17 Jadi jelas bahwa keluaran dari sistem lingkar tertutup tergantung
pada fungsi transfer lingkar terbuka dan masukan aslinya.
6 Reduksi diagram blok
Suatu blok dapat dihubungkan dalam suatu deret hanya bila keluaran dari suatu blok tidak mempengaruhi blok selanjutnya. Apabila terjadi efek
pembebanan komponennya, maka perlu digabungkan komponen-komponen tersebut dalam suatu blok. Ada beberapa aturan menyederhanakan diagram
blok yang salah satu diantaranya diperlihatkan pada Gambar 5 dan Gambar 6.
Gambar 5. Diagram blok awal
Gambar 6. Diagram blok ekuivalen
B. Proses Pengeringan dan Perpindahan Panas
1. Proses Pengeringan
Menurut Taib dalam Risharyanto 2004: 13, pengeringan adalah suatu metode untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air dari suatu
bahan dengan cara menguapkan air tersebut dengan menggunakan energi
18 panas. Tujuan pengeringan adalah mengurangi kadar air bahan yang
dikeringkan sampai batas dimana perkembangan mikroorganisme dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan terhambat atau
terhenti, sehingga bahan yang dikeringkan mempunyai waktu simpan yang lama.
Mekanisme penguapan air dalam bahan terjadi melalui proses perpindahan panas dan massa secara simultan, antara lain Riska, 2013: 124:
a. Perpindahan panas secara konveksi dari aliran udara ke permukaan butiran untuk menguapkan air di permukaan butiran.
b. Perpindahan panas secara konduksi dari permukaan butiran ke dalam butiran.
c. Perpindahan massa air dari dalam butiran ke permukaan secara difusi atau kapiler.
d. Perpindahan massa air dari permukaan butiran ke udara pengering. Proses perpindahan panas terjadi karena suhu gabah lebih rendah dari
pada suhu sumber panas yang diberikan. Panas yang diberikan ini akan menaikkan suhu gabah dan menyebabkan tekanan uap air di dalam gabah
lebih tinggi daripada tekanan uap air di udara, sehingga terjadi perpindahan uap air dari gabah ke udara yang merupakan perpindahan massa.
Sebelum proses pengeringan, tekanan uap air di dalam gabah berada dalam keseimbangan dengan tekanan uap air di udara sekitar. Pada saat
pengeringan dimulai, panas yang dialirkan melalui permukaan gabah akan menaikkan tekanan uap air, terutama pada daerah permukaan sejalan dengan
19 kenaikan suhu. Pada proses ini terjadi perpindahan massa dari bahan ke udara
dalam bentuk uap air dan terjadi pengeringan pada permukaan bahan, setelah itu tekanan uap air pada permukaan bahan akan menurun. Saat kenaikan suhu
terjadi pada seluruh bagian bahan, maka terjadi pergerakan air secara difusi dari bahan ke permukaan, selanjutnya proses penguapan pada permukaan
bahan berulang kembali. Setelah air bahan berkurang, tekanan uap air bahan menurun sampai terjadi keseimbangan dengan udara di sekitar bahan.
Menurut Taib dalam Risharyanto 2004: 14 semakin tinggi suhu yang digunakan untuk pengeringan, maka semakin cepat laju pengeringan. Akan
tetapi pengeringan yang telalu cepat menyebabkan permukaan bahan terlalu cepat kering, sehingga tidak sebanding dengan kecepatan pergerakan air
bahan ke permukaan. Hal ini menyebabkan pengerasan pada permukaan bahan case hardening. Selanjutnya air di dalam bahan tidak dapat lagi
menguap karena terhalang. Menurut Barutama dalam Risharyanto 2004: 14 pada proses
pengeringan gabah yang baik, suhu permukaan akan naik perlahan dari suhu lingkungan 30
⁰C hingga 45 ⁰C. Proses penguapan awalnya terjadi pada air yang terdapat di permukaan gabah. Pemanasan pada gabah yang meningkat
hingga 45 ⁰C mampu menguapkan air yang terdapat di bagian dalam gabah
secara perlahan. Dalam proses pengeringan, pengadukan gabah adalah salah satu
proses yang cukup penting dilakukan. Pengadukan adalah operasi yang menciptakan terjadinya gerakan di dalam bahan yang diaduk. Tujuan operasi
20 pengadukan yang utama adalah terjadinya pencampuran. Pencampuran
merupakan operasi yang bertujuan mengurangi ketidaksamaan kondisi, suhu, atau sifat lain yang terdapat dalam suatu bahan. Pencampuran dapat terjadi
dengan cara menimbulkan gerak di dalam bahan yang menyebabkan bagian- bagian bahan saling bergerak satu terhadap yang lainnya. Pengadukan tidak
hanya menentukan keseragaman bahan, tetapi juga mempengaruhi perpindahan panas yang terjadi.
Perpindahan kalorpanas ialah proses yang dapat meramalkan perpindahan energi yang terjadi karena adanya perbedaan suhu diantara benda
atau material Holman, 1991: 1. Salah satu cara panas berpindah adalah
konduksi. Untuk dapat memahami konsep perpindahan panas diperlukan pengetahuan tentang persamaan differensial biasa maupun parsial. Persamaan
differensial parsial yang digunakan dikenal dengan persamaan difusi atau aliran panas. Persamaan difusi panas secara umum dapat ditulis sebagai
berikut Boas, 2006: 619:
dengan u adalah suhu sebagai fungsi ruang dan waktu, adalah konstanta
diffusivitas bahan.
2. Penurunan Persamaan Panas
