139
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kegiatan pengukuran merupakan kegiatan yang sudah biasa dilakukan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya dari kegiatan mengkonsumsi suatu barang hingga kegiatan yang lebih kompleks lainnya, hampir tidak luput dari kegiatan pengukuran. Seperti pengukuran panjang jarak suatu tempat ke tempat lain yang dapat ditempuh dalam beberapa waktu, contoh lainnya adalah konsumsi bahan pangan sehari-hari. Namun pada suatu tempat memiliki teknik pengukuran yang berbeda-beda yang dijadikan suatu acuan dalam pengukuran. Sehingga agar mempermudah manusia dalam kegiatan pengukuran dibuat suatu acuan dasar yang dapat digunakan secara internasional agar tidak membingungkan pihak lain. Seperti pada ilmu keteknikan pertanian yang selalu bergelut dengan banyak pengukuran mulai dari konsentrasi alat-alat pertanian yang menggunakan pengukuran sederhana hingga pengukuran metrik yang sangat komplek dengan konsentrasi satuan dan besaran yang beragam agar didapat suatu alat yang baik dan bermanfaat untuk pertanian dan mempermudah dalam melakukan operasi perhitungan tentang suatu alat tersebut. Oleh karena itu, maka perlu untuk dilaksanakannya praktikum konversi satuan ini. 1.2. Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengubah satuan-satuan dan fungsi persamaan dalam massa, panjang, gaya, dan persamaannya lainnya. Untuk menjumlahkan, mengurangi, membagikan dan mengalikan satuan.

Elastisitas Bahan Hasil Pertanian

Embed Size (px)

Citation preview

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kegiatan pengukuran merupakan kegiatan yang sudah biasa dilakukan dalam

kehidupan sehari-hari. Misalnya dari kegiatan mengkonsumsi suatu barang hingga

kegiatan yang lebih kompleks lainnya, hampir tidak luput dari kegiatan pengukuran.

Seperti pengukuran panjang jarak suatu tempat ke tempat lain yang dapat ditempuh

dalam beberapa waktu, contoh lainnya adalah konsumsi bahan pangan sehari-hari.

Namun pada suatu tempat memiliki teknik pengukuran yang berbeda-beda yang

dijadikan suatu acuan dalam pengukuran. Sehingga agar mempermudah manusia

dalam kegiatan pengukuran dibuat suatu acuan dasar yang dapat digunakan secara

internasional agar tidak membingungkan pihak lain.

Seperti pada ilmu keteknikan pertanian yang selalu bergelut dengan banyak

pengukuran mulai dari konsentrasi alat-alat pertanian yang menggunakan pengukuran

sederhana hingga pengukuran metrik yang sangat komplek dengan konsentrasi satuan

dan besaran yang beragam agar didapat suatu alat yang baik dan bermanfaat untuk

pertanian dan mempermudah dalam melakukan operasi perhitungan tentang suatu alat

tersebut. Oleh karena itu, maka perlu untuk dilaksanakannya praktikum konversi

satuan ini.

1.2. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengubah satuan-satuan dan

fungsi persamaan dalam massa, panjang, gaya, dan persamaannya lainnya. Untuk

menjumlahkan, mengurangi, membagikan dan mengalikan satuan.

BAB IIITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengukuran

Pengukuran adalah suatu proses pembandingan sesuatu dengan sesuatu yang

lain yang dianggap sebagai patokan (standar) yang disebut satuan. Ada beberapa

persyaratan yang harus dipenuhi agar suatu satuan dapat digunakan sebagai satuan

yang standar. Syarat tersebut antara lain (1). Nilai satuan harus tetap, artinya nilai

satuan tidak tergantung pada cuaca panas atau dingin, tidak tergantung tempat, tidak

tergantung waktu, dan sebagainya (2). Mudah diperoleh kembali, artinya siapa pun

akan mudah memperoleh satuan tersebut jika memerlukannya untuk mengukur

sesuatu (3). Satuan dapat diterima secara internasional, dimanapun juga semua orang

dapat menggunakan sistem satuan ini. Contoh alat ukur yang digunakan sesuai

dengan fungsinnya diantaranya adalah alat ukur panjang yang biasa dipakai antara

lain mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup. Alat yang digunakan untuk

mengukur massa suatu benda adalah neraca. Berbagai jenis neraca yang biasa

digunakan adalah berbagai jenis neraca. Alat ukur waktu yang biasa dipakai adalah

jam atau stopwatch. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat

dan menyatakannya dengan angka disebut termometer (Soeharto, 2009).

2.2. Besaran

Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka disebut besaran.

Contoh besaran yaitu panjang, massa dan waktu dan sebagainya. Sebelum ada satuan

internasional, setiap negara mempunyai sistem satuan sendiri-sendiri. Misalnya

Indonesia dikenal dengan hasta dan jengkal, di Inggris dikenal inci dan kaki (feet)

dan di perancis adalah meter. Untuk mencapai tujuan tertentu di dalam fisika,

biasaynya melakukan pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Pengamatan

suatu gejala secara umum tidak lengkap apabila tidak disertai dengan data kuantitatif

yang didapat dari hasil pengukuran. Mengukur adalah membandingkan sesuatu

dengan sesuatu yang lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Misalnya

panjang meja yaitu 4 jengkal, tinggi bangunan yaitu 6 kaki (jika jengkal dan kaki

ditetapkan sebagai satuan) Ada bermacam-macam jenis besaran menurut kajian ilmu

fisika, yaitu: besaran pokok, besaran turunan, besaran vektor, dan besaran skalar

(Kemal, 2008).

2.3. Satuan

Satuan adalah sesuatu yang digunakan untuk menyatakan ukuran besaran.

Pengertian satuan lainnya adalah sesuatu yang digunakan untuk membandingkan

ukuran suatu besaran. Dalam fisika dikenal 2 sistem satuan international, yaitu MKS

dan cgs. Satuan international (SI) adalah sistem satuan yang digunakan secara

international. Syarat satuan ditetapkan sebagai SI yaitu; nilainya tetap, berlaku

international, mudah ditiru dan diperbanyak, mudah diubah atau (dikonversi) ke

satuan lain. Satuan juga dibagi menjadi satuan baku dan satuan tak baku. Satuan baku

adalah satuan yang digunakan secara umum, satuan baku disebut juga satuan standar.

Sedangkan satuan tidak baku adalah satuan yang digunakan di daerah setempat

(Friska, 2007).

2.4. Dimensi

Dimensi suatu besaran menggambarkan bagaimana besaran tersebut disusun

dari kombinasi besaran-besaran pokok. Ilmu Fisika banyak besaran yang sebenarnya

terbentuk atau tersusun dari besaran lain, atau besaran yang satu dengan lainnya

sebenarnya sejenis. Misalnya jarak yang ditempuh partikel selama bergerak lurus

dengan keliling suatu lingkaran adalah dua besaran yang sejenis sama-sama

merupakan besaran panjang. Kelajuan adalah jarak yang ditempuh tiap satu satuan

waktu, berarti pula bahwa besaran kelajuan tersebut sebenarnya tersusun dari besaran

panjang dibagi waktu. Dimensi menggambarkan bagaimana suatu besaran terbentuk

atau tersusun dari besaran-besaran lainnya. Sebagai contoh volume memiliki dimensi

[L3] merupakan hasil kali dari besaran pokok panjang (Setianingrum, 2010).

2.5. Konversi Satuan

Konversi satuan merupakan cara untuk mengubah satuan yang ada ke satuan

SI atau sebaliknya. Konversi satuan perlu dilakukan karena disetiap negara biasanya

memiliki sistem satuan sendiri-sendiri. Untuk mencari kesesuaiannya diperlukan

konversi satuan. Pemakaian satuan dalam penyelesaian suatu persoalan terkadang

menjadi masalah, dikarenakan perbedaan satuan yang digunakan untuk menafsirkan

suatu besaran. Untuk mengatasi hal tersebut kita memerlukan suatu tahapan konversi

untuk mengubah suatu satuan ke satuan lain. Di dalam pengkonversian suatu satuan,

maka kita memerlukan suatu faktor konversi yang terdiri dari bilangan dan penyebut

yang masing-masing memiliki satuan yang berbeda, tetapi memiliki besar yang sama

sehinggga faktor konversi ini bernilai satu. Contohnya yaitu mengubah dari 45 yard

ke dalam satuan meter dengan cara karena diketahui 1 yard sama dengan 0,9144

meter sehingga (45 yard) dikali dengan 0,9144 meter dibagi 1 yard menjadi 41,1

meter (Ediyanto, 2011).

BAB IIIPELAKSANAAN PRAKTIKUM

3.1. Waktu Dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu tanggal 13 Desember 2015 di

Laboraturium Teknik dan Konservasi Lingkungan Pertanian Fakultas Teknologi

Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.

3.2. Alat dan Bahan Praktikum

3.2.1. Alat-alat Praktikum

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah Kalkulator

3.2.2. Bahan-Bahan Praktikum

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah Buku dan

Alat Tulis

3.3. Prosedur Kerja

Langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai

berikut:

1. Dijelaskan tentang materi konversi satuan oleh Co. Asisten Praktikum

2. Diberikan soal-soal konversi satuan oleh Co. Asisten tiap kelompok untuk setiap

kelompok praktikan.

3. Diharapkan praktikan dapat mengerjakan soal-soal tersebut dengan mengetahui

satuan-satuan yang telah dijelaskan oleh Co. Asisten sebelumnya.

BAB IVHASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1. Hasil Pengamatan.

1. Sebuah benda memiliki berat 100 g cm/s2, konversikan berat benda tersebut ke

dalam satuan Kg.m/s2!

2. Jari-jari sebuah atom sebesar 7,239876 .10-11 m,  nyatakan massa elektron

kedalam satuan mikrometer!

3. Sebuah balok mempunyai panjang 20 mm, lebar 14 mm, dan tinggi 15 mm.

Volume balok dalam m3 adalah?

4. Sebuah baterray memberikan arus 0,5 A kepada sebuah lampu selama 2 menit.

Berapakah banyaknya muatan listrik yang dipindahkan ?

5. Kapal pesiar melaju dengan kecepatan rata-rata 5 knot (1 knot = 1,852 km/jam).

Berapakah kecepatan kapal tersebut bila dinyatakan dalam m/s. Dan bila

perjalanan tersebut menempuh jarak 500 km. Berapakah waktu yang

dibutuhkan kapal tersebut dinyatakan dalam sekon ?

6. Sebuah mobil bermassa 8 ton melaju dengan kecepatan 90 km/jam. Hitung

energi kinetiknya dalam kJ!

7. Dua plat hitam tak berhingga yang suhunya masing-masing 800C dan 300C

saling bertukar kalori melalui radiasi. Hitunglah perpindahan kalor persatuan

luas!

8. Diketahui densitas 0,831 gr/cm3, konversikan satuan dalam bentuk kg/m3 dan

konversikan juga ke dalam bentuk lb/ft3! (1ft = 30,48 cm)

9. Difusitas alcohol udara pada suhu 0oC dalam padatan diketahui sebesar 0,116

cm2/s, hitung difusifitas dalam bentuk m2/jam!

10. Suatu benda diketahui memiliki koefisien transfer massa 12,4 gr/cm2.jam,

hitung koefisien massa dalam lb/ft2.menit!

11. Sebuah benda memiliki berat 100 g cm/s2, konversikan berat benda tersebut ke

dalam satuan Kg m/s2 serta dimensi satuannya!

12. Sebuah mobil bermassa 8 ton melaju dengan kecepatan 90 km/jam. Hitung

energi kinetiknya dalam kJ serta dimensi saatuannya!

13. Difusitas alkohol udara pada suhu 0oC dalam padatan diketahui sebesar 0,116

cm2/s, hitung difusifitas dalam bentuk m2/jam serta dimensi satuannya!

14. Konversikan 15 cal ke satuan Joule

15. Dua plat hitam tak terhingga dengan suhu masing-masing 800 0C dan 300 0C,

saling bertukar kalor. Dari proses radiasi, hitunglah perpindahan kalor per

satuan luas ?

4.2. Hasil Peritungan

1. Diketahui : 1 gram = 1 x 10-3 kg

1 cm = 1 x 10-2 m

Ditanya: konversikan berat benda tersebut kedalam satuan kg.m/s2?

Jawab:

1 gram = 1×10-3 Kg

1 cm = 1×10-2 m

Dengan demikian, 100 g cm/s2 = 100.10-3kg. 10-2 m/s2 = 10-3  kgm/s2

2. Diketahui: 1m = 1×106μm

Ditanya: nyatakan atau konversikan massa elektron kedalam satuan micrometer?

Jawab:

7,239876.10-11 m10-6 m

= 7,239876.10-11 m x 1 μm

= 7,239876 .10-11 × 106 μm

= 7,239876 .10-5 μm

3. Dikatahui: P = 20 mm

= 20 .10-3 m

T = 15 m

= 15.10-3 m

L = 14.10-3 m

Diatanya: Tentukan volume balok serta konversikan kedalam satuan m3

Jawab:

Volume tabung = P×T×L

= ( 20 . 10-3 )× (15.10-3 ) × (14.10-3 )

= 4,2 × 10-6 m3.

4. Diketahui : I = 0,5 amp

t = 2 menit.

Ditanyakan : Q (muatan listrik) dalam satuan coulomb?

Jawab:

t = 2 menit

= 2 x 60

= 120 detik

Q = I x t

= 0,5 x 120

= 60 coulomb.

5. Diketahui      :

v       = 5 knot

1 knot = 1,852 km/jam

1 km/jam = 10/36 m/s

X    = 500 km

Ditanya         :

v   =   m/s

t  =   s

Jawab  :

v                 = 5 x 1,852 km/jam

= 9,26 x 10/36 m/s

= 2,5722 m/s

t                 = x/v

= 500/9,26 s

= 53,99 s

6. Diketahui:

Massa (m) = 8 ton

= 8 x 1000

= 8000 kg

Kecepatan (v) = 90 km/ jam

= 90 km x 100060 x 60 s

= 90000 m3600 s

= 25 m/s

Ditanya: hitung energi kinetiknya dalam satuan Kj?

Jawab:

Energi kinetik = 12 x m x v2

= 12 x 8000 kg x (25)2

= 4000 kg x 625 m/s

= 2500000 Joule

= 25000001000 Kj

= 2500 Kj

7. Diketahui :

T1= 800C

= 800 + 273

= 1073K

T2= 300C

= 300 + 273

= 573K

= konstanta Stefan-Boltzmann ( 5,67 10-8 W/m2K4 )

Ditanyakan : qAJawab :

T = T2 – T1

= ( 1873 – 573 )K

= 500K

qrad = A T4

qA = T4

= 5,67 10-8 W/m2K4 ( 500K )4

= 3543,75 W/m2

8. Diketahui: Densitas = 0,831 gr/cm3

1 gr = 1x 10-3 kg

1 cm3 =1x10-6 m3

1 lb = 0,4536 kg

1 ft = 30,48 cm

Ditanya: konversikan kedalam kg/m3 dan kedalam bentuk lb/ft3

Jawab :

Kg/m3 = 0,831 grcm3 x 1 kg

1000 gr x 106 cm3

1 m3

= 831 kg/m3

lb/ft3 = 0,831 grcm3 x 1 kg

1000 gr x 1 lb0,4536 kg x (1)3 cm3

(0,0328)3ft3

= 51,9277 lb/ft3

9. Diketahui:

suhu (T) = 0oC

Difusitas alkohol = 0,116 cm2/s

1 m = 102cm

1 jam = 3600 s

Ditanya: difusitas dalam bentuk m2/jam

Jawab :

m2/jam = 0,116 cm2

s x 1 m2

104 cm2 x 3600 s1 jam

= 0,116 x m 2 x 3600104 x jam

= 0,04176 m2/jam

10. Diketahui:

Koefisien transfer massa = 12,4 gr/cm2.jam

1 gr = 10-3 kg

1 lb = 0,4536 kg

1 cm = 0,0328 ft

1 jam = 60 menit

Ditanya: koefisien transfer massa dalam lb/ft2.menit

Jawab :

Lb/ft2.menit = 12,4 grcm2 . jam x 1 kg

1000 gr x 1 lb0,4536 kg x (1)2cm 2

(0,0328)2 ft2 x 1 jam60 menit

= 12,4 lb29,28 ft2 menit

= 0,4234 lb/ft2.menit

11. Diketahui:

1 gram = 1×10-3 Kg

1 cm = 1×10-2 m

Berat = 200 gram.cm/s2

Ditanya: berat kedalam kg.m/s2 serta dimensi satuannya?

Jawab:

kg m/s2 = (100.10-3) kg x(10-2) m/s2

[M.L.T-2] = (100.10-3) [M] x(10-2)[L][ T2 ]

[M.L.T-2] =10-3  [M] [L] [T-2]

12. Diketahui:

Massa (m) = 8 ton

Kecepatan (V) = 90 km/jam

1 ton = 1000 kg

1 km = 1000 m

1 jam = 3600 s

1 kj = 100 joule

Ditanya: energy kinetic dalam kJ serta dimensi satuannya?

Jawab :

Massa (m) =8 ton

= 8 x 1000

= 8000 kg

Kecepatan (v) = 90 km/ jam

= 90 km x 100060 x 60 s

= 90000 m3600 s

= 25 m/s

Energi kinetik = (12

) x m x v2

[ML2T-2] = (12

) x (8000)[M] x ((25)2)[ L2 ][ T2 ]

[ML2T-2] = (4000) [M] x 625 [ L2 ][ T2 ]

[ML2T-2] = 2500000 [M] [L2] [T-2]

[ML2T-2] = 25000001000 [M] [L2] [T-2]

[ML2T-2] = 2500 [M] [L2] [T-2]

13. Diketahui:

Suhu (T) = 0oC

Difusitas alkohol = 0,116 cm2/s

1 m = 102cm

1 jam = 3600 s

Ditanya: difusitas dalam bentuk m2/jam serta dimensi hsatuannya?

Jawab :

m2/jam =(0,116) cm2

s x (1) m2

(104 ) cm2 x (3600) s(1) jam

[L2.T-1] = (0,116) [L2 ¿ ¿[T] x (1) [L2]

(104 ) [ L2 ] x (3600) [T]

(1) [T]

[L2.T-1] =(0,116) x [L2 ] x (3600)(104 ) x [T]

[L2.T-1] = 0,04176 [L2] [T-1]

14. Diketahui:

kecepatan kota A ke B = 60 km/jam

Ditanya : v = ….?

