ACARA II

EFESIENSI ENERGI PANAS PADA PROSES PENGOLAHAN

A. Tujuan

Tujuan dari praktikum acara II “Efesiensi Energi Panas pada Proses

Pengolahan” yaitu :

1. Menentukan kebutuhan energi panas untuk pengolahan bahan.

2. Menentukan panas yang diberikan oleh kompor listrik untuk pengolahan

bahan.

3. Menentukan efesiensi pemanasan dan panas yang hilang.

B. Tinjauan Pustaka

1. Tinjauan Bahan

Kopi telah dikonsumsi selama lebih dari 1.000 tahun dan minuman

paling banyak dikonsumsi di dunia (lebih dari 400 miliar cangkir

pertahun). Saudi merupakan negara yang penyebarkan budaya kopi.

Kebanyakan naskah kuno menyebutkan budaya kopi sejak dari 575 di

Yaman, tetapi hanya di abad XVI di Persia, biji kopi panggang pertama

berubah menjadi minuman yang kita kenal sekarang. Kopi mulai dinikmati

di Eropa pada tahun 1615, yang dibawa oleh wisatawan Jerman, Perancis,

dan Italia yang mencari cara untuk mengembangkan perkebunan kopi di

koloni mereka. Negara Belanda adalah negara yang pertama kali

mendapatkan bibit dan mereka budidayakan di taman botani Amsterdam

(Mussatto et al, 2011).

Kopi (Coffea sp) merupakan tanaman yang dapat menghasilkan

sejenis minuman. Minuman tersebut diperoleh dari seduhan kopi dalam

bentuk bubuk. Kopi bubuk adalah biji kopi yang telah disangrai, digiling

atau ditumbuk sehingga menyerupai serbuk halus. Sebelum kopi

dipergunakan sebagai bahan minuman, terlebih dahulu dilakukan proses

roasting. Flavor kopi yang dihasilkan selama proses roasting tergantung

pada jenis kopi hijau yang dipergunakan, cara pengolahan biji kopi,

penyangraian, penggilingan, penyimpanan dan metode penyeduhannya.

Cita rasa kopi akan ditentukan akhirnya oleh cara pengolahan di pabrik-

pabrik. Penyangraian biji kopi akan mengubah secara kimiawi kandungan-

kandungan dalam biji kopi, disertai susut bobotnya, bertambah besarnya

ukuran biji kopi dan perubahan warna bijinya. Kopi biji setelah disangrai

akan mengalami perubahan kimia yang merupakan unsur cita rasa yang

lezat (Hayati, 2012).

Saat ini, peningkatan produksi kopi di Indonesia masih terhambat

oleh rendahnya mutu biji kopi yang dihasilkan sehingga mempengaruhi

pengembangan produksi akhir kopi. Hal ini disebabkan, karena

penanganan pasca panen yang tidak tepat antara lain proses fermentasi,

pencucian, sortasi, pengeringan, dan penyangraian. Selain itu spesifikasi

alat/mesin yang digunakan juga dapat mempengaruhi setiap tahapan

pengolahan biji kopi. Dalam proses penyangraian pengaruh suhu dan lama

penyangraian terhadap tingkat kadar air biji kopi adalah adar air biji kopi

setelah penyangraian cenderung menurun dengan meningkatnya suhu dan

lama penyangraian. Hal ini menandakan bahwa semakin besar perbedaan

suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan semakin cepat pindah

panas ke bahan pangan dan semakin cepat pula penguapan air dari bahan

pangan (Kristiyanto dkk, 2013).

2. Tinjauan Teori

Kalor didefinisikan sebagai perpindahan energi yang melintasi batas

sistem berdasarkan perubahan suhu antara sistem dengan lingkungannya.

Energi sebagai kalor mengalir dari benda yang lebih panas (suhu lebih

tinggi) ke benda yang lebih dingin (suhu lebih rendah). Molekul-molekul

dari bagian yang lebih panas kehilangan energi kinetiknya dan berpindah

ke bagian yang lebih dingin ketika kedua bagian tersebut bersentuhan.

