ASAS TEKNIK KIMIA

(C3) KELAS XI

Teguh Pangajuanto

PT KUANTUM BUKU SEJAHTERA

ASAS TEKNIK KIMIASMK/MAK Kelas XI© 2020Hak cipta yang dilindungi Undang-Undang ada pada Penulis.Hak penerbitan ada pada PT Kuantum Buku Sejahtera.

Penulis : Teguh PangajuantoEditor : Ely YuliantiDesainer Kover : Achmad FaisalDesainer Isi : Ayu Amelia SyafitrieTahun terbit : 2020ISBN : 978-623-7591-45-0

Diterbitkan oleh PT Kuantum Buku SejahteraAnggota IKAPI No. 212/JTI/2019Jalan Pondok Blimbing Indah Selatan X N6 No. 5 Malang - Jawa TimurTelp. (0341) 438 2294, Hotline 0822 9951 2221; Situs web: www.quantumbook.id

Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam atau dengan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari PT Kuantum Buku Sejahtera.

iii

Daftar Isi

Prakata ..................................................................................................................... ivBab 1 Konversi Satuan ................................................................................................. 1 A. Besaran dan Satuan .......................................................................................................... 2 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 14 Bab 2 Alat Ukur ............................................................................................................ 19 A. Alat Ukur ............................................................................................................................... 20 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 42

Bab 3 Kadar Bahan Baku ............................................................................................. 49 A. Bahan Baku dan Bahan Penunjang ............................................................................. 50 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 66

Bab 4 Perubahan Fase ................................................................................................. 69 A. Perubahan Fase Zat ........................................................................................................... 70 B. Kesetimbangan Fase ........................................................................................................ 74 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 78

Bab 5 Termodinamika ................................................................................................. 83 A. Termodinamika ................................................................................................................... 84 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 95

Bab 6 Neraca Massa Tanpa Reaksi Kimia ................................................................... 101 A. Neraca Massa tanpa Reaksi Kimia ............................................................................... 102 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 118 Bab 7 Neraca Massa Dengan Reaksi Kimia ................................................................ 123 A. Neraca Massa dengan Reaksi Kimia ............................................................................. 124 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 130

Bab 8 Neraca Energi Tanpa Reaksi Kimia ................................................................... 135 A. Neraca Energi tanpa Reaksi Kimia ................................................................................ 136 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 152

Glosarium ..................................................................................................................... 157Daftar Pustaka ................................................................................................................... 159Biodata Penulis .................................................................................................................. 164Biodata Konsultan ............................................................................................................. 165Tim Kreatif.......... ................................................................................................................ 166

iv

Prakata

Perlu disadari bersama bahwa kemajuan suatu bangsa sangat didukung oleh sumber daya alamnya. Negara Indonesia merupakan negara yang sangat kaya dengan sumber daya alam. Dalam pengelolaan sumber daya alam yang baik diperlukan sumber daya manusia berkualitas dan profesional. Oleh karena itu, dalam menghadapi era globalisasi, sistem pendidikan harus segera dibenahi agar menghasilkan sumber daya manusia yang cerdas, mandiri professional, dan berdaya saing, baik tingkat regional maupun internasional. Berkaitan dengan hal tersebut, pemerintah telah mengangkat Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Salah satu upaya pemerintah untuk memperbaiki kualitas pendidikan di SMK dengan membenahi kurikulum pada tingkat sekolah dasar dan menengah melalui pengembangan kurikulum 2013. Pada kurikulum 2013 (Kurtilas), daerah dan sekolah diberi kewenangan dalam mengembangkan silabus sesuai dengan kebutuhan sekolah, juga dalam mengembangkan standar kompetensi muatan lokal. Dengan demikian, potensi yang ada pada masing-masing sekolah dan daerah dapat dimanfaatkan secara optimal. Dalam hal penataan materi pelajaran asas teknik kimia di SMK, telah disesuaikan dengan bidang keahlian dan kebutuhan siswa. Ditinjau dari segi kuantitas, pemerintah terus berupaya menambah jumlah SMK sehingga nantinya diharapkan terjadi perubahan persentase sebesar 70% untuk SMK dan 30% untuk SMA. Dalam menunjang peningkatan kualitas dan kuantitas SMK, diperlukan sarana dan prasarana yang memadai, terutama sumber belajar siswa. Penulisan buku ini bertujuan untuk menyiapkan sumber belajar bagi siswa SMK kompetensi keahlian kimia industri agar belajar siswa dapat lebih terarah sesuai kurikulum. Kurtilas menuntut kompetensi yang harus dimiliki siswa sebagai hasil pembelajaran tidak hanya mengetahui fakta, konsep atau prinsip, tetapi juga terampil dan dapat menerapkan kompetensinya dalam menghadapi masalah kehidupan dan teknologi, terutama dalam menghadapi persaingan yang semakin ketat. Dalam penerapan kurtilas, peran siswa bukan sebagai pendengar tetapi sebagai calon ilmuwan muda, sedangkan guru lebih berperan sebagai fasilitator, motivator, kreator, dan inovator. Buku Asas Teknik Kimia SMK ini merupakan sumber belajar yang tepat untuk menerapkan kurtilas berdasarkan pada empat pilar pendidikan yang ditetapkan oleh UNESCO, yaitu learning to know, learning to do, learning to be, dan learning to live together. Buku ini disusun untuk menunjang pelaksanaan kurtilas di SMK dengan kesadaran adanya keberagaman sarana dan prasarana sekolah, serta potensi dari masing-masing daerah. Buku ini menyajikan materi yang luas, agar para pemakai khususnya siswa dapat lebih leluasa mempelajari sesuai kebutuhannya. Buku ini juga memuat tugas untuk mengasah pengetahuan atau melatih keterampilan dan kerja sama siswa, serta melaporkan tugas yang dilakukannya. Uji kompetensi dalam kurtilas yang dilakukan pada setiap pembelajaran telah disiapkan dalam modul ini dengan soal-soal yang variatif, baik dalam bentuk pilihan ganda, jawaban singkat, maupun soal uraian dengan porsi yang cukup. Beberapa upaya telah dilakukan sedemikian rupa agar menghasilkan buku sebagai sumber belajar siswa SMK yang selama ini belum banyak mendapat perhatian. Penulis menyadari meskipun telah berusaha dengan sebaik mungkin, tetapi buku ini belum sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran penulis harapkan sebagai masukan untuk memperbaiki edisi berikutnya. Penulis berharap agar buku ini memiliki peran dalam memajukan pendidikan di Indonesia, khususnya pada SMK kompetensi keahlian kimia industri. Penulis