Jawab:

1 Km = 1000m

1 Jam = 3600 s

60 x 1000 = 3600

60 x 1000 = 60.000

6000/3600 = 16,67 m/s

15. Diketahui :

T1          = 800 0C         

= 1073 K

T2      = 300 0C         

= 573 K

= 5,669 x 10-8 w/m2/k4

Ditanya    : q…?

Jawab:

q          = ∂ A ( T14 – T2

4 )

= 5,669 x 10-8 W/m2/K4 ( 10734 – 5734 ) K

= 5,669 x 10-8 W/m2/K4 ( 5004 ) K

= 5,669 x 10-8 W/m2/K4 ( 6,25 x 1010 ) K

= 35,43 x 102  W/m2/K3

= 3543 W/m2/K3

BAB VPEMBAHASAN

Besaran merupakan sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka.

Contoh besaran yaitu panjang, massa dan waktu dan sebagainya. Sebelum ada satuan

internasional, setiap negara mempunyai sistem satuan sendiri-sendiri. Misalnya

Indonesia dikenal dengan hasta dan jengkal, di Inggris dikenal inci dan kaki (feet)

dan di perancis adalah meter

Satuan adalah sesuatu yang digunakan untuk menyatakan ukuran besaran.

Hampir setiap wilayah menggunakan satuan yang berbeda, ada yang menggunakan

sistem mks ada pula yang menggunakan sistem cgs sehingga agar mudah dimengerti

dan dogunakan pada semua tempat maka perlu untuk dikonversi, dimana konversi

adalah merupakan cara untuk mengubah satuan yang ada ke satuan SI atau

sebaliknya. Sedangkan Dimensi adalah cara untuk menyusun suatu besaran yang

susunannya berdasarkan besaran pokok dengan menggunakan lambang/huruf tertentu

yang ditempatkan dalam kurung siku. Dimensi suatu besaran adalah cara besaran itu

tersusun oleh besaran-besaran pokok. Setiap besaran pokok memiliki dimeni sendiri

yang telah ditetapkan.

Konversi satuan merupakan pengubahan satuan yang mengubah nilai besaran

dari satuan yg satu ke satuan yang lain. Kehidupan sehari-hari kita selalu dihadapkan

dengan kegiatan pengukuran. Misalnya mulai dari kegiatan mengkonsumsi bahan

hasil pertanian yang menunjukkan pengukuran terhadap massa bahan. Inilah yang

disebut dengan besaran, yakni sesuatu yang memiliki nilai yang dapat diukur,

sedangkan satuan yang kita gunakan sehari-hari sesuai dengan satuan yang digunakan

pada daerah masing-masing sehingga terkadang membingungkan untuk orang lain

yang berada di daerah lain. Misalnya kita sering menyatakan jumlah air yang

diminum dalam jumlah 1 gelas air, yang memiliki jumlah yang tidak pasti, petunjuk

gelas yang digunakan apakah gelas besar atau gelas kecil. Sehingga dari keadaan

inilah para ilmuan tergerak untuk menyeragamkan satuan maupun besaran yang

digunakan dalam menyatakan ukuran maupun jumlah suatu bahan. Sehingga pada

tahun 1954 dan 1960 , seluruh kuantitas fisika dan satuan telah dinyatakan dalam

istilah satuan yang dikenal sebagai satuan Internasional (SI) dan beberapa

turunannya.

7 (tujuh) besaran pokokBesaran pokok, satuan, simbol satuan dan dimensi menurut Satuan

Internasional (SI)

(No) Nama Besaran Pokok Satuan Simbol Satuan Dimensi

1    Panjang Meter M [L] 2     Massa Kilogram Kg [M] 3     Waktu Sekon S [T] 4     Suhu Kelvin K [q]

(5)   5 Intensitas cahaya Candela Cd [J] 6     Kuat Arus Ampere A [I] 7     Banyak zat Mole Mol [N]

Besaran pokok adalah besaran yang sudah  ditetapkan terlebih dahulu.

Didalam fisika dikenal tujuh besaran  pokok yang terdapat dalam tabel di atas.

Sedangkan besaran turunan merupakan besaran yang diturunkan dari satu atau  lebih

besaran pokok. Karena besaran turunan merupakan  kombinasi dari besaran pokok,

maka satuan besaran turunan juga merupakan  kombinasi satuan dari besaran pokok.

Berikut ini beberapa jenis besaran yang dikenal dalam ilmu fisika.

Besaran Turunan , Satuan , Simbol dan Satuan Penyusun menurut Satuan Internasional (SI)

Nama Besaran Satuan Simbol Satuan Satuan PenyusunGaya Newton N kg.m/sec2

Tekanan Pascal Pa.N./m2 kg/m.sec2

Energi Joule J.Nm kg.(m2/sec2)Tenaga Watt W.J./sec kgm2/sec3

Torque Meter-Newton r.mN kgm2/sec2

Electric Charge Coulomb C AsecPotensial listrik Volt V atau J/c kgm2/sec3.aTahanan listrik Ohm V/A atau  R kgm2/sec3.a2

Kapasitas listrik Farad F, C/V, C2/J sec4a2/kgm2

Induktan Henry H, J/A2, sec kgm2/sec2a2

Fluks magnetis Weber Wb, J/A, Vsec kgm2/sec2aIntensitas magnetis Testa T, Wb/m2, Vsec/m2 kg/sec2aFrekwensi Hertz Hz sec-1

Disintegrasi rate Becquerel Bq sec-1

Dosis absorpsi Gray Gy, J/Kg m2/sec2

Besaran vektor  merupakan besaran yang  mempunyai nilai dan arah,

misalnya kecepatan dan berat benda. Besaran Skalar merupakan Besaran yang hanya

mempunyai nilai saja, misalnya massa benda. Dalam bidang keteknikan, bersaran

angka tanpa satuan tidak memberikan arti dan dapat menimbulkan kesalahan

interpretasi. Contohnya, apabila kita menyatakan panjang dari balok kayu adalah 6

saja tanpa satuan, maka penafsirannya dapat berbeda-beda, apakah 6 cm, 6 m, 6 feet,

dan sebagainya. Suatu besaran angka akan berarti kalau memenuhi tiga aspek, yaitu

besar bilangannya, ada ukurannya dan ada satuan ukurannya. Contohnya, bila

dinyatakan balok kayu panjangnya 6 meter berarti besar bilangannya 6, ukurannya

adalah panjang, dan satuannya meter. Dengan terpenuhinya ketiga aspek tersebut,

maka kita akan memperoleh informasi yang jelas terhadap dimensi dan ukuran benda

tersebut.

Konversi satuan perlu dilakukan karena disetiap negara biasanya memiliki

sistem satuan sendiri-sendiri. Untuk mencari kesesuaiannya diperlukan konversi

satuaan. Setelah melakukan konversi satuan untuk memastikan konversi yang telah

dilakukan pada suatu persamaan adalah benar, kebenarannya dapat dipastikan dengan

menggunakan dimensi.

BAB VIPENUTUP

6.1. Kesimpulan

Dari hasil pengamatan,perhitungan dan pembahasan dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut:

1. Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat

ukur yang digunakan sebagai satuan.

2. Besaran adalah sesuatu yang dapat di ukur dan dinyatakan dalam nilai dengan

satuan-satuan tertentu.

3. Satuan adalah sesuatu yang digunakan untuk menyatakan ukuran besaran.

4. Dimensi adalah cara untuk menyusun suatu besaran yang susunannya

berdasarkan besaran pokok dengan menggunakan lambang / huruf tertentu.

5. Konversi satuan merupakan cara untuk mengubah satuan yang ada ke satuan

SI atau sebaliknya.

6.2. Saran

Praktikan harus lebih fokus dalam mendengarkan penjelasan dari Co. Asisten

Praktikum sehingga praktikan lebih mudah mengetahui fungsi persamaan dalam

massa, panjang, gaya dan lainnya serta menjumlahkan, mengurangi, membagikan dan

mengalikan satuan yang akan dikonversikan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bahan hasil pertanian yang sudah dipanen biasanya langsung dikonsumsi atau

disimpan untuk dijual. Hasil panen ini biasanya masih kasar dengan berbagai bentuk

dan kenampakan yang bervariasi. Sebelum dilakukan pengolahan lebih lanjut bahan

hasil pertanian biasanya disortir berdasarkan ukuran dan kualitasnya. Bahan hasil

pertanian yang tidak sesuai dengan ukuran yang diinginkan harus diperkecil

ukurannya agar mudah dilakukan pengolahan lebih lanjut. Pengecilan ukuran bahan

hasil pertanian bertujuan untuk mendapatkan bentuk pangan sesuai yang diinginkan

seperti agar lebih indah, bentuk lebih bervariasi serta mudah diolah.

Operasi pengecilan ukuran sangat penting dalam pengolahan bahan hasil

pertanian, baik itu dalam keadaan basah maupun kering. Semakin berkembangnya

ilmu pengetahuan dan teknologi pasca panen membuat operasi pengecilan tidak

hanya dilakukan secara manual, tetapi juga dengan menggunakan mesin-mesin yang

memiliki daya besar dan efisien. Setiap bahan hasil pertanian memiliki teknik

pengecilan ukuran yang berbeda-beda, tergantung karakteristik bahan, sifat fisik, sifat

kimia dan sifat biologisnya. Oleh karena itu, perlu dilakukan praktikum mengenai

pengecilan ukuran bahan hasil pertanian.

1.2 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari teknik pengecilan

ukuran bahan yang meliputi proses penggilingan dan proses pengirisan. Untuk

menghitung persentase (%) rendemen dari bahan yang mengalami perlakuan

penggilingan dan pengirisan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Pengecilan Ukuran

Pengecilan ukuran adalah proses penghancuran atau pemotongan suatu bentuk

padatan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil oleh gaya mekanik. Bahan padat

(solid) bisa dihancurkan dengan delapan atau sembilan cara, tetapi hanya empat cara

yang umum diterapkan pada mesin-mesin pengecilan ukuran. Keempat cara itu

adalah kompresi, pukulan, atrisi (attrition), dan pemotongan (cutting). Pada

umumnya, kompresi digunakan pada pengecilan ukuran padatan yang keras, pukulan

digunakan untuk bahan padatan yang kasar, setengah kasar, dan halus. Atrisi

digunakan untuk memperoleh produk-produk yang sangat halus, sedangkan

pemotongan untuk menghasilkan produk dengan bentuk dan ukuran tertentu halus

atau kasar (Hermayanti, 2013).

2.2 Jenis-Jenis Pengecilan Ukuran (Kominusi)

Beberapa jenis kominusi, secara umum dapat dibedakan menjadi: crusher

(penghancur/peremuk), grinder (penggerus), ultrafine grinders (penggerus sangat

lembut) dan cutting machines (mesin-mesin pemotong). Crusher pada

umumnya digunakan untuk memecahkan bongkahan-bongkahan partikel besar

menjadi bongkahan-bongkahan kecil. Crusher primer (primary crusher) banyak

digunakan pada pemecahan bahan-bahan tambang dan ukuran besar menjadi

ukuran antara 6 in sampai 10 in (150 sampai 250 mm). Crusher sekunder

(secondary crusher) akan meneruskan kerja crusher primer, yaitu

menghancurkan partikel padatan hasil crusher primer menjadi berukuran sekitar ¼

in (6 mm). Selanjutnya, grinder akan menghaluskan partikel-partikel keluaran

crusher sekunder. Produk dan grinder antara (intermediate grinder)

berukuran sekitar 40 mesh (mm) (Diana, 2010).

2.3 Tujuan Pengecilan Ukuran

Tujuan pengecilan ukuran adalah mengupayakan suatu bahan memenuhi

spesifikasi tertentu, agar sesuai dengan bentuk. Untuk memenuhi spesifikasi tersebut,

ukuran partikel bahan harus dikontrol. Pertama dengan memilih macam mesin yang

akan digunakan dan kedua memilih cara operasinya. Untuk memperoleh hasil yang

sama pada peralatan ukuran sering dipasang saringan. Pengecilan ukuran bisa

merupakan operasi utama pada pengolahan pangan atau operasi tambahan. Pada

pengecilan ukuran, bisa dibedakan antara pengecilan ukuran yang “ekstrim”

(penggilingan) dengan pengecilan ukuran yang produknya relative berdimensi besar

(pemotongan) (Mustafa, 2015).

2.4 Ubi Jalar

Ubi jalar atau ketela rambat (Ipomoea batatas L) adalah sejenis tanaman

budidaya. Bagian yang dimanfaatkan adalah akarnya yang membentuk umbi dengan

karbohidrat yang tinggi. Ubi jalar merupakan komoditi pangan penting di Indonesia

yang dapat diolah menjadi aneka makanan dan diusahakan penduduk mulai dari

daerah dataran rendah sampai dataran tinggi. Tanaman ini mampu beradaptasi di

daerah yang kurang subur dan kering. Dengan demikian tanaman ini dapat

diusahakan sepanjang tahun. Dalam hal ini sasaran yang ingin dicapai adalah

meningkatkan nilai tambah, mengembangkan usaha-usaha pengolahan hasil

pertanian, mengurangi kehilangan pasca panen dan berkembangnya industri-industri

penunjang pertanian (Hanani, 2011).

2.5 Teknik Pengecilan Ukuran

Teknik pengecilan ukuran diantaranya adalah: (1). pengayakan yakni proses

pemisahan partikel yang berdasarkan atas ukuran partikel yang berdasarkan atas

ukuran partikel terutama dalam keadaan kering dan dikenalkan terhadap bahan-bahan

yang bersifat heterogen padat dan bahan yang lolos ayakan disebut oversize atau

overflow, (2). Pemotongan dapat dilakukan pada buah dan sayur,partikel yang

dihasilkan memiliki deformasi minimum dan permukaan baru yang dihasilkan relatif

tidak mengalami kerusakan. Alat yang digunakan dalam pemotongan biasanya adalah

pisau yang sangat tajam dan setipis mungkin sehingga menghasilkan pemotongan

yang halus dan energi yang digunakan kecil, (3). Penghancuran merupakan perlakuan

memberikan sejumlah daya yang melebihi keperluan daya yang sesungguhnya

diperlukan, operasi ini dilakukan untuk mengekstraksi cairan dan untuk merusak

struktur bagian bahan, (4). Geseran merupakan kombinasi dari pemotongan dan

penghancuran yang digunakan untuk bahan berserat keras dimana beberapa potongan

lebih menguntungkan (Yusmanizar, 2013).

BAB III

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

3.1 Waktu Dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, 13 Desember 2015 di

Laboraturium Bioproses Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas

Mataram.

3.2 Alat dan Bahan Praktikum

Alat-alat praktikum

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah Timbangan

Digital, Blender, Kertas HVS, Pisau, Perajang Keripuk (slicer), Ayakan (mesh 40 dan

mesh 60).

Bahan-bahan praktikum

Adapun bahan–bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah beras putih

300 gram, dan ubi jalar 100 gram.

3.3 Prosedur Kerja

Penggilingan

Adapun langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai

berikut:

Ditimbang beras putih sebanyak 300 gram

Disortasi dan dibersihkan beras dari batu dan kerikil ataun benda asing

lainnya

Dimasukkan bahan yang akan digiling ke dalam blender dan giling sampai

halus atau masukkan kedalam alat penggiling pengayakan (ayakan tyler) atau Ro-tap

Diayak hasil blender dengan ayakan mesh 40 dan ayakan mesh 60

Dihitung % rendemen untuk setiap beras hasil ayakan dengan masing-masing

mesh

Dicatat data hasil pengamatan dalam tabel data hasil pengamatan.

Pengirisan

Ditimbang 100 gram ubi jalar

Dibersihkan dan dikupas

Diiris menggubakan pisau sebanyak 50 gram dan diiris dengan slicer (alat

perajang) sebanyak 50 gram

Ditimbang hasil pengirisan untuk pengirisan dengan pisau dan slicer

Dilihat dan dibandingkan hasil irisan dengan pisau dan slicer

Dihitung % rendemen untuk setiap ubi jalar hasil pengirisan dengan pisau dan

slicer

Dicatat data hasil pengamatan dalam tabel data hasil pengamatan

BAB IVHASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1. Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil Pengamatan Penggilingan dan Pengayakan Beras 300 gram

Mesh No. Wi (gr) Bahan tertinggal (Wi)Xi (%) Kumulatif (%)

40 171,3 57,1 57,160 177,14 59,04 116,14

Total 300 116,14 173,24

Tabel 2. Hasil Pengamatan Pemotongan dan Pengirisan

Jenis Bahan Berat Awal (gr)

Berat Akhir (gr)

Rendemen Akhir (%) Alat Jenis

Perlakuan

Ubi I 100 93,50 87,29 93,35 Cutter Potong daduUbi II 89,98 88,66 98,53 Slicer Iris

4.2. Hasil Perhitungan

1. Penggilingan dan pengayakan

Rumus :

Fraksi % bahan tertinggal (Xi) = WiW total x 100

Fineness Modulus (FM) = Jumlah % bahan tertinggal kumulatif100

Ukuran rata-rata (D) = 0,0041(2 )FM inch

Penyelesaian :

Mesh 40

Diketahui :

W1 = 171,30 gram

Wtotal = 300 gram

X1 = W1

W totalx 100

= 171,30300 x 100

= 57,1 %

Mesh 60

Diketahui :

W2 = 177,14 gram

Wtotal = 300 gram

X2 = W2

W totalx 100

= 177,14300 x 100

= 59,04 %

Finness Modulus (FM) = Jumlah % bahan tertinggal kumulatif100

= 173,24100

= 1,73 inci

Ukuran rata-rata (D) = 0,0041 (2)FM

= 0,0041 (2)1,73

= 0,013 inch

2. Pemotongan dan Pengirisan

Rumus :

Rendemen awal = Berat setelah pengupasan Berat awal x100

Rendemen awal = Berat akhir Berat setelah pengupasan x100

Penyelesaian :

Ubi I

Diketahui :

- Berat awal = 100 gram

- Berat setelah pengupasan = 93,5 gram

- Berat akhir = 87,29 gram

- Rendemen awal = 93 ,5 100

x 100 %

= 93,5 %

- Rendemen akhir = 87,299 3,5

x 100 %

= 93,35 %

Ubi II

Diketahui :

- Berat awal = 100 gram

- Berat setelah pengupasan = 89,98 gram

- Berat akhir = 86,66 gram

- Rendemen awal = 89,98100

x 100 %

= 89,98 %

- Rendemen akhir = 8 8,669 0,95

x 100 %

= 98,53 %

BAB V

PEMBAHASAN

Pengecilan ukuran dapat didefinisikan sebagai penghancuran dan pemotongan

atau mengurangi ukuran bahan padat dengan kerja mekanis, yaitu membaginya

menjadi partikel-partikel yang lebih kecil. Dalam pengecilan ukuran ada usaha

penggunaan alat mekanis tanpa merubah stuktur kimia dari bahan, dan keseragaman

ukuran dan bentuk dari satuan bijian yang diinginkan pada akhir proses, tetapi jarang

tercapai. Berdasarkan bentuk bahan yang diproses, operasi pengecilan ukuran dapat

dibedakan menjadi 2 bentuk yaitu padatan dan cairan. Untuk bahan padatan operasi

disebut grinding (proses penghancuran) dan cutting (proses pemotongan). Sedangkan

untuk bahan dalam bentuk cairan, operasi disebut emulsification atau atomization.

