soal&jawab praktikum sps aap rl pdb 2015

7/23/2019 Soal&Jawab Praktikum Sps Aap Rl Pdb 2015

http://slidepdf.com/reader/full/soaljawab-praktikum-sps-aap-rl-pdb-2015 1/37

LABORATORIUM KOMPUTASI PROSES

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SOAL UJIAN HARIAN PRAKTIKUM SISTEM PERSAMAAN LINEAR

Soal Ujian Harian SPS Minggu I

Suatu kolom distillasi digunakan untuk memisahkan 10,000 kg campuran benzene-toluene

(50%-50%). Produk atas mempunai komposisi !5% benzene dan 5% "oluene. Produk ba#ah

mempunai komposisi $% benzene dan !% "oluene. &ap masuk kondenser hasil atas dengan

kecepatan '000kgam, sebagian dari produk dikembalikan lagi kedalam kolom sebagai re*luks

(+). "entukan lau alir distilat (), lau alir residu (), serta umlah produk ang di re*luks (+).

Penele!aian"

Nera#a Ma!!a To$al"

/

10,000 / (1)

Nera#a Ma!!a Ben%ene"

. / .b .b

5,000 / 0.!5 0.0$ (2)

Nera#a Ma!!a Se&i$ar 'on(en!er"

'000 / + (3)

Persamaan-persamaan diatas ditulis kembali dalam bentuk matriks4

[ 1 1 0

0.95 0.04 0

1 0 1] x [

D

W

R ]=[10,000

5000

8000 ]

Scipad 4 onsole 4






Soal Ujian Harian SPS Minggu II

6liran suatu *luida cair pada pipa memberikan beberapa

data dari persamaan 76rc sebagai berikut4

* 8 (*t) (*t) 9 (*ts)

*:0.35 8:$ :0.15 50 2120

*:0.$! 8:5 :0.25 55 3120

*:0.5$ 8:! :0.35 5 $120

engan persamaan 76rc4

F =f . L . v

2

D

"entukan *, 8, dan ;

6lgoritma4 F = f . L . v2

D

log F =log f + log L+ log v2−log D

log F −log v2=log f + log L− log D

log F

v2=log f + log L−log D

Scipad

<asil running program






Soal Ujian Harian SPS Minggu III

Pada perancangan Packed "o#er, e=aluasi tinggi trans*er unit dapat diperkirakan

berdasarkan hasil percobaan ang dilakukan oleh Sher#ood dan <allo#a pada proses

absorbsi dan desorbsi ditinau dari *asa li>uid, ang memberikan korelasi empiris

sebagai berikut4

<8 / ? . (8@8)n . (ASc)m

Sedangkan harga <8 , 8@8 dan ASc untuk distilasi pada berbagai ukuran packing

diketahui4

&kuran 1 1.5 2

<8 0.3$ 0.$B 0.5'

8 5.!' 2.5 B5.53@8 0.BB 0.'3 0.!1

ASc 0. 0.B 1.'

Cerapakah nilai konstanta-konstanta dari persamaan di atasD

6lgoritma4

8og (<8) / 8og (? . (8@8)n . (ASc)m)

8og (<8) / 8og (?) n 8og (8@8) m 8og (ASc)

Scipad4

<asil +unning Program4



Reaktor




Soal Ujian Harian SPS Minggu IV

+eaksi dehidrogenasi etanol dilakukan dengan memasukan umpan ke reaktor pada 300 o.

&mpan dengan komposisi !0% mol etanol dan acetaldehde masuk reaktor dengan lau alir 150

moldetik. &ntuk menaga temperatur dan lau kecepatan reaksi , seumlah panas ditambahkan

ke reaktor, lau penambahan panas 2$$0 k dan temperature keluaran (outlet) 253 o.

+eaksi 4 2<5E< <3<E <2

<itung n1, n2, n3 dan berapa kon=ersi di reaktor

Algori$)a

150 mols

0,! mol 2<5E<(=)mol n1 (mol 2<5E<s )

0,1 mol <3<E(=)mol n2 (mol <3<Es )

n3 (mol <2s )

Aeraca komponen atom

Fnput / output

2<5E< <3<E / 2<5E< <3<E <2

(0,!G150G2) (0,1G150G2) / (2Gn1) (2Gn2) 0

2B0 30 / (2Gn1) (2Gn2)

300 / (2Gn1) (2Gn2) .........................................................................(1)

H / 2$$0 k

/ 2$$0 kIs

Substance < input (kImol) < output (kImol)2<5E< -212,1! -21,'1

<3<E -1$B,0B -150,!0

<2 - ,5!5






Aeraca komponen atom <

Fnput / output

2<5E< <3<E / 2<5E< <3<E <2

(0,!G150G) (0,1G150G$) / (G n1) ($G n2) (2Gn3)

'10 0 / (G n1) ($G n2) (2Gn3)

'B0 / (G n1) ($G n2) (2Gn3) ...........................................................(2)

Aeraca Panas

Q=∆ H =∑ (nout × H out )−∑ (n¿× H ¿ )

2$$0 / J(-21,'1G n1) (-150,!0Gn2) (,5!5Gn3)K L J(-212,1!G135) (-1$B,0BG15)K

2$$0 / J(-21,'1G n1) (-150,!0Gn2) (,5!5Gn3)K L (-2'$5,5 L 220,05)

2$$0 / J(-21,'1G n1) (-150,!0Gn2) (,5!5Gn3)K 30'51,B

(21,'1G n1) (150,!0Gn2) - (,5!5Gn3) / 2'$11,B ...........................(3)

⟦ 2 2 0

6 4 2

216,81 150,90 −6,595⟧×⟦n1

n2

n3⟧=⟦

300

870

28411,7⟧6 M / C

⟦n1

n2

n3⟧=⟦

2 2 0

6 4 2

216,81 150,90 −6,595⟧−1

×⟦ 300

870

28411,7⟧ / 6-1 M C

S#i*a(clear

clcA=[2 2 0;6 4 2;216.81 150.90 -6.595];

B=[300;870;28411.7];

C=inv(A)*B;

n1=C(1)

n2=C(2)

n3=C(3)

n0=150*0.9;

=(n0-n1)!n0

6"6&

clear

clc






A=[2 2 0;6 4 2;216.81 150.90 -6.595];

B=[(150*0.9*2"150*0.1*2);(150*0.9*6"150*0.1*4);(-135*-212.19-15*-

147.07-2440)];

C=inv(A)*B;n1=C(1)

n2=C(2)

n3=C(3)

n0=150*0.9;

=(n0-n1)!n0

SOAL UJIAN HARIAN PRAKTIKUM REGRESI LINEAR

Soal Ujian Harian RL )inggu I

1. +eaktan 6 dalam reaktor bath mengalami reaksi dekomposisi membentuk produk + menurut

persamaan stoikiometri A → R . ata konsentrasi 6 dalam reaktor terhadap berbagai

#aktu ditunukkan sebagai berikut 4

$ +!, 'a +)ol-L, ('a-($ +)ol-L.!,0 1,0 -0,1

10 0,5 -0,025

20 0,33 -0,0111

30 0,25 -0,0025

$0 0,2 -0,00$

6pabila =olume reaktor konstan (batch) maka hitunglah4

1. Erde reaksi ang sesuai dengan persamaan lau reaksi dekomposisi 6 menadi +

2. Ailai konstanta kecepatan reaksi

Penele!aian

68NE+F"O6

a. Aeraca massa reaktor batch

Fnput L output reaksi / akumulasi

0 L 0 (ra).9 / dAadt

ra.9 / d(a9)dt

ra.9 / 9.dadt a.d9dt

ra.9 / 9.dadt

b. 8inierisasi persamaan

dCadt =−kCan

−dCadt

=kCan






ln(−dCa

dt )=ln (kCan ) ln(−dCa

dt )= ln k +ln Can

ln(−dCa

dt )=n ln Ca+ ln k ........(1)

Persamaan (1) setara dengan persamaan umum / aM b

SFP6

clear

clc

dadt/J0.1 0.025 0.0111 0.0025 0.00$K

a/J1 0.5 0.33 0.25 0.2K

t/04104$0

M/log(a)

/log(dadt)

Ja,bK/reglin(M,)

n/ak/eMp(b)

P/pol(Jb aK,QMQ,Qcoe**Q)

hit/horner(P,M)

M/MQ

/Q

hit/hitQ

disp(Rln a ln (-dadt) ln (-dact) hitR)

disp(JM hitK)

cl*

plot2d(M,,-)

plot2d(M,hit,)

Mtitle(Q<ubungan ln a terhadap ln (-dadt)Q,Qln aQ,Qln (-dadt)Q)

<asil4






Soal ujian /arian RL )inggu II

2. ata berikut untuk reaksi 6C , dengan menggunakan katalis enzim 6ase. 9olume reaksiadalah 1m8, konsentrasi a#al 6 adalah 5mO. ilakukan B percobaan terpisah, tiap

percobaan memiliki kandungan 6 ang berbeda-beda. Setelah 5 menit didapatkan data

sebagai berikut 4

Per#o0aan &e 1 Volu)e A +)L, B ang $er0en$u& +n)ol,

1 0.00' 2

2 0.010 2!

3 0.015 3!

$ 0.020 $3

5 0.0$0 5

0.00 2B 0.100 B1

engan menggunakan persamaan Oichaelis-Oenten aitu 4 v=Vmax [ S] Km+[S ] , hitunglah 4

a. Ailai 9maM dan Tm, tampilkan dalam tabel dan plotkan dalam gra*ik.

b. Tonsentrasi C ang terbentuk ika digunakan substrat 6 sebanak 0.1B5 m8 (dalam nmol)

c. Iika diketahui katalis enzim 6ase ang digunakan sebanak 0.002 m8 dengan konsentrasi

10UO dalam 1m8 =olume reaksi, tentukan nilai k katalis ;

Persamaan 4k katalis=

Vmax

[ E] , dimana JVK adalah konsentrasi enzim ang digunakan pada

reaksi (UO)






Petunuk 4

• 6 adalah substrat JSK (UO)

• = adalah kecepatan reaksi mula-mula (UO menit)

Penele!aian

68EN6+F"O6

• Persamaan Oichaelis-Oenten 4

v=Vmax [ S ] Km+ [ S ]

1

v

= Km+[S]

Vmax [S]1

v=

Km

Vmax . 1

[ S]+

1

Vmax

a M b

• Oenentukan nilai JSK 4

&ntuk 6 / 0.00' m8

0.008mL×5m

1mL ×

1000 !

1m =40

!

an seterusna..

• Oenentukan nilai = 4

&ntuk C / 2 nmol5menit

26 nmol

5 m"nit

1 mL ×

1000 mL

1 L ×

0,001 !mol

1 nmol =5,2 ! /m"nit

an seterusna..

• Oenentukan nilai JVK 40,002 mL× 10 !

1 ml =0,02 !

SFP6

clear

clc

C/J2 2! 3! $3 5 2 B1K

6/J0.00' 0.01 0.015 0.02 0.0$ 0.0 0.1K

S(1)/6(1)G5G1000






S(2)/6(2)G5G1000

S(3)/6(3)G5G1000

S($)/6($)G5G1000

S(5)/6(5)G5G1000S()/6()G5G1000

S(B)/6(B)G5G1000

St/S:-1

M/StQ

=(1)/C(1)5

=(2)/C(2)5

=(3)/C(3)5

=($)/C($)5

=(5)/C(5)5

=()/C()5

=(B)/C(B)5

=t/=:-1

/=tQ

atau

S/J6G5G1000K

=/JC5K

M/S:-1/=:-1

Ja,bK/reglin(M,)

disp (Ra#aban soal aR)

9maM/1b

Tm/aG9maM

pers/pol (Jb aK,QMQ,Qcoe**Q)

hit/horner (pers,M)

M/MQ

/Q

hit/hitQ

disp (R 1JSK 1= 1=hitung R)disp (R-----------------------------------R)

disp (JM hitK)

cl*

plot2d (M,,-2)

plot2d (M,hit,-3)

Mtitle (Q<ubungan kecepatan reaksi ezimatik terhadap umlah substratQ,Q1JSKQ,Q1=Q)

disp (Ra#aban soal bR)

disp (RC untuk 6/0,1B5 dalam nmolR)

S6/J0.1B5G5G1000K

M6/S6:-16/horner (pers,M6)

=6/6:-1






Cbaru/=6G5

disp (Ra#aban soal cR)

V/0.02kkatalis/(9maMV)

<6SF8

Soal ujian /arian RL )inggu III

3. Suatu percobaan dilakukan untuk mengetahui pengaruh temperatur terhadap kelarutan 6sam

sul*at (<2SE$) dalam air. Setiap penurunan suhu 11o larutan <2SE$ tersebut diambil

sebanak 5 ml dan dititrasi dengan AaE< 0,5 O. Cerikut data =olume AaE< ang

dibutuhkan pada tiap penurunan suhu4

Te)*era$ur +K, 33! 32' 31B 30 2!5 2'$

Volu)e NaOH +)l, $,1 2,! 3,2 2,B 2 1,5

Cerdasarkan data diatas, ika diketahui persamaan =an7t ho** sebagai berikut 4d ln S

d# =

∆ H

R # 2

imana 4 + / tetapan gas ideal (1,!'B kalg mol T)

W< / panas pelarutan zat per mol (kalg mol)

S / kelarutan (Oolar)

" / suhu (T)

Cerapakah nilai panas pelarutan zat per mol (X<) serta tampilkan dalam tabel dan plotkan

ke dalam gra*ik hubungan antara suhu dan kelarutan dari data dan hasil perhitungan ;

68NE+F"O6






- S didapat dari 4 O <2SE$ ¿

$a%H .V $a%H

V H 2 S% 4

- 8inierisasi persamaan

d ln S

d# =

∆ H

R # 2

∫d ln S=∫ ∆ H

R # 2 d#

ln S=−∆ H

R . 1

# +C

/ Fn S

M /1

#

a /−∆ H

R ∆ H =a∗ R

b / c

Ta)*ilan S#i*a(

Ta)*ilan #on!ole

a M b/






Ta)*ilan gra2i&

Soal ujian /arian RL )inggu IV

$. 8arutan 6 dimasukkan ke dalam reaktor batch membentuk produk + menurut persamaan

stoikiometri A → R . Tonsentrasi 6 dalam reaktor terhadap berbagai #aktu ditunukkan

sebagai berikut 4

t, min 0 100 200 300 $00

6, molm3 1000 500 333 250 200

a. Cerapa nilai konsentrasi 6 mula-mula dan konstanta kecepatan reaksi diatas ;

b. Iika nilai 60/500 molm3, tentukan kon=ersi setelah 5 am bereaksi ;

c. "ampilkan dalam tabel dan plotkan ke dalam gra*ik data hasil percobaan dan perhitungan ;

PEN3ELESAIAN

68NE+F"O6 L Oenusun persamaan kecepatan reaksi






−& A=−dC A

dt =k C A

dC A

dt =−k C A

dC A

C A=−k dt

∫C A 0

C A dC AC A

=−k ∫0

t

dt

ln C A− ln C A 0=−kt

ln C A=−kt +ln C A 0

'=ax+(

Soal b 4dC A

dt =−k C A

C

d [¿¿ A 0 (1− ) A)]dt

=−k C A 0(1− ) A)

¿

C A 0∫0

) d ) A

) A=−k C A0

(1− ) A)∫0

t

dt

−ln (1− ) A )=kt

) A=1−exp (−kt )

SFP6

clear

clct/041004$00 menit

6/J1000 500 333 250 200K molm3

M/t

/log(6)

Ja,bK/reglin(M,)

60/eMp(b)

k/-a

P/pol(Jb aK,QMQ,Qcoe**Q)

hit/horner(P,M)

M/MQ

/Q

hit/hitQ

disp(Q t ln 6 ln 6 hitungQ)






disp(JM hitK)

cl*

plot2d(M,,-3)

plot2d(M,hit,1)Mtitle(QPro*il Tonsentrasi 6 terhadap aktuQ,Qaktu (menit)Q,Qln 6 (molm3)Q)

soal b

60/500

t2/5G0 menit

62/1-eMp(-kGt2)

<6SF8 +&AAFAN P+EN+6O

Soal ujian /arian RL $*e V

5. Nas murni reaktan 6 (60/100 milimolliter) diumpankan pada kondisi stead state kedalam

reactor miMed *lo# (9/0.1 liter) dimana teradi reaksi 26 +. untuk lau gas umpan ang

berbeda diperoleh data sebagai berikut

Percobaan ke- 1 2 3 $

=0 (literam) 10 3 1.2 0.5

6(milimollite

r)

'5.

B

.

B

50 33.

$

1 "entukan orde berapakah ang sesuai dengan reaksi diatas

2 <itunglah konstanta lau reaksi dan tulis persamaan lau reaksina

Petunuk 4






a &ntuk reaksi 26 + , *actor ekspansina adalah

+ A=1−2

2 =

−1

2

b <ubungan antara konsentrasi dan kon=ersiC A

C A 0

= 1− ) A

1++ A . ) A=

1− ) A

1−1

2 ) A

) A= 1−C A /C A 0

1−C A /2C A 0

c +umus lau reaksi untuk stead state miMed *lo# reactor

−& A=v0 . C A 0 . ) A

V [ milimol

lit"& . ,am]

Penele!aian "

1 "entukan persamaan lau reaksi

−& A=k .C An

2 8inierisasi persamaan

log (−& A )=log k +n log C A

'=(+ax

SFP6

clear

clc

60/100

9/0.1

V6/-0.5

90/J10 3 1.2 0.5K

6/J'5.B .B 50 33.$K

6(1)/(1-(6(1)60))(1-(6(1)(2G60)))

6(2)/(1-(6(2)60))(1-(6(2)(2G60)))

6(3)/(1-(6(3)60))(1-(6(3)(2G60)))

6($)/(1-(6($)60))(1-(6($)(2G60)))

M/log10(6)

r6(1)/(90(1)G6(1)G60)9

r6(2)/(90(2)G6(2)G60)9

r6(3)/(90(3)G6(3)G60)9r6($)/(90($)G6($)G60)9






/log10(r6)

/Q

Ja,bK/reglin(M,)

n/a

k/10:b

pers/pol(Jb aK,QMQ,Qcoe**Q)

hit/horner(pers,M)

M/MQ

/Q

hit/hitQ

disp(R M hitR)

disp(R/////////////////////////////////////R)

disp(JM hitK)cl*

plot2d(M,,-$)

plot2d(M,hit,)

<6SF8



k1

k2

k3




SOAL UJIAN HARIAN PRAKTIKUM PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

Soal ujian /arian PDB )inggu I

Pada sebuah reaktor batch terdapat sena#a 6 dan C dengan konsentrasi a#al masing-masing

adalah 2 mol8 dan 5 mol8. +eaksi ang teradi adalah seperti berikut4

6 C 2

2 C 3V

V 2C 5 3+eaksi teradi pada suhu 302o. 6pabila pengambilan data dilakukan setiap 5 menit selama 2

am, dengan data sebagai berikut 4

+ / ',31$ Imol T 15,Bcal / 5,5B I

61 /10,' m3am V1/1250,' calmol

62 / 3 m3am V2/1$52,B calmol

63/B,5 m3am V3/215,5 calmol

ari berbagai data teknis di atas, maka 6nda diharapkan dapat menelesaikan berbagai

persoalan di ba#ah ini 4

a. Cuatlah pro*il konsentrasi (mol8) selama 2 am dalam tabel dan gra*ik;

b. Cerapa kon=ersi akhir 6(%)D

c. Cerapa konsentrasi V maksimumD

d. Cerapa konsentrasi pada menit ke !'D

Algori$)adadt / -k 1ab

dbdt / -k 1ab - (12) k 2c2b - k 3eb2

dcdt / k 1ab-k 2c2b

dddt / 2k 1ab (12) k 2c2b (32) k 3eb2

dedt / (32) k 2c2b - (12) k 3eb2

d*dt / (52) k 3eb2

S#i*a(

clearclcfunction dc=konsentrasi(t, c) T=150+273.15; R=1.987; 1=0.18; 2=0.05;






3=0.125; !1=1250.8; !2=1"52.7;

!3=215#.5; k1=1$e%&('!1(R$ T)); k2=2$e%&('!2(R$ T)); k3=3$e%&('!3(R$ T));dc(1)='k1$c(1)$c(2);dc(2)='k1$c(1)$c(2)'0.5$k2$c(2)$c(3)2'k3$c(5)$c(2)2;dc(3)=k1$c(1)$c(2)'k2$c(2)$c(3)2;dc(")=2$k1$c(1)$c(2)+0.5$k2$c(2)$c(3)2+1.5$k3$c(5)$c(2)2;dc(5)=1.5$k2$c(2)$c(3)2'0.5$k3$c(5)$c(2)2;dc(#)=2.5$k3$c(5)$c(2)2;

en*functionc0=2;5;0;0;0;0;t0=0;t=0-5-120;c=o*e(c0,t0,t,konsentrasi);t=t;c=c;*is&(t / / // / /! /)*is&('''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''')*is&(t c)clf

&lot2*(t,c,2 3 " 5 # 7)%title(ro4l aktu 6s onsentrasi,aktu (enit),onsentrasi (ol))le:en*(;;/;;!;);%:ri*(1);cf98=o*e(c0,t0,98,konsentrasi);ca0=c(1,1);ca120=c(25,1);on6ersi=(ca0'ca120)ca0$100onsentrasi!aks=a%(c(-,5))onsentrasi98enit=cf98(#)

Ja4a0anA&/ir

b. Ton=ersi 6 / !!,'! %

c. Tonsentrasi V maksimum / 1,1! mol8

d. Tonsentrasi pada !' menit / $,1' mol8






Soal Ujian

/arian PDB )inggu II

Nas alam dan kondensat diproduksi dari reser=oir enuh dalam kesetimbangan. Aamun, Nas

dan kondensat tersebut mengandung <2S ang perlu dihilangkan. Proses pemisahan <2S

menggunakan metode dehidrasi aitu dengan menggunakan teknik "VN <&, dimana

cairan ang digunakan adalah "VN ("riethlene Nlcol) dengan (0/0). Proses pemisahan

dilakukan di dalam absorber dengan tinggi B5 m. <ubungan antara tinggi absorber dan

komposisi <2S dapat ditulis sebagai berikut4

x− x∗¿¿¿

dx¿

-= Lo Kla . A∫¿

Teterangan 4

h / tinggi menara (m)

8o / kecepatan cairan masuk absorber (kmolh)

6 / luas penampang kolom (m3)

M / *raksi mol <2S dalam cairan keluar dari absorber

MG / *raksi mol <2S ang seimbang dengan *raksi gasnaPersamaan diatas dapat diselesaikan dengan persamaan garis operasi dan hubungan

keseimbangan, sebagai berikut4

8m.0 9m.Y0 / 8m. 9m.YG

imana






) = x

1− x

) 0= x 0

1− x 0

8m / 80.(1-M0)

1− '∗¿ '∗¿¿

∗¿¿

o= ' 0

1− ' 0

9m / 90.(1-0)

Persamaan hubungan kesetimbangan4

MG / /t

/0. '∗¿

Da$a ang a(a 4

Tla / $3,$ kmolm3.h

6 / 13,$ m2

80 / $5321,' kmolh

Pt / 2,5 atm

P0 / 25B,!$ atm

M0 / 0,0'!

90 / 152,'1 kmolh

Per$anaan "

a) Cuatlah gra*ik hubungan tinggi absorber dengan komposisi <2S b) Cerapa komposisi <2S keluar absorber

Algori$)a

x− x∗¿¿¿

dx¿

-= Lo

Kla . A∫¿






x− x∗¿¿¿

dx¿

∫0

75

d-= L0

Kla . A∫ ¿

x− x∗¿dx

d-=

Kla . A

L 0 ¿

/t

/ 0. '∗¿

x− (¿ ]

dx

d-=

Kla . A

L 0 ¿

8m.0 9m.Y0 / 8m. 9m.YG

o= ' 0

1− ' 0

iketahui bah#a penerapan murni, maka 0 / 0 dan Y0 / 0 sehingga persamaan garis

operasi menadi4

YG / Lm

Vm ( x 0− x )

1− '∗¿= L0.(1− x 0)

V 0.(1− ' 0).[( x 0

1− x 0 )−( x

1− x )]=Q

'∗¿¿¿

G / Q1+Q

Persamaan hubungan kesetimbangan

G / /t

/ 0 . '∗¿ /

/t

/ 0 .

Q

1+Q

Iika

6 / L0.(1− x 0)V 0. (1− ' 0)

C / ( x 0

1− x0 )Oaka






0−( x

1− x )1

+ A .(¿¿ )¿

A .(0−( x

1− x ))¿

/t

/0 .¿

x−¿dx

d-=

Kla . A

L0 ¿

S#i*a(

clearclcfunction *%=soal(<,%)kla="3.";=13.";0="5321.8;t=2.5#;0=257.9";

%0=0.089;0=15#2.81;>0=0;=0$(1'>0);=0$(1'%0);

?0=>0(1'>0);@0=%0(1'%0);@=%(1'%);

?Aint=(($@0)+($?0)'($@));>Aint=?Aint(1+?Aint);%Aint=(t0)$>Aint;*%=((kla$)0)$(%'%Aint)

en*function%0=0.089;<0=75;<=75-'7.5-0;%=o*e(%0,<0,<,soal);<=<;%=%;*is&(B < %B)*is&(B========================B)*is&(< %)clf

&lot2*(<,%,2)%title(CuAun:an Tin::i AsorAer *en:an onsentrasi C2D,Tin::iAsorAer,onsentrasi)%:ri*(1)*is&(Bko&osisi C2D keluar reaktor =ko&osisi reaktor &a*a saat tin::ikolo nolB)%<=%(11,1);*is&(%<)






Soal ujian /arian PDB )inggu III

Suatu reaksi kompleks teradi di dalam reaktor S"+ semi batch

6 C 1 2+ S

6 C 1 3P 2H

&mpan reaktor pada sistem ini dilakukan secara terus menerus (continu) sedangkan output

dilakukan sekali (batch). Cerdasarkan penelitian reaksi diatas mempunai tinauan kinetika

sebagai berikut

k1 / 10 8mol am

k2 / 3 8mol amk3 / $ 8mol am

k$ / 1 8mol am

i/ ni9r dan 9r/H.t90

<itunglah mol masing-masing sena#a setelah periode 10 menit dan buatlah pro*il inter=al

#aktu 10 detik. 6pabila, *lo# rate umpan reaktor diaga konstan sebesar 20 8s, dan pada

keadaan a#al =olume dalam reaktor adalah (9o) / 100 8 dengan konsentrasi 6o / 10

molliter, Co / 15 molliter dan So / 5 molliter.

Per$anaan "

a. Pro*il #aktu =s mol dalam tabel dan gra*ik

b. Ton=ersi 6 maMimum

c. Ool S maksimum

d. Cerapa mol sena#a P pada menit ke 5

Algori$)a

r1 / k1 a b

r2 / k2 r 2 s

r3 / k3 a b

r$ / k$ p3 >2

dadt / r2r$-r1-r3

dbdt / r2r$-r1-r3

drdt / r1- 12 r2

dsdt / r1-r2

dpdt / r3- 13 r$

d>dt / r3 L Z r$

dnadt /9r( r2r$-r1-r3)

dnbdt / 9r(r2r$-r1-r3)

1

32

"






dnrdt / 9r(r1- 12 r2)

dnsdt / 9r(r1-r2 )

dnpdt / 9r(r3- 13 r$)

dn>dt / 9r(r3 L Z r$)

S#i*a( "

clear

clc

*unction (n/mol($, n)

=0/100

H/20

=r /HG$=0

k1/10300

k2/3300

k3/$300

k$/1300

1/n(1)=r

2/n(2)=r

3/n(3)=r

$/n($)=r

5/n(5)=r /n()=r

r1/k1G1G2

r2/k2G3:2G$

r3/k3G1G2

r$/k$G5:3G:2

(n(1)/=r G(r2r$-r1-r3)

(n(2)/=r G(r2r$-r1-r3)

(n(3)/=r G(r1-0.5Gr2)

(n($)/=r G(r1-r2)

(n(5)/=r G(r3-13Gr$)

(n()/=r G(r3-0.5Gr$)end*unction

n0/J10001500050000K

t0/0

t/0410400

n/ode(n0,t0,t,mol)

t/tQ

n/nQ

disp(Jt nK)

cl*

plot2d(t,n,J1 2 3 $ 5 K)

a/(n(1,1)-n(1,1))n(1,1)G100nSmaM/maM(n(4,$))

n5menit/ode(n0,t0,300,mol)

nP5menit/n5menit(5)

Gra2i& Ha!il Run






Soal ujian /arian PDB )inggu IV

Produksi berasal dari reaksi ang beralan pada *ase gas pada tekanan 35 atm dan

temperatur 1500o+ di ba#ah ini 4

O < O[.(Persamaan. 1)

< " O[..(Persamaan. 2)

+eaksi kedua tidak diinginkan karena harga lebih mahal dibanding harga "

Di&e$a/ui (a$a !e0agai 0eri&u$ "

=¿k 1C C H 0.5

&¿

2aktutin33al ( ,am ) 4 = V v0

# =¿k 2C ) C H 0.5

&¿ C H 0=

' H 0 . /0

R . # 0

k 1=55,2

ft 3

l(mol

- C 0=0,5.C H 0

k 2=30,2

ft 3

l(mol

- C ) 0=0

• 8au 6lir +eaktan (=0) / $B *t3h

• Tonsentrasi < dalam eed masuk (0) / ,B%

• Tonsentrasi O dalam eed masuk (M0) / 33,3%

• 9olume Packed Ced +eactor (9) / 23' *t3

• Tonstanta Nas Fdeal (+) / 0,B3 *t3

.atm(lbmol.o

+)

ari berbagai data teknis di atas, maka anda diharapkan dapat menelesaikan berbagai

persoalan di ba#ah ini 4

1 Cuat pro*il konsentrasi <, O dan sebagai *ungsi #aktu, amati dari #aktu ke-0 am

hingga \ am dengan inter=al 0,025 am.

2 Cerapa #aktu tinggal optimum untuk produksi maksimum D

3 Cerapa konsentrasi maksimum ang dapat diperoleh D

$ Cerapa kon=ersi akhir (%) < ang bereaksi menadi produk D

Algori$)a






dC H

dt =−k 1C C H

0.5−k 2C ) C H

0.5=−& −&#

dC

dt =−k 1C C H

0.5=−&

dC )

dt =k

1C C H

0.5−k 2

C ) C H

0.5=& −&#

S#i*a(

clear

clc

*unction ('/soal3($, ')

k1/55.2

k2/30.2

r1/k1G'(2)G('(1):0.5) r2/k2G'(3)G('(1):0.5)

('(1)/-r1-r2

('(2)/-r1

('(3)/r1-r2

end*unction

h0/0.B

p0/35

+ /0.B3

"/1500

=/23'

=0/$B

h0/(h0G p0)(+ G")

m0/0.5Gh0

M0/0

ta#/==0

0/Jh0m0M0K

t0/0

t/040.0254ta#

/ode(0,t0,t,soal3)

t/tQ

/Qdisp(R--------------------------------------------------R )

disp(R t(am) < O R)

disp(R--------------------------------------------------R )

disp(Jt K)

disp(R--------------------------------------------------R )

cl*

plot2d(t,,J2 5 K)

Mtitle(QPro*il Tonsentrasi dalam Plug lo# +eactor (P+)Q,Qaktu "inggal (Iam)Q,QTonsentrasi

(lbmol*t3)Q)

legend(JR<RRORRRK)

Mgrid(1)maM/maM((4,3))

t]saat]maM/t(!,1)

<0/(1,1)

<*inal/(21,1)

</(<0-<*inal)<0G100

disp(QTonsentrasi maksimum 4R)






disp(maM)

disp(QIadi #aktu tinggal supaa produksi Oaksimum (am)4R)

disp(t]saat]maM)

disp(QTon=ersi 6khir gas < 4R)disp(<)

Ja4a0an A&/ir

c. Tonsentrasi maksimum / 0,0051$3! lbmol*t3

b. Iadi #aktu tinggal supaa produksi Oaksimum / 0,2 am

c. Ton=ersi akhir gas < / B,2!!52' %






SOAL UJIAN HARIAN PRAKTIKUM AKAR 5 AKAR PERSAMAAN

Soal AAP )inggu I

Persamaan Soave-Redlich-Kwong merupakan persamaan keadaan yang digunakan

untuk mempridiksi property dari suatu senyawa yang tidak dapat diprediksi

menggunakan persamaan gas ideal. Gas etana yang bertekanan 1 bar dan bersuhu

1!"#$% dengan menggunakan persamaan Soave-Redlich-Kwong tentukan&

a. 'olume gas etana

b. (arga )

Persamaan keadaan Soave-Redlich-Kwong adalah sebagai berikut&

/= R#

V −(−

a5

V (V +()6 6 6(1)

*engan&

a= Ao

R2

. #72

/7 6 6 6(2)

(=0o

R .#7

/7 6 6 6(3)

+,1/"%0!"!1%112-"%1314225/1-6r0,5572 88 /05

#&= #

#7 6 6 6 (5)

9o , "%0:0!;o , "%"!330

2 , "%"<!

6c , 4"%0 K

Pc , 0!%! bar

9lgoritma

1. 6entukan nilai 6r% a% b% dan + menggunakan persamaan /:5% /45% /05% dan /5.

:. Substitusi kedalam persamaan keadaan

4. =erubah persamaan men>adi bentuk implicit y,"

'= R#

V −(−

a5

V (V +()− /=0

Scipad note






Soal AAP )inggu II

Hea$ Tran!2er in Rea#$orSuatu reaksi elementer 9 ; $ berlangsung dalam sebuah reaktor alir tangki

berpengaduk /R96;5. ?a>u umpan murni 9% 1: mol@s pada temperature :$. reaksi

bersiAat eksotermik% untuk itu digunakan air pendingin bertemperatur "$ untuk

menyerap kalor yang dibebaskan reaksi. 9sumsi konstanta kapasitas panas sama

baik disisi reaktan maupun produk% neraca panas untuk system ini dirumuskan

sebagai berikut&

− F A 0 ) ∆ H R= F A 0 C8 A (# −# 0 )+9A (# −# a )

B 0 , la>u molar umpan% mol@s

C , konversiD(R , Kalor reaksi% [email protected]

$p , kapasitas panas 9% [email protected]

6 , temperature reaktor

60 , 6emperatur reAerensi% :$

6a , 6emperatu air pendingin% $

9 , ?uas perpindahan panas% m2

Fntuk reaksi orde pertama konversi dirumuskan sebagai

) = 4k

1+4k

*engan adalah waktu tinggal dan k adalah konstanta la>u reaksi dihitung

menggunakan persamaan arhenius

k =650"−3800

# +273

(itunglah harga temperature reaktor dan konversinyaH






/D(R , -1"" kE@molI ,1" sI $p , 0"" [email protected] F9@B 0 , "" [email protected]

9lgoritma

1. Substitusikan persamaan arhenius ke dalam persamaan konversi

) = 4 (650 "

−3800

# +273 )1+4 (650 "

−3800

# +273 ):. Substitusikan persamaan konversi ke dalam persamaan neraca panas.

− F A0

( 4 (650"

−3800

# +273 )1+4 (650 "

−3800

# +273

))∆ H R= F A0

C8 A (# −# 0 )+9A ( # −# a )

4. Fbah ke dalam bentuk persamaan implicit

− F A0( 4 (650"

−3800

# +273 )1+4 (650 "

−3800

# +273)) ∆ H R− F A0C8 A (# −#

0 )−9A (# −# a )=0

0. Selesaikan menggunakan program Asolve

6ampilan Scipad dan $onsole

Soal AAP )inggu III

liran lui*a

a*a suatu &aArik >an: e&ro*uksi etanol akan *i ein*a<kan&ro*ukn>a *ari tan:ki &en>i&anan ke tan:ka &roses *en:an

en::unakan s>ste &ei&aan, etanol *i &o&a enuEu ke tan:ki&roses *en:an laEu 8 s , &i&a >an: *i:unakan a*ala< &i&a lurus >an:

*isertai Aen:kokan (elAoF) serta 6al6e *en:an &anEan: eki6alen 37.37 ft.






Delaa &roses tran&ortasi cairan, o&erator terus en:ukur tekanan Gui*a*an *i*a&atkan &erAe*aan tekanan seAesar 2.12 inC:.

Tentukan *iaeter *ala &i&a lurus >an: *i:unakan Eika factor friksi 0.05

Hunakan &ersaaan -

-f =f ¿ D

V 2

2 3 [[[[[[[[[[[ 1)

<f =∆ /

: 3 IIIIIIIIIIIIIII............2)

ata &en*ukun: - : "tanol = 0.789 :c3

: = 980 cs2

1 ft = 0.30"8 1 inC: = 0.03 at1 at = 101325 a

l:orita -

1. JeruAa< seua 6ariaAle ke *ala satuan >an: saa : "tanol = 0.789 :c3 = 789 k:3

3= 980 cs2 = 9.8 s2

v = 8 s

¿ = 37.37 ft = 11.39

∆ / = 2.12 in C: = 7190.9" a = 7190.9" K2

2. enurunan &ersaaan

<f =∆ /

: 3

-f =f ¿ D

V 2

2 3

>= <f ' ( f ¿ D

V 2

2 3 ¿ = 0






Soal AAP )inggu IV

&ntuk sistem metanol(1)methl acetate(2), persamaan ang berkaitan dengan koe*isien

akti=itas sebagai berikut 4

ln ^1 / 6M22 ln ^2 / 6M1

2 dimana 6 / 2,BB1-0,00523"

dengan persamaan 6ntoine

ln P1

sat

/ 1,5!15' -

3643,31

# −33,424 ln P2

sat

/ 1$,2532 -

2665,54

# −53,424

dimana " dalam Tel=in dan tekanan uap dalam kPa. <itung temperatur sistem bila

diketahui M1, 1, dan P berturut-turut adalah 0,25 0,2'2 dan B3,50

iketahui 4

iP / Mi^iPisat

P / _ Mi^iPisat

Scipad






+un di onsole

soal&jawab praktikum sps aap rl pdb 2015

Documents