Perpindahan Panas (Heat Transfer) Materi Kuliah Teknik Mesin

PERPINDAHAN PANAS (HEAT TRANSFER) oleh Luqman Buchori, ST, MT, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik, UNDIP Semarang

REFERENSI
1. Kern, D.Q., “Process Heat Transfer”, International Student Edition, McGraw Hill Kogakusha, Ltd.,
New York.
2. Holman, J.P., “Heat Transfer”, sixth edition, McGraw Hill, Ltd., New York, 1986.
3. Mikheyev, M., “Fundamentals of Heat Transfer”, John Willey & Sons Inc., New York, 1986.
4. Incopera De Witt, “Fundamentals of Heat Transfer”, John Willey & Sons Inc., New York, 1981.
5. Ozisik, “Heat Transfer, a basic approach”, 1984.
6. McAdams, W.H., “Heat Transmision”, 3rd edition, McGraw Hill Book Company, Inc., New York.

MATERI KULIAH
1. Dasar-dasar perpindahan panas (Konduksi,
Konveksi, Radiasi).
2. Aplikasi perpindahan panas dalam Industri
Dasar-dasar mempelajari perpindahan panas:
- Persamaan differensial biasa/parsial
- Mekanika fluida
- Konsep neraca energi thermodinamika

Definisi:
Ilmu yang mempelajari ten tang laju perpindahan panas diantara material/benda karena adanya perbedaan suhu (panas dan dingin). Panas akan mengalir dari tempat yang suhunya tinggi ke tempat yang suhunya lebih rendah

KEGUNAAN ILMU PERPINDAHAN PANAS
- Z Untuk merencanakan alat-alat penukar panas (heat exchanger).
- Z Untuk menghitung kebutuhan media pemanas/pendingin pada suatu reboiler atau kondensor dalam kolom destilasi.
- Z Untuk perhitungan furnace/dapur radiasi
- Z Untuk perancangan ketel uap/boiler.
- Z Untuk perancangan alat-alat penguap (evaporator).
- Z Untuk perancangan reaktor kimia
- Eksotermis butuh pendingin
- Endotermis butuh pemanas

MEKANISME PERPINDAHAN PANAS
1. Konduksi (hantaran)
2. Konveksi
3. Radiasi (sinaran)

1. KONDUKSI
Adalah proses perpindahan panas jika panas mengalir dari tempat yang suhunya tinggi ke tempat yang suhunya lebih rendah, dengan media penghantar panas tetap.
Dasar: Hukum Fourier

Contoh perpindahan panas konduksi

2. KONVEKSI Yaitu perpindahan panas yang terjadi antara permukaan padat dengan fluida yang mengalir di sekitarnya, dengan menggunakan media penghantar berupa fluida (cairan/gas).
Dasar : Hukum Hukum Newton

Macam-macamKonveksi:
1. Konveksi bebas/konveksi alamiah (freeconvection/naturalconvection) perpindahan panas yang disebabkan oleh beda suhu dan beda rapat saja dan tidak ada tenaga dari luar yang mendorongnya. Contoh: plat panas dibiarkan berada di udara sekitar tanpa ada sumber gerakan dari luar. 
2. Konveksi paksaan(forced convection) perpindahan panas aliran gas atau cairan yang disebabkan adanya tenaga dari luar Contoh: plat panas dihembus udara dengan kipas/blower. 
3. Radiasi adalah perpindahan panas yang terjadi karena pancaran/sinaran/radiasi gelombang elektromagnetik, tanpa memerlukan media perantara.

Perpindahan panas konduksi, perpindahan panas konduksi, steady perpindahan panas konduksi, steady state (tunak), koordinat satu dimensi state (tunak), koordinat satu dimensi.
zMeliputi :   -bidang datar (x, y, z) -silinder(r, z, θ) -bola (r, θ, φ) Hukum Fourier untuk perpindahan panas konduksi:

Konduktivitas Thermal(Daya Hantar Panas)
Adalah sifat bahan yang menunjukkan seberapa cepat bahan itu dapat menghantarkan panas konduksi
Pada umumnya nilai k dianggap tetap, namun sebenarnya nilai k dipengaruhi oleh suhu (T). Konduktor, -bahan yang mempunyai konduktivitas yang baik Contoh : logam Isolator, -bahan yang mempunyai konduktivitas yang jelek Contoh : asbes, untuk file lengkapnya anda bisa download disini. (faswordnya 123456789)