Teradapat beberapa alasan dilakukannya pengecilan ukuran, yaitu untuk

membantu proses ekstraksi, misalnya cairan gula dari tebu, dan sebagainya.

Mengecilkan bahan sampai ukuran tertentu untuk maksud tertentu. Memperluas

permukaan bahan, untuk membantu proses pengeringan, proses ekstraksi, proses

“bleaching”, dan sebagainya. Membantu proses pencampuran (mixing atau blending).

Praktikum ini menggunakan pengecilan ukuran dengan metode penggilingan

dan pengirisan. Pada metode penggilingan digunakan beras sebanyak 300 gram

sebagai bahan percobaan. Proses pengayakan sangat berguna dalam proses

penanganan bahan pangan. Dimana dengan dilakukan pengayakan, maka bahan

pangan yang diayak akan disterilkan dari bahan-bahan yang merugikan (seperti batu,

dan kerikil). Dengan kata lain, dengan adanya proses pengayakan maka kita akan

mendapatkan pati dari suatu bahan pangan atau hasil bersih dari suatu bahan pangan

(sterilized food). Pada pengayakan hasil penggilingan dengan blender menggunakan

ayakan mesh 40 diperoleh berat awal sebelum diayak sebanyak 171,3 gram beras,

setelah diayak diperoleh % kumulatif bahan tertinggal sebanyak 57,1 %, pada

pengayakan kedua dengan menggunakan mesh 60 diperoleh berat awal beras sebesar

177,14 gram, setelah diayak diperoleh % kumulatif bahan tertinggal sebanyak 59,04

% sehingga total % kumulatif bahan tertinggal sebanyak 116,14 %. Sehingga

diketahui banyaknya bahan tertinggal akan semakin banyak jika pengayakan

dilakukan menggunakan ayakan yang memiliki jumlah mesh yang lebih banyak karna

memiliki lubang yang lebih kecil sehingga penyaringan bahan yang diayak menjadi

lebih efisien. Dari data ini dapat dihitung finness modulus (FM) dan diperoleh sebesar

1,73 inch dengan ukuran diameter rata-rata beras sebesar 0,013 inch untuk setiap

butir beras.

Percobaan kedua yakni dengan metode pengirisan ubi jalar menggunakan

pisau dan slicer. Pertama dengan menggunakan pisau ubi dipotong menjadi berbentuk

dadu. Berat awal setelah pengupasan ubi sebesar z gram dan berat akhir setelah

dipotong dadu menjadi 87,29 gram dengan perolehan persen akhir rendemen sebesar

93,35 %. Sedangkan pada ubi jalar yang dipotong menggunakan slicer diperoleh

berat awal setelah pengayakan sebesar 89,98 gram ubi dengan berat akhir 88,66 gram

ubi sehingga diperoleh persentase rendeman akhir sebanyak 98,57 %. Dari perolehan

data yang didapatkan persentase rendeman akhir pemotongan Slicer lebih besar dari

pengirisan dengan pisau, sehingga diketahui tingkat efisiensi penggunaan alat Slicer

lebih tinggi dibandingkan menggunakan pisau. Hal ini terjadi karena pada bahan yang

telah teriris kadar airnya berkurang sehingga bobot dari bahan sebelum diiris dan

sesudah diiris berkurang. Pada pengirisan dengan menggunakan pisau, bentuk hasil

irisan adalah tidak sama besar (berbeda ukuran), sedangkan pada pengirisan dengan

menggunakan slicer hasil irisannya tipis dan ukurannya sama.

Perolehan data ini dapat dipengaruhi oleh faktor tekstur bahan yang digunakan

dalam percobaan. Tekstur beras yang digunakan seperti kapsul dan setelah

pengayakan didapat beras bertekstur lebih bulat sehingga data yang diperoleh bisa

jadi kurang akurat dikarenakan kurang telitinya praktikan dalam memperhatikan alat,

sehingga praktikan disebut sebagai faktor lingkungan. Selain itu faktor alat sangat

mempengaruhi perolehan data karena jika semakin tinggi tingkat efisiensi alat yang

digunakan maka akan semakin akurat perolehan data yang didapatkan, Nilai

persentase rendemen dipengaruhi oleh waktu, dimana semakin lama proses (waktu)

maka nilai persentase rendemen bahan akan semakin kecil. Sebagai contohnya, pada

proses pengayakan, jika semakin lama suatu bahan diayak, maka bahan yang

tertinggal di mesh akan semakin sedikit, karena seiring waktu berjalan maka bahan

yang diayak akan semakin sedikit yang tersaring.

Adapun industri yang menggunakan mesin pengecilan ukuran antara lain

adalah PG. Madukismo Yogyakarta. Pada pabrik ini merupakan pabrik yang

memproduksi gula. Pabik ini menggunakan alat pengecil ukuran yang bernama

Unigrator. Alat ini berfungsi sebagai pemukul, pemecah, dan penyayat tebu menjadi

serpihan-serpihan kecil. Pabrik ini digunakan sebagai tempat untuk melakukan

Praktek Kerja Lapangan (Yuniarti, 2013).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengecilan ukuran antara lain adalah 1).

Proses pemisahan bahan yang berdasarkan atas ukuran partikel tidak disesuaikan

dengan alat yang gunakan 2). Pemotongan yang dilakukan pada buah dan sayur, atau

partikel yang memiliki deformasi minimum dan permukaan baru tidak sesuai dengan

perlakuan sehingga bahan relatif mengalami kerusakan. 3). Alat yang digunakan

dalam pemotongan biasanya adalah pisau yang kurang tajam dan setipis mungkin

sehingga menghasilkan pemotongan yang kasar dan energi yang dihasilkan kecil, (3).

Penghancuran yang dilakukan kurang memberikan sejumlah daya yang melebihi

keperluan daya yang sesungguhnya diperlukan, sehingga tidak berpengaruh terhadap

operasi yang dilakukan untuk mengekstraksi cairan dan untuk merusak struktur

bagian bahan, dan (4). Geseran atau kombinasi dari pemotongan dan penghancuran

yang digunakan untuk bahan berserat keras sangat kecil sehingga tidak berpengaruh

terhadap proses pengecilamn ukuran bahan.

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan, perhitungan dan pembahasan, maka dapat

ditarik beberapa kesimbulan sebagai berikut;

Semakin besar ukuran mesh yang digunakan maka akan semakin tinggi nilai

persentase rendemen yang dihasilkan.

Persentase ayakan beras yang tertinggal pada mesh 60 lebih banyak dari

persentase ayakan menggunakan mesh 40 yakni, 59,04% berbanding 57,1%.

Diameter beras menjadi lebih kecil karena perlakuan penggilingan.

Ayakan dapat membersihkan bahan dari batu dan kotoran lainnya yang

memiliki ukuran lebih besar dari mesh.

Persentase rendeman menggunakan pisau 93,35 % lebih besar dari persentase

menggunakan slacer sebesar 98,53 %.

Alat yang digunakan dalam proses pengecilan ukuran bahan harus disesuaikan

dengan ukuran partikel bahan sehingga tidak merusak sifat bahan.

6.2 Saran

Praktikan harus lebih teliti dalam melaksanakan praktikum agar diperoleh data

yang lebih akurat serta memperhatikan penjelasan dari asisten praktikum dengan baik

agar mengetahui mekanisme dari pengecilan ukuran.

BAB I

PENDAHULUAN

1.3. Latar Belakang

Masa panen adalah masa yang sangat ditunggu-tunggu oleh para petani. Masa

panen di mana hasil pertanian berlimpah ruah banyaknya. Hasil pertanian ada yang

diolah kembali sebelum dipasarkan tetapi banyak pula hasil pertanian yang langsung

didistribusikan para petani kepada para pengepul. Banyak hasil pertanian yang

dipasarkan di dalam negeri kalah saing dengan produk pertanian dari luar negeri. Hal

ini disebabkan karena pengolahan pasca panen dari para petani sangat kurang,

terutama pada saat pendistribusian. Untuk mencapai untung yang sebesar-besarnya

tanpa diperlukan penambahan modal pada pendistribusi terkadang para pengepul

menumpuk bahan dalam truk dengan banyak tumpukkan yang dapat mengurangi

tingkat elastisitas bahan.

Tanpa mengetahui tingkat elastisitas bahan yang mereka distribusi. Semakin

banyak tingkat tumpukan bahan yang dilakukan bahan akan semakin mengalami

gesekan yang tinggi dan mempengaruhi tingkat elastisitas bahan yang akan semakin

berkurang dengan bertambahnya regangan yang terjadi karena gesekan akibat dari

perlakuan di dalam truk mulai dari tumpukan bahan, pelemparan bahan, struktur

jalan. Proses pengemasan bahan yang tidak diperhatikan oleh para petani menjadi

salah satu faktor kerusakan bahan. Oleh karena itu untuk membantu para petani

dalam menjaga bahan pertanian yang dihasilkan selama proses pasca panen perlu

untuk dilaksanakannya praktikum pengukuran elastisitas bahan hasil pertanian ini.

1.4.Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui cara pengukuran

elastisitas bahan hasil pertanian.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.6. Modulus Elastisitas

Elastisitas adalah kemampuan suatu objek untuk kembali ke bentuk awalnya

setelah suatu gaya eksternal (dari luar) yang diberikan sebelumnya berakhir. Jika

benda tersebut tidak kembali ke bentuk semula setelah gaya dihentikan, benda

tersebut dikatakan memiliki sifat plastis. Modulus elastisitas (E) didefinisikan sebagai

hasil pembagian antara tegangan (σ) dan regangan (e) : E= σ/e. Dalam SI, satuan

Modulus Young sama dengan satuan tegangan (N/m2) karena pembagian tegangan

dengan regangan tidak menimbulkan pengurangan satuan (regangan tidak memiliki

satuan). Modulus Young juga menunjukkan besarnya hambatan untuk merubah

panjang suatu benda elastis. semakin besar nilai Modulus Young suatu benda,

semakin sulit benda tersebut dapat memanjang, dan sebaliknya. Jika modulus

elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan volume,

maka disebut dengan Modulus Bulk yang menunjukkan besarnya hambatan untuk

mengubah volume suatu benda, dan jika modulus elastisitas menyatakan

perbandingan antara tegangan terhadap regangan shear, maka disebut dengan

Modulus Shear yang menunjukkan hambatan gerakan dari bidang-bidang benda padat

yang saling bergesekan (Martini, 2009).

2.7. Regangan

Didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang dengan

panjang awalnya (L). Pertambahan panjang ini tidak hanya terjadi pada ujungnya

saja, tetapi pada setiap bagian batang yang terentang dengan perbandingan yang

sama.Karena merupakan hasil bagi dari dua besaran yang berdimensi sama, maka

regangan tidak memiliki satuan (Syukri, 2004).

2.8. Resiko kerusakan bahan pertanian

Resiko kerusakan bahan hasil pertanian atau hasil pangan terutama buah-

buahan pada transfortasi sangat besar. Penyebab kerusakan paling utama adalah

disebabkan oleh getaran yang terjadi pada lapisan atas buah. Untuk akselerasi bagian

pada atas dari buah selama transfortasi tergantung pada beberapa faktor sebagai

berikut yaitu: kedalaman kontainer, kepadatan pengisian, tipe sistem suspense yang

ada di truk, serta besarnya gaya getaran pada permukaan jalan dan karakteristik

getaran buah (Satrijo, 2005). Benda-benda yang memiliki kerapatan yang tinggi atau

benda padat disebut dengan elastisitas. Hukum hooke adalah hukum yang

menerangkan tentang elastisitas, suatu hukum fisika yang menyangkut pertambahan

sebuah benda elastis yang dikenal oleh suatu gaya yaitu pertambahan panjang

berbanding lurus dengan gaya yang diberikan pada suatu benda (Giancoly, 2002)

2.9. Pengertian Gaya

Besarnya gaya yang diberikan pada benda memiliki batas-batas tertentu. Jika

gaya sangat besar maka regangan benda sangat besar sehingga akhirnya bentuk benda

dapat berubah dari keadaan awal benda. Bila suatu benda dikenakan sebuah gaya dan

kemudian gaya tersebut dihilangkan, maka benda akan kembali ke bentuk semula,

berarti benda itu adalah benda elastis. Namun pada umumnya benda bila dikenai gaya

tidak dapat kembali ke bentuk semula walaupun gaya yang bekerja sudah hilang,

benda seperti ini disebut benda plastis (Bahtiar, 2010).

2.10. Sifat Mekanis Bahan Pertanian

Kerusakan Mekanis adalah kerusakan bahan pangan yang di sebabkan oleh

benturan, terjatuh, tekanan dan lain-lain yang menyebabkan kondisi bahan pangan

tidak seperti seharusnya. Kerusakan mekanis pada bahan pangan dapat terjadi pada

saat panen, transportasi ataupun saat penyimpanan di gudang. Kerusakan pangan

adalah setiap perubahan sifat-sifat fisik, kimiawi, atau sensorik/organoleptik yang

ditolak oleh konsumen pada bahan pangan yang masih segar maupun yang telah

diolah.  Jika terjadi perubahan pada bahan makanan sehingga nilainya menurun, maka

dinyatakan makanan tersebut telah rusak atau membusuk.  Perubahan yang nyata

terlihat dari perubahan sensorik (penampakan, konsistensi, bau dan rasa), sehingga

konsumen menolak

2.6. Karakteristik Perlakuan Bahan Pertanian

Salah satu karakteristik penting dari bahan pertanian adalah kepekaannya

terhadap luka dan kerusakan, yang tergantung pada karakteristik kekuatan dan sifat-

sifat biologisnya. Terjadinya kerusakan harus diperhitungkan selama proses

pemanenan, penanganan (handling), pengukuran dan pengangkutan bahan biji-bijian.

Buah-buahan sangat peka terhadap pembebanan berulang (misal, vibrasi selama

pengangkutan), karena teksturnya lekas menjadi lunak. Beberapa bahan pertanian

adalah berwujud cairan, dengan kekentalan tertentu, dengan sifat reologis yang

menyimpang dari sifat cairan Newtonian. Misalnya pupuk cair, jus buah, campuran

makanan ternak, bubur, dll. Proses pengangkutan untuk bahan-bahan tersebut,

misalnya dengan system pipa, melibatkan banyak faktor. Pengetahuan terhadap sifat

aliran yang relevan, seperti misalnya kekentalan dari bahan sangat membantu dalam

perancangan system pipa yang optimal dan aman (Irawati, 2003).

BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM

3.4. Waktu Dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, 13 Desember 2015 di

Laboraturium Bioproses Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas

Mataram.

3.5. Alat dan Bahan Praktikum

3.2.1. Alat praktikum

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah jangka sorong,

gelas ukur 2000 ml, timbangan analitik, batuan kiloan beban (500 gram, 1000 gram,

1500 gram), dan alat ukur elastisitas bahan.

3.2.2. Bahan praktikum

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain buah

pear, buah mangga, buah jeruk, buah apel, dan air 1000 ml.

3.6. Prosedur Kerja

Langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai

berikut:

4. Ditimbang masing-masing buah dengan neraca analitik

5. Diukur volume masing-masing buah dengan meletakkannya di dalam gelas

ukur yang sudah diisi air

6. Diukur diameter masing-masing buah secara vertikal dan horizontal dengan

menggunakan jangka sorong.

