Besarnya Energi Yang Digunakan

71

4.4. Menghitung Energi Yang Digunakan dan Energi Yang Terbuang

Untuk mengetahui besar energi yang digunakan dalam proses elektrolisis adalah perkalian antara voltase, kuat arus dan waktu elektrolisis. Namun dalam penelitian ini kuat arus divariasikan untuk mengetahui besar pengaruh kuat arus terhadap produksi H 2 dan O 2 sedangkan untuk voltasenya tetap. Sehingga didalam setiap pengujian waktu produktifitas gas H 2 berbeda serta energi yang digunakan berbeda-beda, besarnya jumlah energi yang digunakan pada proses elektrolisa ,jumlah energi yang terbuang dan persentase energi yang hilang dapat digunakan persamaan berikut. E = V x I x t ΔT = T f -T S H Lost = ΔT -V f Lost = ��� � x 100 Dimana : E = Energi yang digunakan dalam mesin drycell Watt-hours. V = Tegangan yang digunakan mesin drycell Volt. I = Kuat arus yang digunakan mesin drycell Ampere. t = Waktu yang dibutuhkan untuk proses elektrolisis hours. ΔT = Perubahan Temperatur C. T f = Tempertur Akhir C. T S = Temperatur Awal C. V f = Volume air cm 3 . H Lost = Energi Terbuang kalori. Lost = Persentase energi yang terbuang.

