UJIAN AKHIR SEMESTER FENOMENA PERPINDAHAN (Transport Phenomenon)Senin, 9 Desember, K.2014--Open Book, jam 13.00- Pilih min7 soal, Pengampu : Dr. Ir. Setiadi, M.Eng.

1. Dalam buku ajar yang dipakai khususnya“Modeling in Transport Phenomen, An Conceptual Approach” oleh Ismail Tosun, tinjauan/bahasan utama dalam proses perisitiwa perpindahan adalah melalui berbagai pendekatan konsep yakni tinjauan konsep perhitungan makroskopik dan mikroskopik, kondisi proses unsteady state dan Proses Without Generation and With Generation. Jelaskan berbagai terminology yang dimaksud?

2. Dalam mempelajari berbagai proses peristiwa perpindahan baik perubahan fisika maupun kimia telah dikupas bahwasanya konsep dasar hukum kekekalan (momentum, energi dan massa) harus tetap dibuat pedoman perhitungan engineering calculation. Tuliskan berbagai persamaan umum yang bisa digunakan. Dan berikan penjelasan secara lambang/kode-kode formula matematika yang dipakai.

3. Apa yang dimaksud dengan modeling dan conceptual approach dalam mempelajari proses peristiwa Perpindahan/Transport phenomena?

4. Berilah suatu contoh perhitungan yang menggambarkan konsep perhitungan proses perpindahan massa (disertai soal yang dimaksud) dilengkapi dengan berbagai penjelasan matematis maupun fenomena/peristiwanya.

5. Dalam Teknologi Bioproses, umumnya menggunakan fasilitas reaktor berupa Constant Continous -Stirred Tank Reactor (CSTR). Dalam Example 6.2 telah dikupas dan dihitung 4 buah CSTR disusun secara seri khususnya tentang perubahan konsentrasi reaktan A. Tunjukkan persamaaan akhirnya dan berapakah konsentrasi reaktan A pada setiap bejana Reaktor? Jelaskan beberapa indikasi bahwa reaktor beroperasi secara steady state dan adanya process With Generation?

6. Sedangkan dalam example 6.4, tidak dipastikan prosesnya dalam steady state ataukah tidak, with generation ataukah tidak? Jelaskanlah dari aspek konsep neraca masa maupun neraca energi, mungkinkah terjadi tidak sinkron antara keduanya yakni disatu sisi steady disisi lain unsteady state condition. Berikan sketsa gambar untuk mendukung penjelasannya

7. Untuk bahasan hasil dan kupasan example 6.6 ttg. penggunaan CSTR, Tunjukkan bagaimanakah beberapa point yang menjelasakan bahwa prosesnya terjadi steady state baik dr segi neraca massa (Mass Balance) maupun Energy Balanacenya? Mengapa persamaan (1) yang digunakan menggunakan kondisi with generation? Panas yang diakibatkan adanya reaksi dirubah menjadi energi apa, padahal dalam asumsinya “there is no heat loss from the reactor”, jelaskan.

8. Untuk bahasan hasil dan kupasan example 7.3 ttg. penggunaan CSTR, sesuai persamaam 9 dan 15 dalam kupasan example tersebut : Tunjukkan bahwa reaktor beroperasi secara unsteady state, padahal diasumsikan reaktor beroperasi “Well-mixed system, i.e. the temperature and the concentration of the contents of the reactors are uniform”. Dan persamaan 17 dari example 7.3 tersebut, menyatakan sebagai persamaan yang dihasilkan dalam kondisi steady state. Faktor kondisi apa yang menyebabkan steady dan unsteady state. Bahaslah secara detail dan berikan gambar untuk memebrikan ilustrasinya.

9. Untuk bahasan hasil dan kupasan example 7.6 dan 7.7, bila dicermati maka persamaan neraca massa (mass balance) menggunakan persamaan steady state, without generation, bisakah anda memberikan pada langkah perhitungan yang mana? Sedangkan neraca massa menggunakan persamaan dengan menggunakan kondisi unsteady state. Bisakah menjelaskannya, pada langkah perhitungan yang mana dari kedua example tersebut. Mengapa menggunakan persamaan korelasi Whitaker?

10. Untuk bahasan hasil dan kupasan Example 7.9 ttg. penggunaan batch Reactor, beroperasi secara adiabatik (tidak ada pertukaran panas dengan lingkungan reaktor). Kondisi ini menyebabkan perubahan suhu dalam reaktor akibat terjadinya reaksi sebagai sumber panasnya. Perubahan suhu ini memberikan perubahan harga konstanta laju reaksi k, sesuai hukum Arrhenius hubungan antara suhu dan k. Jelaskan dengan menggunakan persamaaan yang dipakai untuk menghitung terkait dengan adanya perubahan suhu dalam reaktor batch tersebut.

11. Berilah suatu konsep perhitungan yang menggambarkan konsep perhitungan neraca massa ataupun energi dilengkapi dengan berbagai penjelasan matematis maupun fenomena/peristiwanya untuk peritiwa steady state Microscopic Balances without Generaton seperti terlihat pada Gambar 8.32

12. Berilah suatu konsep perhitungan yang menggambarkan konsep perhitungan neraca massa ataupun energi dilengkapi dengan berbagai penjelasan matematis maupun fenomena/peristiwanya untuk peritiwa steady state Microscopic Balances without Generaton seperti terlihat pada Gambar 8.34

------------------------------------

Selamat UAS, semoga segala upaya proses belajar kita semua dicatat sebagai amal ibadah yang bermanfaat dan sesuai Ridlo-

Nya. Amin YRA

Soal-soal Tahun lalu

13.Dalam kajian berbagai proses fenomena perpindahan maupun perubahan , konsep dasar hukum kekekalan

(momentum, energi dan massa) harus tetap dibuat pedoman perhitungan engineering calculation. Tuliskan

berbagai persamaan dasar yang bisa digunakan secara umum?

14.Apa yang dimaksud dengan interphase transport dan bisakah anda analisis konsep gambar berikut

15.Sebutkan berbagai transfer koeffisien berserta bilangan tak berdimensi yang berkaitan dan terangkan artinya

16.Mengapa dalam perhitungan perlu ada korelasi-korelasi dan bilngan tak berdimensi untuk menggambarkaan proses fenomeman perpindahan?

17.Bgaimanakah bentuk korelasi dan apa kegunaannya : friction factor correlation, Whitaker correlation, Ranz-Marshall correlation, Frossling correlation,

18.Bagaimanakah bentuk persamaan korelasi dan kegunaaannya : Steinberger-Treyball correlation, Zhukauskas correlation, Churchill-Bernstein correlation, Dittus-Boelter correlation,

19.Bagaimanakah bentuk persamaan dan apa kegunaannya : Sieder-Tate correlation, Gilliland-sherwood correlation, Linton-sherwood correaltion,

20.Apa yang dimaksud dengan tinjauan skala tingkat mikroskopik dan makroskopik, berikan ilustrasi gambarannya. Apa yang dimaksud dengan suatu proses dalam suatu sistem pada kondisi steady-state dan unsteady-state, berikan ilustrasi gambarannya

21.Apa yang dimaksud proses dalam suatu sistem pada kondisi without generation dan with generation? Berikan ilustrasi dan keterangannya

22.Konsep pendekatan dalam berbagai proses fenomena perpindahan baik proses perpindahan momentum, energi maupun massa adalah umumnya ditinjau melalui model mikroskopik maupun makroskopik. Turunkanlah suatu model persamaan berdasar kajian perpindahan energi dalam kasus

23.Berilah suatu contoh proses perhitungan yang menggunakan konsep proses perpindahan momentum ( disertai soal yang dimaksud) dan berilah penjelasan dan berbagai keterangannya

24. Berilah suatu contoh perhitungan yang menggambarkan konsep perhitungan proses perpindahan massa (disertai soal yang dimaksud) dan berilah berbagai penejelasannya

25. Berilah suatu contoh perhitungan yang menggambarkan konsep perhitungan energi (disertai soal yang dimaksud) dengan berbagai keterangannya.

Selamat bekerja, semoga segala upaya proses belajar kita semua dan khususnya anda semua dicatat sebagai amal ibadah yang bermanfaat. Amin YRASelamat UAS, semoga segala upaya proses belajar kita semua

dicatat sebagai amal ibadah yang bermanfaat dan sesuai Ridlo-Nya. Amin YRA

Modelling in Transport Phenomena : suatu konsep imaginasi/abstraksi suatu proses

sesuai dengan berbagai konsp teori maupun asumsi yang dipahaminya.

Suatu obyek kajian bisa menghasilkan berbagai bentuk model tergantung dan berdasar pendekatan teori/asumsi yang diperoleh.

Bentuk perwujudannya, modelling bisa dalam bentuk model fisik, matematika, diagram proses produksi, teknologi, dll.

Modelling in Transport Phenomena ---Conceptual Approach

UAS

Bab 6, 7, 8 dan 9 Buku Ismail Tosun “Modelling in Transport Phenomena”

Soal UAS diutamakan bersifat Teoritis, dasar-dasar perhitungan khususnya pelajari contoh soal-jawab pada masing-masing Bab.

UAS Bersifat Opened Book

Tugas-tugas KelompokPelajari Soal-Jawab pada tiap bab dengan lebih menambahkan/menyempurnakan soal-jawab yang anda kuasai. Boleh diketik atau gabunagn tulisan tangan-ketikan

Dikumpulkan pada saat UAS.

Selamat UAS, semoga segala upaya proses belajar kita semua dicatat sebagai amal ibadah yang bermanfaat dan sesuai Ridlo-

Nya. Amin YRA

Tugas 1- bab 6—pernah ditugaskanTugas 2 – bab 7Tugas 3- bab 8Tugas 4 – Bab 9

Selamat UAS, semoga segala upaya proses belajar kita semua dicatat sebagai amal ibadah yang bermanfaat dan sesuai Ridlo-

Nya. Amin YRA