anjing

5/17/2018 anjing - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/anjing-55b07a78c5910 1/17

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Untuk mendapatkan produk pertanian yang berkulitas baik sampai pada tangan konsumen,

maka dibutuhkan penanganan yang baik pula pada bahan hasil pertaniannya. Pengetahuan dan

pemahaman mengenai karakteristik termal khususnya kapasitas kalor dari bahan hasil pertanian

sangat penting untuk dipelajari agar penanganan bahan hasil pertanian bisa dilakukan dengan

baik. Dengan pengetahuan tetang kapasitas kalor tersebut maka bahan hasil pertanian yang

berhubungan dengan penggunaan termal, misalnya untuk perencaan, pengendalian, dan operasi

dalam perlakuan pemanasan, penggorengan dengan vacuum frying, pengeringan, pendinginan

dan pembekuan dan lain-lain dapat diperlakukan secara tepat baik hingga menghasilkan produk

pertanian dengan nilai jual yang tinggi.

Salah satu karakteristik termal bahan hasil pertanian adalah panas spesifik suatu bahan (Cp).

Dengan diketahuinya Cp suatu bahan, maka hal itu sangat membantu untuk membangun sebuah

sistem pengolahan bahan hasil pertanian yang berhubungan dengan penggunaan termal. Maka

pada praktikum teknik penanganan hasil pertanian kali ini kami melakukan praktikum tentang

karakteristik termal bahan pertanian agar dapat dimengerti lebih dalam.

1.2 Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan pada praktikum kali ini adalah untuk menentukan panas spesifik (Cp) dari

beberapa jenis bahan.



BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Dalam pemanasan dan pengeringan produk pertanian, adalah sangat penting untuk

mengetahui berapa suhu harus diberikan dan untuk waktu berapa lama supaya tidak terjadi

kerusakan. Karakteristik termal bahan hasil pertanian sangat penting diketahui

untuk membangun sebuah sistem pengolahan bahan hasil pertanian yang berhubungan dengan

panas. Tujuan perlakuan panas pada umumnya adalah pengawetan atau pencegahan terhadap

pengecambahan.Pemanasan dan pendinginan bahan dapat dilakukan dengan konveksi, konduksi

atau radiasi. Untuk menghitung proses-proses tersebut, pengetahuan tentang sifat panas seperti:

panas spesifik, koefisien konduksi panas, koefisiendifusi, koefisien absopsi atau emisi, sangat

diperlukan.

2.1 Panas Spesifik

Panas spesifik adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg bahan

sebesar 1oC. Pengetahuan tentang panas spesifik sangat diperlukan untuk perhitungan proses-

proses pemanasan atau pendinginan. Panas spesifik bahan-bahan pertanian sangat tergantung

pada lengas bahan. Produk yang mempunyai lengas rendah, cenderung memiliki panas spesifik

yang rendah.

Persamaan umum dari panas spesifik adalah sebagai berikut :

Cp =

Dimana :

Cp = panas spesifik (J/kg K)

q = energi panas (J)

m = massa bahan (kg)

∆T = perbedaan suhu (K)



Satuan C =K kg

kj0 ;

K kgcalk

0. ;

K Btu

016

KonversiK kg

calk 0

.1 = 4,18K kg

kj0 =

K Btu

016

Nilai C tergantung temperatur C turun dengan turunnya temperatur

Contoh :

- air t : 590F C : 4,18

K kgkj

0

- es t : 320F C : 2,04

K kgkj

0

- susu di atas T beku C : 3,89K kg

kj0

- susu di bawah T beku C : 2,05K kg

kj0

Air dipakai sebagai cooling medium karena C-nya besar

Panas spesifik bahan hasil pertanian dapat diukur secara langsung dengan menggunakan bomb

calorimeter atau dengan pendekatan menggunakan persamaan-persamaan sebagai berikut :

1. Persamaan Siebel

Siebel (1918) dalam Toledo (1991), menyatakan bahwa panas spesifik untuk buah-

buahan, sayuran dan konsentrat yang berasal dari tunbuhan yang tidak mengandung

lemak memiliki nilai yang bervariasi sesuai dengan kadar airnya sehingga dengan

demikian panas spesifik bahan merupakan rata-rata dari panas spesifik air dan panas

spesifik padatannya.