4.4.1. Besarnya Energi Yang Digunakan

Pengujian pengaruh ketebalan gasket terhadap produktifitas gas hidrogen membutuhkan energi untuk mengelektrolisis air. Perhitungan energi akan dibagi menjadi beberapa bagian, karena tebal gasket berpengaruh terhadap waktu produksi, laju produksi dan suhu. Sehingga dapat dihitung. Universitas Sumatera Utara 72 1. Pengujian dengan KOH 4 Dengan tebal gasket 1,5 dan kuat arus 20A, 22A, 24A, 26A, serta voltase 50 V dan waktu produksi 80, 77, 75, 72 detik, energi dapat diperoleh, E=V.I.t = 50 x 20 x 803600 = 22,22 wh Pada hasil pengujian tebal gasket 1,5 pada arus 20 A diperoleh suhu akhir 41,71 Celsius sehingga diperoleh, ΔT = T f -T S = 41,71 o C – 25 o C = 16,7 o C sehingga, H Lost = ΔT -V f = 16,7 o C – 1500 cm 3 = -1483,29 kalori tanda minus merupakan energi terbuang, dan persentasenya, Lost = ��� � x 100 = , , x 100 = 0,07761. Begitu juga untuk perhitungan pada kuat arus selanjutnya dan tebal gasketnya, atau dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4.25. Energi yang digunakan, Energi yang hilang dan persentase energi yang terbuang Tebal Gasket mm Kuat Arus A Waktu Produksi detik Suhu C Energi Wh ΔT C H Lost kalori Persentase H lost 20 80 41,71 22,22222 16,71 -1483,29 -0,077614 1,5 22 77 42,78 23,52778 17,78 -1482,22 -0,073254 24 75 43,19 25 18,19 -1481,81 -0,068921 26 72 43,84 26 18,84 -1481,16 -0,066242 20 94 40,96 26,11111 15,96 -1484,04 -0,066088 3 22 91 41,89 27,80556 16,89 -1483,11 -0,062022 24 89 42,88 29,66667 17,88 -1482,12 -0,058092 26 87 43,38 31,41667 18,38 -1481,62 -0,054838 20 115 39,72 31,94444 14,72 -1485,28 -0,054065 4,5 22 112 39,92 34,22222 14,92 -1485,08 -0,05046 24 109 40,18 36,33333 15,18 -1484,82 -0,047519 26 107 40,27 38,63889 15,27 -1484,73 -0,044681 20 132 38,97 36,66667 13,97 -1486,03 -0,047126 6 22 130 39,07 39,72222 14,07 -1485,93 -0,043498 24 127 39,16 42,33333 14,16 -1485,84 -0,040812 26 125 39,26 45,13889 14,26 -1485,74 -0,038273 NB: Tanda minus - menunjukkan energi yang terbuang Universitas Sumatera Utara 73 Dari hasil perhitungan energi, dapat dilihat bahwa semakin tinggi kuat arus dan semakin tebal gasket, maka energi yang digunakan semakin tinggi. Grafik data hasil percobaan antara energi dan kuat arus dengan KOH 4 mengalami peningkatan yang hampir sama dan dapat dilihat pada gambar 4.13. Gambar 4.13. Grafik Energi yang digunakan Vs Kuat Arus Pada KOH 4 2. Pengujian dengan KOH 4,33 Dengan tebal gasket 1,5 dan kuat arus 20A, 22A, 24A, 26A, serta voltase 50 V dan waktu produksi 78, 77, 74, 71 detik, energi dapat diperoleh, E=V.I.t = 50 x 20 x 783600 = 21,66 wh Pada hasil pengujian tebal gasket 1,5 pada arus 20 A diperoleh suhu akhir 42,12 Celsius sehingga diperoleh, ΔT = T f -T S = 42,12 o C – 25 o C = 17,12 o C sehingga, H Lost = ΔT -V f = 17,12 o C – 1500 cm 3 = -1482,88 kalori tanda minus merupakan energi terbuang, dan persentasenya, Lost = ��� � x 100 = , , x 100 = 0,07958. Begitu juga untuk perhitungan pada kuat arus selanjutnya dan tebal gasketnya, atau dapat dilihat pada tabel berikut : 20 30 40 50 20 22 24 26 E nerg i Ya ng dig un a k a n w h Kuat Arus A Energi vs Kuat Arus 1.5 3 4.5 6 Universitas Sumatera Utara 74 Tabel 4.26. Energi yang digunakan, Energi yang hilang dan persentase energi yang terbuang. Tebal Gasket mm Kuat Arus A Waktu Produksi detik Suhu C Energi Wh ΔT C H Lost kalori Persentase H lost 20 78 42,12 21,66667 17,12 -1482,88 -0,07958 1,5 22 77 43,05 23,52778 18,05 -1481,95 -0,07324 24 74 43,57 24,66667 18,57 -1481,43 -0,06983 26 71 44,08 25,63889 19,08 -1480,92 -0,06716 20 90 41,14 25 16,14 -1483,86 -0,06902 3 22 88 41,93 26,88889 16,93 -1483,07 -0,06413 24 87 42,94 29 17,94 -1482,06 -0,05943 26 85 43,4 30,69444 18,4 -1481,6 -0,05613 20 113 39,83 31,38889 14,83 -1485,17 -0,05502 4,5 22 110 40,07 33,61111 15,07 -1484,93 -0,05137 24 107 40,23 35,66667 15,23 -1484,77 -0,04841 26 105 40,37 37,91667 15,37 -1484,63 -0,04553 20 130 38,98 36,11111 13,98 -1486,02 -0,04785 6 22 128 39,18 39,11111 14,18 -1485,82 -0,04417 24 125 39,23 41,66667 14,23 -1485,77 -0,04146 26 123 39,37 44,41667 14,37 -1485,63 -0,03889 NB: Tanda minus - menunjukkan energi yang terbuang Dari hasil perhitungan energi, dapat dilihat bahwa semakin tinggi kuat arus dan semakin tebal gasket, maka energi yang digunakan semakin tinggi. Grafik data hasil percobaan antara energi dan kuat arus dengan KOH 4,33 mengalami peningkatan yang hampir sama dan penambahan KOH mempengaruhi jumlah energi yang digunakan dan dapat dilihat pada gambar 4.14. Universitas Sumatera Utara 75 Gambar 4.14. Grafik Energi yang digunakan Vs Kuat Arus Pada KOH 4,33 3. Pengujian dengan KOH 4,66 Dengan tebal gasket 1,5 dan kuat arus 20A, 22A, 24A, 26A, serta voltase 50 V dan waktu produksi 75, 73, 70, 68 detik, energi dapat diperoleh, E=V.I.t = 50 x 20 x 753600 = 20,83 wh Pada hasil pengujian tebal gasket 1,5 pada arus 20 A diperoleh suhu akhir 42,28 Celsius sehingga diperoleh, ΔT = T f -T S = 42,28 o C – 25 o C = 17,28 o C sehingga, H Lost = ΔT -V f = 17,28 o C – 1500 cm 3 = -1482,72 kalori tanda minus merupakan energi terbuang, dan persentasenya, Lost = ��� � x 100 = , , x 100 = 0,0827. Begitu juga untuk perhitungan pada kuat arus selanjutnya dan tebal gasketnya, atau dapat dilihat pada tabel berikut : 10 20 30 40 50 20 22 24 26 E nerg i Ya ng Dig un a k a n w h Kuat Arus A Energi Vs Kuat arus Gaket 1,5 Gasket 3 Gasket 4,5 Gasket 6 Universitas Sumatera Utara 76 Tabel 4.27. Energi yang digunakan, Energi yang hilang dan persentase energi yang terbuang. Tebal Gasket mm Kuat Arus A Waktu Produksi detik Suhu C Energi Wh ΔT C H Lost kalori persentase H lost 20 75 42,28 20,83333 17,28 -1482,72 -0,082756 1,5 22 73 43,21 22,30556 18,21 -1481,79 -0,077246 24 70 43,92 23,33333 18,92 -1481,08 -0,073808 26 68 44,42 24,55556 19,42 -1480,58 -0,070111 20 87 41,19 24,16667 16,19 -1483,81 -0,071394 3 22 84 41,97 25,66667 16,97 -1483,03 -0,067186 24 82 42,98 27,33333 17,98 -1482,02 -0,063047 26 80 43,48 28,88889 18,48 -1481,52 -0,059632 20 109 39,95 30,27778 14,95 -1485,05 -0,057032 4,5 22 107 40,17 32,69444 15,17 -1484,83 -0,052809 24 104 40,31 34,66667 15,31 -1484,69 -0,0498 26 102 40,48 36,83333 15,48 -1484,52 -0,046865 20 127 39,02 35,27778 14,02 -1485,98 -0,048979 6 22 125 39,23 38,19444 14,23 -1485,77 -0,045233 24 122 39,37 40,66667 14,37 -1485,63 -0,042479 26 118 39,41 42,61111 14,41 -1485,59 -0,040539 NB: Tanda minus - menunjukkan energi yang terbuang Dari hasil perhitungan energi, dapat dilihat bahwa semakin tinggi kuat arus dan semakin tebal gasket, maka energi yang digunakan semakin tinggi. Grafik data hasil percobaan antara energi dan kuat arus dengan KOH 4,66 mengalami peningkatan yang hampir sama dan penambahan KOH mempengaruhi jumlah energi yang digunakan semakin tinggi KOH semakin sediki energi yang digunakan dan dapat dilihat pada gambar 4.15. Universitas Sumatera Utara 77 Gambar 4.15. Energi Vs Kuat arus pada KOH 4,66 Analisa: 1. Besarnya energi yang digunakan semakin meningkat sehubung semakin meningkatnya kuat arus dan ketebalan gasket. 2. Semakin tinggi konsentrasi KOH maka akan semakin sedikit energi yang digunakan. Sehingga dapat dilihat pengaruh penambahan KOH melalui grafik Energi yang digunakan dengan ketebalan gasket pada kuat arus konstan 20 A seperti gambar 4.16. Energi yang digunakan meningkat sehubung meningkatnya tebal gasket, dan energi cendrung menurun sehubung bertambahnya konsentrasi KOH Gambar 4.16. Grafik Energi yang digunakan Vs Tebal Gasket Pada Kuat Arus 20A 15 20 25 30 35 40 45 20 22 24 26 E nerg i Ya ng Dig un a k a n k g s Kuat Arus A Energi Vs Kuat Arus Gaket 1,5 Gasket 3 Gasket 4,5 Gasket 6 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 1,5 3 4,5 6 E nerg i Ya ng Dig un a k a n w h Tebal Gasket mm Energi Vs Tebal Gasket KOH 4 KOH 4,33 KOH 4,66 Universitas Sumatera Utara 78 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan