Laporan Pthb Fix

LAPORAN PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA PEMANAS TANGKI HORIZONTAL BERPENGADUK (D-12)

Disusun Oleh : Arief Setianto

121110022

Aprilia Ramona

121110147

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2013

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA PEMANAS TANGKI HORIZONTAL BERPENGADUK (D-12)

Disusun oleh : Arief Setianto

121110022

Aprilia Ramona

121110147

Yogyakarta, 27 Desember 2013 disetujui oleh asisten pembimbing

Karyoso

ii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah S.W.T yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah kepada kami sehingga kami dapat menyelesaikan laporan praktikum dasar teknik kimia yang berjudul “Pemanas Tangki Horizontal Berpengaduk” dengan baik. Kami mengucapkan terimakasih kepada: 1. Ir. Gogot Haryono M.T., selaku Kepala Laboratorium Bidang Dasar Teknik Kimia UPN “VETERAN” Yogyakarta. 2. Karyoso, selaku asisten pembimbing. 3. Staff Laboratorium Dasar Teknik Kimia. 4. Rekan-rekan sesama praktikan. 5. Pihak lain yang telah memberikan bantuan dalam penyusunan laporan ini.

Kami menyadari makalah ini tidaklah sempurna, oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar makalah ini menjadi lebih baik dari sebelumnya. Kami berharap makalah ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca.

Yogyakarta, 27 Desember 2013

Penyusun

iii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ………………………………………………….……………………………………………

i

LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... ii KATA PENGANTAR ............................................................................................... iii DAFTAR ISI .............................................................................................................. iv DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. v DAFTAR LAMBANG............................................................................................... vi INTISARI................................................................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN .........................................................................................

1

I.1 Latar Belakang ................................................................................................... 1 I.2 Tujuan Percobaan............................................................................................... 1 I.3 Tinjauan Pustaka ................................................................................................ 2 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN ...............................................................

4

II.1 Alat dan Bahan.................................................................................................. 4 II.2 Cara Kerja.......................................................................................................... 5 II.3 Diagram Alir ..................................................................................................... 7 BAB III HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN .........................................

9

III.1 Hasil Percobaan dan Pembahasan ................................................................ 9 BAB IV KESIMPULAN........................................................................................... 14 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... viii LAMPIRAN

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Fungsi step increase .………………..……………………………… 2 Gambar 2. Fungsi step decrease ……………………...…………………………. 3 Gambar 3. Rangkaian alat PTHB ……………………………………………….. 5 Gambar 4. Diagram alir percobaan pendahuluan ……………………………….. 7 Gambar 5. Diagram alir percobaan kondisi steady ……………………………… 7 Gambar 6. Diagram alir percobaan kondisi dinamik ……………………………. 8 Gambar 7. Grafik waktu dan suhu pada kondisi steady ……..…………………... 11 Gambar 8. Grafik waktu dan suhu kondisi dinamik dengan suhu hitungnya ....... 12

v

DAFTAR LAMBANG

τ

= konstanta waktu (s)

τp

= konstanta waktu proses (s)

Kp

= gain process

K1

= gain process suhu umpan

K2

= gain process suhu gangguan

h

= koefisien konveksi (W/ cm2 oC)

A

= luas perpindahan panas = luas koil pemanas (cm2)

Fi

= laju volumetrik air masuk (cm3/s)

Qc

= laju perpindahan panas pada koil (W)

Cp

= kapasitas panas air (J/g oC)

ρ

= densitas air (g/cm3)

V

= volume PTHB (cm3)

Ti

= suhu umpan masuk (oC)

Ts

= suhu saat steady (oC)

M

= magnitude = selisih antara Ti dengan Ts (oC)

vi

INTISARI Proses industri tidaklah berjalan secara tetap (statis) tetapi kebanyakan terjadi secara dinamik (berubah-rubah). Keadaan yang dinamik memberikan berbagai macam respon terhadap suatu proses. Oleh karena itu, sangat penting mempelajari dinamika proses dan pengendalian untuk mencapai tujuan suatu proses. Percobaan ini menggunakan tangki horizontal berpengaduk yang dilengkapi pemanas (PTHB) sebagai sistem. Percobaan diawali dengan memanaskan air dalam pthb dan mencatat suhu setiap interval 2 menit hingga suhunya konstan. Kemudian pthb diberikan gangguan berupa air yang suhunya lebih rendah dari suhu steady awal. Suhu air yang keluar tangki akan diukur setiap interval waktu 2 menit untuk mengetahui perubahan suhu dinamiknya hingga konstan. Persamaan matematis yang dapat mewakili perubahan dinamik suhu keluar dari pemanas tangki horizontal berpengaduk dan konstanta yang mempengaruhi pada percobaan ; konstantakonstanta : τp = 278.652 ; τ = 271.771 ; Kp = 0.025318;K1=0.975307;K2=0.024693.