Sedangkan menurut Bueche (1994) yang dimaksud dengan kalor (heat)

adalah suatu bentuk energi, dengan satuannya joule. Satuan – satuan yang

digunakan untuk panas adalah kalori (1kal = 4,184 J) dan British Thermal

Unit (1BTU = 1054J). kalor yang digunakan oleh ahligizi disebut “kalori

besar” dan sebenarnya adalah satu kilo kalor (Serway dan Jewett, 2004).

Nilai kalor bahan bakar adalah jumlah panas yang dihasilkan atau

ditimbulkan oleh suatu gram bahan bakar tersebut dengan meningkatkan

temperatur 1 gr air dari 3,50 C – 4,50 C, dengan satuan kalori. Dengan

kata lain nilai kalor adalah besarnya panas yang diperoleh dari pembakaran

suatu jumlah tertentu bahan bakar. Nilai kalor tergantung pada sifat bahan

yang mempegaruhi massa jenisnya. Sehingga semakin tinggi berat jenis

bahan bakar, maka semakin tinggi nilai kalor yang diperolehnya. Nilai

kalor juga akan berpengaruh pada laju pembakaran pada proses

pembakaran. Semakin tinggi nalai kalor bakar maka semakin lambat laju

pembakran pada proses pembakaran ( Tirono dan Sabit, 2011).

Panas spesifik atau kapasitas panas adalah kalor yang diperlukan

untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat tersebut sebanyak satu

derajat. Kalau kalor sebanyak ∆ Qdiperlukan untuk menaikkan suhu zat

dengan m sebanyak ∆ T , maka kapasitas kalor spesifik zat itu c = ∆ Q

m ∆T

atau ∆ Q=c m∆ T . Dalam sistem S1, c mempunyai satuan J/kg. K yang

sama dengan J/kg℃ juga digunakan secara luas adalah satuan J/kg℃,

dimana 1 J/kg℃ = 4184 J/kg℃. setiap zat mempunyai kapasitas kalor

jenis sendiri, yang berubah ubah sedikit dengan temperature (Bueche,

1994).

Kalor dapat didefinisikan sebagai energi yang dipindahkan karena

perubahan suhu. Energi sebagai kalor mengalir dari benda yang lebih

panas (suhu lebih tinggi) ke benda yang lebih dingin (suhu lebih rendah).

Molekul-molekul dari bagian yang lebih panas kehilangan energi

kinetiknya dan berpindah ke bagian yang lebih dingin ketika kedua bagian

tersebut bersentuhan. Jumlah energi kalor, Q yang dibutuhkan untuk

mengubah suhu suatu zat tergantung pada beberapa besarnya suhu yang

harus diubah, jumlah zat, dan identitas (jenis molekul - molekulnya)

(Blond et al, 2011).

Nilai kalor merupakan jumlah energi kalor yang dilepaskan bahan

bakar pada waktu terjadinya oksidasi unsur-unsur kimia yang ada pada

bahan bakar tersebut. Nilai kalor adalah nilai kalor yang diperoleh dari

memperhitungkan panas kondensasi uap air yang dihasilkan dari

pembakaran berada dalam wujud cairan. Nilai kalor atau heating value

adalah jumlah energi yang dilepaskan pada proses pembakaran persatuan

volume atau persatuan massanya. Nilai kalor bahan bakar menentukan

jumlah konsumsi bahan bakar tiap satuan waktu (Napitupulu, 2006).

Panas spesifik (Cp) bahan pangan adalah jumlah panas yang

dibutuhkan untuk meningkatkan temperatur satu satuan kuantitas bahan

pangan sebesar satu derajat dikali bobot produk dikali perubahan

temperature yang diinginkan, informasi tentang panas spesifik sangat

penting apabila wujud bahan pangan mengalami perubahan, maka nilai

dari variable panas spesifik harus dimasukkan dalam perhitungan beban

panas (Jassin, 2009).