Konversi Satuan 1

Konversi Satuan

3.1 Menerapkan konversi satuan dalam perhitungan teknik kimia4.1 Melakukan konversi satuan dalam perhitungan teknik kimia

Kompetensi Dasar

1BAB

Setelah mempelajari materi dalam bab ini, siswa diharapkan mampu1. memahami besaran dan satuan dalam teknik kimia;2. menerapkan konversi satuan dalam perhitungan teknik kimia; dan3. melakukan konversi satuan dalam perhitungan teknik kimia;

Tujuan Pembelajaran

Asas Teknik Kimia2

Dalam kehidupan sehari-hari sering dijumpai penggunaan satuan yang tidak seragam sehingga agak sulit untuk membandingkan secara langsung. Sebagai contoh, manakah pohon yang lebih tinggi 30 kaki atau 11 meter? Bagaimanakah agar keduanya mudah dibandingkan? Agar dapat dibandingkan dengan mudah, kedua tinggi pohon dinyatakan dengan satuan yang sama. Misalnya, satuan kaki diubah menjadi meter. Hal ini disebut konversi satuan yang akan dipelajari dalam bab ini.

Asas Teknik Kimia (ATK) merupakan salah satu mata pelajaran produktif pada kompetensi keahlian kimia industri. Mata pelajaran ini menjadi dasar dari proses dalam teknik kimia, seperti operasi teknik kimia, proses industri kimia yang meliputi berbagai unit operasi dan unit proses. Sebelum melakukan berbagai proses industri kimia harus diperhitungkan terlebih dahulu berbagai hal yang diperlukan atau rencana produk yang dihasilkan. Perhitungan berbagai kebutuhan dalam industri kimia harus dilakukan dengan benar dan jelas besaran dan satuannya. Agar tidak terjadi kesalahpahaman dalam menentukan jumlah atau besaran, perlu dipahami terlebih dahulu tentang konversi satuan. Pada bab ini akan dibahas materi konversi satuan, terutama satuan yang erat kaitannya dengan proses industri kimia, seperti satuan volume, suhu, tekanan, massa, dan beberapa satuan lain yang berkaitan.

