26
Reaktor merupakan ruang pembakaran. Hasil penelitian gasifikasi biomassa sebelumnya menunjukkan bentuk dan ukuran reaktor sangatlah
bervariasi. Penampang reaktor dapat berbentuk segiempat, bujursangkar atau silindris. Sedangkan diameter dalam berada pada rentang 150 mm
– 400 mm dan tinggi reaktor dapat mencapai 4,8 m.
2.14 Distributor Udara
Untuk mendistribusikan udara ke dalam reaktor digunakan Lubang untuk saluran keluar udara orifice ditempatkan disisi nosel bawah agar terdistribusi
secara seragam kedalam reaktor 5 Teori Tentang Kalor
Ketika sejumlah kalor diterima atau dilepas oleh suatu zat, maka ada dua kemungkinan yang terjadi pada suatu benda yaitu mengalami perubahan suhu atau
perubahan wujud. Kenaikan suhu pada benda dapat ditentukan menggunakan persamaan yang mengaitkan dengan kalor jenis atau kapasitas kalor.
Satuan umun untuk kalor, yang masih digunakan sampai sekarang dinamakan joule. Satuan ini disebut Joule J dan didefinisikan sebagai kalor yang
dibutuhkan untuk menaikkan temperature 1 gram air sebesar 1 derajat celcius. Jika kalor diberikan pada suatu benda maka temperaturnya naik. Nilai kalor dapat
dinyatakan dalam persamaan
Q = m.c. ΔT …………………….. 3
Dimana :
Q = kalor, Kj
M = massa, Kg
ΔT = Perubahan temperatur, °C
c = Kalor jenis, Kjkg °C
Universitas Sumatera Utara
27
Sedangkan ketika benda mengalami perubahan wujud, maka tidak terjadi perubahan temperatur, namun semua kalor pada saat itu digunakan untuk merubah
wujud zat yang dapat ditentukan dengan persamaan yang mengandung kalor laten
Q = m.L ………………………………4
Keterangan : Q = kalor yang diterima atau dilepas J
m = massa benda kg L = kalor laten Jkg
Untuk proses punguapan dapat menggunakan persamaan berikut :
Q = m.h
fg
…………………………….5
Keterangan : Q = kalor yang diterima atau dilepas kJ
m = massa benda kg h
fg
= enthalpy penguapan kJkg didapat dari tabel thermodinamika
lampiran
2.15 Tinjauan Perpindahan Panas
Definisi dari perpindahan kalor adalah berpindahnya energi dari suatu daerah ke daerah lainnya sebagai akibat perbedaan suhu antara daerah-daerah
tersebut. Secara umum terdapat tiga cara proses perpindahan panas yaitu : konduksi, konveksi, dan radiasi.
2.15.1 Perpindahan panas konduksi
Perpindahan panas konduksi merupakan perpindahan energi yang terjadi pada media padat atau fluida yang diam akibat dari perbedaan
temperatur. Hal ini merupakan perpindahan dari energi yang lebih energik ke
Universitas Sumatera Utara
28
partikel energi yang kurang energik pada suatu benda akibat interaksi antar partikel-partikel. Energi ini dapat dihubungkan dengan cara tranlasi,
sembarang, rotasi dan getaran dari molekul- molekul. Apabila temperatur lebih tinggi berarti molekul dengan enrgi yang lebih tinggi memindahkan
energi ke molekul yang memiliki energi yang lebih rendah kurang energi. untuk perpindahan panas secara konduksi, persamaan yang digunakan
adalah Hukum Fourier. Jika kondisi pada dinding datar dengan perpindahan panas pada satu
dimensi, maka persamaannya dapat ditulis sebagai berikut :
Dasar: hokum fourier
q
k
= kA −
�
atau
�
= −
�
……………6 Dimana :
q = Laju perpindahan panas w
K = Konduktivitas termal Wm.k
A = Luas penampang yang terletak pada aliran panas m
2
dTdx = Gradien temperature dalam arah aliran panas
sumber: http:memetmulyadi.blogspot.com201303perpindahan-kalor-konduksi- konveksi-radiasi.html
Gambar 2.5 Perpindahan panas konduksi pada sebuah batang tembaga dingin
Universitas Sumatera Utara
29 sumber:http:www.sharepdf.comc655ff97298b4856a8a30b9e088bd7a6PERPINDAHA
N_PANAS.htm
Gambar 2.6 Perpindahan panas konduksi pada bahan dengan suhu berbeda
2.15.2 Perpindahan panas konveksi
Perpindahan panas secara konveksi merupakan suatu perpindahan panas yang terjadi antara suatu permukaan padat dan fluida yang bergerak
atau mengalir yang diakibatkan oleh adanya perbedaan temperatur. Pada proses perpindahan panas konveksi dapat terjadi dengan beberapa metode,
antara lain :
a. Konveksi bebas free convection Merupakan suatu proses perpindahan penas konveksi dimana aliran
fluida terjadi bukan karena dipaksa oleh suatu peralatan akan tetapi disebabkan oleh adanya gaya apung.
