PSIKROMETRI

A. Penggunaan Kelembaban Pengendalian kelembaban adalah masalah penting untuk beberapa proses industri. Ex. Pd pabrik tekstil kelembaban tinggi akan menaikan kadar air shgga menambah kekuatan lentur serat Untuk setiap bhan makanan, pengawetan harus dilakukan pada suhu dan kelembaban realatif yg tepat. Jika kelembaban relatif rendah makan bahan akan terlalu kering.

B. Campuran udara dan uap air Udara Atmosfer Psikrometri adalah segala hal yang berkaitan dg perilaku kandungan air di dalam udara atmosfer. Udara atmosfer terdiri dari udara kering dan kandungan uap air. Udara kering mengandung 78,03 % Nitrogen, 20,99 % Oksigen dan selebihnya Karbondioksida.

Tekanan barometer pb merupakan: Jumlah tekanan parsial dari semua unsur pokok yg membentuk udara nitrogen, oksigen, dan uap air. Untuk semua campuran udara- uap air: pb = pa + pv Dimana: pa = tekanan parsial udara pv = tekanan parsial kandungan uap air Pada suhu normal tekanan parsial uap air didalam atmosfer kurang dari 0,07 kgf/cm, pada tekanan tersebut suhu jenuhnya 38,7 C, diatas tersebut uap air berada dalam keadaan panas lanjut.

Tekanan uap air yg rendah ini dianggap sebagai gas sempurna dan mengikuti hukum: Pv = RT Dimana; P = tekanan uap air v = volume spesifik R = konstanta T = suhu

C. Istilah-istilah suhu Suhu bola kering suhu yang ditunjukan oleh termometer biasa. Suhu bola basah Suhu yg ditunjukan oleh termometer bolah basah dan bola kering, dimana bola dibalut dg sumbu sutera yang dibasahi air hasil penyulingan , saat termomater dialiri udara tidak menjadi jenuh dg uap air pd kecepatan 300 m/menit. Air yg ada pada kain basah akan menguap sesuai dengan kemampuan serap dari udara sekitar. Kesetimbangan suhu akhir yg tercapai disebut dg suhu bola basah, yg dinyatakan dalam derjat C.

Dari persamaan Carrier, suhu bola basah dinyatakan : Dimana: Pv = tekanan parsial uap air t = suhu bola kering t’ = suhu bola basah Ps’ = tekanan parsial uap air jenuh pada bola basah

3. Suhu titik embun jika udara lembab atau udara jenuh dg uap air didinginkan, tekanan uap air turun, demikian pula kemampuan untuk menyerap kandungan uap air akan berkurang. Akibatnya uap air akan mengembun, dan berbentuk tetes air. Suhu pada saat kandungan air didalam udara mulai mengembun disebut suhu titik embun.

4. Entalpi Udara Entalpi udara lembab, h adalah jumlah dari entalpi udara kering dan entalpi uap air. h = ha + Whv Dimana: ha = 0,24 t hv = t” + hfg” + 0,45 (t – t”) W = kelembaban spesifik t” = suhu titik embun hfg”= entalpi penguapan udara pada suhu titik embun, oC

D. Istilah-istilah Kelembaban Kelembaban spesifik (W) Perbandingan antara massa uap airdalam kilogram (mv) dengan massa udara kering (ma). Karena persamaan gas sempurna berlaku untuk udara kering maupun uap air tekanan rendah. Dg memakai persamaan gas sempurna diperoleh: Pv. v = mv. 47,1 T Pa.v = ma.29,27 T dengan pembagian diperoleh: Pa = Pb – Pv jadi :

2. Kelembaban absolut massa uap air (dalam kilogram) yg terkandung dalam satu meter kubik campuran udara-uap air pada tekanan tertentu. 3. Kelembaban Relatif rasio tekanan parsial aktual uap air yg ada di udara dengan tekanan jenuh uap air pada suhu bola kering udara. dengan persamaan gas sempurna: pv. v = mv.47,1.T ps. v = ms.47, 1.T jadi:

E. Proses kelembaban udara t1 w1 ha1 t2 w2 ha2 w1 –w2 Bayangkan sebuah ruang terisolasi berisi sejumlah air yg berfungsi sebagai pelembab udara, penghilang kelembaban udara, dan pengering. Jika berfungsi sebagai pelembab udara, air akan menguap dan jika berfungsi sebagai penghilang kelembaban udaraair akan mengembun.

Sebagian air akan menguap (untuk itu diperlukan air penambah w2 –w1) dan udara akan menjadi dingin. Suhu air t2 dg entalpi hf2. jika ada sejumlah kalor yg ditambahkan atau dikeluarkan , dg persamaan energi akan diperoleh: ha2 = ha1±Q + (W2 – W1) hf2 untuk proses adiabatik, dg tidak adanya kalor yg masuk atau yg keluar dari sistem (Q=0) terjadi perubahan panas di dalam sistem: ha2 = ha1 (W2 – W1) hf2

F. Diagram Psikrometrik Kurva jenuh: menunjukan hubungan antara suhu bola kering dbt dg tekanan jenuh ps Kurva kelembaban relatif Skala tekanan uap Garis entalpi konstan Garis suhu bola basah wbt Suhu titik embun Faktor kalor sensibel Garis volume konstan

Contoh soal Berdasarkan gambar berikut, untuk dbt 33 C, wbt 24 C. ambil tekanan barometer Pb = 760 mm Hg, hf’= 24,02 kcal/kg, dan hg” = 606,2 kcal/kg . Carilah beberapa keadaan udara jenuh (Pv, W, h, ɸ, perbandingan jenuh) Solusi: cari pv dan W cari h dg mencari terlebih dahulu ha= 0,248.t dan hv = hg” + 0,45 (t – t”) ɸ perbandingan jenuh μ = W/Ws Ws = (0,622.Ps)/ (Pb-Ps)

2. Diketahui data alat pengering sbb. Tentukan nilai yg belum diketahui. Gunakan psikrometrik chart Inlet plenum outlet dbt 20 C 45 C 35 C wbt 15 C 23 C RH W h SV