Jika benda menerima kalor, maka kalor itu akan digunakan untuk

menaikkan suhu benda atau berubah wujud. Benda yang dapat berubah

wujud dapat berupa mencair atau menguap. Perubahan kalor pada suatu

reaksi dapat diukur melalui pengukuran perubahan suhu yang terjadi pada

reaksi tersebut. Kapasitas kalor adalah banyaknya energi kalor yang

dibutuhkan untuk mengikatkan suhu zat 1 C. Kapasitas kalor tergantung

pada jumlah zat. Kapasitas kalor spesifik atau disederhanakan, kalor jenis

adalah banyaknya energi kalor yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu

1 gram zat sebesar 1 C. Kalor jenis molar adalah banyaknya energi kalor

yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu 1 mol zat sebesar 1 C

(Pesaran, 1860).

Kapasitas panas adalah salah satu thermophysical dasar dan sifat

termodinamika bahan makanan. Hal ini langsung terkait dengan derivatif

suhu termodinamika dasar fungsi dan karena itu sangat diperlukan untuk

perhitungan perbedaan fungsi-fungsi ini antara temperatur yang berbeda.

Hal ini digunakan untuk menyimpan energi, entropi dan untuk menghitung

perubahan dalam reaksi entalpi dengan suhu. Variasi kapasitas panas

berfungsi sebagai indikator yang sensitif dari fase transisi dan merupakan

alat penting untuk perubahan pemahaman dalam struktur larutan cair

seperti minyak goring (Samimi dan Khodaeei, 2013).

Daya adalah energi yang dikeluarkan untuk melakukan usaha. Dalam

sistem tenaga listrik, daya merupakan jumlah energi yang digunakan untuk

melakukan kerja atau usaha. Daya listrik biasanya dinyatakan dalam

satuan Watt atau Horsepower (HP), Horsepower merupakan satuan daya

listrik dimana 1 HP setara 746 Watt atau lbft/second. Sedangkan Watt

merupakan unit daya listrik dimana 1 Watt memiliki daya setara dengan

daya yang dihasilkan oleh perkalian arus 1 Ampere dan tegangan 1 Volt.

Daya dinyatakan dalam P, Tegangan dinyatakan dalam V dan Arus

dinyatakan dalam I, sehingga besarnya daya dinyatakan :

P = V x I

P = Volt x Ampere x Cos ö

P = Watt

(Suryanto dan Samiyono, 2011).

Efesiensi panas didefinisikan sebagai perbandingan kerja yang

dilakukan oleh mesin dengan pans yang diserap selama siklus. Dapat

diartikan bahwa Efisiensi adalah perbandingan atau rasio dari keluaran

(output) dengan masukan (input). Efisiensi mengacu pada bagaimana

baiknya sumber daya digunkan untuk menghasilkan output. Efisiensi dapat

dikatakan sebagai penghematan penggunaan sumber daya dalam kegiatan

organisasi, dimana efisiensi pada ‘daya guna’. Dengan efisiensi

dimaksudkan pemakaian sumber daya yang lebih sedikit untuk mencapai

hasil yang sama. Efisiensi merupakan ‘ukuran’ yang membandingkan

rencana penggunaan masukan (input) dengan realisasi penggunaannya.

Efisiensi 100% sangat sulit dicapai, tetapi efisiensi yang mendekati 100%

sangat diharapkan dan konsep ini lebih berorientasi pada input daripada

output (Surya, 2004).

Pengetahuan tentang sifat termal dari makanan diperlukan untuk

melakukan berbagai perpindahan panas perhitungan yang terlibat dalam

desain penyimpanan makanan, peralatan pendingin dan memperkirakan

waktu proses untuk pendingin, pembekuan, pemanasan atau pengeringan

makanan. Sifat termal dari makanan sangat tergantung pada komposisi

kimia dan suhu, dan ada banyak item makanan yang tersedia. Sifat

thermophysical makanan yang sering diperlukan untuk perhitungan

perpindahan panas termasuk fraksi es, kapasitas panas spesifik, entalpi

spesifik, dan konduktivitas termal. Dalam makanan beku, panas spesifik

relatif konstan terhadap suhu. Namun, untuk makanan beku, ada

penurunan besar dalam kapasitas panas spesifik sebagai penurunan suhu.

