Pengambilan Kesimpulan dan Saran Pembahasan

28 Pengujian pada sirip dilakukan dengan variasi bahan yang telah ditentukan untuk dapat mengetahui perbedaan distribusi suhu, laju aliran kalor, efisiensi dan efektivitas dari variasi bahan tersebut.

3.6. Cara Pengambilan Data, Pengolahan dan Pembahasan.

Pengambilan data dilakukan dengan membuat program terlebih dahulu pada microsoft office excel sesuai dengan metode yang digunakan, kemudian memasukan data kedalam program yang telah dibuat. Hasil perhitungan dari program yang telah dibuat berupa distribusi suhu, laju aliran kalor efisiensi dan efektivitas. Hasil perhitungan dari program yang didapat kemudian diolah untuk dapat ditampilkan dalam grafik. Grafik yang ditampilkan adalah grafik : a. Laju aliran kalor dari waktu ke waktu b. Efesiensi dari waktu ke waktu c. Efektivitas dari waktu ke waktu Pembahasan dapat dilakukan berdasarkan grafik-grafik yang disajikan sehingga dapat diambil kesimpulan dari penelitian. Dalam melakukan pembahasan, memperhatikan juga hasil-hasil penelitian yang terkait.

3.7. Pengambilan Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan dibuat berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan dan kesimpulan merupakan jawaban dari tujuan penelitian. Saran diberikan agar penelitian yang dilakukan berikut dapat dijalankan dengan lebih baik. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29 BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Pengamatan

Percobaan dilakukan untuk mengetahui pengaruh bahan sirip dan pengaruh koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap laju aliran kalor, efisiensi dan efektivitas sirip pada keadaan tak tunak. 4.1.1. Pengaruh Bahan Sirip Terhadap Laju Aliran Kalor, Efisiensi dan Efektivitas Sirip Pengaruh bahan sirip terhadap laju aliran kalor, efisiensi dan efektivitas sirip dapat diketahui dengan melakukan empat variasi bahan yaitu alumunim, besi nikel dan tembaga . Sifat-sifat dari keempat bahan yang diamati disajikan dalam Tabel 4.1. Tabel 4.1 Sifat bahan sirip yang diuji dalam penelitian No Bahan Sifat-sifat bahan Kondukvitas Termal k wattm o C Kalor Jenis c Jkg o C Massa J enis ρ kgm 3 Difusivitas T ermal α m 2 s 1 Alumunium 204 900 2707 8,37 x 10 -5 2 Besi 73 460 7897 2,01 x 10 -5 3 Nikel 93 454 8906 2,3 x 10 -5 4 Tembaga 398 390 8954 1,13 x 10 -4 29 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30 Percobaan dilakukan dengan nilai koefisien perpindahan kalor konveksi yang sama yaitu 50 wattm 2o C. Percobaan dilakukan dengan kondisi sebagai berikut : suhu awal sirip T o : 30 ˚C suhu dasar sirip T dasar : 100 ˚C suhu lingkungan T f : 30 ˚C Hasil penelitian disajikan dalam Tabel 4.2 sampai dengan Tabel 4.4. Tabel 4.2 Pengaruh bahan sirip terhadap laju aliran kalor sirip dari waktu ke waktu No Waktu detik Laju Aliran kalor watt Tembaga Alumunium Besi Nikel 1 14,7 14,7 14,7 14,7 2 0,12 18,99 17,81 15,46 15,55 3 0,24 22,66 20,59 16,19 16,37 4 0,48 28,85 25,44 17,61 17,95 5 0,72 34,04 29,60 18,95 19,44 6 1,20 42,70 36,61 21,44 22,20 7 2,40 59,36 50,05 26,81 28,08 8 3,60 72,43 60,44 31,29 32,97 9 7,20 100,86 82,87 41,58 44,22 10 10,80 119,56 97,79 49,15 52,58 11 18 140,86 115,27 60,00 64,77 12 24 149,77 122,85 66,38 72,08 13 30 154,62 127,12 71,18 77,66 14 45 159,16 131,36 78,79 86,69 15 60 160,17 132,40 82,76 91,54 16 90 160,45 132,71 85,95 95,62 17 120 160,46 132,73 86,86 96,85 18 150 160,46 132,73 86,86 96,85 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31 Tabel 4.3 Pengaruh bahan sirip terhadap efisiensi sirip dari waktu ke waktu No waktu detik Efisiensi Tembaga Alumunium besi Nikel 1 6,91 6,91 6,91 6,91 2 0,12 8,92 8,37 7,26 7,31 3 0,24 10,65 9,68 7,61 7,69 4 0,48 13,56 11,95 8,27 8,44 5 0,72 15,99 13,91 8,90 9,14 6 1,2 20,07 17,20 10,08 10,43 7 2,4 27,90 23,52 12,60 13,20 8 3,6 34,03 28,40 14,70 15,49 9 7,2 47,40 38,94 19,54 20,78 10 10,8 56,18 45,96 23,10 24,71 11 18 66,20 54,17 28,20 30,44 12 24 70,38 57,73 31,20 33,87 13 30 72,66 59,74 33,45 36,49 14 45 74,80 61,73 37,03 40,74 15 60 75,27 62,22 38,89 43,02 16 90 75,40 62,37 40,39 44,93 17 120 75,40 62,37 40,82 45,51 18 150 75,40 62,37 40,82 45,51 Tabel 4.4 Pengaruh bahan sirip terhadap efektivitas sirip dari waktu ke waktu No waktu detik Efektivitas Tembaga Alumunium Besi Nikel 1 0,00 10,50 10,50 10,50 10,50 2 0,12 13,56 12,72 11,04 11,11 3 0,24 16,19 14,71 11,57 11,70 4 0,48 20,60 18,17 12,58 12,82 5 0,72 24,31 21,14 13,54 13,89 6 1,20 30,50 26,15 15,32 15,85 7 2,40 42,40 35,75 19,15 20,06 8 3,60 51,73 43,17 22,35 23,55 9 7,20 72,05 59,19 29,70 31,58 10 10,80 85,40 69,85 35,11 37,56 32 Tabel 4.4 Lanjutan No Waktu detik Efektivitas Tembaga Alumunium Besi Nikel 11 18 100,62 82,34 42,86 46,27 12 24 106,98 87,75 47,42 51,48 13 30 110,44 90,80 50,85 55,47 14 45 113,69 93,83 56,28 61,92 15 60 114,41 94,57 59,11 65,38 16 90 114,60 94,80 61,40 68,30 17 120 114,61 94,81 62,05 69,18 18 150 114,61 94,81 62,05 69,18

4.1.2. Pengaruh Koefisien Perpindahan Kalor Konveksi Terhadap Laju

Aliran Kalor, Efektivitas dan Efisiensi Sirip Pengaruh koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap laju aliran kalor, efisiensi dan efektivitas sirip dapat diketahui dengan melakukan empat variasi, setiap percobaan yang dilakukan menggunakan variasi nilai koefisien perpindahan kalor konveksi yang berbeda-beda yaitu 25 wattm 2 o C, 50 wattm 2 o C, 100 wattm 2 o C dan 200 wattm 2 o C . Percobaan dilakukan pada bahan sirip yang sama yaitu tembaga . Percobaan dilakukan dengan kondisi sebagai berikut: suhu awal sirip T o : 30 ˚C suhu dasar sirip T dasar : 100 ˚C suhu lingkungan T f : 30 ˚C Hasil penelitian disajikan dalam Tabel 4.5 sampai dengan Tabel 4.7. 33 Tabel 4.5 Pengaruh koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap laju aliran kalor sirip dari waktu ke waktu No Waktu detik Laju Aliran Kalor watt h = 25 wattm 2 o C h = 50 wattm 2 o C h = 100 wattm 2 o C h = 200 wattm 2 o C 1 7,35 14,70 29,40 58,80 2 0,12 9,49 18,99 37,97 75,95 3 0,24 11,34 22,66 45,30 90,47 4 0,48 14,44 28,85 57,54 114,49 5 0,72 17,06 34,04 67,75 134,22 6 1,2 21,45 42,70 84,61 166,12 7 2,4 30,00 59,36 116,26 223,21 8 3,6 36,82 72,43 140,19 263,38 9 7,2 52,19 100,86 188,88 334,80 10 10,8 62,86 119,56 217,57 368,61 11 18 75,99 140,86 245,68 393,24 12 24 82,07 149,77 255,26 398,78 13 30 85,68 154,62 259,60 400,52 14 45 89,58 159,16 262,73 401,29 15 60 90,66 160,17 263,17 401,33 16 90 91,05 160,45 263,24 401,33 17 120 91,08 160,46 263,24 401,33 18 150 91,08 160,46 263,24 401,33 Tabel 4.6 Pengaruh koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap efisiensi sirip dari waktu ke waktu N0 waktu detik Efisiensi h = 25 wattm 2 o C h = 50 wattm 2 o C h = 100 wattm 2 o C h = 200 wattm 2 o C 1 6,91 6,91 6,91 6,91 2 0,12 8,92 8,92 8,92 8,92 3 0,24 10,65 10,65 10,64 10,63 4 0,48 13,57 13,56 13,52 13,45 5 0,72 16,03 15,99 15,92 15,77 6 1,2 20,16 20,07 19,88 19,52 7 2,4 28,20 27,90 27,32 26,22 8 3,6 34,61 34,03 32,94 30,94 34 Tabel 4.6 Lanjutan No Waktu detik Efisiensi h = 25 wattm 2 o C h = 50 wattm 2 o C h =100 wattm 2 o C h = 200 wattm 2 o C 9 7,2 49,05 47,40 44,38 39,33 10 10,8 59,08 56,18 51,12 43,31 11 18 71,42 66,20 57,73 46,20 12 24 77,13 70,38 59,98 46,85 13 30 80,53 72,66 61,00 47,05 14 45 84,19 74,80 61,73 47,14 15 60 85,21 75,27 61,84 47,15 16 90 85,57 75,40 61,85 47,15 17 120 85,60 75,40 61,85 47,15 18 150 85,60 75,40 61,85 47,15 Tabel 4.7 Pengaruh koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap Efektivitas sirip dari waktu ke waktu NO waktu detik Efektivitas h = 25 wattm 2 o C h= 50 wattm 2 o C h = 100 wattm 2 o C h = 200 wattm 2 o C 1 10,50 10,50 10,50 10,50 2 0,12 13,56 13,56 13,56 13,56 3 0,24 16,19 16,19 16,18 16,16 4 0,48 20,63 20,60 20,55 20,45 5 0,72 24,37 24,31 24,20 23,97 6 1,2 30,64 30,50 30,22 29,66 7 2,4 42,86 42,40 41,52 39,86 8 3,6 52,60 51,73 50,07 47,03 9 7,2 74,56 72,05 67,46 59,79 10 10,8 89,80 85,40 77,71 65,82 11 18 108,56 100,62 87,74 70,22 12 24 117,24 106,98 91,16 71,21 13 30 122,41 110,44 92,72 71,52 14 45 127,97 113,69 93,83 71,66 15 60 129,52 114,41 93,99 71,67 16 90 130,07 114,60 94,01 71,67 17 120 130,11 114,61 94,02 71,67 18 150 130,11 114,61 94,02 71,67 35

4.2. Pembahasan

Penelitian tentang pengaruh bahan sirip terhadap laju perpindahan kalor sirip digambarkan dengan grafik seperti yang tersaji pada Gambar 4.1. Grafik pada Gambar 4.1 menunjukkan bahwa seiring dengan pertambahan waktu laju aliran kalor yang dilepas sirip semakin meningkat, hingga mencapai keadaan tunak yaitu pada saat laju aliran kalor yang dilepas sirip tidak berubah-ubah lagi terhadap waktu. Laju aliran kalor sirip mencapai keadaan tunak seperti yang dirumuskan pada persamaan 4.1 x 100 ≤ 1 ................................................................................... 4.1 Pada sirip berbahan tembaga, laju aliran kalor menjadi tunak setelah detik ke 45. Pada sirip berbahan alumunium, laju aliran kalor menjadi tunak setelah detik ke 47. Pada sirip berbahan besi, laju aliran kalor menjadi tunak setelah detik ke 83. Pada sirip berbahan nikel, laju aliran kalor menjadi tunak setelah detik ke 87. Dengan demikian untuk mencapai keadaan tunak tercepat dimiliki oleh tembaga kemudian diikuti berturut-turut sirip dari bahan alumunium, besi dan nikel. Grafik pada Gambar 4.1 menunjukkan bahwa bahan sirip berpengaruh terhadap laju aliran kalor yang dilepas sirip. Pada penelitian ini laju aliran kalor terbesar yang dilepas sirip dimiliki oleh bahan tembaga, kemudian diikuti berturut-turut dari bahan alumunium, nikel dan besi. Ketika keadaan sudah tunak besar laju aliran kalor yang dilepas sirip dari bahan tembaga, alumunium, besi dan nikel berturut-turut sebesar: 160 watt, 133 watt, 86 watt dan 97 watt. 36 Gambar 4.1 Pengaruh bahan sirip terhadap laju aliran kalor yang dilepas sirip Penelitian tentang pengaruh bahan sirip terhadap efisiensi sirip digambarkan dengan grafik seperti yang tersaji pada Gambar 4.2. Grafik pada Gambar 4.2 menunjukkan bahwa seiring dengan pertambahan waktu nilai efisiensi sirip semakin meningkat, hingga mencapai keadaan tunak yaitu pada saat efisiensi sirip tidak berubah-ubah lagi terhadap waktu. Laju efisiensi sirip mencapai keadaan tunak seperti yang dirumuskan pada persamaan 4.2 x 100 ≤ 1 ................................................................................... 4.2 Pada sirip berbahan tembaga, efisiensi sirip menjadi tunak setelah detik ke 45. Pada sirip berbahan alumunium, efisiensi sirip menjadi tunak setelah detik ke 47. Pada sirip berbahan besi, efisiensi sirip menjadi tunak setelah detik ke 83. Pada sirip berbahan nikel, efisiensi sirip menjadi tunak setelah detik ke 87. Grafik pada Gambar 4.2 menunjukkan bahwa bahan sirip berpengaruh terhadap efisiensi. Pada penelitian ini laju aliran kalor terbesar yang dilepas sirip dimiliki oleh bahan tembaga kemudian diikuti berturut-turut dari bahan alumunim, nikel dan besi. 20 40 60 80 100 120 140 160 180 50 100 150 La ju A li ra n K a lo r w a tt waktu detik tembaga alumunium besi nikel 37 Ketika keadaan sudah tunak besar efisiensi sirip dari bahan tembaga, alumunium, besi dan nikel berturut-turut sebesar: 75, 62, 41 dan 46. Gambar 4.2 Pengaruh bahan sirip terhadap efisiensi sirip Penelitian tentang pengaruh bahan sirip terhadap efektivitas sirip digambarkan dengan grafik seperti yang tersaji pada Gambar 4.3. Grafik pada Gambar 4.3 menunjukkan bahwa seiring dengan pertambahan waktu efektivitas sirip semakin meningkat, hingga mencapai keadaan tunak yaitu pada saat efektivitas sirip tidak berubah-ubah lagi terhadap waktu. Laju efektivitas sirip mencapai keadaan tunak seperti yang dirumuskan pada persamaan 4.3 . x 100 ≤ 1 ................................................................................... 4.3 Pada sirip berbahan tembaga, efektivitas sirip menjadi tunak setelah detik ke 45. Pada sirip berbahan alumunium, efektivitas sirip menjadi tunak setelah detik ke 47. Pada sirip berbahan besi, efektivitas sirip menjadi tunak setelah detik ke 83. Pada sirip berbahan nikel, efektivitas sirip menjadi tunak setelah detik ke 87 10 20 30 40 50 60 70 80 50 100 150 E fi si e n si waktu detik tembaga alumunium besi nikel 38 Grafik pada Gambar 4.3 menunjukkan bahwa bahan sirip berpengaruh terhadap efektivitas sirip. Pada penelitian ini efektivitas sirip terbesar dimiliki oleh bahan tembaga kemudian diikuti berturut-turut dari bahan alumunium, nikel dan besi. Ketika keadaan sudah tunak besar efektivitas sirip dari bahan tembaga, alumunium, besi dan nikel berturut-turut sebesar: 115, 95, 62 dan 69. Gambar 4.3 Pengaruh bahan terhadap efektivitas sirip Penelitian tentang pengaruh koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap laju perpindahan kalor sirip digambarkan dengan grafik seperti tersaji pada Gambar 4.4. Dari Gambar 4.4 untuk bahan sirip tembaga terlihat bahwa laju aliran kalor sirip untuk nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 25 watt m 