4.5.7 Panas yang Terbuang Melalui Lubang Cawan Pelebur q
2
Panas yang keluar melalui lubang cawan pelebur keluar secara konveksi.
Perpindahan panasnya dapat dihitung dengan rumus: 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 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 0,3
…..lit 5 hal 283
Universitas Sumatera Utara
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. 0,244
2
A = 0,04673 m
2
dt = 755 – 27 = 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
Universitas Sumatera Utara
Banyaknya laju aliran kalor yang terbuang dalam proses peleburan ini adalah :
q
t
= q
1
+ q
2
= 8594,42 + 1376,49 kJjam = 9970,91 kJjam
4.5.8 Waktu Peleburan
Untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk dapat meleburkan 50 kg alumunium dalam dapur pelebur ini maka harus mengetahui berapa
besar laju aliran panas ke cawan lebur dapat dicari dengan rumus :
Konduksi
Gambar 4.8. gambar cawan lebur
q
3
=
1 2
T T
x kA
− ∆
………………………….…….lit.5 hal 26 Dimana:
K = konduktivitas cawan lebur
Universitas Sumatera Utara
= 43 W m
o
C A
= Luas permukaan cawan lebur = ¼.
π.d
2
= ¼. π. 0,244
2
= 0,04673 m
2
T
1
= Suhu bagian dalam cawan = 750
o
C T
2
= Suhu bagian luar cawan = 755
C Δx
= ketebalan cawan lebur = 0,028 m
Maka : q
3
=
q
3
= q
3
= 3002,65 Watt q
3
= 10809,45kJJam 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
=
= jam
10809,45kJ 25887,75kJ
= 2,4 Jam
Universitas Sumatera Utara
Dengan didapatinya waktu peleburan maka banyaknya kalor yang terbuang selama proes peleburan dapat diperoleh dengan :
Q
t2
= q
t .
t = 9970,91 kJjam x 2,4 Jam
=23930,184 Kj
4.5.9. Efisiensi Dapur Crucible
Kategori