7. Diambil alat ukur untuk mengukur elastisitas dan diletakkan masing-masing

buah dibawahnya

8. Diberi beban diatas masing-masing buah

9. Diukur defikasi masing-masing buah secara vertikal dan horizontal

10. Dicatat defikasi yang terjadi untuk setiap penambahan beban.

BAB IVHASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1. Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil Pengamatan Pengukuran Elastisitas Bahan Hasil Pertanian

No Bahan Massa (gram)

Volume (ml)

Diameter (cm) Devikasi (mm)

V H 500 gram 1000 gram 1500 gramV H V H V H

1 Jeruk 99,81 100 5,17 4,84 0,38 0,36 0,83 0,90 1,30 1,392 Apel 98,65 100 4,18 6,16 0,15 0,10 0,24 0,24 0,42 0,303 Pear 189,51 200 8,48 6,99 0,00 0,12 0,01 0,22 0,07 0,444 Mangga 222,82 200 6,43 7,82 0,05 0,02 0,26 0,10 0,45 0,85

Tabel 2. Hasil Konversi Data Massa, Volume dan Diameter

No Bahan Massa (lb) Volume (inch3) Diameter (inch)V H

1 Jeruk 0,2200 39,3700 2,0354 1,90552 Apel 0,2175 39,3700 1,6456 2,42513 Pear 0,4178 78,7400 3,3385 2,75194 Mangga 0,4912 78,7400 2,5315 3,0787

Tabel 3. Hasil Konservasi Data Devikasi

No BahanDevikasi Buah (inch)

500 gram 1000 gram 1500 gramV H V H V H

1 Jeruk 0,014961 0,01417 0,032677 0,035433 0,05118 0,054722 Apel 0,005906 0,00394 0,009448 0,009448 0,01653 0,011813 Pear 0 0,00472 0,000394 0,008661 0,00275 0,017324 Mangga 0,001969 0,00078 0,010236 0,003937 0,01771 0,03346

4.2. Hasil Perhitungan

Tabel 4. Hasil Perhitungan Elastisitas Bahan Hasil Pertanian

No Bahan Jenis Pengukuran Beban (gram) Radius di Bawah

Kompresi (inch) Regangan Elastisitas (lb/inch2s2) Frekuensi Natural (MHz)

1 Jeruk

Vertikal500 0,0211 0,3580 10741,2688 7,3465

1000 0,0431 0,3803 4934,4995 4,97941500 0,0698 0,4046 2866,9141 3,7954

Horizontal500 0,0241 0,5760 4464,6802 4,7364

1000 0,0655 0,5914 1598,8265 2,83431500 0,0861 0,5986 1201,1953 2,4567

2 Apel

Vertikal500 0,0462 0,4304 4541,5622 4,6360

1000 0,0654 0,4447 3108,7105 3,83561500 0,0695 0,4477 2904,6198 3,7075

Horizontal500 0,0281 0,5626 4701,4280 4,7169

1000 0,0601 0,5755 2150,1570 3,18991500 0,0620 0,5762 2083,399 3,1400

3 Pear

Vertikal0 0 0,6287 0 0

1000 0,0278 0,6310 3726,9170 3,35971500 0,0409 0,6347 2517,2008 2,7611

Horizontal500 0,0429 0,6130 2603,2656 2,8079

1000 0,0636 0,6195 1736,9883 2,29371500 0,0718 0,6219 1533,6207 2,1552

4 Mangga

Vertikal500 0,0101 0,4884 11986,8247 8,3229

1000 0,0175 0,4928 6859,5058 6,29611500 0,0365 0,5035 3225,0002 4,3171

Horizontal500 0,0238 0,5625 4011,7282 4,8149

1000 0,0369 0,5678 2565,2554 3,85031500 0,0412 0,5696 2287,4268 3,6358

4.3. Perhitungan

4.3.1. Jeruk

Diketahui : Gravitasi (g) = 9,8 m/s2 = 385,826 inch/s2

1 cm = 0,3937 inch

1 kg = 2,2046 lb

1 ml = 0,3937 inch3

λ = 78,76

Perhitungan :

- Vertikal

a. Beban 500 gram

Diketahui : δ = 0,35 mm = 0,0137795 inci

D = 5,17 cm = 2,0354 inch

m = 99,81gr = 0,22004 lb

V = 100 ml = 39,37 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,0 3542

= 1,0177 inch

ρ = mV 1,03571 – 1,007857

= 0, 2200439,37

= 0,0055 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2−(R−δ)2

= √1, 01772− (1,0 177 – 0,01 3779 )2

= 0,0278 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2−r2−(R−δ )

√R2 - r2

= √1, 1 2602− 0, 02112 − (1,1260 – 0,00019685)√1,12602−0,02112

= 0,3580

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,4726 x 385,8260,3580 x 2 x 1,1260 x 0, 0211

= 10741,2688 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √10741,2688 x 385,8260,005

= 7346481,1724 Hz

= 7,3465 MHz

b. Beban 1000 gram

Diketahui : δ = 0,21 mm = 0,00082677 inch

D = 5,72 cm = 2,2520 inch

m = 214,36 gram = 0,4726 lb

V = 220 ml = 86,6140 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,25202

= 1,1260 inch

ρ = mV

= 0,472686,6140

= 0,0055 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2- (R-δ)2

= √1,12602 - (1,1260 -0,00082677 )2

= 0,0431 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 - r2- (R-δ)

√R2 - r2

= √1, 12602 - 0, 04312 - (1,1260 – 0,00082677 )√1, 12602- 0,04312

= 0,3803

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0, 4726 x 385,8260 ,3803 x 2 (1, 1260 ) x 0, 0431

= 4934,4995 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x g

ρ

= 14 x 78,76 x √4934,4935 x 385,826

0,0055

= 4979355,4879 Hz

= 4,9794 MHz

c. Beban 1500 gram Diketahui : δ = 0,55 mm = 0,00216535 inch

D = 5,72 cm = 2,2520 inch

m = 214,36 gram = 0,4726 lb

V = 220 ml = 86,6140 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,25202

= 1,1260 inch

ρ = mV

= 0,472686,6140

= 0,0055 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2- (R -δ)2

= √1,12602 - (1 ,1260 - 0,00216535 )2

= 0,0698 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 - r2 - (R-δ)

√R2- r2

= √1,12602 -0,06982 - (1,1260 -0,00216535 )√1,12602- 0,06982

= 0,4046

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0, 4726 x 385,8260, 4046 x 2 x1,1260 x 0,0698

= 2866,9141 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x g

ρ

= 14 x 78,76 x √2866,9141 x 385,826

0,00 55

= 3795411,9565 Hz

= 3,7954 MHz

- Horizontal

a. Beban 500 gram

Diketahui : δ = 0,05 mm = 0,00019685 inch

D = 7,48 cm = 2,944 inch

m = 214,36 gr = 0,4726 lb

V = 220 ml = 86,6140 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,9442

= 1,4724 inch

ρ = mV

= 0,472686,6140

= 0,0055 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2- (R-δ)2

= √1,47242 - (1,4724 - 0,00019685 )2

= 0,0241 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 - r2 - (R-δ)

√R2- r2

= √1, 47242 - 0,02412 - ( 1, 4724 -0,00019685 )√1, 47242- 0,02412

= 0,5760 inch

5. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0, 4726 x 385,8260,5760 x 2x 1,4724 x 0 ,0241

= 4464,6802 lb/inchs2

6. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14

x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √4464,6802 x 385,826

0,0055

= 4736382,3979 Hz

= 4,7364 MHz

b. Beban 1000 gram

Diketahui : δ = 0,37 mm = 0,000145669 inch

D = 7,48 cm = 2,944 inch

m = 214,36 gr = 0,4726 lb

V = 220 ml = 86,6140 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,9442

= 1,4724 inch

ρ = mV

= 0,472686,6140

= 0,0055 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2−(R - δ)2

= √1, 47242 - (1,4724 – 0,000145669 )2

= 0,0655 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 - r2- (R -δ)

√R2 - r2

= √1, 47242 -0 ,06552 - (1, 4724 -0,000145669 )√1,4724 2−0,06552

= 0,5914

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0, 4726 x 385,8260 ,5914 x 2 x1,4724 x 0 ,0655

= 1598,8265 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14

x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √1598,8265 x 385,826

0,0055

= 2834341,9497 Hz

= 2,8343 MHz

c. Beban 1500 gram

Diketahui : δ = 0,64 mm = 0,00251968 inch

D = 7,48 cm = 2,944 inch

m = 214,36 gr = 0,4726 lb

V = 220 ml = 86,6140 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,9442

= 1,4724 inch

ρ = mV

= 0,472686,6140

= 0,0055 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2- (R -δ)2

= √1, 47242 - (1,4724 - 0,00251968)2

= 0,0861 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 - r2 -(R -δ)

√R 2−r2

= √1,47242−0, 08612 -(1, 4724 - 0,00251968 )√1, 47242 -0, 08612

= 0,5986

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0, 4726 x 385,8260 ,5986 x 2 x1,4724 x 0,0861

= 1201,1953 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14

x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √1201,1953 x 385,826

0,0055

= 2456735,4114Hz

= 2,4567 MHz

4.3.2. Apel

Diketahui : gravitasi (g) = 9,8 m/s2 = 385,826 inch/s2

1 cm = 0,3937 inch

1 kg = 2,2046 lb

1 ml = 0,3937 inch3

λ = 78,76

Perhitungan :

- Vertikal

a. Beban 500 gram

Diketahui : δ = 0,23 mm = 0,00090551 inch

D = 6,00 cm = 2,3622 inch

m = 251 gr = 0,5534 lb

V = 250 ml = 98,4250 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,36222

= 1,1811 inch

ρ = mV

= 0,553498,4250

= 0,0056 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2- (R - δ)2

= √1,18112- (1,1 8112 – 0,00090551 )2

= 0,0462 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 -r2 - (R -δ)

√R2 -r2

= √1,18112 - 0,0 4622 - (1,1811 – 0,00090551 )√1,18112- 0,0 4622

= 0,4304 inch

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0, 5534 x 385,8260, 4304 x 2 x1,1811 x 0, 0462

= 4541,5622 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √4541,5622 x 385,8260,0056

= 4635980,1509 Hz

= 4,6360 MHz

b. Beban 1000 gramDiketahui : δ = 0,46 mm = 0,00181102 inch

D = 6,00 cm = 2,3622 inch

m = 251 gram = 0,5534 lb

V = 250 ml = 98,4250 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,36222

= 1,1811 inch

ρ = mV

= 0,553498,4250

= 0,0056 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2- (R -δ)2

= √1,18112- (1,1811 – 0,00181102 )2

= 0,0654 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 - r2- (R -δ)

√R2 - r2

= √1,18112 - 0,06542 - (1,1811 – 0,00181102)√1,1 8112 - 0,0 6542

= 0,4447

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260,4447 x 2 x 1,1 811 x 0,0654

= 3108,7105 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x g

ρ

= 14 x 78,76 x √3108,7105 x 385,826

0,0056

= 3835562,5582 Hz

= 3,8356 MHz

c. Beban 1500 gramDiketahui : δ = 0,52 mm = 0,00204724 inch

D = 6,00 cm = 2,3622 inch

m = 251 gram = 0,5534 lb

V = 250 ml = 98,4250 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,36222

= 1,1811 inch

ρ = mV

= 0,553498,4250

= 0,0056 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2−(R−δ)2

= √1,18112− (1,1 811-0,00204724)2

= 0,0695 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2−r2− (R−δ)

√R2− r2

= √1,18112−0, 06952−(1,1811−0,00204724 )√1,1 8112−0,06952

= 0,4477

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260,4477 x 2 x1,1 811 x 0,0695

= 2904,6198 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14

x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √2904,6198 x 385,826

0,0056

= 3707520,6812 Hz

= 3,7075 MHz

- Horizontal

a. Beban 500 gram

Diketahui : δ = 0,07 mm = 0,00027559 inch

D = 7,29 cm = 2,8701 inch

m = 251 g = 0,5534 lb

V = 250 ml = 98,4250 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,87012

= 1,4350 inch

ρ = mV

= 0,553498,4250

= 0,0056 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2- (R - δ)2

= √1, 43502 - (1,4350 -0,00027559 )2

= 0,0281 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 - r2 - (R-δ)

√R2 - r2

= √1,43502- 0,02812 - (1, 4350 - 0,00027559 )√1, 43502 -0,0 2812

= 0,5626

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260,5626 x 2 x 1,1 811 x 0, 0 281

= 4701,4280 lb/inch2s2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x g

ρ

= 14 x 78,76 x √4701,4280 x 385,826

0,0056

= 4716869,1344 Hz

= 4,7169 MHz

b. Beban 1000 gram

Diketahui : δ = 0,32 mm = 0,00125984 inch

D = 7,29 cm = 2,8701 inch

m = 251 gram = 0,5534 lb

V = 250 ml = 98,4250 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,87012

= 1,4350 inch

ρ = mV

= 0,553498,4250

= 0,0056 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2- (R - δ)2

= √1, 43502 - (1,4350 – 0,00125984 )2

= 0,0601 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 - r2 - (R-δ)

√R2 - r2

= √1,43502- 0,0 6012 - (1, 4350 – 0,00125984 )√1,143502 - 0,0 6012

= 0,5755

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0, 5534 x 385,8260,5 755 x 2 x 1, 4350 x 0, 0601

= 2150,1570 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14

x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √2150,1570 x 385,826

0,0056

= 3189877,5798 Hz

= 3,1899 MHz

c. Beban 1500 gram

Diketahui : δ = 0,34 mm = 0,00133858 inch

D = 7,29 cm = 2,8701 inch

m = 251 gr = 0,5534 lb

V = 250 ml = 98,4250 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,87022

= 1,4350 inch

ρ = mV

= 0,553498,4250

= 0,0056 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2- (R -δ)2

= √1, 43502 - (1, 4350- 0,00133858 )2

= 0,0620 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 - r2- (R -δ)

√R2- r2

= √1,43502- 0,06202 -(1, 4350 - 0,00133858 )√1,43502 -0, 06202

= 0,5762

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260,5762 x 2 x 1, 4350 x 0,0620

= 2083,3899 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x g

ρ

= 14 x 78,76 x √2083, 3899 x 385,826

0,0056

= 3139960,7010 Hz

= 3,1400 MHz

4.3.3. Pear

Diketahui : gravitasi (g) = 9,8 m/s2 = 385,826 inch/s2

1 cm = 0,3937 inch

1 kg = 2,2046 lb

1 ml = 0,3937 inch3

λ = 78,76

Perhitungan :

- Vertikal

a. Beban 500 gram

Diketahui : δ = 0,03 mm = 0,00011811 inch

D = 8,3 cm = 3,2677 inch

m = 251 gram = 0,5534 lb

V = 200 ml = 78,7400 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 3,26772

= 1,6339 inch

ρ = mV

= 0,55347 8,74 00

= 0,0070 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R – δ)2

= √1,63392- (1,6339 – 0,00011811 )2

= 0,0196 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1, 63392 -0,01962 - (1, 6339 - 0,00011811 )√1, 63392 -0, 01962

= 0,6287

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260,6287 x 2 x 1,6339 x 0,0196

= 5290,2714 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √5290,2714 x 385,8260,0070

= 4002836,9107 Hz

= 4,0028 MHz

b. Beban 1000 gram

Diketahui : δ = 0,06 mm = 0,00023622 inch

D = 8,3 cm = 3,2677 inch

m = 251 gram= 0,5534 lb

V = 200 ml = 78,7400 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 3,26772

= 1,6339 inch

ρ = mV

= 0,55347 8,74 00

= 0,0070lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R – δ)2

= √1,63392 – (1,6339 – 0,00023622 )2

= 0,0278 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,63392 – 0,02782 – (1,6339 – 0,00023622)√1, 6392 – 0,02782

= 0,6310

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260,6310 x 2 x 1,6339 x 0, 0278

= 3726,9170 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn= 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √3726,9170 x 385,8260,0070

= 3359725,3815 Hz

= 3,3597 MHz

c. Beban 1500 gram

Diketahui : δ = 0,13 mm = 0,00051181 inch

D = 8,3 cm = 3,2677 inch

m = 251 gram= 0,5534 lb

V = 200 ml = 78,7400 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 3,26772

= 1,6339 inch

ρ = mV

= 0,55347 8,74 00

= 0,0070 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R – δ)2

= √1,63392 – (1,6339 – 0,00051181 )2

= 0,0409 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,63392 – 0,04092 – (1,6339 – 0,00051181)√1, 63392 – 0, 04092

= 0,6347

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260,6347 x 2 x 1,6339 x 0,0409

= 2517,2008 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √2517,2008 x 385,8260,0070

= 2761136,3479 Hz

= 2,7611 MHz

- Horizontal

a. Beban 500 gram

Diketahui : δ = 0,15 mm = 0,00059055 inch

D = 7,92 cm = 3,1181 inch

m = 251 gram= 0,5534 lb

V = 200 ml = 78,74 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 3,11812

= 1,5591 inch

ρ = mV

= 0,55347 8,74 00

= 0,0070 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R – δ)2

= √1,55912 – (1,5591 – 0,00059055 )2

= 0,0429 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,55912 – 0,04292 – (1,5591 – 0,00059055 )√1,55912 – 0,04292

= 0,6130

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260 ,6130 x 2 x 1,5591 x 0 ,0429

= 2603,2656 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √2603,2656 x 385,8260,0070

= 2807942,1952 Hz

= 2,8079 MHz

b. Beban 1000 gram

Diketahui : δ = 0,33 mm = 0,00129921 inch

D = 7,29 cm = 3,1181 inch

m = 251 gram = 0,5534 lb

V = 200 ml = 78,7400 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 3,11812

= 1,5591 inch

ρ = mV

= 0,553478,74 00

= 0,0070 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R –δ)2

= √1,55912 – (1,5591 – 0,00129921 )2

= 0,0636 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,55912 – 0,06362 – (1,5591 – 0,00129921)√1,55912 – 0,06362

= 0,6195

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260,6195 x 2 x 1,5591 x 0, 0636

= 1736,9883 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √17736,9883 x 385,8260,0070

= 2293651,1635 Hz

= 2,2937 MHz

c. Beban 1500 gram

Diketahui : δ = 0,42 mm = 0,00165354 inch

D = 7,92 cm = 3,1181 inch

m = 251 gram = 0,5534 lb

V = 200 ml = 78,7400 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 3,11812

= 1,5591 inch

ρ = mV

= 0,553478,74 00

= 0,00 7 0 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R –δ)2

= √1,55912 – (1,5591 – 0,00165354 )2

= 0,0718 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,55912 – 0,07182 – ( 1,5591 – 0,00165354 )√1,55912 – 0,07182

= 0,6219

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,5534 x 385,8260,6219 x 2 x 1,5591 x 0,0718

= 1533,6207 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √1533,6207 x 385,8260,0070

= 2155201,5640 Hz

= 2,1552 MHz

4.3.4. Mangga

Diketahui : gravitasi (g) = 9,8 m/s2 = 385,826 inch/s2

1 cm = 0,3937 inch

1 kg = 2,2046 lb

1 ml = 0,3937 inch3

λ = 78,76

Perhitungan :

- Vertikal

a. Beban 500 gram

Diketahui : δ = 0,01 mm = 0,00003937 inch

D = 6,62 cm = 2,6063 inch

m = 181,71 gram = 0,4007 lb

V = 200 ml = 78,74 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,60 632

= 1,3031 inch

ρ = mV

= 0,4 0077 8,74

= 0,0051 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R –δ)2

= √1,3 0312 – (1,3 03 1 – 0,00003937)2

= 0,0101 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,303 12 – 0,0 1012 – (1,3 03 1 – 0,00003937)

√1,3 0312 – (0,0101)2

= 0,4884

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,4 006 x 385,8260,48 84 x 2 x 1,3 03 1 x 0,0101

