



Study with the several resources on Docsity
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Community
Ask the community for help and clear up your study doubts
Discover the best universities in your country according to Docsity users
Free resources
Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors
Latihan soal ATK2.Semoga latihan ini bisa membantu kalian
Typology: Exercises
1 / 7
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
Bidang datum
NME D Sperisa Distantina
BAB V NERACA PANAS
Hukum konservasi energi (hk I termodinamika):
[Energi masuk] – [energi keluar] + [energi yang terbangkitkan sistem] – [energi yang terkonsumsi sistem] = [energi terakumulasi dalam sistem]
⇒ Reaksi kimia yang bersifat eksotermis ( menghasilkan panas), maka energi yang dihasilkan disebut sebagai energi yang terbangkitkan sistem. ⇒ Reaksi kimia yang bersifat endotermis ( membutuhkan panas), maka energi yang dihasilkan disebut sebagai energi yang terkonsumsi oleh sistem. ⇒ Untuk sistem dengan proses steady state, maka energi yang terakumulasi = 0. Langkah-langkah penyusunan neraca panas mirip dengan neraca massa.
Bentuk-bentuk energi : (lihat kembali materi kuliah Termodinamika )
Neraca panas / energi / tenaga :
a. NP total pada sistem alir ( flow system) pada keadaan steady state :
Ditinjau NP di sistem sekitar titik 1 ke titik 2 : Input = output EP 1 + EK 1 + U 1 + P 1 V 1 + Q = EP 2 + EK 2 + U 2 + P 2 V 2 + W
2g
g∆
2 Ζ+ + + = −
Persamaan di atas sering dipakai untuk kasus transportasi fluida, yaitu persamaan Bernoulli.
b. Neraca Energi untuk proses kimia ( non flow system ). Sistem non alir dianggap terjadi di dalam alat-alat proses, misal alat penukar panas (HE =heat exchanger), reaktor, dan alat-alat transfer massa lainnya.
Pada sistem ini, biasanya EP dan EK <<< Q dan W, sehingga EP dan EK dapat diabaikan dan NP menjadi : ∆U +∆PV=Q− W ∆H = ∆U+∆PV=Q− W ∆H =Q− W H2 – H1 = Q – W
Untuk beberapa proses, biasanya nilai W sangat kecil. Sehingga : H2 – H1 = Q = ∆H Dengan, H1 = entalpi arus masuk (titik satu), H2 = entalpi arus keluar (titik dua).
Macam-macam perubahan entalpi (panas):
Panas reaksi pada kondisi standar. ∆HoR = panas yang dihasilkan atau dibutuhkan jika reaksi dijalankan pada kondisi standar. ∆HoR = satuan panas setiap satuan mol reaktan yang bereaksi.
∆HoR bernilai negatif menunjukkan reaksi menghasilkan panas. ∆HoR berilai positif menunjukkan reaksi membutuhkan panas.
Kondisi standar : komponen murni; P = 1 atm; suhu 25 oC.
Sumber data ∆ HoR :
= molNOyangbereaksi
= (^) molNO2yangdihasilkandarireaksi
Soal : Berapakah panas yang dihasilkan untuk membakar 10 gram NO? Berapakah panas yang dihasilkan untuk membakar 150 gram NO?
Hubungan ∆HoR dengan ∆Hof : ∆HoR = Σ ( ni. ∆Hof ) (^) produk - Σ ( nj. ∆Hof ) (^) reaktan Dengan: i = komponen produk persamaan reaksi, j = komponen reaktan dari persamaan reaksi
Hubungan ∆HoR dengan ∆HoC : ∆HoR = - [ Σ ( ni. ∆HoC ) (^) produk - Σ ( nj. ∆HoC ) (^) reaktan ] Dengan: i = komponen produk persamaan reaksi, j = komponen reaktan dari persamaan reaksi
feed
effluent
feed effluent
Contoh : NO + ½ O 2 NO 2
Hitung panas reaksi pada kondisi standar dari reaksi sbb.:
Neraca Panas di Reaktor Skema reaktor (tempat terjadinya reaksi):
Bacth reactor Continuous flow Stirred Plug Flow reactor (PFR) Reaktor Tangki Tank Reactor (CSTR) Reaktor Alir Pipa (RAP) Berpengaduk (RTB) Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB)
Jika di reaksi tidak dijalankan pada kondisi standar. Jika di reaktor reaksi tidak dijalankan pada kondisi standar, maka dipikirkan:
Panas reaksi kondisi di atas = ∆HR = Q1 + Q2 + Q (1)
Reaksi adiabatis adalah reaksi yang dijalankan dalam suatu tempat dimana tidak ada panas yang tambahkan atau dihilangkan.
Reaksi adiabatis dijalankan dalam reaktor tanpa pemanas maupun pendingin, sehingga: a. Jika reaksi bersifat endotermis (membutuhkan panas) maka reaksi akan menurunkan suhu produk reaktor. b. Jika reaksi bersifat eksotermis (menghasilkan panas) maka reaksi akan menaikkan suhu produk reaktor.
Neraca Panas reaksi adiabatis: ∆HR = 0 ∆HR = Q1 + Q2 + Q Soal: Gas metan dibakar dengan oksigen dalam suatu reaktor tanpa pendingin. Seratus lima puluh kgmol/jam umpan terdiri atas 20% metan, 60% O 2 dan 20% CO 2 diumpankan ke reaktor. Konversi limiting reactant = 90%. Jika suhu gas umpan 50oC , tentukan suhu keluar reaktor.