bab 4 ww.docx

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1. Hasil Pengamatan

Laju Udara (cc/min)

Laju Air (cc/min) Konsentrasi O2 in (mg/l)

Konsentrasi O2 out (mg/l)

1000 110130180200250

1,11,31,71,81,9

4,44,34,54,14,0

2000 110130180200250

2,02,22,52,62,6

4,44,34,14,14,0

3000 110130180200250

3,43,63,53,63,5

5,35,25,05,45,6

4.2. Pengolahan Data

1. KONVERSI SATUAN

Konversi Laju Alir Udara dari cc/min menjadi m3/sec

a. Laju alir udara 1000 cc/min

1000 cc/min x 1 min/60 sec x 1 m3/106 cc = 1,667 x 10-5 m3/sec

b. Laju alir udara 2000 cc/min


c. Laju alir udara 3000 cc/min:


Konversi Laju Alir Air dari cc/min menjadi m3/sec

Pada laju udara 1000 cc/min

a. Laju alir air 110 cc/min

110 cc/min x 1 min/60sec x 1 m3/106 cc = 1,8337 x 10-6 m3/sec

b. Laju alir air 130 cc/min


c. Laju alir air 180 cc/min


d. Laju alir air 200 cc/min


e. Laju alir air 250 cc/min
























Konversi Konsentrasi O2 dari mg/l menjadi kg/m3

O2 input pada laju alir udara 1000 cc/min

a. (1,1 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0011 kg/m3

b. (1,3 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0013 kg/m3

c. (1,7 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0017 kg/m3

d. (1,8 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0018 kg/m3

e. (1,9 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0019 kg/m3

O2 output pada laju alir udara 1000 cc/min

a. (4,4 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0044 kg/m3

b. (4,3 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0043 kg/m3

c. (4,5 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0045 kg/m3

d. (4,1 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0041 kg/m3

e. (4,0 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,004 kg/m3


a. (2,0 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,002 kg/m3

b. (2,2 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0022 kg/m3

c. (2,5mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0025 kg/m3

d. (2,6 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0026 kg/m3

e. (2,6 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0026 kg/m3


a. (4,4 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0044 kg/m3

b. (4,3 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0043 kg/m3

c. (4,1 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0041 kg/m3

d. (4,1 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0041 kg/m3

e. (4,0 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,004 kg/m3


a. (3,4 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0034 kg/m3

b. (3,6 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0036 kg/m3

c. (3,5 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0035 kg/m3

d. (3,6 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0036 kg/m3

e. (3,5 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0035 kg/m3


a. (5,3 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0053 kg/m3

b. (5,2 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0052 kg/m3

c. (5,0 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,005 kg/m3

d. (5,4 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0054 kg/m3

e. (5,6 mg/l ) (10-6 kg/mg) (103 l/m3 ) = 0,0056 kg/m3

Menghitung nilai Clm (kg/m3) Rumus:

Clm =

C2−C1

lnC2

C1

Pada laju alir udara 1000 cc/min

a. Untuk C2 = 0,0044 kg/m3 dan C1 = 0,0011 kg/m3

Clm =

0 ,0044−0 ,0011

ln0 ,00440 ,0011

Clm = 0,00238 kg/m3

b. Untuk C2 = 0,0043 kg/m3 dan C1 = 0,0013 kg/m3

Clm =

0 ,0043−0 ,0013

ln0 ,00430 ,0013

Clm = 0,00251 kg/m3

c. Untuk C2 = 0,0045 kg/m3 dan C1 = 0,0017 kg/m3

Clm =

0 ,0045−0 ,0017

ln0 ,00450 ,0017

Clm = 0,00288 kg/m3

d. Untuk C2 = 0,0041 kg/m3 dan C1 = 0,0018 kg/m3

Clm =

0 ,0041−0 ,0018

ln0 ,00410 ,0018

Clm = 0,00279 kg/m3

e. Untuk C2 = 0,004 kg/m3 dan C1 = 0,0019 kg/m3

Clm =

0 ,004−0 ,0019

ln0 ,0040 ,0019

Clm = 0,00282 kg/m3



Clm =

0 ,0044−0 ,002

ln0 ,00440 ,002

Clm = 0,00304 kg/m3


Clm =

0 ,0043−0 ,0022

ln0 ,00430 ,0022

Clm = 0,00313 kg/m3


Clm =

0 ,0041−0 ,0025

ln0 ,00410 ,0025

Clm = 0,00323 kg/m3


Clm =

0 ,0041−0 ,0026

ln0 ,00410 ,0026

Clm = 0,00329 kg/m3


Clm =

0 ,004−0 ,0026

ln0 ,0040 ,0026

Clm = 0,00325 kg/m3



Clm =

0 ,0053−0 ,0034

ln0 ,00530 ,0034

Clm = 0,00428 kg/m3


Clm =

0 ,0052−0 ,0036

ln0 ,00520 ,0036

Clm = 0,00435 kg/m3


Clm =

0 ,005−0 ,0035

ln0 ,0050 ,0035

Clm = 0,0042 kg/m3


Clm =

0 ,0054−0 ,0036

ln0 ,00540 ,0036

Clm = 0,00444 kg/m3


Clm =

0 ,0056−0 ,0035

ln0 ,00560 ,0035

Clm = 0,00447 kg/m3

Menghitung Wp (Wetted meter)

Rumus:

Wp = .d

Dimana:

d = diameter kolom = 3,16 cm = 3,16 x 10-2 m

Wp = (3,14) (3,16 x 10-2 m)

Wp = 0,0992 m

Menghitung Laju Volumetric Air () dalam kg/m.sec

Rumus:

= (laju alir air . ) / Wp

Dimana:

= 1000 kg/m3

Wp = 0,0992 m

PADA ALIRAN UDARA 1000 – 3000 CC/MIN

a. Untuk laju alir air = 1,8337 x 10-6 m3/s


= (1,8337 x 10-6 m3/s x 1000 kg/m3) / 0,0992 m

= 0,0185 kg/m.sec

b. Untuk laju alir air = 2,167 x 10-6 m3/s


= (2,167 x 10-6 m3/s x 1000 kg/m3) / 0,0992 m

= 0,0218 kg/m.sec

c. Untuk laju alir air = 3,0006 x 10-6 m3/s


= (3,0006 x 10-6 m3/s x 1000 kg/m3) / 0,0992 m

= 0,0302 kg/m.sec

d. Untuk laju alir air = 3,334 x 10-6 m3/s


= (3,334 x 10-6 m3/s x 1000 kg/m3) / 0,0992 m

= 0,0336 kg/m.sec

e. Untuk laju alir air = 4,1675 x 10-6 m3/s


= (4,1675 x 10-6 m3/s x 1000 kg/m3) / 0,0992 m

= 0,0420 kg/m.sec

Menghitung Reynold Number (Re)

Rumus:

Re = 4/

Dimana:

= 1,02 x 10-3 Ns/m2

PADA ALIRAN UDARA 1000 – 3000 CC/MIN

a. Untuk = 0,0185 kg/m.sec

Re = 4/

Re = (4)(0,0185) / (1,02 x 10-3)

Re = 72,49

b. Untuk = 0,0218 kg/m.sec

Re = 4/

Re = (4)(0,0218) / (1,02 x 10-3)

Re = 85,67

c. Untuk = 0,0302 kg/m.sec

Re = 4/

Re = (4)(0,0302) / (1,02 x 10-3)

Re = 118,62

d. Untuk = 0,0336 kg/m.sec

Re = 4/

Re = (4)(0,0336) / (1,02 x 10-3)

Re = 131,80

e. Untuk = 0,042 kg/m.sec

Re = 4/

Re = (4)(0,042) / (1,02 x 10-3)

Re = 164,75

Menghitung Flux Massa Oksigen (kg/s)

Rumus:

j = (C2 – C1) . Laju alir air

Pada laju alir air 1000 cc/min

a. Untuk C2 = 0,0044 kg/m3 C1 = 0,0011 kg/m3

laju air = 1,8337 x 10-6 m3/sec


j = (0,0044 - 0,0011 ) x 1,8337 x 10-6

j = 6,0512 x 10-9 kg/sec

b. Untuk C2 = 0,0043 kg/m3 C1 = 0,0013 kg/m3

laju air = 2,1671 x 10-6m3/sec


j = (0,0043 - 0,0013 ) x 2,1671 x 10-6

j = 6,5013 x 10-9 kg/sec

c. Untuk C2 = 0,0045 kg/m3 C1 = 0,0017 kg/m3

laju air = 3,0006 x 10-6 m3/sec


j = (0,0045 - 0,0017 ) x 3,0006 x 10-6

j = 8,4017 x 10-9 kg/sec

d. Untuk C2 = 0,0041 kg/m3 C1 = 0,0018 kg/m3

laju air = 3,334 x 10-6 m3/sec


j = (0,0041 - 0,0018 ) x 3,334 x 10-6

j = 7,6682 x 10-9 kg/sec

e. Untuk C2 = 0,004 kg/m3 C1 = 0,0019 kg/m3

laju air = 4,1675 x 10-6 m3/sec


j = (0,004 - 0,0019 ) x 4,1675 x 10-6

j = 8,7517 x 10-9 kg/sec

(selesai)


a. Untuk C2 = 0,0044 kg/m3 C1 = 0,002 kg/m3

laju air = 1,8337 x 10-6 m3/sec


j = (0,0044 - 0,002 ) x 1,8337 x 10-6

j = 4,4009 x 10-9 kg/sec

b. Untuk C2 = 0,0043 kg/m3 C1 = 0,0022 kg/m3

laju air = 2,1671 x 10-6 m3/sec


j = (0,0043 - 0,0022 ) x 2,1671 x 10-6

j = 4,5509 x 10-9 kg/sec

c. Untuk C2 = 0,0041 kg/m3 C1 = 0,0025 kg/m3

laju air = 3,0006 x 10-6 m3/sec


j = (0,0041 - 0,0025 ) x 3,0006 x 10-6

j = 4,801 x 10-9 kg/sec

d. Untuk C2 = 0,0041 kg/m3 C1 = 0,0026 kg/m3



j = (0,0041 - 0,0026 ) x 3,334 x 10-6

j = 5,001 x 10-9 kg/sec

e. Untuk C2 = 0,004 kg/m3 C1 = 0,0026 kg/m3

laju air = 4,1675 x 10-6 m3/sec


j = (0,004 - 0,0026 ) x 4,1675 x 10-6

j = 5,8345 x 10-9 kg/sec


a. Untuk C2 = 0,0053 kg/m3 C1 = 0,0034 kg/m3

laju air = 1,8337 x 10-6 m3/sec


j = (0,0053 - 0,0034 ) x 1,8337 x 10-6

j = 3,484 x 10-10 kg/sec

b. Untuk C2 = 0,0052 kg/m3 C1 = 0,0036 kg/m3

laju air = 2,1671 x 10-6 m3/sec


j = (0,0052 - 0,0036 ) x 2,1671 x 10-6

j = 3,4674x 10-9 kg/sec

c. Untuk C2 = 0,005 kg/m3 C1 = 0,0035 kg/m3

laju air = 3,0006 x 10-6 m3/sec


j = (0,005 - 0,0035 ) x 3,0006 x 10-6

j = 4,5009 x 10-9 kg/sec

d. Untuk C2 = 0,0054 kg/m3 C1 = 0,0036 kg/m3



j = (0,0054 - 0,0036 ) x 3,334 x 10-6

j = 6,0012 x 10-9 kg/sec

e. Untuk C2 = 0,0056 kg/m3 C1 = 0,0035 kg/m3

laju air = 4,1675 x 10-6 m3/sec


j = (0,0056 - 0,0035 ) x 4,1675 x 10-6

j = 8,7517 x 10-9 kg/sec

Menghitung Luas Area Perpindahan Massa (luas kontak)

Rumus:

A = .d.z

Dimana:

= 3,14 A = (3,14)(3,16 x 10-2)(0,9)

d = 3,16 cm = 3,16 x 10-2 m A = 0,0893 m2

z = 90 cm = 0,9 m

Menghitung Koefisien Liquid (KL)

Rumus:

KL =

jA . ΔC lm

Pada aliran udara 1000 cc/min

a. Untuk j = 6,0512 x 10-9 kg/sec Clm = 0,0044 kg/m3 dan A = 0,0893 m2

KL = 6,0512 x 10-9 / (0,0044)(0,0893)

KL = 2,8466 x 10-5 m/sec

b. Untuk j = 6,5013 x 10-9 kg/sec Clm = 0,00251 kg/m3 dan A = 0,0893 m2

KL = 6,5013 x 10-9 / (0,00251)(0,0893)