= 11986,8247 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √11986,8247 x 385,8260,0051

= 8322923,2591Hz

= 8,3229 MHz

b. Beban 1000 gram

Diketahui : δ = 0,03 mm = 0,00011811 inch

D = 6,62 cm = 2,6063 inch

m = 181,71 gr = 0,4006 lb

V = 200 ml = 78,74 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,6 0632

= 1,3031 inch

ρ = mV

= 0,4 0067 8,74

= 0 ,0051 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R –δ)2

= √1,3 0312 – (1,3 031 – 0,00011811)2

= 0,0175 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,303 12 – 0,01752 – (1,303 1 – 0,00011811)√1, 303 12 – 0,01752

= 0,4928

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,4 006x 385,8260,4 928 x 2 x 1,3 031 x 0,0175

= 6859,5058 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √6859,5058 x 385,8260,0051

= 6296079,8493 Hz

=6,2961 MHz

c. Beban 1500 gram

Diketahui : δ = 0,13 mm = 0,00051181 inch

D = 6,62 cm = 2,6063 inch

m = 181,71 gram = 0,4006 lb

V = 200 ml = 78,74 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,6 0632

= 1,3031 inch

ρ = mV

= 181,7178,74

= 0,0051 lb/inch3

2. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R –δ)2

= √1,3 0312 – (1,3 031 – 0,00051181)2

= 0,0365 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,303 12 – 0, 03652 – (1,3 03 1 – 0,00051181)√1,303 12 – 0,03652

= 0,5035

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,4 006 x 385,8260,5053 x 2 x 1,3 031 x 0,0365

= 3225,0002 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √3225,0002 x 385,8260,0051

= 4317066,0058 Hz

= 4,3171 MHz

- Horizontal

a. Beban 500 gram

Diketahui : δ = 0,05 mm = 0,00019685 inch

D = 7,31 cm = 2,8779 inch

m = 181,71 gram = 0,4006 lb

Penyelesaian :

R = D2

= 2,87792

= 1,4390 inch

ρ = mV

= 0,400678,74

= 0,0051 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R – δ)2

= √1 ,43902 – (1, 4390 – 0 ,00019685)2

= 0,0238 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,43902 – 0,02382 – (1,4390 – 0 ,00019685)√1,43902 – 0 ,02382

= 0,5625

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,4617 x 385,8260, 5625x 2 x 1, 4 390 x0,0 238

= 4011,7282 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78, x √4011,7282 x 385,8260,0051

= 4814925,4145 Hz

= 4,8149 MHz

b. Beban 1000 gram

Diketahui : δ = 0,12 mm = 0,00047244 inch

D = 7,31 cm = 2,8779 inch

m = 181,71 gram = 0,4006 lb

V = 200 ml = 78,74 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2 ,87792

= 1,4390 inch

ρ = mV

= 0,4 0067 8,74

= 0,0051 lb/inch3

2. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R –δ)2

= √1, 43902 – (1,4390 – 0,00047244)2

= 0,0369 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ)

√R2 – r2

= √1,43902 – 0,03692 – (1,4390 – 0,00047244)√1,43902 – 0,0 3692

= 0,5678

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,4617 x 385,8260, 5678 x 2 x 1,4390 x 0, 0369

= 2565,2554 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √2565,2554 x 385,8260,0051

= 3850251,6595 Hz

= 3,8503 MHz

c. Beban 1500 gram

Diketahui : δ = 0,15 mm = 0,00059055 inch

D = 7,31 cm = 2,8779 inch

m = 181,71 gram = 0,4006 lb

V = 200 ml = 78,74 inch3

Penyelesaian :

R = D2

= 2,87792

= 1,4390 inch

ρ = mV

= 0,4 0067 8,74

= 0,0051 lb/inch3

1. Radius di Bawah Kompresi (r)

r = √R2 – (R –δ)2

= √1, 43902 – (1,4390 – 0,00059055)2

= 0,0412 inch

2. Regangan (ε)

ε = √R2 – r2 – (R – δ )

√R2 – r2

= √1,43902 – 0,0 4122 – (1,4390 – 0,00059055)√1, 43902 – 0, 0 4122

= 0,5696

3. Elastisitas Bahan (E)

E = m x gε x 2R x r

= 0,4617 x 385,8260, 5696 x 2 x 1, 4390x 0,0 412

= 2287,4268 lb/inchs2

4. Frekuensi Natural (Fn)

Fn = 14 x λ x √E x gρ

= 14 x 78,76 x √2287,4268 x 385,8260,0051

= 3635778,4526 Hz

= 3,6358 MHz

BAB VPEMBAHASAN

Elastisitas adalah kemampuan suatu objek untuk kembali ke bentuk awalnya

setelah suatu gaya eksternal (dari luar) yang diberikan sebelumnya berakhir. Jika

benda tersebut tidak kembali ke bentuk semula setelah gaya dihentikan, benda

tersebut dikatakan memiliki sifat plastis. Besarnya gaya yang diberikan pada benda

memiliki batas-batas tertentu. Jika gaya sangat besar maka regangan benda sangat

besar sehingga akhirnya bentuk benda dapat berubah dari keadaan awal benda. Nilai

elastisitas bahan ditentukan oleh regangan, jika gaya yang diberikan bernilai besar

sehingga menyebabkan regangan semakin besar maka nilai elastisitas bahan akan

semakin sdikit begitupun sebaliknya jika gaya yang diberikan kecil dan

mengakibatkan regangan yang kecil maka nilai elastisitas bahan akan besar dengan

asumsi jari-jari dan massa bahan tetap.

Kualitas dari bahan hasil pertanian dipengaruhi oleh banyak faktor mulai dari

perlakuan pasca panen seperti penyimpanan, pengemasan, pendistribusian, dan

pengolahan menjadi bentuk lain. Pada saat penyimpanan faktor suhu dan kebersihan

lingkungan menjadi faktor penyebab kerusakan buah selama proses penyimpanan.

Pada proses pengemasan pemilihan bahan sebagai alat pengemas buah menjadi faktor

penentu kualitas bahan saat pendistribusian. Pada saat pendistribusian resiko

kerusakan bahan hasil pertanian atau hasil pangan terutama buah-buahan pada

transfortasi sangat besar. Penyebab kerusakan paling utama adalah disebabkan oleh

getaran yang terjadi pada lapisan atas buah. Untuk akselerasi bagian pada atas dari

buah selama transfortasi tergantung pada beberapa faktor sebagai berikut yaitu:

kedalaman kontainer, kepadatan pengisian, tipe sistem suspense yang ada di truk,

serta besarnya gaya getaran pada permukaan jalan dan karakteristik getaran buah

Pada praktikum ini digunakan empat contoh buah hasil pertanian.buah yang

diguanakan adalah buah mangga, buah pear, buah apel dan buah jeruk. Untuk

menentukan frekuensi alami buah dapat dilakukan dengan membuat percobaan

pengukuran yang digunakan untuk menentukan elastisitas bahan yang homogen.

Setelah didapatkan hasil pengukuran elastisitas bahan ketika diberikan beban atau

tekanan 500 gram, 100 gram dan 1500 gram didapatkan hasil yang memiliki tingkat

elastisitas rendah terdapat pada buah mangga pada saat penambahan beban 500 nilai

elastisitasnya vertikalnya 11986,8247 berkurangnya massa bahan ini disebabkan

bahan tersebut sudah mengalami tahapan-tahapan proses yaitu mengalami penyusutan

pada bagian kulitnya. Hal ini juga dapat disebabkan oleh sisa bahan tersangkut pada

bagian tes kompresi tersebut, selain itu mangga memiliki tekstur berserat banyak dan

sedikit berair jika diberi sedikit tekanan tekstur mangga akan berubah menjadi lebih

lentur dari semula dan tidak mampu memepertahankan bentk awalnya. Sedangkan

nilai elatisitas tertinggi dimiliki oleh buah jeruk dengan elatisitas horizontal pada saat

penambahan beban 1000 gram nilai elastisits yang dimiliki oleh jeruk sebesar

1201,1953. Perolehan nilai elastisitas yang tinggi dimiliki oleh jeruk ini dikarenakan

jeruk memiliki tekstur kulit buah yang leih tebal dari buah yang lainnya, dimana kulit

buah jeruk bertekstur gabus, sehingga dengan pori yang dimiliki oleh kuliat buah

jeruk dapat mengembalikan bentuknya ke keadaan semula melalui mengisi pori

dengan udara secukupnya peristiwa inilah yang disebut dengan sifat elastis bahan

Dari data sebelumnya, dapat dilihat data pengurangan massa bahan pada beberapa

tahapan proses antara lain penambahan beban yang bervariasi dari 500 gram, 1000

gram, dan 1500 gram.

Mengenal tingkat elastisitas bahan sangat berguna untuk menjaga bahan

selama proses pasca panen. Dengan mengetahui tingkat elastisitas bahan kita dapat

menentukan bagaimana sistem dan jenis pengemasan yang cocok untuk bahan agar

mampu menjaga bentuk fisik bahan dari benturan dan gesekan. Buah yang memiliki

nilai elastisitas tinggi mampu untuk ditumpuk dalam jumlah banyak.Dari pengamatan

ini diketahui bahwa bahan seperti buah apel dan pear memerlukan perhatian khusus

dalam proses pendistribusian seperti pengemasan yang digunakan dapat seperti bahan

yang bertekstur gabus dan memiliki banyak pori agar saat ditumpuk dalam truk

gesekan pada setiap permukaan dapat ditahan oleh pengemas tersebut karena

pengemas ini memilki banyak pori yang dapat melindungi bahan dari benturan

melalui mengisi pori dengan udara contohnya seperti kotak, gabus, kain bekas, atau

sterofom. Oleh karena itu buah apel dan buah pear tidak dpat ditumpuk dalam jumlah

yang terlalu banyak baik secara horizontal maupun vertikal. Sedangkan buah jeruk

memerlukan pengemasan yang lebih keras karena kulit buah jeruk lentur sehingga

jika terjadi gesekan tidak langsung mengenai bagian dalam buah jeruk yang

bertekstur tipis dan berair mempengaruhi tingkat kemampuan menahan tumpukan,

buah jeruk memang memiliki tingkat elastisitas yang banyak tetapi karena memiliki

tekstur berair buah jeruk tidak mampu menahan tumpukan beban yang terlalu banyak

karena buah jeruk dapat seketika pecah ketika diberi beban terlalu banyak.

Pengemasan yang dapat digunakan, seperti jaring-jaring gabus dan sterofom dengan

memberi sedikit volume kosong diantara setiap buah. sedangkan buah mangga dapat

dikemas dengan pelastik atau karung karena memiliki tekstur berserat banyak seperti

akar-akar.

Regangan didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang

dengan panjang awalnya (L). Pertambahan panjang ini tidak hanya terjadi pada ujung

bahan saja, tetapi pada setiap bagian-bagian bahan yang terentang dengan

perbandingan yang sama. Karena merupakan hasil bagi dari dua besaran yang

berdimensi sama, maka regangan tidak memiliki satuan. Regangan dari masing-

masing bahan yang lebih besar dihasilkan oleh buah jeruk karena memiliki tingkat

elastisitas yang paling tinggi dari bahan yang lainnya sehingga berpengaruh pada

regangan dari bahan tersebut.

Jika bahan diberikan pengemasan yang sesuai dengan tingkat elastisitas bahan

maka pengemasan dapat melindungi bahan dari kerusaan fisik yang disebabkan oleh

benturan, struktur jalan, tingkat tumpukan, kedalaman kontainer, jarak pengangkutan,

campur tangan manusia misalnya dalam pemindahan. Selain kerusakan fisik dapat

juga menghambat kerusakan biologis bahan karena pengaruh suhu, lingkungan,

keembaban, maupun faktor organisme lain.

BAB VIPENUTUP

6.1. Kesimpulan

Dari hasil pengamatan,perhitungan dan pembahasan dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut:

1. Elatisitas bahan tertinggi dimiliki oleh buah jeruk dengan penambahan beban

1000 gram secara horizontal sebesar 1201,1953 lb/inch.s2

2. Elastisitas bahan terendah dimiliki oleh buah mangga dengan penambahan beban

500 gram pada posisi vertical sebesar 11986,8247 lb/inch.s2

3. Semakin besar nilai elastisitas bahan maka tingkat elastisitas bahan semakin

rendah

4. Setiap bahan memiliki tingkat elastisitas yang berbeda sesuai dengan tekstur

penyusun bahan tersebut

5. Sifat elastis merupaka kemampuan bahan memepertahankan keadaannya dalam

bentuk semula setelah gaya yang diberikan pada benda tersebut dikembalikan

6.2. Saran

Praktikan harus lebih hati-hati dalam melakukan percobaan dan lebih serius

dalam mendengarkan penjelasan dari asisten praktikum agar lebih mudah memahami

proses elastisitas yang terjadi pada bahan hasil pertanian.

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Panas jenis atau panas spesifik didefinisikan sebagai jumlah panas yang

diperlukan untuk menaikkan suhu 1 g zat sebesar 10C. Untuk air, panas spesifiknya

adalah 4,18 Jg-1C-1. Kebanyakan zat mempunyai panas spesifik yang lebih kecil dari

air. Misalnya besi, panas spesifiknya hanya 0,452 J g-1 0C-1. Berarti lebih sedikit panas

yang diperlukan untuk memanaskan besi 1 g sebesar 10C daripada air.

Susu merupakan minuman kesehatan yang mengandung kalsium, vitamin D,

fosfor dan keseimbangan nutrisi lain yang telah terbukti untuk membangun tulang

dan gigi serta dapat memperbaiki fungsi otot dan pembuluh darah. Manfaat Susu

untuk memberikan keseimbangan nutrisi. Kandungan dari segelas susu mengandung

karbohidrat, protein, kalsium, fosfor dan vitamin D.

Susu memiliki kandungan lemak yang tinggi sehingga baik untuk menjaga

suhu tubuh. Selain itu kandungan sodium alami dan juga kalium sangat baik dalam

mengatur tekanan darah yang sehat. Salah satu aspek yang mempengaruhi kualitas

protein dalam susu adalah pengolahan yang melibatkan proses pemanasan,

pendinginan, pengeringan, penambahan bahan kimia, fermentasi, radiasi dan

perlakuan lainnya. Kandungan protein pada susu dapat mengalami penurunan akibat

perlakuan pemanasan. Oleh karena itu, perlu untuk dilaksanakannya praktikum ini

untuk mengetahui banyaknya kalor (kapasitas panas jenis) atau panas spesifik yang

diberikan pada produk susu sehingga kandungan gizi yang terdapat di dalam susu

tetap terjaga terutama kandungan proteinnya.

1.2. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui kapasitas panas

jenis atau panas spesifik produk susu pada empat jenis susu yang berbeda.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Panas Spesifik

Panas spesifik atau panas jenis didefinisikan sebagai jumlah energi yang

dibutuhkan oleh satu satuan berat (m) bahan untuk menaikkan suhunya sebesar satu

derajat. Besaran ini dipakai untuk menduga jumlah energi (Q) yang diperlukan bila

suhu bahan berubah satu satuan (∆T). Panas jenis mahkota dewa dan temu putih

ditentukan dengan menggunakan kalorimeter yang dihitung dengan menggunakan

persamaan berikut,

Cp =

Q∆Tm

Seibel mengembangkan suatu persamaan untuk menghitung panas jenis bahan pada

kondisi di atas titik beku, sebagai berikut :

Cp = 4,1868 (0,008 M + 0,20)

Dimana M adalah presentase kadar air (basis basah). Metode yang diajukan Charm

dalam menghitung panas jenis turut mempertimbangkan kandungan lemak bahan.

Metode ini cukup baik terutama bagi bahan-bahan yang kandungan lemaknya cukup

tinggi (Wahyu, 2011).

Cp = 4,1868 (0,5 Xf + 0,33 Xs + Xm)

Dimana Xf adalah fraksi lemak, Xs adalah fraksi padatan, dan Xm adalah fraksi air

dalam bahan.

2.2. Penentuan Kapasitas Panas Kalorimeter

Kapasitas panas kalorimeter (Hc) dapat ditentukan dengan mencampur

sejumlah air yang berbeda suhu awalnya dalam kalorimeter hingga dicapai suhu

kesetimbangan. Persamaan berikut digunakan untuk menentukkan kapasitas panas

untuk kondisi tersebut (Lamhot, 2011).

H c = Ch W h (Ta-Te ) -Cc W c (Te-To)(Te-To)

Dimana Hc adalah kapasitas panas kalorimeter (kJ/˚C), Wh adalah massa air

panas (kg), Wc adalah massa air dingin (kg), Ta adalah suhu awal air panas (˚C), Te

adalah suhu kesetimbangan (˚C), To adalah suhu awal air dingin (˚C), Ch adalah

panas jenis bahan (kJ/kg.˚C), Ws adalah massa bahan (kg), dan Cc adalah panas jenis

kalorimeter (kJ/kg.˚C).

2.4. Definisi Susu

Susu adalah sekresi ambing hewan yang diproduksi dengan tujuan

penyediaan makanan bagi anaknya yang baru dilahirkan. Karena berfungsi sebagai

makanan tunggal bagi mahluk yang baru dilahirkan dan mulai tumbuh, susu

mempunyai nilai gizi yang sempurna. Susu memiliki semua kandungan zat gizi yang

diperlukan bagi kebutuhan pertumbuhan anak. Pada umumnya yang disebut susu

adalah susu sapi, yang berasal dari jenis sapi perah FH (Friesian Holstein), yang

berwarna putih totol hitam, atau hitam totol putih. Secara alami susu merupakan suatu

emulsi lemak dalam air. Kadar air dalam susu sangat tinggi yaitu rata-rata 87.5 %,

dan di dalamnya teremulsi berbagai zat gizi penting seperti protein, lemak, gula,

vitamin dan mineral (Agung, 2012).

2.5. Manfaat Susu Bagi Tubuh

Susu merupakan salah satu minuman jenis minuman yang menyehatkan

karena kandungan gizinya yang lengkap dan mengandung semua asam amino

esensial yang diperlukan oleh tubuh dalam jumlah yang cukup. Manfaat susu dapat

dirasakan dengan meminum susu minimal 2 gelas per hari (setara dengan 480 ml)

terutama untuk kesehatan tulang. Sesorang yang mengonsumsi susu dalam jumlah

yang rendah pada saat anak-anak, akan menghalangi mereka dalam mencapai

kepadatan tulang maksimal (peak bone mass) saat dewasa sehingga akan terjadi

penurunan massa tulang dan dapat menyebabkan terjadinya osteoporosis

(Utami,2009).

