PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

Presentasi berjudul: "PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA"— Transcript presentasi:

1 PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA
PINDAH PANAS (TPE 4231/2/W) – KP&BIO PENDAHULUAN RYN, NKM, DFA

2 PINDAH PANAS? Pindah panas adalah ilmu yang mempelajari transfer/perpindahan energi diantara benda yang disebabkan karena perbedaan temperatur Panas (hot)? Cold (dingin)? Kalor (heat)? Temperatur/suhu(temperature)?

3 BEDANYA DENGAN TERMODINAMIKA?
Termodinamika digunakan untuk memprediksi jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah sistem dari suatu kesetimbangan ke kesetimbangan lain Pindah panas digunakan untuk memprediksi seberapa cepat perubahan akan terjadi sejak sistem dalam kondisi tidak setimbang

4 TUJUAN PEMBELAJARAN Mengetahui dan memahami pengertian pindah panas, sebagai dasar pengetahuan teknik dibidang teknologi pertanian (TP), seperti mekanisme pindah panas konduksi, konveksi dan radiasi, pindah panas pada geometrik benda, benda kosong, benda pejal, konduksi kondisi mantap dan tak mantap, konveksi paksa, konveksi bebas. Dapat menentukan laju pindah panas pada material makanan dan non makanan 

5 BAGAIMANA PANAS BISA DI TRANSFER?
Konduksi? Konveksi? Radiasi?

6 BAGAIMANA PANAS BISA DI TRANSFER?
Konduksi? Konveksi? Radiasi?

7 MACAM2 MEKANISME PERPINDAHAN PANAS
Konduksi panas: Perpindahan panas tanpa disertai perpindahan materi (panas mengalir melalui material statis ) Konveksi panas: Perpindahan panas disertai perpindahan materi (panas mengalir melalui media yang bergerak atau terbawa oleh medium yang bergerak (fluida)) Radiasi panas: Perpindahan panas terpancar (panas berpindah melalui ruang dengan atau tanpa media)

8 KONDUKSI Dimana T = Temperatur pada suatu titik x = Ketebalan dinding
Laju pindah panas Dimana T = Temperatur pada suatu titik x = Ketebalan dinding A = Luas penampang melintang k = Konduktivitas Thermal (Btu/hr.ft.ºF) -dT/dx = Gradien temperatur

9 KONDUKTOR DAN ISOLATOR
Beberapa bahan menghantar panas lebih baik dari yang lain Bahan yang mentransfer panas secara bagus disebut konduktor (Logam) Bahan yang menghentikan perpindahan panas disebut Isolator (styrofoam, wool, fiberglass).

10 NILAI KONDUKTIVITAS TERMAL BEBERAPA MATERIAL
Metals Silver 410 W/m. °C 237 Btu/h.ft.°F Copper 385 W/m. °C 223 Btu/h.ft.°F Nonmetallic solids Diamond 2300 W/m. °C 1329 Btu/h.ft.°F Quartz 41.6 W/m. °C 24 Btu/h.ft.°F Sandstone 0.78 W/m. °C 0.45 Btu/h.ft.°F Liquids Ammonia 0.147 W/m. °C 0.085 Btu/h.ft.°F Water 0.556 W/m. °C 0.327 Btu/h.ft.°F Hydrogen 0.175 W/m. °C 0.101 Btu/h.ft.°F Air W/m. °C Btu/h.ft.°F Gases

11 Hubungan antara nilai konduktivitas termal dan temperatur untuk beberapa material
#Simulasi Konduksi 1 #Simulasi Konduksi 2 Konduktivitas termal bergantung pada temperatur

12 KONVEKSI Laju pindah panas Dimana h = Koefisien pindah panas konveksi

13 MACAM KONVEKSI PANAS Pindah panas konveksi paksa
Pindah panas konveksi alami

14 Koefisien pindah panas konveksi beberapa material
Konveksi bebas Vertical plate 0.3m high in air 4.5 W/m2. °C 0.79 Btu/h.ft2.°F Horizontal cylinder, 2-cm diameter, in air 6.5 W/m. °C 1.14Btu/h.ft.°F Konveksi paksa Airflow at 2m/s over 0.2-m square plate 12 W/m2. °C 2.1 Btu/h.ft2.°F 75 W/m. °C 13.2 Btu/h.ft.°F Air mendidih In a pool or container 2,500-35,000 W/m2. °C Btu/h.ft2.°F Kondensasi uap air Vertical surfaces 4,000-11,300W/m2. °C 700-2,000 Btu/h.ft2.°F

15 RADIASI Energi ditransfer dalam bentuk gelombang atau partikel
= konstanta Stefan-Boltzman ; 5,669 x 10-8 W/m2K4 A = luas permukaan, m2 T = suhu permukaaan, K  = Emisivitas Q = laju pindah panas radiasi

16 DIMENSI DAN SATUAN Aliran panas Q BTU/h W
Satuan Simbol British SI Aliran panas Q BTU/h W Fluks panas per luasan q BTU/h.ft2 W/m2 Konduktivitas termal k BTU/h.ft.ºF W/m2. ºC Temperature T ºF ºC Panjang L ft m

17 CONTOH APLIKASI PERPINDAHAN PANAS PADA ALSIN PERTANIAN

18 CONTOH APLIKASI PERPINDAHAN PANAS PADA ALSIN PERTANIAN

19 SILABUS Pendahuluan Konduksi mantap 1 dimensi
Konduksi mantap 1 dimensi benda komposit (2 x) Konduksi mantap 2 dimensi (2 x) Presentasi (Tugas Kelompok) UTS

20 PENILAIAN RYN : 20 % DFA/SRD : 20 % NKM : 40 % Praktikum : 20 %

21 REFERENSI Incropera, Fundamental of Heat and Mass Transfer 6th Ed, Wiley Kreith F et al., 1999, Mechanical Engineering Handbook; Chapter Heat and Mass Transfer, CRC Press LLC Holman JP, Heat Transfer, McGraw Hill Singh R.P, Heldman. Introduction to Food Engineering. Mc Graw Hill.