KL = 2,903 x 10-5 m/sec

c. Untuk j = 8,4017 x 10-9 kg/sec Clm = 0,00288 kg/m3 dan A = 0,0893 m2

KL = 8,4017 x 10-9 / (0,00288)(0,0893)

KL = 3,2709 x 10-5 m/sec

d. Untuk j = 7,6682 x 10-9 kg/sec Clm = 0,00279 kg/m3 dan A=0,0893 m2

KL = 7,6682 x 10-9 / (0,00279)(0,0893)

KL = 3,0733 x 10-5 m/sec

e. Untuk j = 8,7517 x 10-9 kg/sec Clm = 0,00282 kg/m3 dan A=0,0893 m2

KL = 8,7517 x 10-9 / (0,00282)(0,0893)

KL = 3,4741 x 10-5 m/sec



KL = 4,4009 x 10-9 / (0,00304)(0,0893)

KL = 1,619 x 10-5 m/sec


KL = 4,5509 x 10-9 / (0,00313)(0,0893)

KL = 1,6263 x 10-5 m/sec


KL = 4,801 x 10-9 / (0,00323)(0,0893)

KL = 1,6622 x 10-5 m/sec

d. Untuk j = 5,001 x 10-9 kg/sec Clm = 0,00329 kg/m3 dan A = 0,0893 m2

KL = 5,001 x 10-9 / (0,00329)(0,0893)

KL = 1,7005 x 10-5 m/sec

e. Untuk j = 5,8345 x 10-9 kg/sec Clm = 0,00325 kg/m3 dan A = 0,0893 m2

KL = 5,8345 x 10-9 / (0,00325)(0,0893)

KL = 2,0104 x 10-5 m/sec



KL = 3,4840 x 10-9 / (0,00428)(0,0893)

KL = 9,1156 x 10-6 m/sec


KL = 3,4674 x 10-9 / (0,00435)(0,0893)

KL = 8,9236 x 10-6 m/sec


KL = 4,5009 x 10-9 / (0,00421)(0,0893)

KL = 1,1984 x 10-5 m/sec

d. Untuk j = 6,0012 x 10-9 kg/sec Clm = 0,00444 kg/m3 dan A = 0,0893 m2

KL = 6,0012 x 10-9 / (0,00444)(0,0893)

KL = 1,5138 x 10-5 m/sec

e. Untuk j = 8,7517 x 10-9 kg/sec Clm = 0,00447 kg/m3 dan A = 0,0893 m2

KL = 8,7517 x 10-9 / (0,00447)(0,0893)

KL = 2,1934 x 10-5 m/sec

Selesai)

Menghitung Sherwood Number (Sh)

Rumus:

Sh = KL

zDL

Dimana:

Z = 90 cm = 0,9 m

DL= 2,5 x 10-9 m2/s

Pada Laju Udara 1000 cc/min

a. Untuk KL = 2,8466 x 10-5 m/sec

Sh = (2,8466 x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 10247,7

b. Untuk KL = 2,903 x 10-5 m/sec

Sh = (2,903 x 10-5) (0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 10450,7

c. Untuk KL = 3,2709 x 10-5 m/sec

Sh = (3,2709 x 10-5) (0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 11775,1

d. Untuk KL = 3,0733 x 10-5 m/sec

Sh = (3,0733 x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 11064,1

e. Untuk KL = 3,4741 x 10-5 m/sec

Sh = (3,4741 x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 12506,9


a. Untuk KL = 1,619 x 10-5 m/sec

Sh = (1,619 x 10-5 )(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 5828,41

b. Untuk KL = 1,6263 x 10-5 m/sec

Sh = (1,6263 x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 5854,63

c. Untuk KL = 1,6622x 10-5 m/sec

Sh = (1,6622x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 5983,98

d. Untuk KL = 1,7005 x 10-5 m/sec

Sh = (1,7005 x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 6121,73

e. Untuk KL = 2,0104 x 10-5 m/sec

Sh = (2,0104 x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 7237,31


a. Untuk KL = 9,1156 x 10-6 m/sec

Sh = (9,1156 x 10-6)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 3281,61

b. Untuk KL = 8,9236 x 10-6 m/sec

Sh = (8,9236 x 10-6)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 3212,51

c. Untuk KL = 1,1984 x 10-5 m/sec

Sh = (1,1984 x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 4314,44

d. Untuk KL = 1,5138 x 10-5 m/sec

Sh = (1,5138 x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 5449,57

e. Untuk KL = 2,1934 x 10-5 m/sec

Sh = (2,1934 x 10-5)(0,9) / (2,5 x 10-9 )

