q
serap kaca
= q
sk
= q
radiasi kaca
+ q
konveksi kaca
q
sk
=
amb kaca
kaca kaca
amb kaca
kaca
T T
A h
T T
A
. .
. .
.
4 4
268,52 = 0,06.5,67 x 10
-8
Wm
2
.K
4
.1,22 x 1,04m
2
.T
kaca 4
-300
4
K+ 0,26
Wm
2
.K
4
.1,22 x 1,04m
2
.T
kaca
– 300K = 0,4316 x 10
-8
T
kaca 4
– 300
4
K + 0,32988 T
kaca
– 300K 268,52
= 0,4316 x 10
-8
T
kaca
– 34,9633 + 0,3298 T
kaca
– 98,9664 268,52 + 34,9633 + 98,9664 = 0,4316 x 10
-8
T
kaca 4
+ 0,32988 T
kaca
402,4497 = 0,4316 x 10
-8
T
kaca 4
+ 0,3298 T
kaca
T
kaca
= 323,25 K = 50,25 C
T
kaca
= 50 C
4.2. Perpindahan Kalor pada Bak Penampung Wadah
Luas bak penampung air adalah 1 m
2
, dengan panjang bak 1 m dan lebar 1 m. Untuk pembiasannya panas qbak yang terdapat pada ruang distilasi saat akan
menuju air kotor yang terdapat pada bak penampungan yang besarnya 4793,11W = 47,9311 Wm
2
, sehingga terjadi suatu perpindahan kalor heat transfer secara radiasi dan konveksi menuju air. Maka didapatkan suhu air saat terjadi produksi
air T
a
adalah Perhitungan suhu air saat terjadi produksi air :
: Emisivitas = 0,06
h
: Koefesien konveksi air = 0,659 Wm
2
.K : Konstanta Stefan – Boltzman = 5,67 x 10
-8
Wm
2
.K
4
q
serap air
= q
sa
= q
radiasi air
+ q
konveksi air
kaca air
air air
kaca air
air sa
T T
A h
T T
A q
. 4
4
. .
. .
4793,11 =0,06 x 5,67 x 10
-8
x 1 x T
air 4
– 323
4
+ 0,659 x 1x T
air
– 323 4793,11 = 3,042 x 10
-9
T
air 4
– 37,0292 + 0,659 T
air
– 212,857 5042,996206 = 3,402 x 10
-9
T
air 4
+ 0,659 T
air
T
air
= 322,128 K T
air
= 49 C
Universitas Sumtarera Utara
4.3. Hasil Pengujian dan Perhitungan Data Pengujian
Pengujian sistem distilasi telah selesai dilakukan dengan tanggal pengujian dari hari Kamis pukul 20:00 Wib – hari Jumat pukul 20:00 Wib, tangga 10 April
2008 – 11 April 2008 yang dilaksanakan di rimah Ibu Norma Pardede di Jln. Karya No.9 Sei Agul. Dan hasil pengujian diambil pada hari Jumat, tanggal 11
April 2008.
4.3.1. Perhitungan Konveksi
Untuk menghitung kalor konveksi q
konv
diambil data secara acak dari pengambilan data yang dilakukan beberapa hari Perhitungan konveksi seluruhnya
dapat dilihat pada Tabel 4.2. Perbandingan konveksi yang diperoleh dari pengambilan data pada tanggal
11 April 2008, antara data pukul 11 :10 Wib dengan data pukul 12 :00 Wib. Data hari Jumat, tanggal 11 April 2008. Pukul 11.10 Wib sebagai berikut :
T
permukaan air
T
4
= 53 C
T
dasar air
T
3
= 40 C
T
ruang distilasi
T
2
= 50 C
G
R
= 4500 Wm
2
L Panjang distilasi = 1 m A
= 1 m
2
Setelah di Interpolasi Maka didapat : Pr Pranftl Number = 0,70294
v = 18,022 x 10
6
m
2
s K
= 0,0280 Wm
2
. C
C = 0,27
Dari data tersebut dapat dicari q
konv
2 3
2 4
. v
L T
T g
G
r
; dimana = 1T
3
jadi = 1 50 = 0,02
G
r
=
7 2
5 3
10 22
, 181
10 8022
, 1
1 50
53 02
, 81
, 9
x x
x x
Nu = C G
r
x Pr
14
Nu = 0,27 181,22 x 10
7
x 0,70294
0,25
= 51,008 x 10
-8
Universitas Sumtarera Utara
2 9
2 8
10 428
, 1
1 0280
, 10
008 ,
51 m
W x
m W
x x
L Nuxk
h
q
kon
= h.A T
q
kon
= 1,428 x 10
-9
Wm
2
x 1x 3 = 4,284 x 10
-9
Wm
2
4.3.2. Perhitungan Konduksi
Untuk menghitung kalor induksi diambil data dari hari Jumat, tanggal 11 April pada pukul 11:10 Wib.