2.6. Pengertian Kalorimeter

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kalor. Kalorimeter

terdiri dari sebuah bejana logam yang kalor jenisnya diketahui. Bejana ini biasanya

ditempatkan di dalam bejana lain yang agak lebih besar. Kedua bejana dipisahkan

oleh bahan penyekat, misalnya gabus atau wol. Kegunaan bejana luar adalah sebagai

jaket pelindung agar pertukaran kalor dengan lingkungan sekitar kalorimeter dapat

dikurangi. Kalorimeter juga dilengkapi dengan batang pengaduk. Pada waktu zat

dicampurkan di dalam kalorimeter, air di dalam kalorimeter perlu diaduk agar

diperoleh suhu yang merata sebagai akibat percampuran dua zat yang suhunya

berbeda. Batang pengaduk ini biasanya terbuat dari bahan yang sama seperti bahan

bejana kalorimeter. Zat yang ditentukan kalor jenisnya dipanaskan sampai suhu

tertentu. Kemudian zat tersebut segera dimasukkan ke dalam kalorimeter yang berisi

air, yang suhunya ditentukan kalor jenisnya dipanaskan sampai suhu tertentu

(Wijanarko, 2013).

BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM

3.1. Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, 06 Desember 2015 di

Laboratorium Teknik Bioproses Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri

Universitas Mataram.

3.2. Alat dan Bahan Praktikum

3.2.1. Alat-alat Praktikum

Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini antara lain timbangan analitik,

kompor listrik, kalorimeter, gelas piala (beaker gelas), gelas pengaduk, thermometer,

dan stopwatch.

3.2.2. Bahan-bahan Praktikum

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah susu Krimer, susu

Indomilk, susu Omela, susu Frisian Flag, dan air Mineral.

3.3. Prosedur Kerja

Adapun prosedur kerja dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Diamati komposisi kimia susu seperti kandungan karbohidrat, protein, lemak, air

dan mineral pada label susu.

2. Dihitung panas spesifik dari masing-masing produk dengan rumus Heldman dan

Singh (1981).

3. Dipanaskan 100 ml air mineral dengan menggunakan kompor listrik.

4. Dimasukkan 100 gram susu ke dalam 100 ml air panas.

5. Dimasukkan 100 gram susu ke dalam 100 ml air panas.

6. Dihitung suhu awal dan suhu selang 2 menit.

7. Diulang perlakuan ini untuk susu yang berbeda.

8. Dicatat hasilnya dalam tabel pengamatan.

BAB IVHASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1. HASIL PENGAMATAN

Tabel 1. Tabel Hasil Pengamatan Kandungan Gizi Susu Tiap 100 gramKomposisi Krimer (g ) Indomilk ( g) Omela ( g ) Frisian Flag ( g )

Karbohidrat (Xc) 6,4 6,13 6,13 6,21

Protein (Xp) 0,26 0,26 0,16 0,27

Lemak (XL) 1,06 1,06 1,06 1,08

Mineral (Xm) 0,29 0,29 0,12 0,08

Kalsium 0,525 0,525 0,14 0,21

Fosfor 0,525 0,35 0,21 -

Kalium - 0,19 0,09 0,075

Natrium 0,05 0,035 0,02 0,02

Air (Xa) 91,99 92,26 92,43 92,36

Tabel 2. Tabel Hasil Pengamatan Suhu Awal dan Akhir dari Air dan Susu

Jenis/Merk SusuMassa ( g ) T awal (oC ) T akhir (oC )

Air Susu Air Susu Air Susu

Indomilk 100 100 28 30 79 59

Frisian Flag 100 100 28 30 80 56

Enak 100 100 28 30 80 56

Krimer 100 100 28 30 77 56

Tabel 3. Tabel Hasil Pengamatan Suhu Susu Tiap 2 menitSuhu ke- Krimer Indomilk Omela Frisian Flag

2 menit 56 oC 58 oC 55 oC 56 oC

4 menit 55 oC 55 oC 53 oC 56 oC

6 menit 53 oC 55 oC 50 oC 53 oC

4.2. HASIL PERHITUNGAN

Rumus Perhitungan:

Komposisi Susu

= 100 grBerat jenis susu Kaleng

x Komposisi Susu (g)

Panas Jenis Air

Qair = Mair x Cp air x ∆T air

Panas Jenis Susu

Cp susu = QairMassa × ∆T

Cp Susu dan Pengujian

Cp susu = (1,424 x Xc) + (1,549 x Xp) + (1,657 x X L) + ( 0,387 x Xm)

4.2.1 Komposisi Susu

a. Susu Krimer

Komposisi Susu Krimer :

- Karbohidrat = 24 g

- Protein = 1 g

- Lemak = 4 g

- Berat jenis susu = 375 g

- Kalsium = 0,525 g

- Fosfor = 0,525 g

- Natrium = 0,05 g

- Karbohidrat = 100Berat jenis susu Kaleng

x24 g

= 100375

x 24 g

= 6,4 g

- Protein = 100Berat jenis susu Kaleng

x 1 g

= 100375

x 1 g

= 0,26 g

- Lemak = 100Berat jenis susu kaleng

x 4 g

= 1003 75

x 4 g

= 1,06 g

- Mineral

ƩMineral = ( Kalsium + Natrium + Fosfor )

= ( 0,525 + 0,05 + 0,525 )

= 1,1 g

Mineral= 100

Berat jenis susu kaleng x ƩMineral

= 100375

x 1,1 g

= 0,29 g

b. Susu Indomilk

Komposisi Susu Indomilk :

- Karbohidrat = 23 g

- Lemak = 4 g

- Protein = 1 g

- Berat jenis susu = 375 g

- Kalsium = 0,525 g

- Fosfor = 0,35 g

- Kalium = 0,21 g

- Natrium = 0,035 g

- Karbohidrat = 100Berat jenis susu kaleng x 23 g

= 100375

x 23 g

= 6,13 g

- Lemak = 100Berat jenis susu kaleng

x 4 g

= 100375

x 4 g

= 1,06 g

- Protein ¿100Berat jenis susu kaleng

x 1 g

= 100375 x 1 g

= 0,26 g

- Mineral

ƩMineral = ( Fosfor +Kalium + Kalsium + Natrium )

= ( 0,35 + 0,19 + 0,525 + 0,035)

= 1,1 g

Mineral= 100

Berat jenis susu sasetx ƩMineral

= 100375

x 1,1 g

= 0,29 g

c. Susu Omela

Komposisi Susu Omela :

- Karbohidrat = 23 g

- Lemak = 4 g

- Protein = 1 g

- Berat jenis susu = 375 g

- Kalsium = 0,14 g

- Natrium = 0,02 g

- Kalium = 0,09 g

- Fosfor = 0,21 g

- Karbohidrat = 100Berat jenis susu kaleng

x 23 g

= 100375

x 23 g

= 6,13 g

- Lemak = 100Berat jenis susu kaleng

x 4 g

= 100375

x 4 g

= 1,06 g

- Protein = 100Berat jenis susu kaleng

x 1 g

= 100375

x 1 g

= 0,26 g

- Mineral

ƩMineral = ( Kalium + Kalsium + Natrium + Fosfor )

= ( 0,09 + 0,14 + 0,02 + 0,21 )

= 0,46 g

Mineral= 100

Berat jenis susu saset x ƩMineral

= 100375

x 0,46 g

= 0,12 g

d. Susu Frisian Flag

Komposisi Susu Frisian Flag :

- Karbohidrat = 23 g

- Lemak = 4 g

- Protein = 1 g

- Berat jenis susu = 370 g

- Natrium = 0,02 g

- Kalium = 0,075 g

- Kalsium = 0,21 g

- Karbohidrat = 100Berat jenis susu kaleng

x 23 g

= 100370

x 23 g

= 6,21 g

- Lemak = 100Berat jenis susu kaleng

x 4 g

= 100370

x 4 g

= 1,08 g

- Protein = 100Berat jenis susu kaleng

x 1 g

= 100370 x 1 g

= 0,27 g

- Mineral

ƩMineral = ( Kalsium + Kalium + Natrium )

= ( 0,21 + 0,075 + 0,02)

= 0,31 g

Mineral= 100

Berat jenis susu kaleng x ƩMineral

= 100370

x 0,31 g

= 0,08 g

4.2.2 Panas Jenis Air

a. Susu Krimer

Qair = Mair x Cp air x ∆T air= 100 g x 1 kal/goC x (800C - 280C)

= 100 x (52)

= 5200 KJ/Kg

b. Susu Indomilk

Qair = Mair x Cp air x ∆T air= 100 g x 1 kal/goC x (790C - 280C)

= 100 x (51)

= 5100 KJ/Kg

c. Susu Omela

Qair = Mair x Cp air x ∆T air= 100 g x 1 kal/goC x (770C - 280C)

= 100 x (49)

= 4900 KJ/Kg

d. Susu Frisian Flag

Qair = Mair x Cp air x ∆T air= 100 g x 1 kal/goC x (800C - 280C)

= 100 x (52)

= 5200 KJ/Kg

4.2.3 Panas jenis susu

a. Susu Krimer

Qair = Q susu

Qair = M susu x Cp susu x ∆t susu

Cp Krimer = QairMassa × ∆T

= 5200100 x (56-30)

= 5200100 x (26)

= 2 kal/goC

b. Susu Indomilk

Qair = Q susu

Qair = M susu x Cp susu x ∆t susu

Cp Indomilk = QairMassa × ∆T

= 5100100 x (59-30)

= 5100100 x (29)

= 1,76 kal/goC

c. Susu Omela

Qair = Q susu

Qair = M susu x Cp susu x ∆t susu

Cp Omela = QairMassa × ∆T

= 4900100 x (56-30)

= 4900100 x (26)

= 1,88 kal/goC

d. Susu Frisian Flag

Qair = Q susu

Qair = M susu x Cp susu x ∆t susu

Cp Frisian Flag = QairMassa × ∆T

= 5200100 x (56-30)

= 5200100 x (26)

= 2 kal/goC

4.2.4 Cp Susu dan Pengujian

a. Susu Krimer

Cp Krimer = (1,424 x Xc) + (1,549 x Xp) + (1,657 x X L) + ( 0,387 x Xm)

= (1,424 x 6,4) + (1,549 x 0,26) + (1,657 x 1,06) + (0,387 x 0,29)

= 9,113 + 0,403 + 1,756 + 0,112

= 11,384 g

Air (Xa) = Msusu – (Xc + Xp + XL + Xm)

= 100 g – (6,4 g + 0,26 g + 1,06 g + 0,29 g)

= 100 g – 8,01 g

= 91,99 g

b. Susu Indomilk

Cp susu = (1,424 x Xc) + (1,549 x Xp) + (1,657 x X L) + ( 0,387 x Xm)

= (1,424 x 6,13)+(1,549 x 0,26) + (1,657 x 1,06) + (0,387 x 0,29)

= 8,729 + 0,403 + 1,756 + 0,109

= 10,997 g

Air (Xa) = Msusu – (Xc + Xp + XL + Xm)

= 100 g – (6,13 g + 0,26 g + 1,06 g + 0,29 g)

= 100 g – 7,74 g

= 92,26 g

c. Susu Omela

Cp susu = (1,424 x Xc) + (1,549 x Xp) + (1,657 x X L) + ( 4,157 x Xm)

= (1,424 x 6,13) + (1,549 x 0,26) + (1,657 x 1,06)+ (0,387 x 0,12)

= 8,729 + 0,403 + 1,756 + 0,046

= 10,934 g

Air (Xa) = Msusu – (Xc + Xp + XL + Xm)

= 100 g – (6,13 g + 0,26 g + 1,06 g + 0,12 g)

= 100 g – 7,57 g

= 92,43 g

d. Susu Frisian Flag

Cp susu = (1,424 x Xc) + (1,549 x Xp) + (1,675 x X L) + (0,387 x Xm)

= (1,424 x 6,21) + (1,549 x 1,08) + (1,657 x 1,08)+ (0,387 x 0,08)

= 8,843 + 1,673 + 1,789 + 0,031

= 12,336 g

Air (Xa) = Msusu – (Xc + Xp + XL + Xm)

= 100 g – (6,21 g + 0,27 g + 1,08 g + 0,08 g)

= 100 g – 7,64 g

= 92,36 g

BAB VPEMBAHASAN

Panas jenis atau panas spesifik didefinisikan sebagai jumlah panas yang

diperlukan untuk menaikkan suhu 1 g zat sebesar 10C. Untuk air, panas spesifiknya

adalah 4,18 Jg-1C-1. Kebanyakan zat mempunyai panas spesifik yang lebih kecil dari

air. Misalnya besi, panas spesifiknya hanya 0,452 J g-1 0C-1. Berarti lebih sedikit panas

yang diperlukan untuk memanaskan besi 1 g sebesar 10C daripada air. Besarnya

panas spesifik untuk air disebabkan karena adanya sedikit pengaruh dari laut terhadap

cuaca. Pada musim dingin air laut lebih lambat menjadi dingin dari daratan sehingga

udara yang bergerak dari laut ke darat lebih panas daripada udara dari darat ke laut.

Demikian juga dalam musim panas, air laut lebih lambat menjadi panas daripada

daratan.

Berdasarkan hasil pengamatan pengukuran suhu, penimbangan berat dan

pengukuran dengan kalorimeter pada setiap susu diperoleh kadar mineral susu Krimer

sebesar 0,29 gram, susu Indomilk memiliki kadar mineral yang sama dengan susu

Krimer yaitu sebanyak 0,29 gram, susu Omela memiliki kadar mineral sebesar 0,12

gram, dan susu Frisian Flag memiliki kadar mineral yang paling sedikit dibandingkan

dengan merk susu yang lain yaitu 0,08 gram. Perbedaan kadar mineral pada setiap

susu ini dikarenakan setiap susu memiliki mineral penyusun yang berbeda-beda baik

komposisi Kalsium, Kalium, Fosfor, maupun Natrium yang terkandung dalam susu

tersebut. Berdasarkan uraian di atas dapat diketahui bahwa susu yang baik untuk

dikonsumsi sebagai minuman kesehatan tulang dan gigi adalah susu Krimer dan susu

Indomilk karena memiliki kandungan mineral yang lebih tinggi dibandingkan dengan

susu dengan merk yang lain.

Setelah diperoleh kadar mineral yang dimiliki oleh setiap susu dari

pengukuran suhu awal air sebelum dididihkan dan suhu akhir air yang diukur saat

mendidih dapat dihitung panas jenis air. Susu Krimer memiliki panas jenis air sebesar

5200 KJ/Kg, susu Indomilk sebesar 5100 KJ/Kg, Susu Omela sebesar 4900 KJ/Kg,

serta panas jenis air untuk produk susu Frisian Flag sama dengan panas jenis air pada

susu Krimer yaitu sebesar 5200 KJ/Kg. Sehingga dapat dihitung lagi panas jenis susu

yang diukur suhu awal susu, suhu akhir susu dan pengukuran suhu susu setiap 2

menit secara berturut-turut dalam kalorimeter selama 6 menit dan diperoleh hasi

panas jenis susu Krimer sebesar 2 kal/goC, panas jenis susu Indomilk sebesar 1,76

kal/goC, panas jenis susu Omela sebesar 1,88 kal/goC, dan panas jenis susu Frisian

Flag sebesar 2 kal/g0C.

Perhitungan terakhir yakni perhitungan Cp susu dan pengujian. Dari

pengujian yang telah dilaksanakan diperoleh Cp susu Krimer sebesar 11,384 gram,

Cp susu Indomilk sebesar 10,997 gram, Cp susu Omela sebesar 10,934 gram, dan Cp

susu Frisian Flag sebesar 12,336 gram. Berdasarkan uraian di atas diperoleh Cp susu

antara susu Krimer, susu Indomilk dan susu Omela memiliki Cp susu yang tidak jauh

berbeda, hal ini dikarenakan jumlah mineral yang dimiliki oleh setiap susu ini dalam

jumlah yang hampir sama. Sedangkan susu Frisian Flag memiliki kandungan mineral

yang paling sedikit dibandingkan dengan semua susu yang diuji. Namun susu Frisian

Flag memiliki Cp susu yang paling besar dibandingkan dengan ke tiga merk susu

yang lain yaitu sebesar 12,336 gram. Hal ini disebabkan karena susu Frisian Flag

memiliki berat bersih yang lebih kecil yaitu sebesar 370 gram dalam 100 gram susu

kaleng, sehingga komposisi karbohidrat, protein, dan lemaknya relatif lebih banyak

dibandingkan dengan merk susu yang lain.

Susu Krimer dan Indomilk memiliki kandungan mineral yang sama yaitu 0,29

gram sedangkan pada susu Omela sebesar 0,12 gram dan susu Frisian Flag lebih kecil

dari susu yang lain yaitu 0,08 gram. Perbedaan ini diketahui bahwa susu yang

memiliki kualitas baik dalam menjaga kesehatan tulang dan gigi adalah susu Krimer

dan susu Indomilk karena memiliki kadar mineral yang lebih tinggi dibandingkan

dengan susu Omela dan susu Frisian Flag pada 100 gram berat sampel susu. Namun

susu yang sangat baik untuk pertumbuahan dan perkembangan serta menjaga

kesehatan tubuh adalah susu Frisian Flag karena memiliki berat bersih yang lebih

kecil dibandingkan dengan susu yang lain sehingga komposisi dari karbohidrat,

lemak, dan protein dari susu tersebut relatif lebih besar.

Kalorimeter digunakan untuk menjaga tingkat panas atau suhu susu agar

panas atau kalor susu dapat tetap dipertahankan. Sehingga tidak terjadi kerusakan

zat-zat kimia pada bahan penyusun susu. Terutama protein susu yang sangat peka

terhadap panas karena protein mudah mengalami denaturasi pada suhu tinggi atau

suhu sterilisasi. Susu dapat tetap dipertahankan panas spesifiknya dalam kalorimeter

dengan sekat yang bagus sehingga tidah mudah tercemar dengan pengaruh suhu dari

luar kalorimeter.