A. Besaran dan Satuan

Kapan terakhir Anda mengukur tinggi badan? Berapa tingginya, 160 cm, 165 cm, atau 170 cm? Ketika mengukur tinggi badan, Anda memperoleh data hasil pengukuran, misalnya 165 cm. Manakah yang merupakan besaran dan manakah yang disebut satuan? Dalam kehidupan sehari-hari dan industri, besaran dan satuan merupakan hal yang penting untuk menyatakan banyaknya benda/bahan yang dibutuhkan, dihasilkan, atau disepakati. Misalnya, membeli bahan berapa kg, dengan harga berapa rupiah, mereaksikan bahan berapa menit atau berapa jam, mengisi angin ban dengan tekanan berapa pascal, dan sebagainya. Mari mempelajari materi besaran dan satuan berikut ini.1. Besaran

Coba Anda ukur panjang buku Asas Teknik Kimia ini menggunakan penggaris! Berapa panjangnya dan apa satuannya? Tentunya Anda mengetahui mana yang merupakan besaran dan mana yang disebut satuan, bukan? Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur atau dihitung dan dinyatakan dengan angka atau nilai yang memiliki satuan, misalnya panjang buku 25 cm. Angka 25 menunjukkan besaran dan cm menunjukkan satuan. Dengan demikian, sesuatu dapat dikatakan sebagai besaran jika dapat diukur atau dihitung, dapat dinyatakan dengan angka atau mempunyai nilai, dan mempunyai satuan. Besaran dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

a. Besaran pokok Ketika Anda mengukur panjang dan lebar buku, hasil pengukuran tersebut merupakan besaran pokok. Berdasarkan panjang dan lebar buku, Anda dapat menghitung luas cover buku tersebut. Besaran pokok satuannya sudah ditetapkan secara internasional dan diperoleh dengan cara pengukuran langsung, seperti panjang atau lebar yang telah Anda ukur. Besaran pokok terdiri atas tujuh macam, yaitu panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik,

Konversi Satuan 3

intensitas cahaya, dan jumlah zat. Perhatikan tabel besaran pokok beserta satuan dan definisinya berikut ini.

Tabel 1.1 Besaran Pokok

No. Besaran Pokok dan Simbol Satuan Definisi

1 Panjang (l) meter (m)satu meter ialah panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya pada ruang vakum dalam selang waktu 1/299.792.458 second

2 Massa (m) kilogram (kg)satu kilogram ialah massa sebuah silinder platinum-iridium yang memiliki tinggi dan diameter 3,9 cm

3 Waktu (t) sekon (s)satu second ialah selang waktu yang dibutuhkan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770

4 Temperatur (T) kelvin (K)

n o l k e l v i n i a l a h 0 a b s o l u t ( k o n d i s i dalam  termodinamika  ketika par tikel-partikel penyusun materi berhenti bergerak) 1 kelvin ialah pecahan 1/273,16 dari temperatur termodinamika triple point air

5 Kuat arus (I) ampere (A)

satu ampere ialah arus yang mengalir pada dua penghantar lurus paralel pada ruang vakum dengan jarak pisah 1 meter dengan panjang masing-masing penghantar tak hingga dan luas penampang yang diabaikan akan menghasilkan gaya tarik-menarik sebesar 2x10-7 N/m

6 Intensitas (In) candela (cd)

satu candela ialah intensitas cahaya pada arah tertentu dari suatu sumber yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540x1012 Hz dan mempunyai intensitas radian pada arah 1/683 watt per steradian

7 Jumlah zat (n) molsatu mol ialah jumlah zat penyusun suatu unsur sebanyak jumlah atom pada 0,012 kg atom carbon-12.

Sumber: Teguh Pangajuanto

b. Besaran turunan Berbeda dengan besaran pokok, besaran turunan diperoleh dengan cara menghitung (mengoperasikan) besaran pokok selain dengan pengukuran langsung. Satuan besaran turunan juga diturunkan dari satuan besaran pokok. Contohnya, luas cover buku diperoleh dari hasil perkalian panjang dan lebar buku. Jika dari hasil pengukuran panjang buku 25 cm dan lebar 20 cm, luas cover buku diperoleh dengan operasi matematika sebagai berikut. Luas = panjang x lebar = 25 cm x 20 cm = 500 cm 2

Asas Teknik Kimia4

Luas didefinisikan sebagai besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok, yaitu panjang. Selain dengan cara menghitung, besaran turunan juga dapat diperoleh dengan pengukuran langsung menggunakan alat ukur. Adapun besaran turunan yang lain dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 1.2 Besaran Turunan

No. Contoh Besaran Turunan Satuan

1 Luas m2

2 Volume m3

3 Massa Jenis kg/m3

4 Kecepatan m/s

5 Molaritas mol/L

6 Tekanan N/m2

Sumber: Teguh Pangajuanto

2. Satuan Satuan adalah pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Satuan yang sering digunakan dalam ilmu pengetahuan dan industri berupa sistem Satuan Internasional (SI), yaitu sistem satuan yang telah diolah dan dikembangkan oleh komisi teknik dari ISO (International Organization for Standardization). Setiap besaran mempunyai satuan masing-masing serta tidak mungkin dalam dua besaran yang berbeda mempunyai satuan yang sama. Jika terdapat dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan sama, besaran tersebut pada hakikatnya adalah sama. Sebagai contoh, gaya (F) mempunyai satuan newton dan berat mempunyai satuan newton. Besaran ini tampak berbeda, tetapi sesungguhnya besaran ini sama karena merupakan besaran turunan gaya. Sistem satuan internasional dibagi menjadi dua, yaitu sistem MKS (Meter Kilogram Sekon) dan sistem CGS (Centimeter Gram Second).