Datanya adalah : T
5
Temperatur dinding distilasi = 42 C
T
6
Temperatur luar dinding = 39
C k
= 0,0279834 Wm.K Yang harus dikerjakan dahulu adalah menghitung faktor bentuk dari alat
distilasi yaitu menjumlahkan faktor-faktor bentuk dinding, tepi dan sudut dinding. Ruang distilasi ini memiliki 2 bentuk yaitu dinding persegi dan dinding segi tiga.
Faktor bentuk dinding persegi :
Dinding :
m x
L A
S 150
002 ,
1 3
,
Tepi : S = 0,54.D = 0,54 x 0,3 = 0,162 m
Sudut : S= 0,15.L = 0,15 x 0,002 = 0,0003m
S persegi : Sp = 150 + 0,162 + 0,0003 = 150,1623 m
Faktor bentuk dinding Segi Tiga :
Dinding :
m x
x L
xAxt L
A S
175 002
, 7
, 1
5 ,
2 1
Tepi : S = 0,54.D = 0,54 x 0,7 = 0,378 m
Sudut : S = 0,15.L = 0,15 x 0,002 = 0,0003m
S segitiga : S
st
= 175 x 0,0003 x 2 = 350 m S total adalah = S
tot
= 150,1623 m + 350 m = 500,1623 m Maka konduksinya :
q = k.S. T
q = 0,0279834 x 500,1623 x 3 = 41,9987 Wm.
C Perhitungan Konduksi keseluruhannya dapat dilihat pada Tabel 4.3
Universitas Sumtarera Utara
4.3.3. Perhitungan Penguapan
Untuk panas yang dipindahkan ketutup oleh penguapan dengan menggunakan data pada hari jumat pukul 11:10, tanggal 23 April 2008 lihat
Tabel 4.4. Untuk P
W
dan P
C
lihat pada Tabel uap pada Lampiran.
Dimana : T4
T
W
: 53 C P
W
= 14376 Nm
2
T1 T
C
: 46 C P
C
= 10090 Nm
2
Dengan Pers 2.14, maka di dapat : q
uap
=
C
W C
W Konv
T T
P P
x xq
x
3
10 27
, 16
=
46 53
10090 14376
282 ,
4 10
27 ,
16
3
x x
x =
42,67445991 Wm
2
Dan laju distilasi Kecepatan perpindahan massa penguapan dapat ditentukan dengan persamaan 2.15.
fg uap
uap
h q
m
, dimana karena h
fg
dalam kJkg maka q
uap
= 42,67445991 Wm
2
dirubah menjadi = 0,04267445991 kWm
2
sehingga :
kg kJ
m jam
kJ x
m
uap
2308 .
3600 1
0426744599 ,
2
= 0,066563282 literjam.m
2
, lihat Tabel 4.4
Universitas Sumtarera Utara
4.3.4. Perhitungan Efisiensi
Dengan menggunakan data pada hari jumat pukul 11:10 Wib, tanggal 11 April 2008, maka dengan persamaan 2.16 didapat :
Efisiensi ; 100
x G
q
T uap
100 06
, 4088
1 42,6744599
x
= 1,0438
Dimana G
T
adalah radiasi yang diterima distilator.
4.3.5. Perhitungan Radiasi
Radiasi pada pengujian ini tidak dihitung karena radiasi yang diterima oleh permukaan bumi dianggap konstan yaitu 4500 Wm
2
sumber : tabel 2.1
4.3.6 Perhitungan Debit Air
Debit air maksimal yang dihasilkan perhari adalah 540 ml pada pengambilan data hari Jumat , tanggal 11 April 2008. Rata-rata air yang
dihasilkan perjam adalah 0.022 literjam.
4.4. Analisa data hasil pengujian, Tabel dan Grafik