Persamaan panas spesifik bahan jika suhu bahan di atas titik beku adalah :

Cp = 3349M + 837.36



Sedangkan jika suhu bahan di bawah titik beku, persamaannya adalah :

Cp = 1256M + 837.36

Dimana :

Cp = panas spesifik bahan (J/kg K)

M = fraksi massa air

Apabila bahan mengandung lemak maka panas spesifik bahan ditentukan oleh fraksi

massa lemak (F), fraksi massa padatan non lemak (SNF), dan fraksi massa air (M).

Dengan demikian persamaannya adalah sebagai berikut :

Suhu di atas titik beku :

Cp = 1674.72 F + 837.36 SNF + 4186.8 M

Suhu di bawah titik beku :

Cp = 1674.72 F + 837.36 SNF + 2093.4 M

2. Persamaan Choi dan Okos (Toledo,1991)

Berbeda dengan Siebel, Choi dan Okos lebih detail lagi dengan memasukkan komposisi

bahan non lemak. Panas spesifik (dalam J/kg.K) merupakan fungsi suhu (0C). Berikut ini

panas spesifik berbagai komponen bahan.

Protein : Cpp = 2008.2 + (1208.9 x 10-3 T) – (1312.9 x 10-6 T2)

Lemak : Cpf = 1984.2 + (1437.3 x 10-3

T) – (4800.8 x 10-6

T2)

Karbohidrat : Cpc = 1584.8 + (1952.5 x 10-3 T) – (5939.9 x 10-6 T2)

Serat : Cpfl = 1845.9 + (1930.6 x 10-3

T) – (4650.9 x 10-6

T2)

Abu : Cpd = 1902.6 + (1889.6 x 10-3

T) – (3681.7 x 10-6

T2)



Air di atas titik beku :

Cpp = 4176.2 + (9.0682 x 10-5 T) – (5473.1 x 10-6 T2)

Panas spesifik campuran di atas titik beku adalah :

Cp = P(Cpp) + F(Cpf ) + C(Cpc) + Fi(Cpfi) + A(Cpa) + M(Cwaf )

dimana P, F, C, Fi, A, dan M merupakan fraksi massa dari protein, lemak, karbohidrat,

serat, abu, dan air.

3. Persamaan Charm

Charm (1978) menyatakan bahwa persamaan empiris untuk panas spesifik yang

tergantung dari komponen penyusunnya.

Cp = 2.093 Xf + 1.256 Xs + 4.178 Xw

Dimana :

Cp = panas spesifik bahan (J/kg K)

Xf = fraksi lemak

Xs = fraksi padatan bukan lemak

Xw = fraksi air

4. Persamaan Heldman dan Singh

Cp = 1.424 Xc + 1.549 Xp + 1.675 Xf + 0.937 Xa + 4.187 Xw

Dimana :

Cp = panas spesifik bahan (J/kg K) Xa = fraksi abu

Xc = fraksi karbohidrat Xw = fraksi air

Xp = fraksi protein

Xf = fraksi lemak



2.2 Konduktivitas Termal

Konduktivitas Termal adalah jumlah energi panas yang dialirkan per satuan luas dan

satuan ketebalan dari suatu bahan dalam satuan waktu dengan perubahan sebesar satu satuan

suhu.

Menurut Choi dan Okos (1987) dalam Toledo (1991), konduktivitas termal bahan hasil

pertanian ditentukan dengan persamaan:

dimana:

k = konduktivitas termal (W/m.K)

k i = komponen penyusun bahan

xvi = fraksi volume setiap komponen

Nilai konduktifitas termal dari komponen penyusun bahan yaitu air murni (k w), es (k ic),

protein (k p), lemak (k f ) karbohidrat (k c), serat (k fi), dan abu (k a) dipengaruhi oleh suhunya (°C),

yaitu:

k w = 0,57109 + (0,0017625 T) – (6,7306 x 10-6 T2)

k ic = 2,2196 + (0,0062489 T) – (1,0154 x 10-6 T2)

k p = 0,1788 + (0,0011958 T) – (2,7178 x 10-6

T2)

k f = 0,1807 + (0,0027604 T) – (1,7749 x 10-6 T2)

k c = 0,2014 + (0,0013874 T) – (4,3312 x 10-6

T2)

k fi = 0,18331 + (0,0012497 T) – (3,1683 x 10-6 T2)

k a = 0,3296 + (0,001401 T) – (2,9069 x 10-6

T2)

k = Σ (k i.Xvi)



Nilai fraksi volume (Xvi) setiap komponen dapat ditentukan dengan mengunakan

persaman berikut:

Xvi = (Xi) / (ρi)