vii

BAB I PENDAHULUAN I.1

Latar Belakang Proses industri tidaklah berjalan secara tetap (statik) tetapi kebanyakan terjadi secara dinamik (berubah-rubah). Perubahan variabel proses dan dengan adanya gangguan menimbulkan bebagai perubahan dalam suatu proses. Oleh karena itu, sangat penting mempelajari dinamika proses dan pengendalian untuk mencapai tujuan suatu proses. (Y.D.Hermawan,2006). Percobaan ini menyajikan pemodelan matematika dan dinamika suhu pada pemanas tangki horizontal berpengaduk (PTHB). PTHB adalah suatu tangki horizontal berpendaduk yang dilengkapi dengan pemanas. Pengaplikasian percobaan PTHB ini dalam industri contohnya pada reaktor yang digunakan dalam mereaksikan suatu senyawa (G. Stephanopoulos,1984). Oleh karena itu percobaan PTHB dianggap diperlukan sebagai replika industri dalam skala laboratorium. Dalam percobaan ini, perubahan step dari suhu aliran masuk dan perubahan step dari panas yang masuk kedalam sistem dibuat untuk menyelidiki kelakuan dinamik dari pemanas tangki horizontal berpengaduk, respon dinamik sistem akan lebih bervariasi dengan naik atau turunnya gangguan.

I.2

Tujuan Percobaan I.2.1

Menyusun pemodelan matematis untuk mempelajari dinamika suhu pada sistem pemanas tangki horizontal berpengaduk.

I.2.2

Mempelajari respon suhu (T) terhadap perubahan input (adanya gangguan).

1

I.2.3

Menghitung nilai gain process (Kp), gain process suhu umpan (K1), gain process suhu gangguan (K2), konstanta waktu (τ), dan konstanta waktu proses (τp).

II.2

Tinjauan Pustaka PTHB adalah suatu tangki horizontal berpendaduk yang dilengkapi dengan pemanas. Perubahan variabel proses dan dengan adanya gangguan menimbulkan berbagai perubahan dalam suatu proses. Oleh karena itu, sangat penting mempelajari dinamika proses dan pengendalian untuk mencapai tujuan suatu proses. (Y.D.Hermawan,2006).

Perubahan/fluktuasi Process

Variables (PV) di dalam suatu pabrik mempengaruhi kinerja proses. Kelakuan dinamik dari Process Variables (PV) sangat penting untuk diketahui guna mendukung tercapainya tujuan proses. Dalam percobaan ini, diambil kasus dinamika suhu pada Pemanas Tangki Horizontal Berpengaduk. Pengaplikasian percobaan PTHB ini dalam industri contohnya pada reaktor yang digunakan dalam mereaksikan suatu senyawa (G. Stephanopoulos,1984). Salah satu cara untuk menguji dan menganalisa suatu sistem adalah dengan memberikan suatu sinyal uji (test signal) sebagai masukan dan mengamati serta menganalisa keluarannya. Keluaran yang dihasilkan merupakan tanggapan (respon) dari sistem yang diberikan sinyal uji. Contoh sinyal masukan adalah sinyal fungsi step. Sinyal fungsi step digunakan untuk menguji keandalan terhadap gangguan luar. (A.Triwiyatno, 2006) f(t)=0;t0

f(t) A

to

t

Gambar 1. Fungsi step increase (Coughanowr & Koppel, 1965)

2

Bentuk persamaan dari grafik fungsi step diatas adalah f(t), transformasi Laplace dari persamaan f(t) adalah 1/s dengan penjabaran :

(Coughanowr & Koppel, 1965) to

t

-A f(t)

Gambar 2. Fungsi step decrease (Seborg, 1989) Jika perubahan step dari magnitude (M) adalah A, transformasi Laplacenya

(step increase) Jika perubahan step dari magnitude adalah –A,

transformasi Laplacenya

(step decrease). (Coughanowr & Koppel, 1965)

Respon dari sistem terhadap sebuah step gangguan disebut respon step dan sebuah proses dikatakan tidak stabil jika output memberikan hasil yang terus membesar dengan naiknya waktu. (William L. Luyben, 1989)

3

BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN

II.1

Alat dan Bahan Alat :

Bahan :

-

Gelas beker

-

-

Gelas ukur

Air

4

Rangkaian alat :

Gambar 3. Rangkaian alat PTHB

Keterangan alat : 1. Tangki horizontal

7. Kran gangguan

2. Tangki umpan

8. Kran keluaran PTHB

3. Tangki gangguan

9.Termometer

4. Tangki gangguan cadangan

10. Pengaduk elektrik

5. Tangki umpan cadangan

11. Koil pemanas

6. Kran tangki umpan

12. Pompa

5

II.2

Cara Kerja II.2.1 Percobaan pendahuluan -

Menutup kran keluaran PTHB

-

Mengisi PTHB dengan air sampai ketinggian tertentu

-

Membuka kran keluaran PTHB dan mengukur volume air tersebut yang keluar

II.2.2 Percobaan kondisi tunak -

Mengisi air pada Tangki umpan

-

Membuka kran tangki umpan, menyalakan pompa

-

Mencatat suhu umpan masuk (Tis), setelah keadaan tunak (steady state)

-

Menyalakan pemanas pada PTHB

-

Mengukur dan mencatat suhu air keluar PTHB dengan interval waktu

-

tertentu hingga suhu di dalam PTHB menjadi konstan (Ts)

II.2.3 Percobaan kondisi dinamik -

Mengisi tangki air pada tangki gangguan

dan menyalakan

pemanas sampai suhu tertentu -

Menyalakan pompa kemudian membuka dan mengatur kran tangki gangguan

-

Mencatat suhu air keluar PTHB dengan interval waktu tertentu hingga suhu menjadi konstan (Tsnew)

6

II.3 Diagram Alir II.3.1 Diagram alir percobaan pendahuluan Air

Tangki Horizontal Berpengaduk

Air V=?

Gambar 4. Diagram alir percobaan pendahuluan

II.3.2

Diagram alir percobaan kondisi steady Air T = 26 oC Fi = 44.5 cm3/s

Panas h = 2500 W/m2 oC

Tangki Horizontal Berpengaduk

Air Ts = 55 oC Fi = 44.5 cm3/s

Gambar 5. Diagram alir percobaan kondisi steady

7

II.3.3 Diagram alir percobaan kondisi dinamik Air Tgangguan = 42 oC Fgangguan = 44.5 cm3/s

Panas h = 2500 W/m2 oC

Tangki Horizontal Berpengaduk Tairs = 55 oC

Air Tsnew = ? oC Fs = 44.5 cm3/s

Gambar 6. Diagram alir percobaan kondisi dinamik

8

BAB III HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

III.1 Hasil Percobaan dan Pembahasan Volume PTHB

= 12.4

cm3

Kapasitas panas air

= 42

J/ g oC

Suhu air awal

= 26

o

Densitas air

= 0.996783

g/cm3

Laju aliran volumetrik

= 44.5

cm3/s

Luas permukaan koil

= 188.5

cm2

Koefisien konveksi

= 2500

W/ m2 oC

C

Laju perpindahan panas koil= 420 W

III.1.1 Kondisi steady (tunak)

9

Tabel 1. Tabel hasil percobaan pada percobaan kondisi steady No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

Waktu (s) 0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200 1320 1440 1560 1680 1800 1920 2040 2160 2280 2400 2520 2640 2760 2880 3000 3120 3240 3360 3480 3600 3720 3840 3960 4080 4200 4320 4440 4560 4680 4800 4920

Suhu ( °C ) 26 27.5 28.5 29 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.6 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37 37.5 38 38.5 39 39 39.5 40 40.5 41 41 41.5 42 42 42.8 43 43.5 43.8 44 44.2 44.6 45 45.2 45.5

No 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83

Waktu (s) 5040 5160 5280 5400 5520 5640 5760 5880 6000 6120 6240 6360 6480 6600 6720 6840 6960 7080 7200 7320 7440 7560 7680 7800 7920 8040 8160 8280 8400 8520 8640 8760 8880 9000 9120 9240 9360 9480 9600 9720 9840

Suhu ( °C ) 46 46 46.2 46.9 47 47.1 47.5 48 48 48.5 48.8 49 49 49.5 50 50 50 50.5 50.8 51 51 51.5 51.6 52 52 52 52.5 53 53 53 53 53.5 54 54 54.2 54.5 55 55 55 55 55

10

Data pada keadaan steady diplotkan menjadi grafik : 60

suhu ( C )

50 40

y = -2E-07x2 + 0,0045x + 27,76 R² = 0,9981

30 20 10 0 0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

waktu (detik)

Gambar 7. Grafik waktu untuk mencapai keadaan steady dan suhu pada kondisi steady

Dari Gambar 7. diperoleh grafik suhu yang terus naik dengan bertambahnya waktu hingga mencapai suhu konstan pada 55 oC. Grafik ini mendekati grafik secara teori dengan presentase kesalahan 1.75 %. Waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu yang konstan adalah 9840 detik atau sekitar 2.5 jam. Waktu yang cukup lama tersebut diakibatkan oleh besarnya laju volumetrik air, ditandai dengan bukaan kran yang besar, yang mengakibatkan air didalam PTHB terus menerus bersirkulasi keluar dari PTHB ke tangki umpan cadangan kemudian ke tangki umpan lalu kembali masuk ke PTHB sehingga proses pemanasan air didalam PTHB tidak sempat homogen. Dengan kata lain, laju volumetrik air berbanding lurus terhadap waktu agar mencapai suhu yang konstan.

11

III.1.2 Kondisi dinamik Tabel 2. Hasil percobaan pada percobaan dinamik No Waktu (detik) 1 0 2 120 3 240 4 360 5 480 6 600 7 720 8 840 9 960

Suhu ( C ) 55 53 51.5 51 49.5 48.5 48.5 48.5 48.5

Data diatas diplotkan menjadi grafik: 60

suhu ( C )

55

50 T data

45

T hitung 40 35 0

200

400

600

800

1000

1200

waktu (s)

Gambar 8. Grafik waktu dan suhu pada kondisi dinamik dengan suhu hitungnya Setelah tercapainya suhu steady awal pada 55 oC, pada kondisi yang steady ini diberikan gangguan dari tangki gangguan dengan air yang bersuhu 42 oC. Dari Gambar 8, diperoleh grafik waktu terhadap suhu yang menurun hingga mencapai suhu yang konstan pada 48.5 oC, hal ini

12

dikarenakan suhu gangguan yang diberikan lebih kecil dari suhu saat kondisi steady awal sehingga suhu steady yang baru bernilai diantara suhu gangguan dan suhu steady awal. Grafik ini mendekati grafik secara teori (T hitung) dengan presentase kesalahan 8.581 %. Waktu yang diperlukan untuk mencapai kondisi steady yang baru pada 48.5 oC adalah 960 detik atau sekitar 16 menit. Dari Gambar 8 dapat dilihat bahwa pada kondisi dinamik ini memberikan respon yang stabil karena tercapainya suhu yang konstan. Dari percobaan pada kondisi dinamik, didapatkan persamaan : Dari Gambar 8. Suhu steady baru yang diperoleh adalah 42.7 oC, sedangkan pada percobaan diperoleh suhu steady baru adalah 48.5 oC. Grafik dengan presentase kesalahan 8.581 %. Perbedaan hasil yang diperoleh ini dikarenakan proses pemanasan dari koil dalam PTHB tetap berlangsung selama percobaan kondisi dinamik sehingga pada percobaan, masih terjadi pemanasan dalam PTHB yang mengakibatkan suhu steady baru pada percobaan menjadi lebih besar dari suhu steady baru yang didapatkan dari perhitungan.

13

BAB IV KESIMPULAN

1. Didapatkan persamaan 2. Respon dari suhu terhadap adanya gangguan pada percobaan ini memberikan respon yang stabil.Maka diperoleh persamaan matematisnya 3. Diperoleh nilai : τp = 278.652 s τ = 271.771 s Kp = 0.025318 K1 = 0.975307 K2 = 0.024693

14

DAFTAR PUSTAKA

Hermawan, Y.D., Suksmono, Y., Dewi, D.U., dan Widyaswara, W., “Dinamika Level Cairan pada Tangki-Seri-Tak-Berinteraksi dengan Arus Recycle”, Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” 2010, Jurusan Teknik Kimia, FTI, UPN “Veteran” Yogyakarta. Luyben, W.L., 1989, PROCESS MODELLING, SIMULATIONS, AND CONTROL FOR CHEMICAL ENGINEERS, 2nd ed., McGraw-Hill Book Co., Singapore. Seborg, D.E., Edgar., T.F., and Melichamp, D.A., 1989, Process Dynamics and Control, John Wiley & Sons, New York. Stephanopoulos, G., 1984, Chemical Process Control An Introduction to Theory and Practice, Prentice-Hall, Inc., New Jersey. Coughanowr, D.R., Koppel, L.B., 1965, Process Systems Analysis and Control, McGraw-Hill, New York.

viii

LAMPIRAN

1. Neraca panas pada PTHB [panas masuk] – [panas keluar] + [panas dari koil] = [panas akumulasi]

. . . . . . . . . . persamaan a Pada keadaan steady, persamaan diatas diubah dengan menambahkan parameter s (steady) pada suhu . . . . . . . . . . persamaan b Dengan mengurangkan persamaan a dengan persamaan b, diperoleh term deviasi

T

Dengan transformasi Laplace

T i(s) + Tc (s)

+

Gambar 9. Diagram blok Jika

T (s)

Fungsi gangguan mengikuti fungsi step, sehingga . . . . . . . . . . persamaan c Persamaan diatas diselesaikan menggunakan penyelesaian parsial . . . . . . . . . . persamaan d . . . . . . . . . . persamaan e Jika dimasukkan nilai s=0 ke persamaan diatas menghasilkan :

Kemudian substitusikan nilai diatas ke persamaan e menghasilkan :

Kemudian substitusikan nilai A dan B ke persamaan d . . . . . . . . . . . persamaan f Substitusikan persamaan f ke persamaan c sehingga didapatkan :

Inverskan fungsi transformasi Laplace diatas, didapatkan :

2. Perhitungan percobaan Volume PTHB

= 12.4

liter

Kapasitas panas air

= 42

J/ g oC

Suhu air awal

= 26

o

Densitas air

= 0.996783

g/cm3

= 12400

cm3

C

Laju aliran volumetrik= 44.5

ml/detik

= 44.5

cm3/detik

Luas permukaan koil = 188.5

cm2

= 0.01885

m2

Koefisien konveksi

W/ m2 oC

= 2502.225

J/ m2 oC s

= 2500

Laju perpindahan panas = 420

W

Mencari nilai τp dan Kp

Mencari nilai τ, K1, dan K2

s

Menghitung presentase kesalahan pada percobaan kondisi steady Berdasarkan karakteristik grafik yang diperoleh, pendekatan dilakukan dengan persamaan polynomial orde 2 dengan persamaan y = a0 + a1*x + a2*x^2, dengan bantuan aplikasi POLYMATH, diperoleh nilai koefisien ao, a1, dan a2 dibawah ini :

POLYMATH Results No Title 26-12-2013 Polynomial Regression Report Model: y = a0 + a1*x + a2*x^2 Variable a0 a1 a2

Value 27.759633 0.0045156 -1.795E-07

95% confidence 0.2235673 1.05E-04 1.033E-08

General Order of polynomial = 2 Regression including free parameter Number of observations = 83 Statistics R^2 = R^2adj = Rmsd = Variance =

0.9981152 0.9980681 0.0382313 0.1258647

Keterangan : x = waktu ; y = suhu Sehingga diperoleh persamaan y = -1.79E-07x2 + 0.0045x + 27.76 untuk data ke-1 t = 0 detik suhu yang didapat dari percobaan (T data)= 26 OC maka T hitung: y = -1.79E-07x2 + 0.0045x + 27.76 = 27.8 OC

Untuk data selanjutnya, perhitungan sama dengan perhitungan diatas dan disajikan dalam tabel

Tabel 3. Presentase kesalahan percobaan steady No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

waktu T data T hitung % error 0 26 27.8 6.77 120 27.5 28.3 2.9 240 28.5 28.8 1.15 360 29 29.4 1.22 480 30 29.9 0.42 600 30.5 30.4 0.37 720 31 30.9 0.33 840 31.5 31.4 0.32 960 32 31.9 0.33 1080 32.5 32.4 0.35 1200 33 32.9 0.39 1320 33.6 33.4 0.74 1440 34 33.8 0.51 1560 34.5 34.3 0.6 1680 35 34.8 0.7 1800 35.5 35.2 0.81 1920 36 35.7 0.94 2040 36.5 36.1 1.07 2160 37 36.5 1.22 2280 37.5 37 1.39 2400 38 37.4 1.56 2520 38.5 37.8 1.74 2640 39 38.2 1.93 2760 39 38.7 0.88 2880 39.5 39.1 1.11 3000 40 39.5 1.35 3120 40.5 39.9 1.6 3240 41 40.2 1.85 3360 41 40.6 0.92 3480 41.5 41 1.21 3600 42 41.4 1.5 3720 42 41.7 0.64 3840 42.8 42.1 1.66 3960 43 42.4 1.29 4080 43.5 42.8 1.63 4200 43.8 43.1 1.53 4320 44 43.5 1.21 4440 44.2 43.8 0.91 4560 44.6 44.1 1.07 4680 45 44.4 1.25 4800 45.2 44.8 0.99 4920 45.5 45.1 0.97

