Disain dan Uji Penampilan Bak Pendingin Air untuk Menentukan Sifat Termofisik Bahan Pertanian

Dia m h k m untukau derzgan air i t u tan e t a n a ~ a &tun,
~,
dan b u a h h a h n .

p o h k u m , anggur

de-

.%mgg&nya &a

nikian iix mqjadi tanda w-b x m

vgRg

memikirkmnya.

(a?.An N a N

: 11)

Untuk


kedua orang tuaku

cinta,

kakak dan

serta Ica,
sayang

.

ter-

adik-adikku,

I f a n dan Iyang t e r -

s-e


DISAlN DAN UBl PERAMPILA114
BWK PENDINGIN AIR
BBNTUK BNIENENTUKAM SlFAB TERlVIOFlSBK BAOBAB PERBANIAN

OIeh
DADAN

KUSDIANA

F 24. 1410

1 9 9 1

FAKULTAS

TEKNOLOGI

PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

B O G O R

DADRN
Bak

F24.

KUSDIANA.

Pendingin

Bahan

Salah

D i s a i n dan

A i r Untuk Menentukan

Pertanian.


A b d u l l a h dan

1410.

D i bawah

U j i

Penampilan

Sifat

Termofisik

Dr.

Kamaruddin

bimbingan


I r . Mad Yamin.

satu s i f a t

thermofisik

bahan p e r t a n i a n

cukup p e n t i n g dalam p r o s e s p e n d i n g i n a n a d a l a h
t a s panas.

yang

difusivi-

D i f u s i v i t a s panas ( a ) a d a l a h s u a t u parameter

yang t e r g a n t u n g kepada z a t i t u s e n d i r i .
N i l a i d i f u s i v i t a s panas d a r i s u a t u bahan


pertanian

d a p a t d i g u n a k a n u n t u k menggambarkan d i s t r i b u s i perubahan
suhu

sepanjang

r a d i u s buah selama

proses

pendinginan

berlangsung.
T u j u a n p e n e l i t i a n i n i a d a l a h membuat bak
a i r u n t u k menentukan n i l a i a bahan-bahan

pendingin


b a g a i c o n t o h p e n g u j i a n d i a m b i l sample buah Melon
m i s

Melo

L ) yang h a s i l n y a kemudian

Se-

pertanian.

(Guru-

divalidasikan

dan

j u g a d i b a n d i n g k a n dengan h a s i l p e n e l i t i a n sebelumnya.
B e r d a s a r k a n h a s i l pengukuran d i k e t a h u i bahwa


untuk

m e n d i n g i n k a n s a t u buah melon h i n g g a suhu pusatnya mencapai

10% d i b u t u h k a n waktu r a t a - r a t a

sebesar

dengan suhu a i r p e n d i n g i n d i p e r t a h a n k a n

-

+ 1

180

menit

k o n s t a n pada


9

Oc.
Dari

nginan

hasil

dari

pengujian d i p e r o l e h

a l a t yang d i b u a t

dengan

kapasitas
suhu


pendi-

evaporator

7.2"~

dan suhu k o n d e n s a s i 4 2 . 6 O ~ a d a l a h 2.442

TR)

dan e f e k

COP

sebesar 6.01.

x

r e f r i g e r a s i 153.368


kJ/kg.K

kW

(0.7

dengan

nilai

Bak yang d i b u a t b e r u k u r a n 2 m x

1 m dengan j u m l a h a i r

1

m

1000 l i t e r .

Ada beberapa c a r d yang d a p a t digunakan u n t u k menentukan

nilai

d i f u s i v i t a s panas d a r i s u a t u

bentuk

tertentu.

Untuk buah b e r b e n t u k

buah

bulat,

dengan

salah satu

c a r a yang p a l i n g mudah dan c e p a t a d a l a h pemecahan

nume-

r i k perasamaan F o u r i e r a t a u d i s i n q k a t denqan Hetoda
merik

S e l a i n i t u metoda i n i

( F i n i t e Difference).

memerlukan

Nutidak

k o n d i s i b a t a s t e r t e n t u s e h i n g g a suhu

medium

b i s a berubah.
Dalam t u l i s a n
t a s panas
ket

i n i d i d a p a t k a n bahwa n i l a i

( a ) u n t u k buah Melon (Cururnis M e l o L ) Sky Roc-

yang d i t e n t u k a n dengan mengqunakan

adalah

0.112

n i l a i rata-rata

0.370

cm 2 / m e n i t .

