Eight Problem
-
Upload
mustikaaryanti -
Category
Documents
-
view
220 -
download
0
Transcript of Eight Problem
-
8/19/2019 Eight Problem
1/16
Eight problem
-
8/19/2019 Eight Problem
2/16
• A tank containing 45 kg of liquid water initially at 45°C has oneinlet and one exit with equal mass ow rates, liquid water entersat 45°C and a mass ow rate of 27 kg!h" A cooling coilimmersed in the water remo#es energy at a rate of 7"$ k%" &hewater is well mixed 'y a (addle wheel so that the water
tem(erature is uniform throughout" &he (ower in(ut to thewater from the (addle wheel is "$ k%" &he (ressure at the inletand exit are equal and all kinetic and (otential energy e)ectscan 'e ignored" *eri#e the equation that related thetem(erature of water inside the tank to time" %hat is the +nal
and constant tem(erature of the water -s it equal to thesteady.state solution
/" 0lot the #ariation of the the water tem(erature with the time"
2"Again (lot the #ariation of the water tem(erature with time 'utchange the liquid to 'en1ene"
-
8/19/2019 Eight Problem
3/16
• *iketahui
. 3au massa aliran air masuk sama dengan lau massa aliran air keluar Δ
. Air di dalam tangki didinginkan dengan kum(aran (endingin
*itanyakan
a" &urunan (ersamaan &air di dalam tangki terhada( waktu"
'" 6era(a & +nal dan konstan A(akah sama dengan (ada saat steady.state"
c" ra+k #ariasi tem(eratur air dan 'en1ena menurut waktu"
-
8/19/2019 Eight Problem
4/16
• Asumsi
. 8istem 'erada (ada kondisi tak.tunak karena adanya(eru'ahan &em(eratur terhada( waktu"
.0er(indahan kalor yang signi+kan hanya teradi (ada
kum(aran (endingin" 8ehingga, (engaruh energi kinetikdan energi (otensial da(at dia'aikan" =
. &em(eratur air seragam di semua tem(at dalamtangki" 9=(
. Air di dalam tangki adalah inkom(resi'el, sehinggatidak ada (er'edaan tekanan antara sisi masuk dengansisi keluar" sehingga, = =
. :ondisi 'atas yang digunakan adalah & &i (ada t
-
8/19/2019 Eight Problem
5/16
• ;eraca lau energi
• :arena air diasumsikan inkom(resi'el, maka energi dalam
s(esi+k hanya 'ergantung (ada suhu, oleh karena itu, aturan'erantai 'isa digunakan untuk menuliskan
-
8/19/2019 Eight Problem
6/16
• 6erdasarkan (ersamaan untuk model gas inkom(resi'el dengankalor enis diangga( teta(, maka 'erlaku
• :arena tekanan (ada aliran masuk dan keluar diasumsikan sama,
maka
• *engan mensu'stitusi (ersamaan.(ersamaan diatas, dida(atkan
-
8/19/2019 Eight Problem
7/16
A(a'ila (ersamaan terse'ut dianalogikan dengan (ersamaandiferensial linear orde (ertama, yaitu
-
8/19/2019 Eight Problem
8/16
• =aka (enyelesaian (ersamaan diatasmenadi
• *imana konstanta C 'isa dicari dengankondisi 'atas & &i (ada t
• =aka
-
8/19/2019 Eight Problem
9/16
• *engan menyelesaikan (ersamaan terse'ut
• *engan memasukkan angka.angka yang
diketahui
-
8/19/2019 Eight Problem
10/16
T fnal dan konstan
• (ada saat &, maka
• Bika steady state
-
8/19/2019 Eight Problem
11/16
• *ari kedua (erhitungan diatas da(at disim(ulkan'ahwa tem(eratur +nal dan konstan untukkeadaan tak tunak >unsteady.state9 sama dengantem(eratur +nal dan konstan (ada keadaan tunak
>steady.state9, yaitu se'esar 2$ : atau 2DEC
-
8/19/2019 Eight Problem
12/16
• Tabel variasi temperatur air menurut waktu
T(s) T(K)0 D/F
0,025 D/4,D5$
0,05 D/2,2F0,075 D/,27F
0,1 DF,7D
0,2 D2,$2$D
0,3 2,$D$$
0,4 27,5F0,5 27,5D
0, 2$,$//
0,7 2$,D2
0,! 2$,/F//
0," 2$,41 2$,545
2 2$,/3 2$3 2$4 2$
-
8/19/2019 Eight Problem
13/16
• Grafk variasi temperatur airmenurut waktu
"5 / /"5 2 2"5 D D"5 4 4"5
5
/
/5
2
25
D
D5
-
8/19/2019 Eight Problem
14/16
#ika air diganti dengan ben$ene
• 0enurunan yang dilakukan sama se(erti air hanyasaa (emasukkan angka dalam kalor enisnyayang 'er'eda yaitu
-
8/19/2019 Eight Problem
15/16
• Tabel variasi temperatur benzene menurutwaktut T
0 D/F
0,05 25,/$
0,1 277,7$
0,2 25$,/5
0,4 2D7,D4$7
0, 2D/,72D$0,! 2D,D
1 22,5/
2 22,D53 22,D3 22,D
4 22,D
-
8/19/2019 Eight Problem
16/16
• Grafk variasi temperatur benzene menurut waktu
• *ari kedua gra+k terse'ut da(at ditarik kesim(ulan'ahwa enis senyawa akan 'er(engaruh (ada (eru'ahansuhu terhada( waktu"
"5 / /"5 2 2"5 D D"5 4 4"5
5
/
/5
2
25
D
D5