Panas spesifik (Cp) yang baik untuk satuan gram susu adalah Cp dalam

jumlah yang cukup tinggi dengan persentase zat kimia yang baik di dalamnya. Jumlah

zat kimia yang seimbang akan mempengaruhi Cp susu. Cp susu dikatakan baik

apabila kandungan zat gizi dalam susu berada dalam jumlah yang cukup untuk

dikonsumsi oleh tubuh. Dalam hal ini Frisian Flag merupakan susu yang baik untuk

dikonsumsi karena memiliki Cp yang relatif tinggi dibandingkan dengan susu

Krimer, susu Indomilk, dan susu Omela.

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi panas spesifik (Cp) adalah besarnya

jumlah energi (Q) yang berikan pada suatu fluida akan mempengaruhi panas spesifik

dari suatu fluida tersebut, selain itu pengaruh dari perubahan suhu berbanding terbalik

dengan jumlah energi yang diberikan sehingga apabila suhu yang diberikan pada

suatu fluida semakin besar, maka panas spesifik dari suatu fluida akan besar pula.

Serta berat dari suatu fluida tersebut karena apabila fluida memiliki berat yang lebih

tinggi maka panas spesifik yang dibutuhkan juga akan semakin besar untuk

menaikkan suhu dari fluida tersebut.

BAB VIPENUTUP

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan, perhitungan dan pembahasan dapat ditarik

beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Panas jenis atau panas spesifik merupakan banyaknya panas yang diperlukan

untuk menimbulkan kenaikan suhu yang sama dan berbeda-beda dari suatu bahan

ke bahan lainnya.

2. Perbandingan Panas Spesifik (Cp) dari masing-masing susu yaitu susu krimer,

susu indomilk, susu omela dan susu frisian flag tidak mengalami perbedaan yang

signifikan, karena kandungan mineral dari masing-masing susu hampir sama.

3. Panas Spesifik maing-masing susu antara lain susu krimer 11,384 gram, susu

indomilk 10,997 gram, susu omela 10,934 gram, dan susu frisian flag yaitu

12,336 gram.

4. Kandungan mineral paling sedikit terdapat pada susu frisian flag yaitu 0,08 gram

sedangkan susu yang memiliki kandungan mineral yang paling banyak yaitu

pada susu krimer dan susu indomilk sebesar 0,29 gram sedangkan susu omela

sebesar 0,12 gram.

5. Frisian flag memiliki panas spesifik (Cp) yang lebih besar dibandingkan dengan

susu yang lain yaitu sebesar 12,336 gram. Hal ini disebabkan karena susu frisian

flag memiliki berat bersih yang lebih kecil yaitu sebesar 370 gram dalam 100

gram susu, sehingga komposisi karbohidrat, protein, dan lemaknya lebih banyak

dari susu yang lain.

6.2 Saran

Praktikan harus lebih hati-hati dan teliti dalam melakukan praktikum,

khususnya pada penentuan komposisi susu, dan penentuan nilai temperatur susu tiap

dua menit.

BAB IPENDAHULUAN

1.5. Latar Belakang

Tanpa disadari setiap hari manusia selalu berhubungan dengan fluida.

Instalasi perpipaan air pada rumah yang ditempati merupakan contoh penggunaan

fluida dalam kehidupan sehari-hari. Fenomena pada fluida yang dapat dilihat dalam

kehidupan sehari-hari antara lain, benturan air antara pipa ketika keran air ditutup

secara tiba-tiba. Pusaran air yang dilihat ketika air di dalam bak mandi dikeluarkan

melalui lubang pembuangannya. Radiator air atau uap panas untuk memanaskan

rumah dan radiator pendingin dalam sebuah mobil yang bergantung pada aliran fluida

agar dapat memindahkan panas dengan efektif.

Perkembangan dunia industri yang semakin pesat beriringan dengan

memasuki era globalisasi, sangat banyak sekali dilakukan penemuan-penemuan yang

dikembangkan lewat penelitian yang dilakukan oleh para ahli dan enginnering

dengan tujuan untuk mengetahui nilai bilangan Reynold (Re) suatu fluida dari

berbagai jenis pipa.

Fluida berperan penting di dalam dunia industri pangan. Kebanyakan industri

menggunakan fluida yang mengalir pada pipa tertutup sehingga masalah utama yang

sering terjadi adalah gesekan sepanjang pipa sulit untuk diamati, dan terbentuknya

turbulensi akibat gerakan relatif dalam molekul fluida yang dipengaruhi oleh

viskositas fluida. Oleh karena itu, perlu dilakukan percobaan pengukuran bilangan

Reynold untuk mengetahui jenis aliran pada produk pangan sehingga memudahkan

dalam pengolahan produk yang mengggunakan fluida.

1.6. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari aliran yang melalui

pipa kapiler dan untuk mengetahui arti aliran laminer dan turbulen dan menentukan

kecepatan transisi antara kedua aliran.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Bilangan Reynold

Bilangan Reynold adalah rasio antara gaya inersia terhadap gaya viskos yang

mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran

tertentu. Bilangan ini digunakan untuk mengidentifikasikan jenis aliran yang berbeda,

misalnya aliran laminar dan turbulen. Rumus bilangan Reynold umumnya yaitu

kerapatan atau densitas (ρ) dikali dengan kecepatan fluida (vs) dan panjang

karakteristik (L), terhadap μ atau viskositas absolut fluida dinamis atau kecepatan

fluida (vs) dikali dengan L atau panjang karakteristik serta dibagi dengan v atau

viskositas kinematik fluida atau biasa dikenal juga dengan perbandingan antara gaya

inersia terhadap gaya viskositas dari suatu fluida (Wibhisana, 2013).

2.2 Definisi fluida

Definisi yang lebih tepat untuk membedakan zat padat dengan fluida adalah

dari karakteristik deformasi bahan-bahan tersebut. Zat padat dianggap sebagai bahan

yang menunjukkan reaksi deformasi yang terbatas ketika menerima atau mengalami

suatu gaya geser (shear). Sedangkan fluida memperlihatkan fenomena sebagai zat

yang terus menerus berubah bentuk apabila mengalami tegangan geser, dengan kata

lain yang dikategorikan sebagai fluida adalah suatu zat yang tidak mampu menahan

tegangan geser tanpa berubah bentuk. Jadi dapat disimpulkan bahwa fluida itu

merupakan suatu zat yang dapat dengan mudah berubah bentuk, tergantung dari

tempat fluida itu berada. Fluida dapat dikatakan statis bila fluida tersebut dalam

keadaan tidak bergerak atau diam pada suatu wadah dan dapat dikatakan kinematis

bila fluida tersebut bergerak secara terus menerus (continue) akibat adanya suatu gaya

gesek atau gaya tekan seberapapun kecilnya (Priyanto, 2012).

2.3 Aliran Dalam Fluida

Banyak kriteria yang dapat digunakan untuk mengklasifikasikan fluida

sebagai contoh aliran dapat digolongkan sebagai aliran steady dan unsteady, satu,

dua, atau tiga dimensi, seragam atau tidak seragam, laminer atau turbulen, dapat

mampat atau tidak dapat mampat. Selain itu, aliran gas ada yang subsonik, transonik,

supersonik atau hipersonik, sedangkan zat cair yang mengalir disalurkan terbuka ada

yang sub kritis, kritis, atau super kritis (Setiawan, 2010).

2.4 Aliran Berdasarkan Pergerakannya

Berdasarkan pergerakannya secara garis besar dapat dibedakan atau

dikelompokkan berdasarkan jenis aliran antara lain adalah aliran tunak (steady),

merupakan aliran dimana kecepatannya tidak terpengaruh oleh perubahan waktu

sehingga kecepatan konstan pada setiap titik (tidak mempunyai percepatan). Aliran

seragam (uniform) merupakan suatu aliran yang tidak terjadi perubahan baik besar

maupun arah, dengan kata lain tidak terjadi perubahan kecepatan dan penampang

lintasan. Aliran tidak tunak (unsteady) yaitu suatu aliran di mana terjadi perubahan

kecepatan terhadap waktu. Serta aliran tidak seragam (non uniform) yaitu suatu aliran

dalam kondisi berubah baik kecepatan maupun penampang (Setiawan, 2010).

2.5 Aliran Berdasarkan Gaya Yang Bekerja

Berdasarkan gaya yang bekerja pada aliran tersebut dapat diklasifikasikan

antara lain adalah aliram laminer merupakan aliran dengan fluida yang bergerak

dalam lapisan-lapisan, atau lamina-lamina dengan satu lapisan meluncur secara

merata. Aliran transisi merupakan aliran peralihan dari aliran laminer ke aliran

turbulen. Ketika kecepatan aliran itu bertambah atau viskositasnya berkurang (dapat

disebabkan temperatur meningkat) maka gangguan-gangguan akan terus teramati dan

semakin membesar serta kuat yang akhirnya suatu kedaan peralihan tercapai. Dan

aliran turbulen adalah aliran dimana pergerakan dari partikel-partikel fluida sangat

tidak menentu karena mengalami percampuran serta putaran partikel antar lapisan,

yang mengakibatkan saling tukar momentum dari satu bagian fluida kebagian fluida

yang lain dalam skala yang besar. Dalam keadaan aliran turbulen maka turbulensi

yang terjadi membangkitkan tegangan geser yang merata (Setiawan, 2010).

2.4 Perbedaan Aliran Laminar dan Aliran Turbulen

Perbedaan yang mendasar antara aliran laminer dan turbulen adalah bahwa

gerakan olakan/acak pada aliran turbulen jauh lebih efektif dalam pengangkutan

massa serta momentum fluidanya daripada gerak molekulernya. Tidak ada hubungan

yang bisa dipastikan secara teoritis antara medan tekanan dan kecepatan rata-rata

pada aliran turbulen sehingga pada analisa aliran turbulen dilakukan dengan

pendekatan empiris (Faruk, 2012).

2.5 Pengertian Viskositas

Viskositas fluida merupakan ukuran ketahanan sebuah fluida terhadap

deformasi atau perubahan bentuk. Viskositas dipengaruhi oleh temperatur, tekanan,

kohesi dan laju perpindahan momentum molekularnya. Viskositas zat cair cenderung

menurun dengan seiring bertambahnya kenaikan temperatur hal ini disebabkan gaya –

gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan

semakin bertambahnya temperatur pada zat cair yang menyebabkan berturunya

viskositas dari zat cair tersebut (Ridwan, 2010).

BAB IIIPELAKSANAAN PRAKTIKUM

3.1 Waktu Dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, 06 Desember 2015 di

Laboratorium Teknik dan Konservasi Lingkungan Pertanian Fakultas Teknologi

Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.

3.2 Alat dan Bahan Praktikum

3.2.1 Alat-alat praktikum

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah satu set pipa

aliran kapiler, bak penampung, stopwatch dan gelas ukur.

3.2.2 Bahan-bahan praktikum

Adapun bahan – bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah air dan zat

berwarna.

3.3 Prosedur Kerja

Adapun langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai

berikut:

1. Disiapkan peralatan dan bahan praktikum.

2. Dialirkan air dalam pipa kemudian dicampurkan dengan zat pewarna

3. Dilakukn percobaan untuk aliran laminer, transisi, dan turbulen

4. Diulang masing-masing perlakuan sebanyak tiga kali ulangaan

5. Dihitung bilangan Reynold untuk setiap aliran

BAB IVHASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1. Hasil Pengamatan

Tabel 1. Tabel Hasil Pengamatan Aliran Laminar, Transisi dan Turbulen

AliranVolume (ml)

Rata-rata (m3) Re1 2 3

Laminar 400 300 300 3,33 x 10-4 1450Transisi 250 600 300 3,83 x 10-4 2400Turbulen 400 500 500 4,66 x 10-4 9300

4.2. Hasil Perhitungan

Diketahui: ρ = 1 kg/m3

D = 0,02 m → r = 0,01 m

μ = 0,804 x 10-6 m2

A = π r2 = 3,14 (0,01)2

= 3,14 x 10-4 m2

1. Aliran Laminer

a. Q = Vt

= 3,33 x 10-4 18,23

= 1,83 x 10-5 m3/s

b. v = QA

= 1,83 x 10-5

3,14 x 10-4

= 5,83 x 10-2m/s

c. Re = v x ρ x Dμ

= 0,0 583 x 1 x 0,020,804 x 10 -6

= 1450

2. Aliran Transisi

a. Q = Vt

= 3,383 x 10- 6 12

= 3,19 x 10-5 m3/s

b. v = QA

= 3,19 x 10- 5

3,14 x 10-4

= 1,01 x 10-1 m/s

c. Re = v x ρ x Dμ

= 0,1 01 x 1 x 0,020,804 x 10-6

= 2400

3. Aliran Turbulen

a. Q = Vt

= 4,66 x 10-4

3 ,95

= 1,179 x 10-4 m3/s

b. v = QA

= 1, 179 x 10-4

3,14 x 10-4

= 3,75 x 10-1 m/s

c. Re = v x ρ x Dμ

= 0,375 x 1 x 0,020,804 x 10-6

= 9300

BAB VPEMBAHASAN

Kebanyakan produk pangan cair mudah mengalami kerusakan. Berbagai

faktor penyebab kerusakan disebabkan karena adanya pemanasan yang sangat tinggi

yang tidak disesuaikan dengan kecepatan dari aliran fluida yang diberikan sehingga

semakin lama akan merusak kandungan gizi yang terdapat dalam bahan pangan

seperti susu, kecap, saos, dan telur cair. Oleh karena itu pengetahuan tentang cara

pengolahan bahan pangan dengan baik terhadap produk pangan cair harus diketahui

terlebih dahulu, khususnya penyesuaian terhadap aliran-aliran yang bekerja pada

produk pangan sehingga produk pangan akan mudah untuk diolah dan diberikan

perlakuan yang sesuai sehingga tidak merusak kandungan bahan pangan, baik

kandungan fisik, kimia dan biologis bahan pangan.

Bilangan Reynold adalah rasio antara gaya inersia terhadap gaya viskos yang

mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran

tertentu. Bilangan ini digunakan untuk mengidentifikasikan jenis aliran yang berbeda,

misalnya aliran laminar, transisi maupun turbulen. Dikategorikan aliran laminar bila

aliran tersebut mempunyai bilangan Reynold kurang dari 2300, Untuk aliran transisi

berada pada bilangan Reynold antara 2300 sampai 4000 biasa juga disebut sebagai

bilangan Reynolds kritis, sedangkan aliran turbulen mempunyai bilangan Reynold

lebih dari 4000.

Percobaan pertama dilakukan untuk menentukan nilai dari bilangan Reynold

untuk masing-masing aliran. Dimana aliran lamban, dilakukan pengukuran volume

fluida dengan masing-masing volume dihasilkan 400 ml, 300 ml, dan 300 ml dengan

volume rata-rata tampungan zat berwarna sebanyak 3,33 x 10 -4 m3 dalam waktu rata-

rata 18,23 sekon dan diperoleh bilangan Reynold bernilai 1450, perolehan nilai Re ini

sesuai dengan teori yang mengatakan bahwa aliran dengan bilangan Re < 2300

termasuk ke dalam aliran laminer, sehingga dapat diketahui bahwa aliran lamban ini

merupakan aliran laminar. Pada percobaan kedua dengan aliran sedang diperoleh

masing-masing volume yaitu 250 ml, 600 ml, dan 300 ml dengan volume rata-rata

tampungan zat berwarna yang dihasilkan sebanyak 3,83 x 10-4 m3 dalam waktu rata-

rata 12 s dimana perolehan nilai ini diperoleh bilangan Reynold sebesar 2400,

perolehan nilai ini sesuai dengan teori yang mengemukakan bahwa aliran yang

memiliki bilangan Reynold diantara 2300 sampai 4000 termaksud dalam aliran

transisi, sehingga dapat diketahui bahwa aliran ini merupakan aliran transisi.

sedangkan pada percobaan terakhir digunakan aliran yang cepat dengan volume yang

dihasilkan masing-masing 400 ml, 500 ml, dan 500 ml dengan volume rata-rata

tampungan zat berwarna biru sebanyak 4,66 x 10-4 m3 dalam waktu 3,95 s, dimana

dari perolehan ini didapatkan nilai bilangan Reynold sebesar 9300 sehingga dapat

diketahui bahwa aliran ini merupakan aliran turbulen dengan nilai Re > 4000.

Berdasarkan perhitungan yang dilakukan dapat diketahui bahwa masing-

masing aliran menghasilkan bilangan Reynold yang sangat menonjol. Hal Ini

dikarenakan perbedaan kecepatan aliran yang digunakan. Semakin cepat aliran

semakin banyak volume tampungan zat berwarna yang didapatkan dan berbaanding

terbalik dengan lama waktu mengalirnya zat berwarna dalam pipa, dengan luas

penampang pipa yang digunakan tetap. Sehingga diketahui jika aliran semakin

lamban maka aliran tersebut lebih condong bersifat laminar, dan semakin cepat aliran

maka aliran tersebut akan semakin condong bersifat turbulen.

Viskositas fluida merupakan ukuran ketahanan sebuah fluida terhadap

deformasi atau perubahan bentuk. Viskositas dipengaruhi oleh temperatur, tekanan,

kohesi dan laju perpindahan momentum molekularnya. Viskositas zat cair cenderung

menurun dengan seiring bertambahnya kenaikan temperatur hal ini disebabkan gaya –

gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan

semakin bertambahnya temperatur pada zat cair yang menyebabkan berturunya

viskositas dari zat cair tersebut

Tekanan dari masing-masing aliran berbeda-beda, dimana aliran lamban

diberikan gaya (F) pada luas penampang (A) yang sangat kecil sehingga tekanan (P)

dari fluida juga menjadi kecil serta berdanpak pada volume zat yang sedikit pula.

Sedangkan pada aliran cepat, gaya (F) yang diberikan juga cepat pada luas

penampang (A) yang sama sehingga tekanan (P) yang dihasilkan oleh aliran cepat

juga sangat besar dan volume yang dihasilkan semakin banyak akibat gaya yang

besar diberikan pada penampang tersebut.