Metoda

Nilai

d a r i 9 k a l i pengukuran

i n i

lumnya
lebih

merupakan

b e s a r 16.7

persen,

hasilnya

meskipun d e m i k i a n

pada percobaan i n i m a s i h dalam

air

sama.

d i b a n d i n g k a n dengan a h a s i l p e n e l i t i a n

o l e h Umar s o o t i n g t a h u n 1987,

diperoleh

Numerik

dengan suhu

dan b e r a t s e r t a d i m e n s i melon yang r e l a t i f
Jika

difusivi-

sebe-

ternyata

hasil
selang

yang
hasil

d a r i p e n e l i t i a n sebelumnya.
J i k a d i l i h a t d a r i k e t e p a t a n pendugaan suhunya,

ha-

s i l d a r i p e n e l i t i a n i n i m e n g h a s i l k a n k e t e p a t a n yang

re-

latif

sama yaitu 9 8 . 0 6 % .

Paoa

penelltian

sebelumnya

nilai ketepatan pendugaan suhunia adalah 97.28 %
Dari
percayaan

.

hasil pengujian statlstik dengan tingkat

10 % menunjukkan bahwa suhu

yang

ke-

didapatkan

dari pendugaan dengan menggunakan a rata-rata tidak berbeda nyata.

Atau dengan kata lain nilai a yang

didapat

cukup baik untuk menduga penut-unan suhu melon pada

pro-

s e s pra pendinginan ( p r e c o o l i n g ) .
Pemakaian metoda Numerik sebaiknya menggunakan data
dari

suhu dugaan dari kurvanya agar

penurunan

suhunya

lebih teratur sehingga nila a yang didapat mempunyai va-

.

riasi yang kecil (seragam)

RIWfiYAT HIDUP
Penulls

dilahirkan

di Sumedang

pada

tanggal

29

Desember 1968 dari pasangan Bapak Ayo Taryo dan Ibu D o h ,
merupakan anak ke tiga dari enam bersaudara.
Selanjutnya

penulis

dibesarkan

dan

mendapatkan

pendidikan formal sejak Sekolah Dasar sampai dengan

SMA

di tempat yang sama, yaitu SDN Sukatali, SMPN I Situraja
dan SMAN Situraja, Sumedang.
tahun 1987, Penulis diterima di

IPB

melalui

jalur Sipenmaru dan pada tahun 1988 diterima di

jurusan

Pada

Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian,

DISAIN DAN UJI FENAMPILAN
BAK PENDINGIN AIR
UNTUK

MENENTUKAN SIFAT TERMOFISIE FAHAN FERTANIAN

SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u syarat untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan M E K A N I S A S I

PERTANIAN

F a k u l t a s Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh
DADAN KUSDIANA
F24 1410

1 9 9 1

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT FERTANIAN FOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAEULTAS TEYNOLOGI FERTANIAN
DISAIN DAN UJI FENAMFILAN
R A E P E N D I N G I N AIR
UNTUE MENENTUKAN

SIFAT TERMDFISIE BAHAN FERTANIAN

SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r
S A R J A N A TEKNOLOGI PERTANIAN

p a d a J u r u s a n HEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

Oleh
DADAN RUSDIANA

FZ4 1410
Lahir Tanggal

:

29 D e s e m b e r 1968 d i Sumedang

\6 P
mbnr &YQI

Tanggal Lulus :

-Dosen P e m b i m b i n g I 1

/
J

H

Kamaruddin A b d u l l a h
Dosen Pembirnbing I

K A T A PENGANTaR

B l s m i ll a h i r r a h m a n n i r r a c h i m

Puji

dan s y u k u r

k e h a d l i r a t A l l a h SWT

m e m b e r i k a n p e t u n j u k d a n rahmat-Nya

yang

teiah

sehingga t u l i s a n

in1

dapat saya s e l e s a i k a n .
Seiesainya s k r i p s i

i n i tidak

dorongan d a r i b e r b a g a i p i h a k .
saya

ingin

menyampaikan

b e s a r n y a kepada

l e p a s d a r i b a n t u a n dan

U n t u k semua k e b a i k a n i t u ?

terima

kasih

yang

sebesar-

:

I. Kedua o r a n g t u a s e r t a k a k a k dan a d i k - a d i k k u

tercinta

a t a s doa dan semangat y a n g s e l a l u d i b e r i k a n .

2.

Bapak

Dr.

H.

Kamaruddin A b d u l l a h s e l a k u

dosen

pem-

b i m b i n g y a n g t e l a h b e g i t u s a b a r membimbing s a y a .

3.

Bapak. I r . M.

4.

JICA-IPB

5.

Rapak

Yamin a t a s b i m b i n g a n dan k e b a i k a n n y a .

a t a s b a n t u a n d a n a pada p e n e l i t i a n

ini.

I r . S u r o s o s e l a k u dosen p e n g u j i .

6 . Ternan-teman

a n g g o t a RBF/PBS dan a n g g o t a l a b .

EEP a t a s

b a n t u a n d a n masukannya.

6. Semua

pihak

yang

t e l a h membantu

dan

tidak

dapat

disebutkan satu persatu d i s i n i .
Akhirnya
karena

kekurangan-kekurangan

keterbatasan

bermanfaat

Bogor,

saya.

Semoga

yang

ada

tulisan

i n i

adalah
dapat

khususnya b a g i b i d a n g k e t e k n i k a n p e r t a n i a n .

Desember 1991

Penu 1 is

HAL.AMAN

.................................
...................................

Kata Pengantar
Daftar Tabel

..................................
Daftar Lampiran ................................
Nomenklatur ....................................
Daftar Gambar

ili
vi
vil
viii
ix

I. PENDAHULUAN

...........................
...................................

A. Latar Belakaog

1

B. Tujuan

3

11. TINJAUAN PUISTAKA

....................

4

........

6

k.

Sekilas Tentang Melon

8.

S i f a t Thermofisik Bahan Pertanian

C. Penelitian-penelitian Sebelumnya Mengenai
Difusivitas Panas

........................

8

..

17

..............

19

!

1 1 1 . METODOLOGI PENELITIAN

A. Penentuan Nilai a Dengan Netoda Numerik

B. Penentuan Ketepatan Nilai

a

IV. BAHAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN

....................................
Alat .....................................
Waktu dan Tampat Penelitian ..............
Prosedur Penelitlan ......................

A. Bahan

21

B.

22

C.

D.

22
23

V. HASIL DAN PENBAHASAN

A. Penampilan Bak pendingin

.................

26

Dia m h k m untukau derzgan air i t u tan e t a n a ~ a &tun,
~,
dan b u a h h a h n .

p o h k u m , anggur

de-

.%mgg&nya &a

nikian iix mqjadi tanda w-b x m

vgRg

memikirkmnya.

(a?.An N a N

: 11)

Untuk

kedua orang tuaku

cinta,

kakak dan

serta Ica,
sayang

.

ter-

adik-adikku,

I f a n dan Iyang t e r -

s-e

DISAlN DAN UBl PERAMPILA114
BWK PENDINGIN AIR
BBNTUK BNIENENTUKAM SlFAB TERlVIOFlSBK BAOBAB PERBANIAN

OIeh
DADAN

KUSDIANA

F 24. 1410

1 9 9 1

FAKULTAS

TEKNOLOGI

PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R

DADRN
Bak

F24.

KUSDIANA.

Pendingin

Bahan

Salah

D i s a i n dan

A i r Untuk Menentukan

Pertanian.

A b d u l l a h dan

1410.

D i bawah

U j i

Penampilan

Sifat

Termofisik

Dr.

Kamaruddin

bimbingan

I r . Mad Yamin.

satu s i f a t

thermofisik

bahan p e r t a n i a n

cukup p e n t i n g dalam p r o s e s p e n d i n g i n a n a d a l a h
t a s panas.

yang

difusivi-

D i f u s i v i t a s panas ( a ) a d a l a h s u a t u parameter

yang t e r g a n t u n g kepada z a t i t u s e n d i r i .
N i l a i d i f u s i v i t a s panas d a r i s u a t u bahan

pertanian

d a p a t d i g u n a k a n u n t u k menggambarkan d i s t r i b u s i perubahan
suhu

sepanjang

r a d i u s buah selama

proses

pendinginan

berlangsung.
T u j u a n p e n e l i t i a n i n i a d a l a h membuat bak
a i r u n t u k menentukan n i l a i a bahan-bahan

pendingin

b a g a i c o n t o h p e n g u j i a n d i a m b i l sample buah Melon
m i s

Melo

L ) yang h a s i l n y a kemudian

Se-

pertanian.

(Guru-

divalidasikan

dan

j u g a d i b a n d i n g k a n dengan h a s i l p e n e l i t i a n sebelumnya.
B e r d a s a r k a n h a s i l pengukuran d i k e t a h u i bahwa

untuk

m e n d i n g i n k a n s a t u buah melon h i n g g a suhu pusatnya mencapai

10% d i b u t u h k a n waktu r a t a - r a t a

sebesar

dengan suhu a i r p e n d i n g i n d i p e r t a h a n k a n

-

+ 1

180

menit

k o n s t a n pada

9

Oc.
Dari

nginan

hasil

dari

pengujian d i p e r o l e h

a l a t yang d i b u a t

dengan

kapasitas
suhu

pendi-

evaporator

7.2"~

dan suhu k o n d e n s a s i 4 2 . 6 O ~ a d a l a h 2.442

TR)

dan e f e k

COP

sebesar 6.01.

x

r e f r i g e r a s i 153.368

kJ/kg.K

kW

(0.7

dengan

nilai

Bak yang d i b u a t b e r u k u r a n 2 m x

1 m dengan j u m l a h a i r

1

m

1000 l i t e r .

Ada beberapa c a r d yang d a p a t digunakan u n t u k menentukan

nilai

d i f u s i v i t a s panas d a r i s u a t u

bentuk

tertentu.

Untuk buah b e r b e n t u k

buah

bulat,

dengan

salah satu

c a r a yang p a l i n g mudah dan c e p a t a d a l a h pemecahan

nume-

r i k perasamaan F o u r i e r a t a u d i s i n q k a t denqan Hetoda
merik

S e l a i n i t u metoda i n i

( F i n i t e Difference).

memerlukan

Nutidak

k o n d i s i b a t a s t e r t e n t u s e h i n g g a suhu

medium

b i s a berubah.
Dalam t u l i s a n
t a s panas
ket

i n i d i d a p a t k a n bahwa n i l a i

( a ) u n t u k buah Melon (Cururnis M e l o L ) Sky Roc-

yang d i t e n t u k a n dengan mengqunakan

adalah

0.112

n i l a i rata-rata

0.370

cm 2 / m e n i t .

Metoda

Nilai

d a r i 9 k a l i pengukuran

i n i

lumnya
lebih

merupakan

b e s a r 16.7

persen,

hasilnya

meskipun d e m i k i a n

pada percobaan i n i m a s i h dalam

air

sama.

d i b a n d i n g k a n dengan a h a s i l p e n e l i t i a n

o l e h Umar s o o t i n g t a h u n 1987,

diperoleh

Numerik

dengan suhu

dan b e r a t s e r t a d i m e n s i melon yang r e l a t i f
Jika

difusivi-

sebe-

ternyata

hasil
selang

yang
hasil

d a r i p e n e l i t i a n sebelumnya.
J i k a d i l i h a t d a r i k e t e p a t a n pendugaan suhunya,

ha-

s i l d a r i p e n e l i t i a n i n i m e n g h a s i l k a n k e t e p a t a n yang

re-

latif

sama yaitu 9 8 . 0 6 % .

Paoa

penelltian

sebelumnya

nilai ketepatan pendugaan suhunia adalah 97.28 %
Dari
percayaan

.

hasil pengujian statlstik dengan tingkat

10 % menunjukkan bahwa suhu

yang

ke-

didapatkan

dari pendugaan dengan menggunakan a rata-rata tidak berbeda nyata.

Atau dengan kata lain nilai a yang

didapat

cukup baik untuk menduga penut-unan suhu melon pada

pro-

s e s pra pendinginan ( p r e c o o l i n g ) .
Pemakaian metoda Numerik sebaiknya menggunakan data
dari

suhu dugaan dari kurvanya agar

penurunan

suhunya

lebih teratur sehingga nila a yang didapat mempunyai va-

.

riasi yang kecil (seragam)

RIWfiYAT HIDUP
Penulls

dilahirkan

di Sumedang

pada

tanggal

29

Desember 1968 dari pasangan Bapak Ayo Taryo dan Ibu D o h ,
merupakan anak ke tiga dari enam bersaudara.
Selanjutnya

penulis

dibesarkan

dan

mendapatkan

pendidikan formal sejak Sekolah Dasar sampai dengan

SMA

di tempat yang sama, yaitu SDN Sukatali, SMPN I Situraja
dan SMAN Situraja, Sumedang.
tahun 1987, Penulis diterima di