Tabel 1.3 Satuan Baku

Besaran Pokok Satuan MKS Satuan CGS

Massa kilogram (kg) gram (g)

Panjang meter (m) centimeter (cm)

Waktu sekon (s) sekon (s)

Kuat Arus ampere (A) statampere (statA)

Suhu kelvin (K) kelvin (K)

Intensitas Cahaya candela (Cd) candela (Cd)

Jumlah Zat kilomole (kmol) molSumber: Teguh Pangajuanto

3. DimensiDimensi  adalah cara penulisan suatu besaran dengan menggunakan lambang besaran pokok. Hal ini berarti, dimensi suatu besaran menunjukkan cara besaran tersebut tersusun dari besaran-besaran pokok. Apapun jenis satuan besaran yang

Konversi Satuan 5

digunakan tidak memengaruhi demensi besaran tersebut, misalnya satuan panjang dapat dinyatakan dalam km, m, cm, atau ft. Semua besaran panjang mempunyai dimensi yang sama, yaitu L. Berikut ini tabel besaran dengan dimensinya.

Tabel 1.4 Dimensi

Sumber: Teguh Pangajuanto

4. Konversi SatuanTahukah Anda yang dimaksud konversi? Dua tabung gas A dan B memiliki tekanan yang berbeda. Tabung A memiliki tekanan gas 76 cmHg dan tabung B memiliki tekanan 1,5 atm. Tabung gas manakah yang tekanan gasnya lebih besar? Agar mudah menentukan tekanan yang lebih besar, satuan tekanan harus dibuat sama, misalnya dijadikan atm semua dengan mengubah atau mengonversi satuan cmHg menjadi atm. Dalam mengubah satuan nilai, besaran harus tetap sehingga nilai tetap setara. Setelah satuan sama, bandingkan kedua tekanan tersebut. Di kelas X dipelajari volume gas pada keadaan standar, yaitu pada suhu 0 0C dan tekanan 1 atm atau 76 cmHg. Jadi, 76 cmHg sama dengan 1 atm. Mengonversi satuan berarti mengubah satuan ke satuan lain tanpa mengubah nilai besaran. Mengonversi satuan pada sistem yang sama, misalnya ingin mengubah salah satu satuan pada sistem internasional ke satuan lain dalam sistem yang sama dapat menggunakan faktor konversi atau dengan bantuan tangga konversi.

a. Konversi satuan panjangSatuan panjang dapat dikonversi menggunakan pemfaktoran seperti pada tangga konversi satuan panjang berikut. Nilai untuk konversi ke bawah dikalikan 10, sedangkan konversi ke atas dibagi 10.

Asas Teknik Kimia6

Gambar 1.1 Tangga konversi satuan panjang Sumber: Idschool, 2019

Contoh: 1 km = 1000 m. Mengubah satuan km ke m dilakukan dengan mengalikan faktor konversinya, yaitu 1000. Dengan demikian, 2,5 km = 2,5 x 1000 = 2500 m

b. Konversi satuan luas Luas merupakan besaran turunan hasil perkalian besaran panjang dengan panjang. Konversi luas seperti konversi panjang, hanya saja faktor konversinya juga merupakan perkaliannya senilai 10 x 10 atau 100 atau 102. Setiap turun satu tangga dikalikan 102 dan setiap naik satu tangga dibagi 102 . Demikian juga satuannya merupakan perkaliannya atau pangkat dua (dibaca persegi). Perhatikan contoh berikut.1 m2 = 102 dm2 = 104cm2 = 106 mm2

2,5 x 105 mm2 = 2500 cm2 = 25 dm2 = 0,25 m2

c. Konversi satuan volumeVolume merupakan besaran turunan hasil perkalian besaran panjang x panjang x panjang. Konversi volume seperti konversi panjang, hanya saja faktor konversinya 1000 atau 103 setiap naik atau turun satu tangga. Dengan demikian, setiap turun satu tangga dikalikan 103 dan setiap naik satu tangga dibagi 103. Demikian juga satuannya merupakan perkaliannya atau pangkat tiga (dibaca kubik). Perhatikan contoh berikut.1 m3 = 103 dm3 = 106 cm3 = 109 mm2

