Tempat Praktikum :Laboratorium Lingkungan Asisten :

Dan Bangunan Pertanian

1. Nola Nopita (F14110004)

Waktu

: Selasa, 8 Oktober 2014

2. Tanti Christi (F14110010)

14.00-17.00 WIB

3. Wildan R. M. (F14110015)

4. M. Mirwan I. (F14110022)

Laporan Praktikum Lingkungan dan Bangunan Pertanian

Tekanan Uap Air pada Dinding Komposit

Disusun oleh : Kelompok 7

1. Adi Widyatmaji

(F14120049)

2. Irsyad

(F14120051)

3. Ardi Fadli Y.

(F14120053)

4. M. Afizh

(F14120055)

5. Nurlela

(F14120057)

6. Rimo Hasnan

(F14120059)

7. Brehans R.

(F14120063)

8. Rizqomullah Marsya(F14120065)

TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014PENDAHULUANLatar Belakang

Lingkungan dan bangunan pertanian adalah salah satu cabang disiplin ilmu dalam teknik pertanian yang fokus pada pengendalian lingkungan dalam bangunan pertanian untuk pertumbuhan produksi dan mempertahankan mutu hasil pertanian. Pengertian dari bangunan pertanian secara fisik adalah semua bangunan dengan berbagai macam tipe dan strukturnya, yang digunakan untuk proses produksi di bidang pertanian dalam arti luas, meliputi bangunan untuk produksi tanaman pertanian (rumah kaca, hidroponik, dan sebagainya), produksi ternak (kandang dan sebagainya), bangunan untuk penyimpanan dan penanganan pasca panen (gudang pertanian dan sebagainya), bangunan untuk menyimpan alat dan mesin pertanian, perbengkelan, serta bangunan pertanian lainnya. Dalam suatu bangunan pertanian, perlu diperhatikan aspek-aspek lingkungan mikro dan pengendaliannya yang diperlukan untuk memaksimalkan fungsi dari bangunan tersebut sesuai dengan tujuan dibangunnya.Sistem memiliki gradien suhu apabila dua sistem yang suhunya berbeda disinggungkan maka akan terjadi perpindahan energi. Proses dimana transport energi itu berlangsung disebut Perpindahan Panas (Setiadi dede.2005). Perpindahan panas dapat didefinisikan sebagai berpindahnya energi dari satu daerah ke daerah lainnya sebagai akibat dari beda suhu antara daerah daerah tersebut. Secara umum ada tiga cara perpindahan panas yang berbeda yaitu : konduksi (conduction; dikenal dengan istilah hantaran), radiasi (radiation) dan konveksi (convection; dikenal dengan istilah ilian).Konduksi adalah proses dengan mana panas mengalir dari daerah yang bersuhu tinggi ke daerah yang bersuhu lebih rendah di dalam satu medium (padat, cair atau gas) atau antara medium - medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung tanpa adanya perpindahan molekul yang cukup besar menurut teori kinetik. Suhu elemen suatu zat sebanding dengan energi kinetik rata rata molekul molekul yang membentuk elemen itu. Energi yang dimiliki oleh suatu elemen zat yang disebabkan oleh kecepatan dan posisi relative molekul molekulnya disebut energi dalam (Kuswanti Puji.2011). Perpindahan energi tersebut dapat berlangsung dengan tumbukan elastic (elastic impact), misalnya dalam fluida atau dengan pembauran (difusi/diffusion) elektron elektron yang bergerak secara cepat dari daerah yang bersuhu tinggi kedaerah yang bersuhu lebih rendah (misalnya logam). Konduksi merupakan satu satunya mekanisme dimana panas dapat mengalir dalam zat padat yang tidak tembus cahaya.Tujuan

Paktikum dengan topik gradien tekanan uap pada dinding komposit dilaksanakan dengan harapan praktikan mampu :

1. Mendapatkan nilai tekanan saturasi dari masing-masing suhu.

2. Mendapatkan besaran gradien tekanan uap.

3. Mendapatkan daerah terjadi pengembunan.

METODELOGI1. Ujung ujung sensor suhu (termokopel) diletakkan pada model gradien suhu sesuai petunjuk gambar. Ujung-ujung lain dari termokopel tersebut dihubungkan dengan terminal hybrid recorder dan disesuaikan jenis terminalnya, yaitu terminal (-) dan (+).2. Kesalahan suhu yang dibaca pada alat ukur hybrid recorder disebabkan ujung termokopel yang dipasang terbalik.3. Lampu yang ada di dalam model gradien suhu dinyalakan selama 15 menit.

4. Nilai temperatur di setiap titik termokopel yang terekam pada alat hybrid recorder dicatat.

5. Data aktual dan tekanan jenuh masing-masing lapisan dinding yang didapat dituliskan ke dalam tabel dan dibuat grafik gradien suhu.