Kapasitas panas spesifik dari item makanan pada suhu di atas titik beku

awal adalah diperoleh dari rata-rata massa kapasitas panas spesifik dari

komponen makanan (Fricke dan Becker, 2001).

C. Metodologi

1. Alat

a. Kompor listrik

b. Sendok

c. Termometer

d. Pengukur waktu

e. Gelas beker

f. Neraca / timbangan

2. Bahan

a. Kopi hitam

3. Cra Kerja

D. Hasil dan Pembahasan

Tabel 2.1 Hasil Percobaan Panas Spesifik Kopi

Kel BahanMassa

(gr)

T1(oC)

T2(oC)

P(Wat

t)

t(jam)

Q1

(J)Q2

(J)∆ Q EFF

%

1 Kopi 25 32 80 300 0,043680,246

4320039519,75

4

8,519

2 Kopi 25 31 80 3000,037

53756,918

4050036743,08

2

9,276

3 Kopi 25 31 80 3000,039

13680,24

4222838547,76

0

8,715

4 Kopi 25 31 80 600 0,0253756,918

5400050243,08

2

6,957

5 Kopi 25 32 80 600 0,0253680,246

5400050319,75

4

6,815

6 Kopi 25 31 80 6000,022

33756,918

4816844411,08

2

7,799

Sumber : Laporan sementara

Menurut Serway dan Jewett (2004) kalor didefinisikan sebagai

perpindahan energi yang melintasi batas sistem berdasarkan perubahan suhu

antara sistem dengan lingkungannya. Energi sebagai kalor mengalir dari benda

yang lebih panas (suhu lebih tinggi) ke benda yang lebih dingin (suhu lebih

rendah). Molekul-molekul dari bagian yang lebih panas kehilangan energi

kinetiknya dan berpindah ke bagian yang lebih dingin ketika kedua bagian

tersebut bersentuhan. Sedangkan menurut Bueche (1994) yang dimaksud

dengan kalor (heat) adalah suatu bentuk energi, dengan satuannya joule. Satuan

– satuan yang digunakan untuk panas adalah kalori (1kal = 4,184 J) dan British

Thermal Unit (1BTU = 1054J). kalor yang digunakan oleh ahli gizi disebut

“kalori besar” dan sebenarnya adalah satu kilo kalor.

Panas spesifik atau kapasitas panas adalah kalor yang diperlukan untuk

menaikkan suhu satu satuan massa zat tersebut sebanyak satu derajat. Kalau

kalor sebanyak ∆ Qdiperlukan untuk menaikkan suhu zat dengan m sebanyak

∆ T , maka kapasitas kalor spesifik zat itu c = ∆ Q

m ∆T atau ∆ Q=c m∆ T .

Dalam sistem S1, c mempunyai satuan J/kg. K yang sama dengan J/kg℃ juga

digunakan secara luas adalah satuan J/kg℃, dimana 1 J/kg℃ = 4184 J/kg℃.

setiap zat mempunyai kapasitas kalor jenis sendiri, yang berubah ubah sedikit

dengan temperature (Bueche, 1994).

Tipler (1991) mengatakan bahwa daya tidak dapat disamaartikan dengan

usaha atau energi. Dalam satuan S1 untuk daya, satu joule per sekon,

dinamakan satu watt (W) 1 J/s = 1 W. Apabila membayar rekening listrik

artinya kita membayar untuk energi, bukan daya. Biasanya tagihan ini berupa

sejumlah kilowatt-jam (kWh). Satu kilowatt jam energy adalah

1 kWh = (103 W) x (3600 s)

= 3,6 x 106 W.s = 3,6 MJ

Dalam sistem satuan sehari hari yang berlaku di AS, satuan energy adalah foot-

pound dan satuan daya adalah food-pound per sekon.

Menurut Suryanto dan Samiyono (2011) daya adalah energi yang

dikeluarkan untuk melakukan usaha. Dalam sistem tenaga listrik, daya

merupakan jumlah energi yang digunakan untuk melakukan kerja atau usaha.

