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
~,
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