ρ = 1 / [(Σ Xi / ρi)]

dimana:

Xi = fraksi massa komponen

ρi = densitas komponen penyusun bahan

ρ = densitas bahan

Adapun nilai dari densitas komponen penyusun bahan (ρi) dapat diketahui dengan

menggunakan persamaan-persamaan sebagai berikut:

ρw = 997,18 + 0,0031439 T – 0,0037574 T2

ρic = 916,89 + 0,13071 T

ρp = 1329,9 + 0,51814 T

ρf = 925,59 + 0,41757 T

ρc = 1599,1 + 0,31046 T

ρfi = 1311,5 + 0,36589 T

ρa = 2423,8 + 0,28063 T

Persamaan konduktivitas termal produk, pada umumnya menganggap bahwa produk

merupakan sistem dengan dua fase dan memasukan pengaruh konduktivitas termal air dan bahan

padat pada produk. Persamaan tersebut telah digunakan secara meluas untuk menduga perubahan

konduktivitas termal produk selama perubahan fase, misalnya selama pembekuan. Konduktivitas

termal air berubah nyata sebagai hasil perubahan cair menjadi padat.



Riedel (1949) telah mengajukan persamaan empiris untuk sari buah dan larutan gula, yaitu:

k = (326.575 + 1.0412 T – 0.00337 T2) (0.196 + 0.009346 (%air)) 10-3

dimana suhu (T) dalam ºC.

Sweat (1974) menentukan konduktivitas termal beberapa buah dan sayuran melalui percobaan.

Sweat memberikan persamaan regresi untuk menduga konduktivitas termal buah dan sayuran

dengan kadar air lebih besar dari 60%. Persamaan ini menduga konduktivitas termal di dalam

selang 15% dari nilai percobaan. Persamaan ini tidak berlaku untuk produk yang memiliki

densitas rendah dan ruang void, seperti apel.

k = 0.148 + 0.00493 (%air)

Kopelman (1966) menyajikan tiga model untuk meneliti konduktivitas termal produk pangan,

yaitu:

1. Sistem isotropik- dua komponen- tiga dimensi. Dua komponen dapat membentuk dua

fase. Satu komponen secara acak terdispersi dalam komponen lainnya untuk membentuk

fase yang tidak kontinyu. Contoh mentega (air terdispersi dalam lemak) atau es krim

(udara terdispersi dalam cairan).

2. Sistem anisotropik berserat- dua komponen- dua dimensi. Dua komponen membentuk

dua fase. Serat paralel satu sama lain dan terdistribusi secara acak. Komponen terdispersi

kontinu pada satu arah dan dispersi acak bersifat dua dimensi. Model ini khas bagi semua

sistem berserat seperti daging, kayu atau sayuran berserat. Sistem ini memiliki ciri, yaitu

dua konduktivitas termal, k II. Konduktivitas termal sejajar dengan arah serat k I adalah

konduktivitas termal pada arah tegak lurus terhadap serat.

3. Sistem lapisan anisotropik- dua atau lebih komponen- satu dimensi. Komponen memiliki

kemungkinan untuk membentuk labih dari satu fase. Komponen diatur dalam lapisan

paralel untuk membentuk lapisan lemak di atas daging (Heldman, 1981).

Laju atau kecepatan pemanasan dan pendinginan suatu bahan, sangat tergantung pada

konduktivitas termal atau penghantaran panas. Konduktivitas termal tergantung pada kandungan

lengas dan suhu, dan untuk bahan-bahan berongga ( porous). Bahan-bahan berserat memiliki arah

aliran panas, sejajar atau memotong serat.



BAB III

METODELOGI PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

a. Alat yang digunakan yaitu :

Timbangan analitik

Termos

Water heater

Thermometer

Stopwatch

b.

Bahan yang digunakan yaitu : Tomat

Jeruk

Air

3.2 Prosedur Percobaan

1. Menimbang termos (Mt) dan bahan objek praktikum dengan menggunakan timbangan

analitik (Mb) dan ukurlah suhu bahan awal (Tb1) dengan asumsi Tb1 = T ruangan.

2. Memanaskan air menggunakan water heater.

3. Air panas ditimbang dengan menggunkan timbangan analitik (ma).

4. Memasukkan air panas ke dalam termos dan mengukur suhunya dengan thermometer

(Ta1).