Daya listrik biasanya dinyatakan dalam satuan Watt atau Horsepower (HP),

Horsepower merupakan satuan daya listrik dimana 1 HP setara 746 Watt atau

lbft/second. Sedangkan Watt merupakan unit daya listrik dimana 1 Watt

memiliki daya setara dengan daya yang dihasilkan oleh perkalian arus 1

Ampere dan tegangan 1 Volt. Daya dinyatakan dalam P, Tegangan dinyatakan

dalam V dan Arus dinyatakan dalam I, sehingga besarnya daya dinyatakan :

P = V x I

P = Volt x Ampere x Cos ö

P = Watt

Pada percobaan ini digunakan bermacam-macam daya pada kompor

listrik yaitu 300W dan 600W. Daya yang digunakan pada kompor berpengaruh

terhadap waktu yang diperlukan bahan untuk mencapai suhu yang telah

ditentuka yaitu 80oC. Dengan daya 300W didapatkan besarnya waktu yang

diperlukan bahan untuk mencapai suhu yang telah ditentukan yaitu 80oC lebih

besar dibandingkan dengan menggunakan daya 600W, atau dengan kata lain

dengan daya 300W bahan membutuhkan waktu lebih lama daripada

menggunakan daya 600W untuk mencapai suhu yang telah ditetapkan. Tetapi

dengan perbedaan waktu ini tidak mempegaruhi besarnya panas yang diberikan

kompor listrik karena besarnya panas yang yang diberikan kompor listrik

ditentuka juga dengan besarnya daya yang digunakan oleh kompor. Besarnya

panas yang diberikan kompor berbanding lurus dengan daya kompor dan

waktu.

Menurut teori Surya (2004) efesiensi panas didefinisikan sebagai

perbandingan kerja yang dilakukan oleh mesin dengan pans yang diserap

selama siklus. Dapat diartikan bahwa Efisiensi adalah perbandingan atau rasio

dari keluaran (output) dengan masukan (input). Efisiensi mengacu pada

bagaimana baiknya sumber daya digunkan untuk menghasilkan output.

Efisiensi dapat dikatakan sebagai penghematan penggunaan sumber daya

dalam kegiatan organisasi, dimana efisiensi pada ‘daya guna’. Dengan efisiensi

dimaksudkan pemakaian sumber daya yang lebih sedikit untuk mencapai hasil

yang sama. Efisiensi merupakan ‘ukuran’ yang membandingkan rencana

penggunaan masukan (input) dengan realisasi penggunaannya. Efisiensi 100%

sangat sulit dicapai, tetapi efisiensi yang mendekati 100% sangat diharapkan

dan konsep ini lebih berorientasi pada input daripada output.

Menurut Widyotomo (2010) efisiensi merupakan perbandingan antara

kalor yang dilepas atu hilang dengan kalor yang diterima dikalikan 100%.

Efisiensi dapat diperoleh menggunkan rumus

Efiseinsi = Q1Q2

x100 %

Terdapat faktor-faktor yang mempegaruhi besar kecilnya efisiensi panas yaitu

meliputi waktu pemanasan, suhu pemanasan, panas spesifik, dan massa bahan.

Tabel 2.1 menunjukan data mengenai hasil percobaan panas spesifik

pada hasil pertanian. Sampel yang digunakan pada percobaan ini adalah kopi.

Hal pertama yang harus dilakukan adalah menimbang sampel sebanyak 25

gram, kemudian mengukur suhu kopi pada suhu ruangan dan terakhir adalah

menghitung waktu yang dibutukan kopi untuk mencapai suhu 80oC pada

perlakuan pemanasan kompor listrik. Pada percobaan ini dilakukan oleh 6

kelompok dengan sampel yang sama yaitu kopi dengan berat 25 gram. Hal

yang menjadi pembeda adalah daya kompor yang digunakan. Kelompok 1-3

menggunakan daya kompor 300W, sedangkan kelompok 1-6 menggunakan

daya 600W. Pada pengukuran suhu kopi dalam ruangan didapatkan suhu kopi

antara 31oC – 32oC. Untuk mencapai suhu 80oC membutuhkan waktu yang

berbeda beda antara sampel kopi satu dengan kopi yang lain. Untuk

menentukan besarnya panas yang diperlukan bahan adalah dengan rumus Q1 =

m . Cp . (∆ T ) sehingga diperoleh besarnya panas yang diperlukan bahan yaitu

3680,246 ; 3756,918 ; 3680,24 ; 3756,918 ; 3680,246 ; 3756,918. Selain itu

juga diperoleh besarnya panas yang diberikan kompor listrik dengan

menghitung Q2 = P.t, dan diperoleh besarnya panas yang diberikan kompor

listrik yaitu 43200, 40500, 42228, 54000, 54000, 48168. Untuk menentukan

besarnya efesiensi pemanasan digunakan rumus efesiensi = Q1Q2

x100 % ,

sehingga diperoleh besarnya efesiensi dari setiap sampel adalah 8,519% ;

9,276% ; 8,715% ; 6,957% ; 6,815% ; 7,906%. Dapat diketahui nilai efesiensi

tertinggi yaitu 9,276% dengan menggunakan daya 300W. Semakin besar nilai

efisiensi maka banyak energi yang diserap oleh bahan sehingga menghemat

penggunaan energi. Ini berarti biaya produksi dapat ditekan. Semakin kecil

efisiensi panas maka semakin banyak energi yang menghilang, berarti

pemborosan energi dan memperbesar biaya produksi suatu usaha. Berdasarkan

hasil percobaan didapatkan hasil efisiensi yang hampir sama satu sama lainnya.

Tetapi ada sedikit selisih perbedaan hasil praktikum, hal ini dikarenakan waktu

yang dibutuhkan bahan untuk mencapai suhu 80oC berbeda beda. Perbedaan ini

disebabkan kurang ketelitian praktikan dalam menghitung waktu yang

diperlukan sampel untuk mencapai suhu yang telah ditentukan seperti sampel

sudah dipanaskan diatas kompor sedangkan praktikan belum siap menghitung

waktunya. Selain itu perbedaan glass beker yang digunakan ada yang tebal dan

ada juga yang kurang tebal, hal ini akan mempegaruhi hasil dalam proses

pemanasan. Besar kecilnya efisiensi dipengaruhi oleh faktor – faktor massa

bahan, besarnya kalor spesifik bahan dan besarnya perubahan suhu yang

terjadi.

Selain efisiensi juga didapatkan hasil ∆ Q atau panas yang hilang. Untuk

menentukan besarnya panas yang hilang digunakan rumus ∆ Q=Q 2−Q 1.

Berdasarkan praktikum didapatkan hasil dari Q1 atau besarnya panas yang

diperlukan bahan yaitu 3680,246 ; 3756,918 ; 3680,24 ; 3756,918 ; 3680,246 ;

3756,918. Sedangkan besarnya panas yang diberikan kompor listrik atau Q2

yaitu 43200, 40500, 42228, 54000, 54000, 48168. Sehingga diperoleh besarnya

panas yang hilang yaitu 39519,754 ; 36743,082 ; 38547,760 ; 50243,082 ;

50319,754 ; 44411,082. Diperoleh besarnya panas yang hilang paling besar

adalah 50319,754 dengan T1 32oC, T2 80oC, daya kompor 600watt, dan

waktu 0,025 jam. Semakin besar panas yang diberikan kompor maka semakin

besar panas yang hilang dan semakin kecil panas yang diperlukan bahan

semakin besar pula panas yang hilang. Sehingga panas yang hilang akan

mempegaruhi efisiensi. Semakin besar nilai efisiensi maka banyak energi yang

diserap oleh bahan, semakin kecil efisiensi panas maka semakin banyak energi

yang menghilang atau panas yang hilang. Atau dengan kata lain semakin besar

nilai efisiensi maka banyak energi yang diserap oleh bahan sehingga

menghemat penggunaan energi. Ini berarti biaya produksi dapat ditekan.

Semakin kecil efisiensi panas maka semakin banyak energi yang menghilang,

berarti pemborosan energi dan memperbesar biaya produksi suatu usaha.

Salah satu aplikasi mengenai efisiensi energi panas dalam industri

pengolahan hasil pertanian adalah process house. Process house merupakan

bagian pabrik gula yang mengolah nira mentah yang dihasilkan mill station

menjadi gula produk. Konsumsi energi pabrik gula didominasi oleh process

house, sekitar 90% energi yang tersimpan dalam steam yang dihasilkan boiler

digunakan dalam process house. Efisiensi penggunaan energi di process house

menjadi perhatian utama di pabrik gula karena konsumsi energi dibagian ini

akan mempengaruhi nilai konsumsi energi yang dinyatakan dalam Steam on

Cane (SOC). SOC menunjukkan presentase berat steam yang dihasilkan boiler

terhadap berat tebu yang digiling. Penurunan SOC akan menurunkan konsumsi

bagasse yang merupakan bahan bakar utama di pabrik gula. Pabrik gula yang

mempunyai performance bagus tidak memerlukan lagi tambahan bahan bakar

sebagai sumber energi selain bagasse. Pabrik gula dianggap paling efisien jika

dapat memenuhi konsumsi energi tanpa harus menambahkan bahan bakar

energi selain dari bagasse. Tingkat efisiensi pabrik sangat dipengaruhi oleh

tingkat efisiensi energy di pabrik gula. Pabrik yang tidak efisien akan

menimbulkan besarnya pengeluaran pabrik. Maka perlu adanya efisiensi

energi, dengan adanaya efisiensi energi maka menjadikan penghematan biaya

pada pabrik gula (Daniyanto dkk, 2013).

E. Kesimpulan

Dari hasil percobaan acara II Efisiensi Energi Panas pada Proses

Pengolahan dapat diambil kesimpulan antara lain :

1. Efesiensi panas didefinisikan sebagai perbandingan kerja yang dilakukan

oleh mesin dengan panas yang diserap selama siklus. Dapat diartikan

bahwa Efisiensi adalah perbandingan atau rasio dari keluaran (output)

dengan masukan (input).

2. Faktor-faktor yang mempegaruhi besar kecilnya efisiensi panas yaitu

meliputi waktu pemanasan, suhu pemanasan, panas spesifik, dan massa

bahan

3. Kalor didefinisikan sebagai perpindahan energi yang melintasi batas

sistem berdasarkan perubahan suhu antara sistem dengan lingkungannya.

4. Daya adalah energi yang dikeluarkan untuk melakukan usaha. Dalam

sistem tenaga listrik, daya merupakan jumlah energi yang digunakan untuk

melakukan kerja atau usaha.

5. Besarnya panas yang diperlukan bahan yaitu 3680,246 J ; 3756,918J ;

3680,24 J ; 3756,918 J ; 3680,246 J ; 3756,918J.

6. Panas yang diberikan kompor listrik untuk mengolah bahan dalam

percobaan sampel kopi yaitu 43200 J, 40500 J, 42228 J, 54000 J, 54000 J,

48168J.

7. Efesiensi pemanasan yang dihasilkan pada percobaan sampel kopi adalah

8,519% ; 9,276% ; 8,715% ; 6,957% ; 6,815% ; 7,906%

8. Besarnya panas yang hilang pada percobaan sampel kopi yaitu 39519,754 ;

36743,082 ; 38547,760 ; 50243,082 ; 50319,754 ; 44411,082

9. Semakin besar nilai efisiensi maka banyak energi yang diserap oleh bahan,

semakin kecil efisiensi panas maka semakin banyak energi yang

menghilang

DAFTAR PUSTAKA

Blond, Emilie. et al. 2011. A New Indirect Calorimeter Is Accurate And Relieble For Measuring Basal Energy Expenditure, Theric Effect Of Food And Substrate Oxidation In Obese And Healthy Subject. The European e-Journal Of Clinical Nutrition And Metabolism Vol 6 (1) Hal: e7-e15.

Bueche, Frederick. 1994. Teori dan Soal – Soal Fisika Edisi Kedelapan. Erlangga. Jakarta.