b. Konveksi paksa force convection Pada system konveksi paksa proses perpindahan panas konveksi
terjadi dimana aliran fluida disebabkan oleh adanya peralatan bantu. Adapun peralatan yang biasa digunakan adalah fan, blower, dan
pompa. c. Konveksi dengan perubahan fase, yaitu proses perindahan panas
Universitas Sumatera Utara
30
konveksi yang disertai berubahnya fase fluida seperti pada proses pendidihan boiling dan pengembunan kondensasi.
Adapun persamaan perpindahan panas konveksi dapat dinyatakan dengan Hukum newton pendinginan Newton
’s Law of Cooling , yaitu :
Dasar: Hukum Newton
qkonv = hA Ts - T ∞ ………………..7
Dimana : qkonv = Besarnya laju perpindahan panas knveksi W
h = Koefisien konveksi Wm 2
K A = Luas permukaan perpindahan panas konveksi m
2
sumber: http:sekolahmandiri.blogspot.com201206mengetahui-perpindahan-energi- panas.html
Gambar 2.7 contoh peristiwa perpindahan panas secara konveksi
Universitas Sumatera Utara
31
2.15.3 Perpindahan Panas Radiasi
Radiasi adalah energi yang diemisikan oleh benda yang berada pada temperatur tinggi, dimana merupakan perubahan dalam konfigurasi
electron dari atom. Energi dari mean radiasi ditransfortasikan oleh gelombang elektromagnetik atau lainnya. Pada perpindahan panas konduksi
dan konveksi proses perpindahan panasnya membutuhkan media. Sedangkan pada perpindahan panas radiasi tidak diperlukan media.
Perpindahan panas secara radiasi lebih efektif terjadi pada ruang hampa. Laju perpindahan panas radiasi dirumuskan sebagai berikut :
Dasar : Hukum Stefan-Boltzman
qrad = ε σ A Ts4 – Tsur4 …………8
Dimana : Qrad
= Laju perpindahan panas radiasi W ε
= Emisivitas permukaan material σ
= Konstanta Stefan Bolztman 5.669 x 10 -8
Wm 2
k 4
Ts = Temperature permukaan benda K
Tsur = Temperature surrounding K
sumber:http:www.gomuda.com201304perpindahan-kalor-konduksikonveksi- dan.htm
Gambar 2.8 perpindahan panas secara radiasi
Universitas Sumatera Utara
32
2.16
Konduktivitas Thermal Daya Hantar Panas
Adalah sifat bahan yang menunjukkan seberapa cepat bahan itu dapat menghantarkan panas konduksi
Pada umumnya nilai k dianggap tetap, namun sebenarnya nilai k dipengaruhi oleh suhu T.
Konduktor = bahan yang mempunyai konduktivitas yang baik Contoh : logam
Isolator = bahan yang mempunyai konduktivitas yang jelek Contoh : asbes
Universitas Sumatera Utara
1
BAB I PENDAHULUAN