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 52, nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 50 wattm 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 45, nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 100 watt m 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 37, nilai koefisien perpindahan panas konveksi 200 watt m 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 27. Dengan demikian untuk mencapai keadaan tunak tercepat ketika nilai koefisien perpindahan panas konduksi sebesar 200 watt m 2 20 40 60 80 100 120 140 50 100 150 E fe kt iv it a s waktu detik tembaga alumunium besi nikel 39 o C kemudian diikuti berturut-turut 100 200 watt m 2 o C , 50 200 watt m 2 o C dan 25 200 watt m 2 o C. Grafik pada Gambar 4.4 menunjukkan bahwa nilai koefisien peprpindahan kalor konveksi berpengaruh terhadap laju aliran kalor yang dilepas sirip. Pada penelitian ini laju aliran kalor terbesar yang dilepas sirip dari bahan tembaga ketika nilai koefisien perpindahan kalor konveksi sebesar 200 wattm 2 o C kemudian diikuti berturut-turut 100 watt m 2 o C, 50 watt m 2 o C dan 25 wattm 2o C. Ketika keadaan sudah tunak besar laju aliran kalor yang dilepas sirip dari bahan tembaga pada saat nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 25 wattm 2o C, 50 watt m 2 o C, 100 watt m 2 o C dan 200 watt m 2 o C berturut-turut sebesar: 91 watt, 160 watt, 263 Watt dan 401 watt. Gambar 4.4 Pengaruh nilai koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap laju aliran kalor sirip bahan tembaga Penelitian tentang pengaruh koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap efisiensi sirip digambarkan dengan grafik seperti tersaji pada Gambar 4.5. Dari Gambar 4.5 untuk bahan sirip tembaga terlihat bahwa efisiensi sirip untuk nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 25 watt m 2 o C akan mencapai 50 100 150 200 250 300 350 400 450 50 100 150 La ju A li ra n K a lo r w a tt waktu detik h= 5 Wm² ˚C h=5 Wm² ˚C h= Wm² ˚C h= Wm² ˚C 40 tunak setelah detik ke 52, nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 50 wattm 2o C akan mencapai tunak setelah detik ke 45, nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 100 watt m 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 37 dan nilai koefisien perpindahan panas konveksi 200 watt m 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 27. Grafik pada Gambar 4.5 menunjukkan bahwa nilai koefisien perpindahan kalor konveksi berpengaruh terhadap efisiensi sirip. Pada penelitian ini efisiensi terbesar sirip dari bahan tembaga, ketika nilai koefisien perpindahan kalor konveksi sebesar 25 watt m 2 o C kemudian diikuti berturut-turut 50 watt m 2 o C, 100 watt m 2 o C dan 200 watt m 2 o C. Ketika keadaan sudah tunak besar efisiensi sirip dari bahan tembaga pada saat nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 25 watt m 2 o C, 50 watt m 2 o C, 100 watt m 2 o C dan 200 watt m 2 o C berturut-turut sebesar: 86, 75, 62 dan 47. Gambar 4.5 Pengaruh nilai koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap efisiensi sirip bahan tembaga 10 20 30 40 50 60 70 80 90 50 100 150 E fi si e n si waktu detik h= 5 Wm² ˚C h=5 Wm² ˚C h= Wm² ˚C h= Wm² ˚C 41 Penelitian tentang pengaruh koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap efektivitas sirip digambarkan dengan grafik seperti tersaji pada Gambar 4.6. Grafik pada Gambar 4.6 untuk bahan sirip tembaga terlihat bahwa laju efektivitas sirip untuk nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 25 watt m 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 52, nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 50 wattm 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 45, nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 100 watt m 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 37 dan nilai koefisien perpindahan panas konveksi 200 watt m 2 o C akan mencapai tunak setelah detik ke 27. Gambar 4.6 Pengaruh nilai koefisien perpindahan kalor konveksi terhadap efektivitas sirip bahan tembaga Grafik pada Gambar 4.6 menunjukkan bahwa nilai koefisien perpindahan kalor konveksi berpengaruh terhadap efektivitas sirip. Pada penelitian ini efektivitas sirip terbesar dari bahan tembaga ketika nilai koefisien perpindahan 20 40 60 80 100 120 140 50 100 150 E fe kt iv it a s waktu detik h= 5 Wm² ˚C h=5 Wm² ˚C h= Wm² ˚C h= Wm² ˚C 42 kalor konveksi sebesar 25 wattm 2 o C, kemudian diikuti berturut-turut 50 wattm 2 o C, 100 wattm 2 o C dan 200 wattm 2o C. Ketika keadaan sudah tunak besar efektivitas sirip dari bahan tembaga pada saat nilai koefisien perpindahan kalor konveksi 25 wattm 2 o C, 50 wattm 2o C, 100 watt m 2 o C dan 200 watt m 2 o C berturut-turut sebesar: 130, 115, 94 dan 72. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan