UJIAN TENGAH SEMESTER
Mata Kuliah : Pengeringan dan Pendinginan
Jurusan : Ilmu dan Teknologi Pangan
Aliran udara sebanyak 20 m3/menit mempunyai suhu bola kering 50o C dan RH
10%. Udara panas tersebut digunakan untuk mengeringkan bahan pangan seberat 400
kg dengan kadar air 25% (wb) sampai mencapai kadar air 10% (wb). Suhu bola
kering keluar 35oC
a. Berapa kg berat kering
bahan pangan tersebut ? (15%)
b. Berapa kg berat air bahan
yang diuapkan ? (15%)
c. Berapa jam waktu yang
dibutuhkan untuk proses pengeringan tersebut ?
(40%)
d. Apabila nilai bahan bakar
10.000 kJ/kg dan tidak ada kehilangan energi,
berapa kg berat bahan bakar yang
dibutuhkan ? (30%)
Pembahasan :
Berat air bahan yang diuapkan
w = 400 kg
ka = 25% --> w air = 25% x 400 kg = 100 kg
--> bk = 400 kg – 100
kg = 300 kg ....................... a
Jadi
berat bahan kering adalah 300 kg
ka = 10%
--> m/(m+300) = 0,1
--> m = w air =
33,33 kg
w uap = 100 – 33,33 = 66,67 kg .....................................
b
Jadi berat air bahan yang diuapkan adalah
66,67 kg
Kebutuhan
udara pengering
t 50o C, RH = 10% --> H1 =
0,008 kg uap/kg ud kering (udara masuk)
t 35o C --> H2 = 0,0036 kg uap/kg ud kering
(udara keluar)
Selisih rasio kelembaban (∆H) = H1-H2à(0,008-0,0036)= 0,0044 berat uap air/ kg ud kering
Volume spesifik = 0,927 m3/kg
Jadi
setiap 0,927 m3 udara pengering akan
memindahkan 0,0044 kg
udara kering
m =
q/v = 20 m3/menit / 0,927 m3/kg
= 21,57 kg/menit
Kemampuan udara untuk menguapkan = m.∆H
= 21,57 kg ud/menit x 0,0044 kg uap/kg ud kering
= 0,095 kg uap air/menit
Waktu pengeringan = Berat air yang diuapkan /
kemampuan udara
= 66,67 kg uap/ 0,095 kg uap air/menit
= 701,789 menit = 11,69 jam
................................
c
Jadi waktu
pengeringan adalah 11,69 jam
Kebutuhan bahan bakar
t 50 o
C --> h1 = 52 kJ/kg (psikrometrik)
t 35o C -->
h2 = 36 kJ/kg (psikrometrik)
Kebutuhan energi per waktu =
selisih entalpi x m
= 16 kJ/kg x 21,57 kg/menit
= 345,12 kJ/menit
Kebutuhan
energi pengeringan = kebutuhan energi per waktu x waktu
= 345,12 kJ/menit x 701,789 menit
= 242201,42 kJ
Jumlah bahan bakar =
kebutuhan energi pengeringan/nilai bahan bakar
= 242201,42 kJ/ 10.000 kJ/kg
= 24,220142 kg
............................................ d
Jadi
kebutuhan bahan bakarnya adalah 24,22 kg
UJIAN TENGAH SEMESTER
Mata Kuliah : Pengeringan dan Pendinginan
Jurusan : Teknologi Hasil Pertanian
Hari/Tanggal : Kamis/12 Nopember 2009
Sifat : Buku Terbuka
Waktu
: 60 menit
Aliran udara dengan debit 20 m3/menit
mempunyai suhu bola kering 25o C, entalpi 60 kJ/kg dipanaskan sampai
suhu 70o C. Udara panas tersebut digunakan untuk mengeringkan bahan
pangan seberat 200 kg dengan kadar air 25% (wb) sampai mencapai kadar air 12%
(wb).
a. Berapa kg berat kering
bahan pangan tersebut ? (15%)
b. Berapa kg berat air bahan
yang diuapkan ? (15%)
c. Berapa menit waktu yang
dibutuhkan untuk proses pengeringan tersebut ?
(40%)
d. Apabila nilai bahan bakar
10.000 kJ/kg dan tidak ada kehilangan energi,
berapa kg berat bahan bakar yang dibutuhkan
? (30%)
Pembahasan :
Berat air bahan yang diuapkan
w = 200 kg
ka = 25% --> w air = 25% x 200 kg = 50 kg
--> bk = 200 kg – 50
kg = 150 kg ....................... a
Jadi
berat bahan kering adalah 150 kg
ka = 12%
--> m/(m+150) = 0,12
--> m = w air = 20,45 kg
w uap = 50 – 20,45 = 29,55 kg
..................................... b
Jadi berat air bahan yang diuapkan adalah
29,55 kg
Kebutuhan
udara pengering
t 25o C --> H1 = 0,0137 kg
uap/kg ud kering (psikrometrik)
t 70o C -->
H2 = 0,029 kg uap/kg ud kering
(psikrometrik) RH 5%
Selisih rasio kelembaban (∆H) =
berat uap air/ kg ud kering
m = q/v = 20 m3/menit / 0,86 m3/kg
= 23,25 kg/menit
Waktu pengeringan = Berat air yang diuapkan / kemampuan
udara
tp = w
uap/ (m.∆H)
=
29,55 kg uap/(23,25 kg ud/menit x 0,0153 kg uap/kg ud kering)
= 83,2
menit
............................................................ c
Jadi waktu
pengeringan adalah 83,2 menit
Kebutuhan energi
t 25o
C --> h1 = 60 kJ/kg (psikrometrik)
t 70o C -->
h2 = 109 kJ/kg (psikrometrik)
Kebutuhan energi = selisih
entalpi x m x tp
Jumlah bahan bakar = kebutuhan energi/nilai bahan bakar
bb = m.∆h
tp / nbb
= 29,55 kg x 49 kJ/kg
x 83,3 menit/ 10.000 kJ/kg
= 9,46 kg
............................................................... d
Jadi
kebutuhan bahan bakarnya adalah 9,46 kg
Tidak ada komentar:
Posting Komentar