2,5 x 105 mm3 = 250 cm3 = 0,25 dm3 = 2,5 x 102 m3

Satuan dm3 disebut liter, sedangkan satuan cm3 lebih dikenal dengan cc (centimeter cubic) atau mililiter (ml). Dengan demikian, untuk menyatakan satuan volume selain kubik juga dapat dinyatakan melalui liter atau satuan lain yang sejenis, seperti kiloliter (kl), hektoliter (hl), dal (dekaliter), liter (l), desiliter (dl), centiliter (cl), dan mililiter (ml).

d. Konversi satuan massaMassa sering dianggap sama dengan berat, tetapi sebenarnya kedua besaran tersebut berbeda, demikian juga satuannya. Satuan massa adalah kg, sedangkan satuan berat adalah newton.

Konversi Satuan 7

Gambar 1.2 Tangga konversi satuan massaSumber: Idschool, 2019

Contoh: 1 kg = 10 ons. Mengubah satuan kg menjadi g dapat dilakukan dengan mengalikan faktor konversinya, yaitu 10. Dengan demikian, 5 kg = 5 x 10 ons = 50 ons.

e. Konversi satuan waktuKonversi satuan waktu yaitu mengubah satuan waktu ke satuan waktu lainnya, dimulai nilai paling kecil sampai paling besar ataupun sebaliknya.1 tahun = 12 bulan 1 tahun = 365 hari 1 hari = 24 jam1 jam = 60 menit1 menit = 60 detik1 lustrum = 5 tahun 1 windu = 8 tahun1 dasawarsa = 10 tahun1 abad = 100 tahun1 milenium = 1000 tahun

f. Konversi satuan tekananSatuan tekanan digunakan untuk mengukur kekuatan dаrі ѕuаtu gas. Satuan tekanan yang sering digunakan dalam teknik kimia, antara lain atm, bar, cmHg, mmHg, dan torr. Hubungan satuan tekaan tersebut adalah sebagai berikut.Konversi satuan atmospher (atm)1 atm (atmospher) = 1,013 Bar1 atm = 76 cmHg 1 atm =14,689 psi1 atm = 101.300 Pasc = 1.013 milibar1 atm = 760 mmHg atau 760 TorrKonversi satuan bar1 Bar = 750 Torr atau 750 mmHg1 Bar = 14,5 Psi1 Bar = 100.000 Pascal1 Bar = 1000 milibar

Asas Teknik Kimia8

Konversi satuan Torr45 Torr = 60 milibar45 Torr = 0,05923001 Bar, atau dibulatkan menjadi 0,06 Bar45 Torr = 0,870 Psi45 Torr = 6.000 PascalKonversi satuan mmHg1 mmHg = 1 Torr760 mmHg =1 atm760 mmHg = 14,689 Psi760 mmHg = 101.300 Pascal

g. Konversi satuan suhuAlat untuk mengukur suhu disebut termometer. Termometer bekerja berdasarkan sifat perubahan volume karena pemanasan. Berdasarkan satuannya, termometer digolongkan menjadi empat, yaitu celcius, reamur, fahrenheit, dan kelvin. Masing-masing termometer tersebut mempunyai ketentuan-ketentuan tertentu dalam menetapkan nilai titik didih dan titik beku air pada tekanan 1 atm, seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.3 Pebandingan termometerSumber: Antotunggal, 2018

1) Termometer skala celsiusTermometer ini memiliki skala titik didih air 100°C dan titik bekunya 0°C. Rentang temperaturnya berada pada 0°C—100°C sehingga terbagi menjadi 100 skala.

2) Termometer skala fahrenheit Termometer ini memiliki skala titik didih air 212°F dan titik bekunya 32°F.

Rentang temperaturnya berada pada 32°F–212°F sehingga terbagi menjadi 180 skala.

3) Temometer skala reamur Termometer ini memiliki skala titik didih air 80°R dan titik bekunya 0°R.

Rentang temperaturnya berada pada 0°R–80°R sehingga terbagi menjadi 80 skala.

4) Termometer skala kelvin Termometer ini memiliki skala titik didih air 373 K dan titik bekunya 273

K. Rentang temperaturnya berada pada 273 K—373 K sehingga terbagi menjadi 100 skala. Perhatikan perbandingan skala termometer berikut.

Konversi Satuan 9

Gambar 1.4 Perbandingan skala termometer

Sumber: Made Astawan, 2017

5) Konversi skala celcius ke skala fahrenheit

100 skala celcius = 80 skala reamur5 skala celcius = 4 skala reamur1 skala celcius = 4/5 skala reamursuhu 0oC = 0oRmaka: 1 oC = (4/5 × 1) oR

2 oC = (4/5 × 2) oRt oC = (4/5 × t)o R

Dengan demikian, mengubah satuan suhu dari celcius ke reamur atau dari reamur ke celcius dapat menggunakan rumus berikut ini.