5. Setelah suhu bahan awal dan air awal diukur, bahan dimasukkan kedalam termos.

6. Tutup termos dan biarkan selama 15 menit.

7. Setelah 15 menit, ukur kembali suhu air (Ta2) dan suhu bahan objek praktiku (Tb2).

8. Menghitung Cp bahan dengan menggunakan persaman berikut:

qa = qb

ma . Cpa . = mb . Cpb .

asumsi panas hilang diabaikan, dimana :

ma = massa air panas (kg)



mb = massa bahan (kg)

Cpa = panas spesifik air (kJ/kgK)

Cpb = panas spesifik bahan (kJ/kgK)

Ta = perbedaan suhu air (K) = Ta1 – Ta2

Tb = perbedaan suhu bahan (K) = Tb2 – Tb1



BAB IV

HASIL PERCOBAAN

4.1 Pengukuran nilai kapasitas kalor

Parameter Jeruk 1 Jeruk 2 Jeruk 3 Tomat1 Tomat2 Tomat3

mb (kg) 9,06.10-3

9,79.10-3

6,8.10-3

4,22.10-3

7,17.10-3

7,80.10-3

Tb1 (K) 299 299 299 299 299 299

Tb2 (K) 348,4 326,3 341,2 350,8 350,7 346

(K) 49,4 27,3 42,2 51,8 51,7 47

Ta1 (K) 362 351 362 362 364 282,1

Ta2 (K) 355 344,1 348 356 357 281,3

(K) 7 6,9 14 6 7 0,8

mt (kg)

*kuning

321,59.10-3

*merah

329,20.10-3

*merah

329,20.10-3

*biru

326,64.10-3

*kuning

321,59.10-3

*biru

326,6410-3

mt+a (kg) 570,10.10-3 540,65.10-3 551,67.10-3 538,98.10-3 602,13.10-3 560,70.10-3

ma (kg) 258,51.10-3 211,45.10

-3 222,47.10-3 212,34.10

-3 280,54.10-3 234,06.10

-3

Cpb

(kJ/kg K)16,246 22,818 45,368 24,36 22,14 0,16

Tabel 1. Data pengukuran nilai kapasitas kalor

Keterangan :

m bahan = massa bahan (kg)

Tb1 = suhu bahan 1 (°C)

Tb2 = suhu bahan 2 (°C)

ΔTb = delta suhu bahan

Ta1 = suhu air 1 (°C)

Ta2 = suhu air 2 (°C)ΔTa = delta suhu air

m termos = massa termos (kg)

m termos + air = massa termos + air (kg)

m air = massa air (kg)



Jeruk 1

qa = qb

ma.Cpa.ΔTa = mb.Cpb.ΔTb

258,51.10-3

kg x 4,18 kJ/kg K x 7 K = 9,06.10-3

kg x Cpb x 49,4 K

Cpb = 16,246 kJ/kg K

Jeruk 2

qa = qb


211,45.10-3kg x 4,18 kJ/kg K x 6,9K = 9,79.10-3kg x Cpb x 27,3K

Cpb = 22,818 kJ / Kg. K

Jeruk 3

qa = qb


222,47.10-3

kg x 4,18 kJ/kg K x 14 K = 6,8.10-3

kg x Cpb x 42,2K

Cpb = 45,368 kJ / Kg. K

Tomat 1

qa = qb


212,34.10

-3

kg x 4,18 kJ/kg K x 6 K = 4,22.10

-3

kg x Cpb x 51,8 KCpb = 24,36 kJ / Kg. K

Tomat 2

qa = qb


280,54.10-3 kg x 4,18 kJ/kg K x 7 K = 7,17.10-3 kg x Cpb x 51,7 K

Cpb = 22,14 kJ / Kg. K

Tomat 3

qa = qb


234,06.10-3

kg x 4,18 kJ/kg K x 0,8 K = 7,80.10-3

kg x Cpb x 47 K

Cpb = 0,16 kJ/kg. K



BAB V

PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini, kami 6 kelompok mencoba untuk mengukur dan menentukan

panas spesifik (Cp) dengan bahan yang digunakan sebagai objek adalah tomat dan jeruk. Setelah

mengikuti berbagai petunjuk prosedur percobaan, didapatkan hasil sebagai berikut :

