENA TRANSPORT (TRANSPORT PHENOMENA)

ORGANISASI MATERI PEMBELAJARAN Transport berarti perpindahan / aliran Satuan yang dipindahkan: momentum (aliran viscous), energi (konduksi, konveksi dan radiasi panas), dan massa (difusi). Media: kontinu Tipe perpindahan: Gerakan molekuler Aliran laminar atau Solid dalam satu dimensi Arbitrary continuum Aliran laminar atau Solid dengan dua variabel Aliran turbulen Antara dua fasa Radiasi Sistem aliran besar

TRANSPORT MOMENTUM

TRANSPORT MOMENTUM Sub-kompetensi: Pembelajar mampu mengingat dan menjelaskan perilaku viskositas material

VISKOSITAS DAN MEKANISME TRANSPORT MOMENTUM Sub-Pokok Bahasan Hukum Newton tentang Viskositas Fluida Non-Newtonian Efek Tekanan dan Temperature pada Viskositas Teori Viskositas Gas pada Densitas Rendah Teori Viskositas Cairan

VISKOSITAS DAN MEKANISME TRANSPORT MOMENTUM Fenomena / Kelakuan aliran fluida viskos (viscous) Viskositas adalah ketahanan aliran (kekentalan) Viskositas merupakan sifat fisik bahan/material serta berubah terhadap fungsi temperatur Contohnya adalah aliran air dan aliran oli di kendaraan bermotor Bagian ini akan membahas analisis kuantitatif terhadap viskositas gas dan cairan Perhatikan akibat dari perpindahan massa yang bergerak (momentum)

Oli kendaraan bermotor

HUKUM NEWTON TENTANG VISKOSITAS Analisis aliran fluida (gas atau cairan) Perhatikan fluida yang terletak diantara dua pelat dengan luas A dan jarak Y (garis hitam pada gambar) Pelat digerakkan dengan kecepatan V Gaya F bekerja pada pelat Momentum berpindah dari bawah (posisi 1) ke atas (posisi 2) ２ １

Momentum adalah produk dari massa dan kecepatan Fluida menerima perpindahan momentum dari pelat yang bergerak Pada kondisi stabil/teratur (steady), gaya F yang dibutuhkan pada pelat (aliran laminar) : Analisis gaya dari sumbu y = 0 sampai y = Y:  adalah viskositas / kekentalan. Perhatikan aliran yang terjadi di dalam fluida

Fluida dianalisis sebagai lapisan-lapisan. Tiap-tiap lapisan fluida bergerak FLUIDA PADA y3 FLUIDA PADA y2 FLUIDA PADA y1 PELAT y x Gaya per luas sebanding dengan penurunan kecepatan pada arah Y