U =
= 1,5307 Wm
2
°C Dengan demikian :
q1 = U . 2 . r
5
. L . dt = 1,5307Wm
2
°C.2 .0,4525m.728°C
= 1267,375 W = 4562,552 kJjam
4.2.7 Panas yang terbuang melalui lubang cawan pelebur q
2
Panas yang keluar melalui lubang cawan pelebur keluar secara konveksi. q
2
= h
2.
Adt Dimana:
h
2
= koefisien perpindahan panas konveksi h
2
dapat dicari dengan rumus h
2
= k.Nu
d
……………………………. lit 5 hal 261 Dimana:
k = konduktivitas thermal udara Nu
d
= Bilangan Nusselt Sifat udara pada suhu 755
o
C atau 1028 K dari literature 5 hal 589 dapat diketahui antara lain:
ρ = 0,338 kgm
3
α = 1,754 x 10
-4
m
2
detik
Universitas Sumatera Utara
μ = 4,251 x 10
-5
kgm.s k = 0,0701 Wm
o
C p
r
= 0,703 untuk mencari bilangan Nusselt dapat dicari dengan rumus :
Nu
dh
= 0,023 [ 1+ Dh 1
0.7
] Redh
0,8
.p
r 0,33
…………..lit 5 hal 283 Dimana :
Re
dh
= ρ.v.Dh μ
Karena v = 5m detik ditentukan Maka:
Re
dh
= 0,388 x 5 x
= 22823,52 Sehingga alirannya adalah turbulen
Nu
dh
= 0,023 [ 1 + 0,5 1
0,7
].[22823,52]
0,8
.[0,703]
0,33
= 101,446 Maka:
h
2
= 0.0701 x 101,446 = 7,112 W m
o
C A = Luas permukaan lubang cawan pelebur
= π 4 d
2
= π 4. 0,284
2
= 0,0633 m
2
dt = 755 – 27
Universitas Sumatera Utara
= 728
o
C q
2
= 7,112 W m
2
C x 0,0633 m
2
x 728
o
C = 327,738 W
=1376,499 kJjam
Banyaknya laju aliran kalor yang terbuang dalam proses peleburan ini adalah : q
t
= q
1
+ q
2
= 4562,552 + 1376,49 kJjam = 5939,042 kJjam
4.2.8 Waktu Peleburan
Untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk dapat meleburkan 30 kg alumunium dalam dapur pelebur ini maka harus mengetahui berapa besar laju aliran panas
ke cawan lebur dapat dicari dengan rumus : q
3
=
1 2
T T
x kA
− ∆
……………………………….…….lit.5 hal 26 Dimana:
K = konduktivitas cawan lebur
= 43 W m
o
C A
= Luas permukaan cawan lebur = ¼.
π.d
2
= ¼. π.0,3
2
= 0,0706 m
2
T
1
= Suhu bagian dalam cawan = 750
o
C
Universitas Sumatera Utara
T
2
= Suhu bagian luar cawan = 755
C Λx
= ketebalan cawan lebur = 0,008 m
Maka : q
3
=
1 2
T T
x kA
− Λ
q
3
=
750 755
008 .
0706 ,
. 43
−
q
3
= 1897,375 Watt q
3
= 6830,55 kJJam
Waktu yang dibutuhkan untuk logam alumunium padat menjadi cair pada dapur pelebur ini dapat diketahui dari besarnya angka perbandingan antara kalor yang
dibutuhkan logam alumunium untuk dapat melebur dengan laju aliran kalor yang diterima oleh cawan lebur,yaitu:
t =
=
= 3,643 Jam = 218,58 menit
Dapur pelebur ini sebelum mulai melebur logam alumunium harus mengalami panas terlebih dahulu.Untuk pemanasan mula diperlukan waktu 45menit,maka dengan
Universitas Sumatera Utara
demikian untuk melebur 30kg alumunium diperlukan lamanya waktu peleburan harus ditambahkan dengan pemanasan mula,yaitu:
t = 218,58 + 45 menit
= 263,58 menit = 4,39 jam
Dengan demikian didapatinya waktu peleburan maka banyaknya kalor yang terbuang selama proes peleburan dapat diperoleh dengan :
Q
t2
= q
t .
t = 5939,042 kJJam x 4,393 Jam
= 26090,211 kJ
4.2.9. Kebutuhan bahan bakar