IPB

melalui

jalur Sipenmaru dan pada tahun 1988 diterima di

jurusan

Pada

Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian,

DISAIN DAN UJI FENAMPILAN
BAK PENDINGIN AIR
UNTUK

MENENTUKAN SIFAT TERMOFISIE FAHAN FERTANIAN

SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u syarat untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan M E K A N I S A S I

PERTANIAN

F a k u l t a s Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh
DADAN KUSDIANA
F24 1410

1 9 9 1

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT FERTANIAN FOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAEULTAS TEYNOLOGI FERTANIAN
DISAIN DAN UJI FENAMFILAN
R A E P E N D I N G I N AIR
UNTUE MENENTUKAN

SIFAT TERMDFISIE BAHAN FERTANIAN

SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r
S A R J A N A TEKNOLOGI PERTANIAN

p a d a J u r u s a n HEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

Oleh
DADAN RUSDIANA

FZ4 1410
Lahir Tanggal

:

29 D e s e m b e r 1968 d i Sumedang

\6 P
mbnr &YQI

Tanggal Lulus :

-Dosen P e m b i m b i n g I 1

/
J

H

Kamaruddin A b d u l l a h
Dosen Pembirnbing I

K A T A PENGANTaR

B l s m i ll a h i r r a h m a n n i r r a c h i m

Puji

dan s y u k u r

k e h a d l i r a t A l l a h SWT

m e m b e r i k a n p e t u n j u k d a n rahmat-Nya

yang

teiah

sehingga t u l i s a n

in1

dapat saya s e l e s a i k a n .
Seiesainya s k r i p s i

i n i tidak

dorongan d a r i b e r b a g a i p i h a k .
saya

ingin

menyampaikan

b e s a r n y a kepada

l e p a s d a r i b a n t u a n dan

U n t u k semua k e b a i k a n i t u ?

terima

kasih

yang

sebesar-

:

I. Kedua o r a n g t u a s e r t a k a k a k dan a d i k - a d i k k u

tercinta

a t a s doa dan semangat y a n g s e l a l u d i b e r i k a n .

2.

Bapak

Dr.

H.

Kamaruddin A b d u l l a h s e l a k u

dosen

pem-

b i m b i n g y a n g t e l a h b e g i t u s a b a r membimbing s a y a .

3.

Bapak. I r . M.

4.

JICA-IPB

5.

Rapak

Yamin a t a s b i m b i n g a n dan k e b a i k a n n y a .

a t a s b a n t u a n d a n a pada p e n e l i t i a n

ini.

I r . S u r o s o s e l a k u dosen p e n g u j i .

6 . Ternan-teman

a n g g o t a RBF/PBS dan a n g g o t a l a b .

EEP a t a s

b a n t u a n d a n masukannya.

6. Semua

pihak

yang

t e l a h membantu

dan

tidak

dapat

disebutkan satu persatu d i s i n i .
Akhirnya
karena

kekurangan-kekurangan

keterbatasan

bermanfaat

Bogor,

saya.

Semoga

yang

ada

tulisan

i n i

adalah
dapat

khususnya b a g i b i d a n g k e t e k n i k a n p e r t a n i a n .

Desember 1991

Penu 1 is

HAL.AMAN

.................................
...................................

Kata Pengantar
Daftar Tabel

..................................
Daftar Lampiran ................................
Nomenklatur ....................................
Daftar Gambar

ili
vi
vil
viii
ix

I. PENDAHULUAN

...........................
...................................

A. Latar Belakaog

1

B. Tujuan

3

11. TINJAUAN PUISTAKA

....................

4

........

6

k.

Sekilas Tentang Melon

8.

S i f a t Thermofisik Bahan Pertanian

C. Penelitian-penelitian Sebelumnya Mengenai
Difusivitas Panas

........................

8

..

17

..............

19

!

1 1 1 . METODOLOGI PENELITIAN

A. Penentuan Nilai a Dengan Netoda Numerik

B. Penentuan Ketepatan Nilai

a

IV. BAHAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN

....................................
Alat .....................................
Waktu dan Tampat Penelitian ..............
Prosedur Penelitlan ......................

A. Bahan

21

B.

22

C.

D.

22
23

V. HASIL DAN PENBAHASAN

A. Penampilan Bak pendingin

.................

26