Sh = 7896,24

Data Untuk Membuat Grafik (log Sh vs log Re)

Sh = a Reb

ln Sh = ln a + b ln Re

persamaan ini analog dengan:

y = B + Ax

Dimana:

Ln Sh = y ln a = B (intersept)

Ln Re = x a = antiln B

b = slope

Untuk laju alir udara 1000 cc/min

Sh Y = ln Sh Re X = ln Re X2 XY10247,7

10450,7

11775,1

11064,1

12506,9

9,2348

9,2544

9,3737

9,3115

9,4340

72,49

85,67

118,62

131,80

164,75

4,2834

4,4505

4,7759

4,8813

5,1044

18,35

19,81

22,81

23,83

26,06

39,5568

41,1868

44,7683

45,4518

48,1553

46,6085 23,4956 110,85 219,119

A = Slope =

n∑ XY−∑ X∑ Y

n∑ X2−(∑ X )2

=

(5 )(219 ,119 )−(23 ,4956 )(46 ,6085 )(5)(110 ,85 )−(23 ,4956 )2

Slope = 0,2295

B = Intersep =

∑ Y∑ X2−∑ XY∑ X

n∑ X 2−(∑ X )2

=

(46 ,6085 )(110 ,85 )−(205,2089 )(23 ,4956 )(5)(110 ,85 )−(23 ,4956 )2

Intersep = 8,2433

Y = 0,2295 X + 8,2433

Ln a = 0,2295 Jadi : Sh = 1,2579 Re8,2433

a = 1,2579

b = 8,2433


Sh Y = ln Sh Re X = ln Re X2 XY5828,41

5854,63

5983,98

6121,73

7237,31

8,6705

8,6750

8,6968

8,7196

8,8870

72,49

85,67

118,62

131,80

164,75

4,2834

4,4505

4,7759

4,8813

5,1044

18,35

19,81

22,81

23,83

26,06

37,1396

38,6080

41,5354

42,5628

45,3630

43,6489 23,4956 110,85 205,2089

A = Slope =


n∑ X2−(∑ X )2

=

(5 )(205,2089)−(23,4956 )(43,6489 )(5 )(110,85 )−(23,4956 )2

Slope = 0,2229

B = Intersep =

∑ Y∑ X2−∑ XY∑ X

n∑ X 2−(∑ X )2

=

(43,6489 )(110,85 )−(205,2089)(23,4956 )(5)(110,85 )−(23,4956 )2

Intersep = 7,6825

Y = 0,2229 X + 7,6825

Ln a = 0,2229 Jadi : Sh = 1,2496 Re7,6825

a = 1,2496

b = 7,6825


Sh Y = ln Sh Re X = ln Re X2 XY

3281,61

3212,51

4314,44

5449,57

7896,24

8,0961

8,0748

8,3697

8,6033

8,9741

72,49

85,67

118,62

131,80

164,75

4,2834

4,4505

4,7759

4,8813

5,1044

18,35

19,81

22,81

23,83

26,06

34,6792

35,9369

39,9731

41,9951

45,8078

42,1181 23,4956 110,85 198,3921

A = Slope =


n∑ X2−(∑ X )2

=

(5 )(198 ,3921 )−(23 ,4956 )( 42,1181 )(5 )(110 ,85 )−(23 ,4956 )2

Slope = 1,0836

B = Intersep =

∑ Y∑ X2−∑ XY∑ X

n∑ X 2−(∑ X )2

=

(42 ,1181 )(110 ,85)−(198 ,3921)(23 ,4956 )(5)(110 ,85)−(23 ,4956 )2

Intersep = 3,3314

Y = 1,0836 X + 3,3314

Ln a = 1,0836 Jadi : Sh = 2,9552 Re3,3314

a = 2,9552

b = 3,3314

LAMPIRAN

0 2 4 6 8 10 120

2

4

6

8

10

12

Log Sh vs Log Re

y

Grafik 1. Laju alir udara = 1000 cc/min

0 2 4 6 8 10 120

2

4

6

8

10

12

Log Sh vs Log Re

y


0 2 4 6 8 10 120

2

4

6

8

10

12

Log Sh vs Log Re

y


bab 4 ww.docx

Documents