Keterangan: tC = suhu yang ditunjukkan termometer celcius tR = suhu yang ditunjukkan termometer reamur Contoh soal:` Skala termometer reamur menunjukkan angka 24 oR. Berapakah skala yang

ditunjukkan pada termometer celcius? Diketahui : tR = 80 oR Ditanyakan : tC = …. Jawab:

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer celcius adalah 30 oC.

Asas Teknik Kimia10

6) Konversi skala celcius ke skala fahrenheit100 skala celcius = 180 skala fahrenheit5 skala celcius = 9 skala fahrenheit1 skala celcius = 9/5 skala fahrenheitsuhu 0oC = 32oFMaka: 1oC = (9/5 × 1) + 32 oF

2 oC = (9/5 × 2) + 32 oFt oC = (9/5 × t) + 32 oF

Dengan demikian, mengubah satuan suhu dari celcius ke fahrenheit atau dari fahrenheit ke celcius dapat menggunakan rumus sebagai berikut.

Keterangan: tC = suhu yang ditunjukkan termometer celcius tF = suhu yang ditunjukkan termometer fahrenheit Contoh soal: Jika skala pada termometer celcius menunjukkan suhu 40oC, berapakah

suhu pada termometer fahrenheit? Diketahui : tC = 40 oC Ditanyakan : tF = .... Jawab:

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer fahrenheit adalah 104 oF.

7) Konversi skala celcius ke skala kelvin

100 skala celcius = 100 skala kelvin

1 skala celcius = 1 skala kelvin

suhu 0 oC = 273 K

Maka: t oC = (t + 273) K Dengan demikian, mengubah satuan suhu dari celcius ke kelvin atau dari

kelvin ke celcius dapat menggunakan rumus sebagai berikut.

Keterangan: T = suhu yang ditunjukkan termometer kelvin tC = suhu yang ditunjukkan termometer celcius Catatan: penulisan suhu skala kelvin tidak memakai derajat (o)

Konversi Satuan 11

Contoh Soal:Suhu suatu benda adalah 30 oC. Berapakah suhunya dalam skala kelvin?

Diketahui : tC = 30 oC Ditanyakan : T = .... Jawab: T = t oC + 273 = 30 + 273 = 303 K Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer kelvin adalah 303 K.

h. Konversi satuan gayaGaya (F) dihitung dari hasil kali massa dengan percepatan sehingga satuannya berupa perkalian satuan massa dengan percepatan, yaitu kg m/s2 atau dikenal dengan Newton (N). Satuan gaya yang lain, meliputi gm/s2 atau dyne dan pound-forrce (lb)1 N = 1 kg m/s2 = 105 dyne = 1 g cm/s2 1 lb = 4,45 N

i. Konversi satuan dayaSatuan daya dapat dinyatakan dalam watt dan hp (horse power).1 hp = 746 watt

j. Konversi satuan energiSatuan energi dapat dinyatakan dalam joule, kalori, dan watt jam.1 kalori = 4,2 joule1 joule = 3.600 watt jam

k. Konversi satuan konsentrasiMasih ingatkah Anda satuan konsentrasi yang pernah dipelajari pada kelas X dalam pelajaran TDPLK? Konsentrasi larutan dapat dinyatakan dalam satuan %, bpj, M, m, dan N. Dalam menyatakan besaran sering menggunakan prefiks atau awalan untuk menyederhanakan penyebutan, seperti mikro (10-6), mili (10-3), kilo (103), mega (106), dan giga(109). Contoh: 20 KWh = 20.000 watt jam dan 8 MB (megabit) = 8.000.000 bit.

Asas Teknik Kimia12

Berikut tabel konversi beberapa satuan yang lain.Tabel 1.5 Konversi Satuan yang Lain

Sumber: Teguh Pangajuanto

Dalam menyatakan besaran sering menggunakan prefiks atau awalan untuk menyederhanakan penyebutan seperti mikro (10-6), mili (10-3), kilo (103), mega (106), dan giga(109). Contoh: 20 KWh = 20.000 watt jam dan 8 MB (megabit) = 8.000.000 bit.

Konversi Satuan 13

Berikut ini tabel prefiks yang berlaku secara Internasional beserta nilainya.Tabel 1.6 Prefiks dan Nilainya

Nama Faktor Kelipatan SimbolAtto 10-18 A

Femto 10-15 FPiko 10-12 P

Nano 10-9 nMikro 10-6 µ

Mili 10-3 mCenti 10-2 cDeci 10-1 d

Hekto 102 hKilo 103 k

Mega 106 MGiga 109 GTera 1012 TPeta 1015 PEksa 1018 E

Sumber: Teguh Pangajuanto

Tugas KelompokLengkapilah titik-titik di bawah ini dengan jawaban yang tepat.

No Besaran Konversi 1 Konversi 2 Konversi 3

1 2,5 m ... cm ... mm ... inci

2 6 L ... dm3 ... cm3 ... ml

3 40 oC ... oR ... oF ... K

4 38 cmHg ... mmHg ... atm ... bar

5 25 kg ... ons ... g ... mg

6 200 kal ... kkal ... J ... Kj

7 2 mol (STP) ... partikel ... liter ... ml

8 0,95 g/ml .... kg/L .... kg/m3 .... kg/dm3

9 2.500.000watt .... kW .... MW .... GW

10 60 N .... kgm/s2 .... dyne .... gcm/ s2

Asas Teknik Kimia14

Rangkuman

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan. Besaran pokok diperoleh dengan pengukuran langsung. Besaran pokok terdiri atas panjang, massa, suhu, tekanan, kuat arus, intensitas cahaya, dan jumlah zat.

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok, misalnya luas, volume, massa jenis, gaya, energi, dan lain-lain. Di samping besaran dikenal istilah satuan. Satuan adalah pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Sistem satuan internasional dibagi menjadi dua, yaitu sistem MKS (Meter Kilogram Sekon) dan sistem CGS (Centimeter Gram Second). Mengonversi satuan berarti mengubah satuan ke satuan lain tanpa mengubah nilai besaran.Konversi satuan panjang : 1 km =10 hm = 100 dam = 1000 m = 10.000 dm = 100.000 cm = 1000.000 mmKonversi satuan volume : 1 L = 1dm3 = 1000 cm3 = 1000 mlKonversi satuan suhu menggunakan perbandingan C : R : F = 5 : 4 : 9Konversi satuan tekanan : 1 atm = 76 cmHg = 101.325 PaKoversi satuan gaya : 1 N = 105 dyneKonversi satuan energi : 1 kal = 4,2 joulePrefiks adalah awalan yang menggantikan bilangan untuk keperluan penyerdehanaan, misalnya mikro = 10-6, kilo = 103 = mega = 106, giga =109.

Uji KompetensiA. Soal Pilihan GandaPilihlah jawaban yang paling tepat.1. Seorang siswa membeli selang sepanjang 4 meter. Selang tersebut digunakan untuk

menyambung rangkaian kondensor pada alat distilasi sehingga dipotong 80 cm dan 20 dm. Sisa selang siswa tersebut adalah ....a. 340 cmb. 320 cmc. 318 cmd. 120 cme. 110 cm

2. Sebuah menara pendingin setinggi 643 cm dan tiang bendera berdiri tegak di samping pohon kelapa setinggi 443 cm. Selisih ketinggian menara pendingin dan tiang bendera adalah ....a. 1,5 cmb. 2 cmc. 2,5 cmd. 3 cme. 3,5 cm

Konversi Satuan 15

3. Sebuah pagar bambu akan dipasang menutupi kebun. Jumlah bambu yang terpasang diperkirakan sebanyak 1.200 potong dengan ketinggian 75 cm. Jika rata-rata panjang bambu utuh adalah 6 meter, jumlah bambu utuh yang diperlukan untuk menutupi seluruh kebun tersebut adalah ....a. 350 buahb. 300 buahc. 250 buahd. 200 buahe. 150 buah

4. Keliling bangunan sebuah gudang bahan kimia adalah 350 meter. Jika setiap 1/2 jam petugas keamanan mengelilingi gudang sebanyak 1 putaran, berarti setiap hari (jam kerja tiap hari = 8 jam) petugas keamanan berjalan mengelilingi gudang sejauh ....a. 12 meterb. 6,5 meterc. 5,6 meterd. 4,6 metere. 4,3 meter

5. Seorang siswa mengencerkan 5 ml cuka dengan air hingga volumenya menjadi 1 liter, banyaknya air yang ditambahkan sebanyak .... a. 5 mlb. 225 mlc. 750 mld. 950 mle. 995 ml

6. Sebuah botol berisi 2 liter alkohol diambil untuk praktikum siswa dalam satu kelas. Jika setiap kelompok membutuhkan alkohol sebanyak 20 ml dan tiap kelompok terdiri atas tiga siswa serta jumlah siswa dalam kelas adalah 35 siswa, sisa alkohol dalam botol sebanyak ....a. 1.860 mlb. 1.840 mlc. 1.820 mld. 1.760 mle. 1.750 ml