No Komoditas Panas Spesifik Rata-rata Literatur

1 Jeruk 1 16,246 kJ/kg K

25,20 kJ/kg.K

3,77 kJ/kg C

2 Jeruk 2 22,818 kJ/kg K 3,77 kJ/kg C

3 Jeruk 3 45,368 kJ/kg K 3,77 kJ/kg C

4 Tomat 1 24,36 kJ/kg K

15,53 kJ/kg.K

3,98 kJ/kg C

5 Tomat 2 22,14 kJ/kg K 3,98 kJ/kg C

6 Tomat 3 0,16 kJ/kg K 3,98 kJ/kg C

Dari data tersebut dapat dilihat terdapat perbedaan mencolok antara rata-rata panas

spesifik jeruk 25,20 kJ/kg.K dan tomat 15,53 kJ/kg.K, dengan literatur yang kami dapatkan yaitu

nilai panas spesifik dari jeruk nilainya adalah 3,77 kJ/kg.K, dan panas spesifik tomat yang

terdapat pada literatur adalah sebesar 3,98 kJ/kg.K.

Ini mungkin disebabkan karena keteledoran dari kami mahasiswa yang meneliti karena

prosedur yang kami lakukan tidak sesuai dengan prosedur penelitian yang seharusnya.

Contohnya seperti saat pengukuran suhu bahan dengan thermometer tidak dilakukan dengan

cermat sehingga suhu yang didapat tidak terlalu akurat. Kurangnya ketelitian dalam pengukuran

berat masa dari alat-alat praktikum seperti masa termos, air, jeruk dan tomat juga memungkinkan

terjadinya perbedaan jauh rata-rata panas spesifik objek penelitian dengan literatur yang telah

ditentukan.

Tapi disamping berbagai kesalahan tersebut, dapat diambil beberapa pelajaran seperti

perpindahan kalor yang terjadi dari air panas menuju objek (jeruk dan tomat) saat keduanya

berada dalam termos selama 15 menit. Di dalam termos berisi air panas, Jeruk mengalami

peningkatan suhu rata-rata sebesar 39,6°K sementara tomat mengalami peningkatan suhu yang

lebih besar sebesar 50,1°K.



BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang didapatkan dari praktikum kali ini adalah:

1. Nilai panas spesifik dari tiap bahan berbeda-beda tergantung pada karakteristik bahan

penyusunnya.

2. Peningkatan temperature pada bahan setelah dimasukkan ke dalam termos yang berisi

air panas menunjukkan bahwa bahan menyerap kalor.

3. Penurunan temperature pada air panas di dalam termos menunjukkan bahwa air melepas

kalor.

4. ΔTb yang lebih besar dibandingkan ΔTa menunjukkan bahwa kalor yang disimpan

bahan lebih banyak dibandingkan dengan kalor yang dilepaskan air.

5. Perbedaan rata- rata panas spesifik pada saat perhitungan dengan yang terdapat pada

literatur sangat jauh berbeda disebabkan berbagai kesalahan dalam pelaksanaan

praktikum.

6. Panas spesifik tomat yang terdapat pada literatur adalah 3,89 kJ/kgK, sedangkan rata-

rata hasil penelitian 15,53 kJ/kg.K

7. Panas spesifik jeruk yang terdapat pada literatur adalah 3,77 kJ/kgK, sedangkan rata-

rata hasil penelitian 25,20 kJ/kg.K

6.2 Saran

1. Penjelasan dan pembimbingan dalam pelaksanaan praktikum masih dirasa kurang. Quis

yang dilaksanakan pada awal dirasa hanya sebagai suatu aktivitas pengasah ingatan, tidak terlalu menjadi pemahaman saat praktikum dilaksanakan.

2. Alat praktikum sebaiknya disiapkan dengan kondisi yang baik

3. Jumlah alat seharusnya disesuaikan denga jumlah kelompok sehingga praktikum berjalan

dengan efektif dan kondusif

4. Pendampingan untuk setiap kelompok agar tidak terjadi banyak kesalahan



DAFTAR PUSTAKA

Sahay K. M., and KK Singh. 1994. Unit Operation of Agriculture Processing. New Delhi :

Vikas Publishing Housedut LTD Jangpura.

Rusendi, Dadi. Sudaryanto. Nurjanah, Sarifah. Widyasanti, Asri. 2010. Penuntun Praktikum Mk.

Teknik Penanganan Hasil Pertanian. Jurusan Teknologi Pertanian Universitas

Padjadjaran.

Sudaryanto dkk. 2005. Teknik Penanganan Hasil Pertanian. Bandung : Pustaka Giratuna.

Syarief, Rizal. 986. Pengetahuan Bahan Pangan Untuk Industri Pertanian. Bogor :

Mediyatama Sarana Perkasa.



LAMPIRAN

anjing

Documents

Transcript of anjing