Daniyanto, Fathurrahman, dan Arief Budiman. 2013. Penurunan Konsumsi Steam Di PG Modjo-Sragen dengan Konsep Heat- Process Integration Menggunakan Energy Utilization Diagram. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” ISSN 1693 4393 Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia Yogyakarta, 18 Maret 2015.

Fricke, Brian, dan Becker Bryan. 2001. Evaluation of Thermophysical Property Models for Foods. Journal HVAC and Research, Vol. 7, No. 4.

Hayati, Rita, Marliah Ainun, dan Rosita Farnia. 2012. Sifat Kimia dan Evaluasi Sensori Bubuk Kopi Arabika. Jurnal Floratek, Vol. 7, No. 6.

Jassin, Ernawati. 2010. Kajian Eksperimental Nilai Konduktivitas Termal dan Panas Spesifik beberapa Jenis Ikan. Makassar. Jurnal Perikanan, Vol. 1, No. 2.

Kristiyanto, Danang, Pranoto Broto Dhegdo Haris, dan Abdullah. 2013. Penurunan Kadar Kafein Kopi Arabika Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Nopkor MZ-15. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 4.

Mussatto, Solange I, Ercilia, and Machado. 2011. Production, Composition, and Applic and Its Industrial Residues. Journal of Food Bioprocess Technol, Vol. 4, No. 6.

Napitupulu, Farel H. 2006. Pengaruh Nilai Kalor (Heating Value) Suatu Bahan Bakar Terhadap Perencanaan Volume Ruang Bakar Ketel Uap Berdasarkan Metode Penentuan Nilai Kalor Bahan Bakar Yang Dipergunakan. Jurnal Teknik Industri, Vol. 7. No. 1.

Pesaran, Ahmad A. et all. 1860. A Unique Calorimeter-Cycler for Evaluating High-Power Battery Modules. Brigham Young University , Provo.

Samimi, Hadi, dan Khodaei Jalal. 2013. Investigation of Specific Heat and Thermal Conductivity of Rasa Grape (Vitis vinifera L.) As a

Function of Moisture Conte. World Applied Sciences Journal 22 (7): 939-947, 2013. ISSN 1818-4952.

Serway, Raymond A, dan Jewett John. 2004. Fisika untuk Sains dan Teknik. Salemba Teknika. Jakarta.

Surya, Yohanes. 2004. Suhu dan Termodinamika. Grafindo. Jakarta.

Suryanto, Agus, dan Samiyono. 2011. Implementasi Model Analisis Perbaikan Faktor Daya Listrik Rumah Tangga dengan Simulasi Perangkat Lunak. Jurnal Kompetensi Tehnik, Vol. 3, No. 1.

Tipler, Paul A. 1991. Fisika untuk Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta.

Tirono, M, dan Sabit ali. 2011. Efek Suhu Pada Proses Pengarangan Terhadap Nilai Kalor Arang Tempurung. Junal Neutrino, Vol. 3, No. 2.

Widyotomo, Sukrisno, Hadi K purwadaria A M, Syarief, dan Sri mulanto. 2010. Karakteristik Suhu dan Energi Proses Pengukuran Biji Kopi Dalam Reaktaor Kolom Tunggal. Prlita Perkebunan, Vol. 26, No. 3.

LAMPIRAN PERHITUNGAN

a. Panas yang diperlukan bahan (Q1) kelompok 3

Q1 = m . Cp . (∆ T )

= 25 . 0,733 . (80-32)

= 25 . 0,733 . 48

= 879, 6 kal

= 879, 6 x 4,184

= 3680, 246 J

b. Panas yang diberikan kompor listrik

Q2 = P . t

= 300 Watt . 0,0391 jam

= 11, 73 Watt-jam

= 11, 73 Watt- jam x 3600

= 42228 J

c. Panas yang hilang

∆ Q = Q2 – Q1

¿ 42228 – 3680,24

¿ 38547,760

d. Efesiensi pemanasan

Efesiensi = Q1Q2

x100 %

= 3680 ,246

42228x100 %

= 0,087 x 100%

= 8,71 %