TUGAS AKHIR
UJI NILAI KALOR BAHAN BAKAR SOLAR TERHADAP PERUBAHAN SUHU DAN PENGADUKAN MENGGUNAKAN METODE KALORIMETER BOM (The Experiment Of Diesel Fuel Calorie Toward Change The Temperature And Stirring By Using Calorimeter Bomb Method)
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Studi Diploma III Teknik Kimia Program Diploma FakultasTeknik Universitas Diponegoro Semarang
Disusun oleh :
MITHA DEVINA PUTERI 21030113060034
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA PROGRAM DIPLOMA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2016 i
HALAMAN PENGESAHAN
Nama
: Mitha Devina Puteri
Nim
: 21030113060034
Program Studi
: Diploma III Teknik Kimia
Fakultas
: Teknik
Universitas
: Diponegoro
Dosen Pembimbing
: Ir. Hj. Dwi Handayani, MT
Judul Bahasa Indonesia
: Uji Nilai Kalor Bahan Bakar Solar Terhadap Perubahan
Suhu
dan
Pengadukan
Menggunakan Metode Kalorimeter Bom Judul Bahasa Inggris
: The Experiment Of Diesel Fuel Calorie Toward Change The Temperature and Stirring By Using Calorimeter Bomb Method
Laporan Tugas Akhir ini telah diperiksa dan disetujui pada : Hari
:
Tanggal
:
Semarang,
Agustus 2016
Dosen Pembimbing,
Ir. Hj. Dwi Handayani, MT NIP.195510081982032001
ii
RINGKASAN Kalorimeter bom adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (dalam O2 berlebih) suatu senyawa, bahan makanan, dan bahan bakar. Solar merupakan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi yang diproses di tempat pengilangan minyak dan dipisah-pisahkan hasilnya berdasarkan titik didihnya sehingga menghasilkan berbagai macam bahan bakar. Solar biasanya digunakan untuk kendaraan – kendaraan bermesin diesel yang memiliki CC besar seperti truk, tronton, bus, dan masih banyak lagi. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan alat kalorimeter bom dengan bahan baku solar 500ml untuk menguji nilai kalor dari solar. Prinsip kerja dari pengukuran kalorimeter bom yang dilakukan pada kondisi volume konstan tanpa aliran atau dengan kata lain reaksi pembakaran dilakukan tanpa menggunakan nyala api melainkan menggunakan gas oksigen sebagai pembakar dengan volume konstan atau tegangan tinggi. Hasil dari pengujian ini diperoleh nilai kalor pada percobaan 2 mengalami kenaikan dan berbeda dengan nilai kalor pada percobaan lainnya. Hal ini dikarenakan ketika mensetting suhu pada percobaan 2 hanya didiamkan beberapa menit saja dari percobaan sebelumnya yang menyebabkan kurang akuratnya data yang diperoleh. Nilai kalor yang diperoleh yaitu 4.772.250 J, 4.773.002,5 J, 4.772.250 J, 4.772.250 J,dan 4.772.250 J. Sedangkan nilai kalor solar secara teoritis yaitu 4.300.000 J/L. Perbedaan nilai kalor ini disebabkan karena penggunaan variabel suhu yang terlalu tinggi sehingga nilai kalor yang didapat berbeda dengan nilai kalor secara teoritis. Untuk rata-rata nilai persen penyimpangan yang didapat yakni 10,984% dan rata-rata persen kebenaran yang didapat adalah 89,016%. Dilihat dari persen kebenaran yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa alat bom kalorimeter dalam keadaan bagus untuk pengukuran kalor. Kata kunci: Kalorimeter bom, solar , nilai kalor.
Abstract Bomb calorimeter is a device used to measure the amount of heat (calorific value) which was released on combustion (in O2 excess) of a compound, food material, and fuel. Solar is a fuel came fom petroleum processed at the oil refinery and separated the results based on their boiling points so as to produce various of fuels. Usually, solar used for diesel transportation which has a large CC such as truck, tronton, bus, etc. The experiment using by calorimeter bomb with 500 ml solar as a sample to test the calorific value of solar. The principle of bomb calorimeter is carried out under conditions of constant volume without flow or in other the combustion reaction carried out without the use of flame but uses oxygen as the gas burner with a constant volume or high voltage . The result of this test be obtained calorific value from second trial increased and different from other experiment calorific value. Because when the temperature setting on the second trial only allowed to stand a few minutes from the previous experiments that cause the lack of accurate data is obtained. The calorific value obtained was 4.772.250 J, 4.773.002,5 J, 4.772.250 J, 4.772.250 J,and 4.772.250 J. While the calorific value of diesel theoretically is 4,300,000 J/L . The difference is due to the calorific value of the use of variable temperature is too high so calorific values obtained different calorific value theoretically. For the average values obtained the percent deviation 10.984% and average percent truth obtained was 89.016% . Judging from the truth percent obtained it can be concluded that the bomb calorimeter tools in good condition for the measurement of heat Keyword : Calorimeter bomb, solar, calorific value
iii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Uji Nilai Kalor Bahan Bakar Solar Terhadap Perubahan Suhu dan Pengadukan Menggunakan Metode Kalorimeter Bom”. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Program Diploma III Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Dalam kesempatan ini tak lupa penulis ucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang telah berjasa dalam pembuatan tugas akhir di lapangan maupun dalam penulisan laporan, antara lain: 1. Bapak Ir. H. Zainal Abidin, MS, selaku Ketua Program Diploma Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 2. Ibu Ir. Hj. Wahyuningsih, M.Si, selaku Ketua Program Studi Diploma III Teknik Kimia Program Diploma Fakultas Teknik Universitas Diponegoro 3. Ibu Ir. Hj Dwi Handayani MT, selaku dosen pembimbing Kerja Praktek dan Tugas Akhir. 4. Ibu Heny Kusumayanti, ST, MT selaku dosen wali. 5. Seluruh dosen dan teknisi di Program Studi Diploma III Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 6. Orang tua serta seluruh keluarga tercinta yang tak henti-hentinya memberikan dukungan penuh berupa doa, semangat, dan motivasi.
iv
7. Rizcky Rahadian Nugraha yang selalu memberikan dukungan, doa, motivasi, semangat,
kritik,
ide,
waktu,
dan
tenanganya
untuk
membantu
menyelesaikan pendidikan ini. 8. Dhesna dan Nadia yang selalu memberikan semangat, doa, motivasi untuk mendukung keberhasilan mencapai gelar Ahli Madya ini. 9. Frida, Ayus, Puspita, dan Belinda yang selalu memberikan semangat dan memberikan cerita selama berada di Semarang. 10. Teman-teman angkatan 2013 yang telah banyak membantu penulis selama melaksanakan studi di Program Studi Diploma III Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 11. Seluruh pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu terima kasih atas segala bantuan yang telah diberikan. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan agar penulis menjadi lebih baik lagi kedepannya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca maupun penulis.
Semarang, Agustus 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.............................................................................................i HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ii RINGKASAN .....................................................................................................iii KATA PENGANTAR ..........................................................................................iv DAFTAR ISI.......................................................................................................vi DAFTAR TABEL................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR DAN GRAFIK .....................................................................ix DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………….………….x BAB I PENDAHULUAN......................................................................................1 1.1. Latar Belakang............................................................................................1
1.2. Perumusan Masalah.......................................................................... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.............................................................................4 2.1. Solar ...........................................................................................................4
2.1.1. Karakteristik Solar ..................................................................... 4 2.2. Kalorimeter .................................................................................................7
2.2.1. Pengertian Kalorimeter ........................................................... 7 2.2.2. Prinsip kerja ............................................................................ 7 2.2.3. Jenis Kalorimeter .................................................................... 8 2.3. Nilai Kalor .......................................................................................... 10 2.4. Perpindahan Panas ........................................................................... 11 2.4.1. Mekanisme Perpindahan Panas ............................................. 11 2.5. Azas Black......................................................................................... 12 2.6. Hukum Kekekalan Energi .................................................................. 13 2.7. Pengadukan ...................................................................................... 14 2.7.1. Sistem Pengadukan ................................................................ 15 BAB III TUJUAN DAN MANFAAT ......................................................................16
3.1. Tujuan Penulisan............................................................................... 16 vi
3.1.1. Tujuan Umum ......................................................................... 16 3.1.2. Tujuan Khusus ........................................................................ 16 3.2. Manfaat Penulisan............................................................................. 16 BAB IV PERANCANGAN ALAT.........................................................................17
4.1. Spesifikasi Alat Kalorimeter Bom....................................................... 17 4.2. Gambar dan Dimensi Alat.................................................................. 17 4.2.1. Kalorimeter bom.................................................................... 17 4.3. Cara Kerja Alat .................................................................................. 20 BAB V METODOLOGI.......................................................................................21
5.1. Pengujian Kinerja Alat yang Digunakan ............................................ 21 5.1.1. Alat yang digunakan ............................................................. 21 5.1.2. Bahan yang digunakan ......................................................... 21 5.2. Variabel Percobaan ........................................................................... 21 BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN..................................................................23
6.1. Hasil Pengamatan ............................................................................. 23 6.2. Pembahasan ..................................................................................... 24 6.2.1. Data Hasil Pengamatan ........................................................ 24 6.2.2. Grafik Hubungan Temperatur Solar dengan Nilai Kalor........ 26 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN.................................................................28
7.1. Kesimpulan........................................................................................ 28 7.2. Saran ................................................................................................. 29 DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................30
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Spesifikasi Bahan Bakar Solar... ..........................................................6 Tabel 2. Tabel Percobaan..................................................................................22 Tabel 3. Hasil Pengamatan................................................................................23 Tabel 4. Hasil Perhitungan Nilai Kalor................................................................23 Tabel 5. Lampiran Hasil Pengamatan................................................................32 Tabel 6. Lampiran Hasil Perhitungan Nilai Kalor................................................32
viii
DAFTAR GAMBAR DAN GRAFIK
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Kalorimeter bom...............................................................................8 Gambar 2. Kalorimeter sederhana... ..................................................................9 Gambar 3. Kalorimeter bom...............................................................................17 Gambar 4. Control Panel ...................................................................................18 Gambar 5. Tangki Kalorimeter Bom...................................................................19
DAFTAR GRAFIK Grafik Hubungan Temperatur Solar dengan Nilai Kalor .....................................26
ix
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN I PERHITUNGAN PENGUJIAN ALAT.............................................32
1. Hasil Pengamatan... .......................................................................... 32 1.1.
Hasil Perhitungan Kalor ........................................................... 33
1.2.
Perhitungan Persen Penyimpangan dan Kebenaran ............... 36
2. Foto Praktikan ................................................................................... 38
x