7. Sebanyak 5 kg air yang mengandung garam dipanaskan hingga seluruh menguap. Jika pada proses tersebut dihasilkan 25 gram garam, banyaknya air yang telah diuapkan adalah ....a. 4.975 gramb. 4.795 gramc. 4.597 gramd. 4.579 grame. 4.575 gram

Asas Teknik Kimia16

8. Sebuah tangki berisi air sebanyak 3.500 liter dan telah digunakan 375.000 cm3. Sisa air dalam tangki ... litera.  3.000b. 3.125c. 3.325d. 3.400e. 3.500

9. Titik leleh suatu bahan kimia adalah 194oF. Jika titik leleh dinyatakan dalam satuan K dan oC sebesar ….a. 318,8 dan108,8b. 108,8 dan 318,8c. 76,2 dan 349,2d. 90,0 dan 363,0e. 363,0 dan 90,0

10. Sebuah termometer tidak berskala berisi raksa. Ketika dimasukkan ke dalam es melebur, panjang kolom raksa 5 cm dan ketika dimasukkan ke dalam air mendidih, panjang kolom raksa 30 cm. Ketika termometer menunjukkan 30oC, panjang kolom raksa adalah ….a. 6,25 cmb. 7,50 cmc. 10,25 cmd. 12,50 cme. 15,0 cm

11. Kecepatan aliran darah di pembuluh darah manusia sekitar 28 cm/s. Kecepatan aliran darah dalam km/jam adalah ....a. 1,008 km/jam b. 10,08 km/jamc. 100,8 km/jamd. 1008 km/jame. 10080 km/jam

12. Tekanan gas A sekitar 152 cmHg. Jika tekanan dalam sebuah tabung gas B sekitar 2,5 atm, selisih tekanan kedua gas tersebut sebesar .…a. 149,5 cmHgb. 149,5 atmc. 2 atmd. 0,5 atme. 0,5 cmHg

13. Massa jenis suatu minyak ditentukan dengan piknometer diperoleh 0,9 g/cm3. Jika dinyatakan dalam kg/L sebesar ....a. 0,009b. 0,09c. 0,9d. 9e. 90

Konversi Satuan 17

14. Suatu larutan asam sulfat mengandung 9,8% massa asam sulfat murni. Kadar asam sulfat dalam larutan tersebut setara dengan ....a. 9,8 bpjb. 980 bpjc. 9.800 bpjd. 98.000 bpje. 980.000 bpj

15. Pada suhu 0oC dan tekanan 76 cmHg, 22,4 liter gas nitrogen mengandung molekul sebanyak 6,02 x 1023 nitrogen. Jumlah tersebut setara dengan ....a. 0,5 molb. 1 molc. 1,5 mold. 2 mole. 2,5 mol

B. Soal Esai

Jawablah dengan tepat dan benar.1. Besaran pokok terdiri atas ....2. Tinggi menara distilasi 20 m, angka 20 menyatakan ... dan m menyatakan ....3. 2,35 dm3 sama dengan .... ml4. Titik didih air pada tekanan 1 atm adalah 100oC. Jika diukur dengan termometer

reamur adalah .... oR5. Tekanan udara sebesar 1 atm setara sengan ... cmHg atau .... mmHg6. Jika laju reaksi pembuatan suatu produk adalah 0,25 m/s, dalam satu hari akan

dihasilkan produk dengan konsentrasi ....7. 2 ton + 3 kwintal + 10 kg = .... kg8. Kadar zat dalam campuran sebesar 0,0034 %. Jika dinyatakan dalam bpi sebesar ....9. Energi sebesar 200 kalori setara dengan .... joule10. Kuota internet 5 GB = ... MB = ... KB = .... B

Asas Teknik Kimia18

C. Soal Esai Uraian

Jawablah dengan ringkas dan benar.1. Seorang tukang mengecat pipa sepanjang 51 m. Setelah menyelesaikan pengecatan

sepanjang 2,4 dam tukang tersebut beristirahat, kemudian mengecat lagi sepanjang 1.800 cm. Tentukan berapa meter lagi tukang cat pipa tersebut harus mengecat untuk menyelesaikan pekerjaan tersebut!

2. Sebuah tangki berisi air sebanyak 4.500 liter telah digunakan 370.000 cm3, kemudian diisi lagi 1 m3. Hitung berapa liter air dalam tangki sekarang!

3. Suhu air yang keluar dari kondensor 95oF. Nyatakan suhu tersebut ke dalam skala celcius dan kelvin!

4. Air dipompa dari sungai ke menara pendingin dengan kecepatan 72 km/jam. Hitung kecepatannya dalam m/s!

5. Sebanyak 0,2 mol gas oksigen pada suhu 0 0C memiliki tekanan 76 cmHg. Tentukan berapa liter volume dan jumlah molekul oksigen pada gas tersebut!