LAPORAN PRAKTIKUMFENOMENA DASAR MESINMODUL XKALORIMETER BOM

Oleh:Kelompok 34Anggota:Ahmad Armansyah Fauzi13111079Iqbal Jauhari Roesdha13111082Abdullah Ahsanun Nasik13111083Restu Ikhsanul Fikri13111087Andrew Wibawa13111088Fuad Muthahari13111090

Tanggal Praktikum:21 Maret 2014Tanggal Penyerahan Laporan:26 Maret 2014

I. Tujuan Percobaan1. Mengetahui cara kerja kalorimeter bom.2. Menentukan nilai kalor suatu bahan bakar (padat atau cair) dengan menggunakan kalorimeter bom.

II. Landasan TeoriNilai kalor bahan bakar adalah jumlah energi maksimum yang dibebaskan oleh suatu bahan bakar melalui reaksi pembakaran sempurna persatuan masa atau volume bahan bakar. Reaksi pembakaran sempurna terjadi apabila semua komponen bahan bakar terbakar seluruhnya dan membentuk ikatan dengan komponen udara yang menghasilkan komponen baru. Pada reaksi kimia, komponen bahan bakar dan udara dinyatakan sebagai reaktan dan komponen baru yang terbentuk disebut produk. Berikut ini contoh reaksi pembakaran dari senyawa hidrokarbon :

ReaktanProduk

Pada proses pembakaran berbasis hidrokarbon diatas, pembakaran dikatakan sempurna jika semua komponen bahan bakar (C dan H) terbakar seluruhnya dan berikatan dengan komponen udara membentuk senyawa produk seperti CO2 dan H2O.

Untuk mengukur nilai kalor suatu bahan bakar, dapat dilakukan dengan cara mengukur entalpi pembakaran dari proses pembakaran bahan bakar tersebut. Entalpi pembakaran dapat didefinisikan sebagai selisih antara enthalpi pembentukan dari senyawa senyawa yang terbentuk dari proses pembakaran dengan enthalpi pembentukan komponen reaktan proses pembakaran. Sehingga jika diketahui struktur dari bahan bakar diketahui (misal : CH4, C8H18, C12H26 ) dan diketahui nilai entalpi pembentukan setiap komponen produk dan reaktan, maka dapat dihitung entalpi pembakaran dengan menggunakan persamaan :

dengan : hRP = nilai enthalpi pembakaranne & ni= jumlah mol masing-masing komponen produk dan reaktanhe & hi= nilai enthalpi pembentukan masing-masing komponen produk dan reaktan

Setelah enthalpi pembakaran diketahui, maka dapat ditentukan nilai kalor bahan bakar dengan menggunakan persamaan :

Dimana adalah nilai kalor dari suatu bahan bakar.Ditinjau dari fasa H2O yang terbentuk pada komponen produk, nilai kalor bahan bakar dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu :1. Nilai Kalor Atas (NKA) yaitu nilai kalor bahan bakar jika H2O yang dihasilkan dari proses pembakaran dalam fasa cair (jenuh).2. Nilai Kalor Bawah (NKB) yaitu nilai kalor bahan bakar jika H2O yang dihasilkan dari proses pembakaran dalam fasa gas.

Metode lain untuk menentukan nilai kalor suatu bahan bakar adalah dengan cara eksperimental menggunakan alat yang dinamakan kalorimeter. Kalorimeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Jenis-jenis kalorimeter yang biasa digunakan untuk mengukur nilai kalor suatu material antara lain : Kalorimeter Bom Kalorimeter Alumunium Kalorimeter Elektrik Kalorimeter GasKalorimeter yang digunakan pada praktikum kali ini adalah kalorimeter bom. Kalorimeter bom merupakan kalorimeter yang khusus digunakan untuk menentukan kalor dari reaksi-reaksi pembakaran. Kalorimeter ini terdiri dari sebuah bom (tempat berlangsungnya reaksi pembakaran) yang terbuat dari stainless steel dan diisi dengan oksigen bertekanan tinggi dan sebuah air yang diletakkan pada wadah yang kedap panas. Reaksi pembakaran yang terjadi di dalam bom kemudian akan menghasilkan kalor yang kemudian akan diserap oleh air. Nilai kalor suatu bahan bakar kemudian akan ditentukan berdasarkan kenaikan temperatur dari air tersebut.

Nilai kalor suatu bahan bakar perlu diketahui dengan tujuan : Memilih bahan bakar yang sesuai dengan keperluan Menghitung efisiensi dari suatu sistem yang menggunakan bahan bakar sebagai sumber panas (misalnya boiler dan motor bakar torak) dengan menghitung energi kalor yang masuk ke sistem dari hasil pembakaran bahan bakar tersebut. Menentukan kualitas suatu bahan bakar berdasarkan nilai kalor yang dimiliki

III. Prosedur Praktikum Persiapkan bejana tekan (bomb), ember air, wadah untuk bahan bakar, dan selubung kalorimeter Untuk menguji bahan bakar cair atau padat, kita dapat menggunakan wadah terbuka sedangkan untuk bahan bakar mudah menguap kita gunakan wadah kapsul Timbang kapsul dengan menggunakan timbangan analitik Pasang Kawat penyala pada kapsul lalu timbang massanya Kemudian kita isi bahan bakar pada kapsul lalu timbang massanya Letakkan kapsul pada wadah lalu ikatkan kawat pada terminal. Teteskan kira-kira 1-2 cc air dalam bejana tekan Pasang tutup bejana dengan erat Isi bejana tekan dengan oksigen hingga bertekanan 25-35 atm Masukkan air 2000 cc ke dalam ember air Letakkan bejana tekan kedalam ember dengan hati-hati Letakkan ember kedalam kalorimeter lalu sambungkan terminal Tutup kalorimeter, pasang motor untuk pengaduk, juga pasang termometer Jalankan pengaduk kalorimeter serta stopwatch Catat temperatur tiap menit. Pada menit ke tujuh kita pencet tombol ignition untuk menyalakan bahan bakar, ukur temperatur tiap 15 detik hingga menit ke 15 Kemudian ukur temperatur tiap menit hingga menit ke 23 Hentikan kipas pengaduk lalu buka kalorimeter Periksa isi bejana tekan, lalu timbang massa yang tersisa Bereskan Peralatan

IV. Data PengamatanMassaKawatKapsul

Nilai Pembakaran

Massa awal0,0000657 kg

Massa sisa

Massa terbakar0,0001134 kg

Massa kapsul + bahan bakar= 0,0003275kgMassa bahan bakar = 0,0002618 kg

Temperaturt (menit)1:002:003:004:005:006:007:00

T (0C)25,8925,925,90525,9125,9125,91525,92

t (menit)7:157:307:458:008:158:308:459:00

T (0C)25,9426,2526,326,4526,5626,6326,726,74

t (menit)9:159:309:4510:0010:1510:3010:4511:00

T (0C)26,7826,7926,8126,8226,8526,8526,8626,87

t (menit)11:1511:3011:4512:0012:1512:3012:4513:00

T (0C)26,87526,8826,8926,8926,8926,8926,8926,89

t (menit)13:1513:3013:4514:0014:1514:3014:4515:00

T (0C)26,8926,8926,8926,8926,926,926,926,9

t (menit)16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00

T (0C)26,926,926,926,926,926,926,926,9

V.

Kondisi RuanganTemperatur (oC)Tekanan (cmHg)

Sebelum????

Sesudah????

V. Perhitungan dan AnalisisBerdasarkan data yang diperoleh dari percobaan, didapat grafik sbb:

TiTfABCTf = 26,9 oCTi = 26,51 oC

Dalam percobaan ini, mula-mula terjadi beberapa kegagalan dimana bahan bakar tidak terbakar dan meledak di dalam kalorimeter bom setelah ditekan tombol ignition. Hal ini dapat diketahui karena temperatur tidak naik drastis setelah ditekan tombol ignition dan juga ketika kalorimeter dibuka, kapsul berisi bahan bakar masih utuh. Hal ini dapat terjadi karena beberapa hal. Yang pertama karena lilitan kawat pada tiang di bejana tekan tidak kuat sehingga tidak terjadi percikan di antara kawat penyala. Selain itu juga bisa terjadi karena ada kerusakan pada terminal di atas bejana tekan.

VI. Diskusi dan Kesimpulan1. Nilai kalor bahan bakar, baik yang berfasa cair atau padat, dapat diperoleh dengan melakukan pembakaran terhadap suatu satuan massa bahan bakar tersebut menggunakan kalorimeter bom. Caranya yaitu dengan mengukur kenaikan temperatur air yang ada didalam wadah kalorimeter akibat menyerap panas dari hasil pembakaran yang terjadi dalam bejana tekan. 2. Nilai kalor bahan bakar menurut hasil percobaan adalah 9867,9855 kj/kg. Nilai ini merupakan nilai HHV dari bahan bakar tersebut.

Tugas TambahanUntuk apa diteteskan air di dalam mangkuk di dalam bejana tekan?Tetesan air di situ adalah untuk indikator apakah yang diukur adalah LHV (lower heating value) atau HHV (higher heating value) setelah ledakan. Jika terbentuk embun, maka berarti ada panas lebih, dan artinya yang dipakai adalah HHV, sedangkan jika berbentuk uap, berarti yang dipakai adalah LHV.