Bomb Kalorimeter
70 4.
Pembaca diharapkan mampu menjalankan prosedur kerja bomb kalorimeter.
5. Pembaca diharapkan memahami
contoh analisa bomb kalorimeter.
4.1 Pendahuluan
Masalah bomb kalorimeter berkaitan dengan pengukuran besaran energi suatu mat eri. Besaran-besaran energi mencakup sifat-
sifat termodinamika sistem seperti entalpi, energi dalam, kalor spesifik atau nilai kalor. Alat ukur kalor – bergantung dari zatnya – terdiri dua
jenis yaitu alat kalorimeter aliran yang digunakan untuk mengukur nilai kalor bahan bakar gas atau cair dan alat kalorimeter non-aliran yang
digunakan unt uk mengukur nilai kalor bahan bakar padat atau cair. Nilai kalor biasanya dinyatakan dalam kalori gram atau Btu Lb. Bomb
kalorimeter termasuk tipe kalorimeter non aliran.
Gambar 4.1 Alat I nstrumentasi Bomb Kalorimeter
Bomb Kalorimeter
71
4.2 Kalorimeter Aliran Bomb Kalorimeter
Jenis alat bomb kalorimeter aliran yang biasa digunakan dalam eksperimen disebut
Junkers Calorimeter Kalorimeter Junker seperti
skema Gambar 4.2. Bahan bakar gas dibakar di dalam kalorimeter Junker itu, dan kalornya dialirkan ke air pendingin. Laju aliran air ditentukan
dengan menimbangnya, sedang suhu air masuk dan keluar diukur dengan termometer presisi raksa dalam gelas. Hasil pembakaran
didinginkan hingga suhunya cukup rendah dan uap airnya mengembun. Kondensatnya dikumpulkan dalam tabung ukur seperti pada gambar.
Laju aliran gas biasanya diukur dengan positive displacement flowmeter.
Skema alir Junker calorimeter terlihat pada Gambar 4.2. Semua
arus yang masuk rangkaian diberi subskrip 1, sedang arus yang keluar dari rangkaian itu diberi tanda subskrip 2. Bahan bakar dan udara
dibakar di dalam calorimeter, dan sebagai besar kalor pembakaran
diserap oleh air pendingin. Pengukuran yang perlu dibuat dalam eksperimen ini ialah suhu air pendingin masuk dan keluar T
w1
dan T
w2
, laju aliran massa bahan bakar mf, laju aliran massa air pendingin mw,
suhu kondesat T
c2
, suhu bahan bakar dan udara masuk T
f1
dan T
a1
, dan kelembaban relatif udara masuk
φ 1, di samping itu dilakukan pula
analisa hasil pembakaran untuk menent ukan kandungan okigen, karbon dioksida, dan karbon monoksida.
Berdasarkan data-data ini, neraca massa dan neraca energi dapat dilakukan untuk menghitung nilai kalor bahan bakar tersebut .
Uraian lebih detail tentang contoh perhit ungan dan demikian juga
Bomb Kalorimeter
72 Gambar 4.2 Skema alir Junker Calorimeter
Prosedurnya diharapkan para pembaca merujuk pustaka by J.P. Holmen dan Shoop-Tuve. Pada makalah ini hanya dibahas prosedur dan
contoh analisis kalor menggunakan jenis kalorimeter non-aliran Bomb kalorimeter.
T
w2
T
p 1
T
c1
T
w1
Bahan bakar
Udara + uap air
m
c1
+ m
v1
Kalorimeter Air pendingin
m
w
T
c2
m
l
Kondensat T
p2
Hasil pembakaran
Bomb Kalorimeter
73 Gambar 4.3 Skema alat kalorimeter aliran Junker Calorimeter
4.3 Kalorimeter Non- Aliran