No waktu T data T hitung % error 43 5040 46 45.4 1.39 44 5160 46 45.7 0.75 45 5280 46.2 45.9 0.55 46 5400 46.9 46.2 1.43 47 5520 47 46.5 1.05 48 5640 47.1 46.8 0.68 49 5760 47.5 47 0.96 50 5880 48 47.3 1.45 51 6000 48 47.6 0.92 52 6120 48.5 47.8 1.42 53 6240 48.8 48.1 1.53 54 6360 49 48.3 1.45 55 6480 49 48.5 0.98 56 6600 49.5 48.7 1.52 57 6720 50 49 2.06 58 6840 50 49.2 1.63 59 6960 50 49.4 1.22 60 7080 50.5 49.6 1.79 61 7200 50.8 49.8 1.98 62 7320 51 50 1.99 63 7440 51 50.2 1.63 64 7560 51.5 50.3 2.23 65 7680 51.6 50.5 2.09 66 7800 52 50.7 2.52 67 7920 52 50.9 2.2 68 8040 52 51 1.9 69 8160 52.5 51.2 2.55 70 8280 53 51.3 3.19 71 8400 53 51.4 2.93 72 8520 53 51.6 2.68 73 8640 53 51.7 2.43 74 8760 53.5 51.8 3.12 75 8880 54 51.9 3.8 76 9000 54 52.1 3.59 77 9120 54.2 52.2 3.75 78 9240 54.5 52.3 4.1 79 9360 55 52.4 4.8 80 9480 55 52.4 4.64 81 9600 55 52.5 4.49 82 9720 55 52.6 4.36 83 9840 55 52.7 4.23 % error rata-rata 1.75

Menghitung presentase kesalahan pada percobaan kondisi dinamik Persamaan T M = Magnitude = Suhu gangguan - Suhu saat steady = (42 – 55) oC = -13 oC T = Suhu yang dicari (OC) Ts = Suhu saat tercapai keadaan steady = 55 OC K1= 0.975307 τ = 271.771 t = waktu (detik)

untuk data ke-1 t = 0 detik suhu yang didapat dari percobaan (T data)= 55 OC maka T hitung: O

T=

C

Untuk data selanjutnya, perhitungan sama dengan perhitungan diatas dan disajikan dalam tabel 4. Tabel 4. Presentase kesalahan percobaan dinamik No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Suhu Waktu (detik) Suhu persamaan 0 55 55 120 53 50.474 240 51.5 47.564 360 51 45.692 480 49.5 44.489 600 48.5 43.715 720 48.5 43.217 840 48.5 42.897 960 48.5 42.692 % kesalahan rata-rata

% kesalahan 0 4.766 7.643 10.407 10.123 9.866 10.892 11.552 11.976 8.581

PERTANYAAN DAN JAWABAN

1. Andre V.(121110108) Apa pengertian gain process? Jawaban : Gain process adalah perbandingan output terhadap input yang ada didalam suatu sistem.

2. Rahmatul Anggi (121110126) Bagaimana hubungan gain process terhadap respon? Jawaban : Hubungannya adalah jika semakin besar nilai gain process, maka respon akan semakin sensitif, dalam percobaan ini, gain process adalah K, maka respon dalam percobaan ini adalah seberapa cepat tercapainya keadaan steady.

3. Farid Robitho Jolanda (121110005) Dalam percobaan, apa perbedaan jika digunakan tangki yang bagian atasnya tertutup, dengan tangki yang bagian atasnya terbuka?\ Jawaban : Tangki terbuka : Pemanasan akan kurang optimal sebab ada kontak antara air dengan lingkungan yang memungkinkan terjadinya perpindahan panas dari air dalam PTHB ke lingkungan. Tangki tertutup: Pemanasan akan lebih optimal sebab tidak terjadinya kontak antara air dalam PTHB dengan lingkungan sehingga dimungkinkan sedikit panas yang hilang ke lingkungan.