6. Hasil yang diperoleh dibahas singkat dalam konteks bangunan pertanian.

HASIL DAN PEMBAHASAN

HasilNoParameterNilai

Dinding 1Dinding 2

1Luaspermukaandinding, m20.160.16

2ketebalandinding x1, m0.0550.055

3ketebalandinding x2, m0.0220.022

4ketebalandinding x3, m0.010.01

5konduktivitaskayu lapis k1, W/m.K0.130.13

6konduktivitasstyrofoam k1, W/m.K0.0330.033

7koefisienkond. Permukaan (fo), W/m2K3434

8koefisienkond. Permukaan (fo), W/m2K8.298.29

9SuhuTo,C3032.23

10Suhu T1,C60.0353.9

11Suhu T2,C48.5752.3

12Suhu T3,C36.5332.7

13Suhu T4,C32.6734.3

14SuhuTi,C4854.46

15KelembabanRHo, %7070

16KelembabanRHo, %9090

NoParameterNilai

Dinding 1Dinding 2

1Laju aliran Panas W/m2

2Tekanan uap jenuh, kPa

Pos4.8633

P1s15.012

P2s13.921

P3s4.993

P4s5.435

Pis15.3946

3Tekanan uap aktual, kPa

Po3.40431

P18.828

P28.804

P38.46

P48.442

Pi13.85514

Contoh Perhitungan Dinding 2:M udara = 6.3 x 10-4

M tripleks = 0.145

M mineral wool = 9.15 x 10-3

M total = M total = M total = 3.03 x 10-4

M1 = = 6.3 x 10-4

M2 = = 6.27 x 10-4

M3 = = 5.87 x 10-4

M4 = = 5.846 x10-4

P(n) = Pi * (Pi Po)

Interpolasi untuk memperoleh tekanan jenuh;

x = 15.012Pi = * Pis

Pi = 0.9 * 15.3946 = 13.855

Po = * Pos

Po = 0.7 * 4.8633 = 3.4043 kPaPerhitungan tekanan aktual; P1 = Pi * (Pi Po)

P1 = 13.855 * (13.855 3.4043)

P1 = 8.8287 kPaGrafik 1. Tekanan Uap pada Dinding 2

Pembahasan

Tekanan uap adalah tekanan dari fasa uap bahan saat berada pada kesetimbangan fasa padat atau cair bahan tersebut. Tekanan uap air sangat mempengaruhi nilai dari kelembaban relatif suatu bahan. Kelembaban relatif adalah tekanan parsial dari uap air dalam udara dibagi dengan tekanan uap air pada suhu yang sama, dinyatakan dalam persentase (Young & Freedman, 2002).

Pengukuran gradien tekanan uap dinding komposit berawal dari data suhu yang berbeda. Perbedaan suhu inilah yang mengakibatkan terjadinya perbedaan tekanan uap air pada struktur dinding komposit yang disebut sebagai gradien tekanan uap air. Setelah melakukan pengamatan suhu pada setiap lapisan dinding komposit, maka dilakukan pengukuran nilai tekanan uap air. Nilai tekanan uap air yang digunakan dalam menentukan gradien tekanan uap air pada dinding komposit adalah tekanan uap aktual dan tekanan uap jenuh. Data gradien tekanan uap jenuhnya berurut dari arah dalam ruang ke arah luar ruang dinding komposit adalah 15,39 kPa; 15,01 kPa; 13,92 kPa; 4,99 kPa; 5,44 kPa; 4,86 kPa. Sedangakan nilai tekanan uap aktualnya secara berurut dari arah dalam ruang ke arah luar ruang dinding komposit adalah 13, 855 kPa; 8,83 kPa; 8,8 kPa; 8,46 kPa; 8,44 kPa; 3,40 kPa.

Berdasarkan grafik dua gradien tekanan uap air pada lampiran 1, terlihat titik potong berada pada lapisan tengah yang berbahan styrofoam. Titik potong ini disebut sebagai titik embun yaitu daerah terjadinya pengembunan akibat perbedaan suhu.Kegunaan mengetahui daerah pengembunan dinding komposit bagi bidang pertanian adalah membantu dalam mendesain konstruksi bangunan pertanian yang tepat. Sehingga bangunan pertanian tersebut dapat menjaga kondisi bahan pertanian yang tersimpan di dalamnya. Desain bangunan pertanian yang tidak memperhatikan jalur pergerakan uap air akan menyebabkan masalah kondensasi. Sehingga dalam kurung waktu yang tidak lama membuat bahan pertanian yang tersimpan di dalamnya rusak.KESIMPULAN

Praktikan dapat mengetahui nilai tekanan saturasi dari dinding komposit. Daerah pengembunan terjadi pada lapisan styrofoam.DAFTAR PUSTAKA

Setiadi Dede, dkk. 2005. Lead (Pb) Absorbility of Some Greeting Plants at Jagorawi Toll Road : Analisys for Anatomy Structure and Histochemical, Analisis Lingkungan. Vol 2 : 117-127.

Kuswanti Puji, dkk. 2011. Pemanfaatan Gradien Suhu Tanah Sebagai Sumber Energi Alternatif dengan Generator Thermoelektrik, Sumber Energi Alternatif. Vol 1 : hal 151.Young dan Freedman. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid 1. Jakarta: Erlangga.Pembagian Tugas:

1. Adi

:mengolah data, pengamatan, dan memasukkan data hasil praktikum.2. Irsyad : pengamatan.3. Ardi

: pengamatan.4. M. Afizh: pengamatan.5. Nurlela: pengamatan, editor, dan pembahas.6. Rimo H.: pengamatan, mengolah data.7. Brehans R.: pengamatan, pendahuluan.8. Rizqomullah M. : pengamatan, menghitung data.