Aplikasi dari penggunaan tiga jenis aliran yakni aliran laminar, transisi dan

turbulen ini digunakan pada industri pengolahan bahan pangan untuk mendapatkan

hasil produk yang diinginkan. Aplikasi ini digunakan mulai dari proses pengolahan,

proses pengemasan dan proses pengawetan produk pangan seperti sari buah, telur cair

dan susu. Proses pengolahan adalah kombinasi proses untuk sterilisasi, dimana

produk yang sudah steril dikemas dalam suatu ruangan yang sudah steril. Pemanasan

dapat dilakukan pada suhu tinggi dengan waktu yang cepat (aliran turbulen) dan

dilakukan pada suhu yang rendah dalam waktu yang lebih lama (aliran laminar).

Contoh lain yakni untuk mendapatkan homogenitas pemanasan yang baik untuk

produk pangan agar tidak merusak kandungan gizi bahan.

BAB VIPENUTUP

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan, perhitungan dan pembahasan, maka dapat

ditarik beberapa kesimbulan sebagai berikut;

1. Bilangan Reynolds merupakan bilangan yang tidak berdimensi yang dapat

membedakan suatu aliran, apakah aliran itu dinamakan aliran laminar, transisi

atau turbulen.

2. Aliran laminar memiliki bilangan Reynold < 2300, aliran transisi memiliki

bilangan Reynold diantara 2300 sampai 4000, dan aliran turbulen memiliki

bilangan Reynold > 4000.

3. Percobaan pertama dengan aliran lamban merupakan aliran laminer karena

bilangan Reynold yang diperoleh adalah 1540, percobaan kedua dengan aliran

sedang merupakan aliran transisi dengan bilangan Reynold sebesar 2400, dan

percobaan terakhir dengan aliran cepat menghasilkan bilangan Reynold sebesar

9300 adalah aliran turbulen.

4. Aplikasi dari aliran bilangan Reynold ini digunakan untuk pengawetan dan

pengemasan produk pangan khususnya yang menggunakan sistem fluida.

5. Contoh produk pangan yang menggunakan aplikasi ini adalah sari buah, sirup,

saos kecap, dan telur cair.

6.2 Saran

Praktikan harus lebih hati-hati dalam melakukan percobaan karena aliran

berjalan dalam waktu yang sangat cepat sehingga praktikan harus lebih teliti dalam

mengamati laju aliran agar diperoleh hasil yang maksimum.

BAB IPENDAHULUAN

1.7. Latar Belakang

Kelangkaan dan kesulitan mendapatkan air bersih dan layak dikonsumsi

menjadi permasalahan yang mulai muncul dibanyak tempat di Indonesia yang salah

satunya menimpa masyarakat yang tinggal di daerah pesisir pantai. Sebagian besar

sumber air yang didapat merupakan air laut. Sehingga untuk mendapatkan air bersih

perlu adanya pemrosesan atau pengolahan air laut menjadi air tawar dan air bersih.

Air bersih yang dimaksud adalah air yang bebas dari kotoran, bakteri yang

merugikan, dan zat-zat lain yang bersifat merugikan bagi kesehatan manusia. Tidak

jarang daerah yang mengalami krisis air bersih. Pengolahan air laut untuk dijadikan

air minum dengan proses destilasi telah menjawab semua permasalahan krisis air

bersih di atas. Ada berbagai cara yang sering dilakukan untuk mendapatkan air bersih

yaitu perebusan, penyaringan, destilasi dan lain - lainnya.

Cara perebusan dilakukan hanya untuk mematikan kuman dan bakteri-bakteri

yang merugikan, namun kotoran yang berupa padatan-padatan kecil tidak bisa

terpisah dengan air. Penyaringan digunakan hanya untuk menyaring kotoran-kotoran

yang berupa padatan kecil, namun kuman dan bakteri yang merugikan tidak bisa

terpisah dari air. Cara destilasi merupakan cara yang efektif digunakan untuk

menghasilkan air bersih yang bebas dari kuman, bakteri, dan kotoran yang berupa

padatan kecil. Pada proses destilasi, yang diambil hanya air kondensatnya, kuman dan

bakteri akan mati oleh proses pemanasan, dan kotoran akan mengendap di dasar

basin. Oleh karena itu perlu untuk dilakukan praktikum keseimbangan massa dan

energi untuk destilasi air laut.

1.8. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui keseimbangan

massa dan energi untuk destilasi air laut.

BAB IIITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Destilasi

Destilasi adalah proses pemisahan garam dan mineral lainnya dari air laut dan

air payau dengan cara pemanasan guna mendapatkan air murni (air bersih). Pada

proses destilasi tenaga surya, air laut dipanaskan dengan tenaga surya di dalam

kolektor kemudian uap air yang dihasilkan dikondensasikan untuk memperoleh air

tawar. Proses ini menghasilkan air tawar yang sangat tinggi kemurnianya

dibandingkan dengan proses lain (Melda, 2012).

2.2. Jenis-jenis Destilasi

Destilasi memiliki berbagai jenis antara lain (1) Destilasi Sederhana atau

destilasi biasa, merupakan teknik pemisahan secara kimia untuk memisahkan dua

atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh. (2) Destilasi

Fraksionasi atau destilasi bertingkat, merupakan destilasi yang sama prinsipnya

dengan destilasi sederhana, hanya destilasi bertingkat ini memiliki rangkaian alat

kondensor yang lebih baik, sehingga mampu memisahkan dua komponen yang

memiliki perbedaan titik didih yang berdekatan. (3) Destilasi Azeotrop merupakan

destilasi yang memisahkan campuran azeotrop, campuran dua atau lebih komponen

yang sulit dipisahkan. (4) Destilasi uap adalah istilah yang secara umum digunakan

untuk destilasi campuran air dengan senyawa yang tidak larut dalam air. Dan (5)

Destilasi Vakum, merupakan destilasi dengan memisahkan dua kompenen yang titik

didihnya sangat tinggi (Walangare, 2013).

2.3. Prinsip kerja destilasi

Prinsip kerja destilasi merupakan cara untuk mendapatkan air bersih melalui

proses penyulingan air kotor. Pada proses penyulingan terdapat proses perpindahan

panas, penguapan, dan pengembunan. Perpindahan panas terjadi dari sumber panas

menuju air kotor. Jika air terus-menerus dipanaskan maka akan terjadi proses

penguapan. Uap ini jika bersentuhan dengan permukaan yang dingin maka akan

terjadi proses kondensasi pada permukaan tersebut. Proses destilasi yang diambil

hanyalah air kondensatnya, kuman dan bakteri akan mati oleh proses pemanasan, dan

kotoran akan mengendap di dasar basin. Pada destilasi air laut ini kebanyakan

menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber panas, sedangkan ketersediaan bahan

bakar tersebut semakin berkurang, maka diperlukan sumber energi yang lain. Salah

satunya yang bisa digunakan yaitu energi matahari (Astawa, 2011).

2.4. Cara Kerja Alat Destilasi

Cara Kerja Alat Destilasi mula-mula bahan penyimpan panas (stainlees steel,

seng dan aluminium) diletakkan di atas plat penyerap basin bagian bawah. Air laut

dimasukkan ke dalam setiap basin, radiasi matahari akan yang menyinari plat

penyerap yang berada pada basin bawah. Dengan adanya plat penyerap dan bahan

penyimpan panas akan membantu pemanasan air laut pada setiap basin hingga malam

hari sehingga air laut pada setiap basin dapat menguap. Air laut pada setiap basin

akan menguap dan naik ke atas dan uap air akan menempel pada kaca penutup

disetiap basin secara kontinu. Akibat adanya perbedaan temperatur pada setiap basin

dengan lingkungan maka terjadi kondensasi pada setiap kaca penutup dan mengalir

mengikut kemiringan kaca penutup kemudian ditampung pada penampung kondensat

(Mulyanef, 2012).

2.5. Air Limbah

Air limbah adalah air yang telah digunakan manusia dalam berbagai

aktivitasnya. Air limbah tersebut dapat berasal dari aktivitas rumah tangga,

perkantoran, pertokoan, fasilitas umum, industri maupun dari tempat-tempat lain.

Atau, air limbah adalah air bekas yang tidak terpakai yang dihasilkan dari berbagai

aktivitas manusia dalam memanfaatkan air bersih. Air limbah yang tidak diolah

terlebih dahulu dan dibuang secara terus menerus akan memberikan dampak negatif

terhadap kesehatan lingkungan, baik di daerah penghasil limbah maupun diluarnya.

Contoh yang sering terjadi adalah tercemarnya daerah pantai karena bermuaranya

sungai-sungai yang tercemar pada daerah tersebut (Supriyatno, 2012).

2.6. Titik Didih

Titik didih adalah suhu dimana cairan mendidih, dimana tekanan uap sebuah

zat cair sama dengan tekanan eksternal yang dialami cairan. Larutan dapat dibagi

menjadi dua berdasarkan nilai titik didih zat terlarut. Pertama adalah titik didih zat

terlarut lebih kecil daripada pelarutnya sehingga zat terlarut lebih mudah menguap.

Yang kedua adalah zat terlarut lebih besar daripada pelarutnya dan jika dipanaskan

pelarut lebih dulu menguap. Kenaikan titik didih larutan bergantung pada jenis zat

terlarutnya.Titik didih suatu larutan dapat lebih tinggi ataupun lebih rendah dari titik

didih pelarut, bergantung pada kemudahan zat terlarut tersebut menguap. Selisih titik

didih larutan dengan titik didih pelarut disebut kenaikan titik didih ( ΔTb ). ΔTb =

titik didih larutan - titik didih pelarut. Menurut hukum Raoult, besarnya kenaikan titik

didih larutan sebanding dengan hasil kali dari molalitas larutan (m) dengan kenaikan

titik didih molal (Kb). Oleh karena itu, kenaikan titik didih dapat dirumuskan seperti

berikut ΔT = Kb . m, dimana ΔT = kenaikan titik didih molal, Kb = tetapan kenaikan

titik didih molal, dan m = molalitas larutan (Wira, 2013).

BAB IIIPELAKSANAAN PRAKTIKUM

3.7. Waktu Dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu tanggal 6 Desember 2015 di

Parkiran Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.

3.8. Alat dan Bahan Praktikum

3.2.3. Alat praktikum

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah kolektor

bertingkat, thermometer, thermokopel, stopwatch dan gelas ukur.

3.2.4. Bahan praktikum

Adapun bahan – bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain satu

galon air laut.

3.9. Prosedur Kerja

Langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai berikut: 11. Diletakkan alat destilator menghadap sinar matahari

12. Dimasukkan air laut sebanyak yang diperlukan untuk memenuhi alat kolektor

bertingkat.

13. Diletakkan thermometer dan thermokopel masing-masing pada air

laut,dinding kaca bagian dalam,dinding kaca bagian luar,dinding alat

destilator, dan pada lingkungan

14. Diambil data setiap satu jam selama 8 jam

15. Diambil data radiasi sinar mataharidan kecepatan angin yang diperoleh dari

data Stasiun Meteorologi dan Geofisika Selaparang.

16. Dihitung dan dianalisis setiap data primer dengan setiap persamaan-

persamaan yang ada.

BAB IVHASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1 Hasil Pengamatan

4.1.1 Gambar alat dan Keterangan

Keterangan :

1. Thermometer dalam kaca

2. Thermometer luar kaca

3. Thermometer dinding

4. Kaca kolektor

5. Thermometer lingkungan

6. Wadah bertingkat

7. Pipa alir

8. Wadah penampung

9. Thermokopel

10. Termokontrol

4.1.2 Tabel Pengamatan

Jam T dalam kaca (0C)

T air laut (0C)

T dinding (0C)

T luar kaca (0C)

T lingkunagn (0C)

Va Tampungan (M3)

Ket(Warna)

10.00 40 41 32 31 30 0 bening

11.00 45 54 44 34 34 0 bening

12.00 50 62 50 42 41 8 bening

13.00 59 67 54 45 42 10 bening

14.00 68 70 60 48 45 12 bening

15.00 60 65 55 40 40 18 bening

16.00 55 60 50 39 38 19 bening

17.00 50 57 48 38 33 20 bening

Diketahui:

I max = 177,8 kal = 741,07 joule

I min = 0,00 kal = 0 joule

V angin = 8 knot = 14,4 km/jam

t = 8 jam

β = 150

θ = 480

n = 2669 jam

Kc = Ki = 0,78

Rb = 0,7478

Rd = 8

T air laut = 30,275 = 303,275 K

Tlingkungan = 32oC = 305 K

T1max = 36oC = 309 K (permukaan dalam kaca)

T1min = 30oC = 303 K (permukaan luar Kaca)

Isc = 1353

γ = 21,348

v = 20

x = 0,43

e = 5,672 x10-4

α.γ = 0,86

(γ β)1 = 0,76

L1 = 0,15

T = 5,6097 x 10-4

4.2 Hasil Perhitungan

4.2.1 Radiasi yang sampai di bumi

I = (I max – I min) sin n (t - (t-1) ) + I min

= (741,07 – 0,00) sin 2669 (8 – (8 – 1) + 0,00

= 741,07 x 0,515

= 381,679 joule

4.2.2 Penentuan Keawanan

I0 = Isc T ((1 + 0,33 cos 360 x n) / 370)

= 1353 (5,6097 x 10-4) ((1 + 0,33 cos 360 x 2669) / 370)

= (7589,92 x 10-4 ) ((3549,77) / 370)

= 29,126 joule

aw = I n/I0

= 381,679 – (29,126)

= 352,552 joule

4.2.3 Penentuan energi hilang

Rb = Cos (θ + β) cos cos x + sin (θ + β) sin γ

= cos (48 + 15) cos 0,78 cos 0,43 + sin (48 + 15) sin 21,438

= (0,4539) (0,9999) (0,9999) + (0,8910) (0,3654)

= 0,7793

= 0,7478

Rd = 8

Id = 0,16 x In

= 0,16 x 381,679

= 61,06864

Ib = In – Id

= 381,679 – 61,06864

= 320,61036

Qabs = (α.γ) Ib Rb + (γ β)1 Id Rd

= (0,86) (320,61036) (0,7478) + (0,76) (61,06864) (8)

= 577,484

4.2.4 Penentuan E terkumpul

A = 0,48

H2 = Rb x 30 x 14,4

= 0,7478 x 30 x 14,4

= 323,0496

uL3 = 1L1k1

+1h2

= 10,150,78

+10,43

= 5,182

Q = UL3A x (T1max - T1min)

= 5,182 x 0,48 x (309ok - 303ok)

= 14, 92416

4.2.5 Penentuan Q total

Q total = e . (Tal4 – T lingk4)

= 5,672 x 104 x (303,2754-3054)

= 5,672 x 104 x 19411

= 110099,192 x 104

4.2.6 Penentuan Q efisien

Qef = Q totalQabs

= 110099,192 x 104577,484

= 190,653

4.2.7 Kapasitas

= Volume TampunganWaktu

= 208

= 2,5

BAB VPEMBAHASAN

Ada berbagai cara yang sering dilakukan untuk mendapatkan air bersih yaitu

perebusan, penyaringan, destilasi dan lain–lainnya. Cara perebusan dilakukan hanya

untuk mematikan kuman dan bakteri–bakteri yang merugikan, namun kotoran yang

berupa padatan–padatan kecil tidak bisa terpisah dengan air. Penyaringan digunakan

hanya untuk menyaring kotoran–kotoran yang berupa padatan kecil, namun kuman

dan bakteri yang merugikan tidak bisa terpisah dari air. Cara destilasi merupakan cara

yang efektif digunakan untuk menghasilkan air bersih yang bebas dari kuman,

bakteri, dan kotoran yang berupa padatan kecil. Pada proses destilasi, yang diambil

hanya air kondensatnya, kuman dan bakteri akan mati oleh proses pemanasan, dan

kotoran akan mengendap di dasar basin.

Destilasi merupakan cara untuk mendapatkan air bersih melalui proses

penyulingan air kotor. Pada proses penyulingan terdapat proses perpindahan panas,

penguapan, dan pengembunan. Perpindahan panas terjadi dari sumber panas menuju

air kotor. Jika air terus-menerus dipanaskan maka akan terjadi proses penguapan. Uap

ini jika bersentuhan dengan permukaan yang dingin maka akan terjadi proses

kondensasi pada permukaan dingin tersebut. Pada proses destilasi yang diambil

hanyalah air kondensatnya, kuman dan bakteri akan mati oleh proses pemanasan, dan

kotoran akan mengendap di dasar basin. Pada destilasi air laut ini kebanyakan

menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber panas, sedangkan ketersediaan bahan

bakar tersebut semakin berkurang, maka diperlukan sumber energi yang lain. Salah

satunya yang bisa digunakan yaitu energi matahari. Pada sistem destilasi air laut

tenaga surya, plat penyerap sangat berperan penting karena berfungsi sebagai

penyerap intensitas radiasi matahari dan mengkonversikannya menjadi energi panas.

Air yang digunakan dalam praktikum ini adalah air yang diambil langsung

dari laut sebanyak 1 galon, percobaan dilakukan selama 8 jam pengamatan.

Dilakukan langsung dibawah sinar matahari pada pukul 10.00 sampai selesai karena

pada pukul 10.00 matahari mengeluarkan intensitas sinar yang optimum dengan sudut

datang penyinaran matahari yang sangat baik. Hasil yang diperoleh dari pengamatan

tersebut adalah, pada 2 jam pengamatan pertama tidak diperoleh tampungan (air yang

menguap). Dengan kenaikan suhu yang terus terjadi di dalam kolektor yang

disebabkan karena sinar matahari yang terus memasuki kolektor dan memanasi

semua permukaan kolektor dengan pemanasan secara radiasi, kemudian kolektor

meneruskan panas menuju permukaan air dengan cara konveksi panas terus

terkumpul di dalam kolektor sehinggga pada 3 jam pengamatan mulai terbentuknya

Penguapan terjadi pada suhu 50oC, ini dikarenakan ketika air sudah direaksikan

dengan garam titik didih air diperkirakan turun sehingga pada suhu dibawah 100oC

air sudah mulai menguap, dengan kenaikan suhu yang terus berjalan volume

tanpungan semakin bertambah hingga pada 1 jam pengamatan terakhir diperoleh

volume tampungan sebanyak 20m3 dengan perolehan tampungan yang terasa sudah

tidak mengandung garam, sehingga dapat dikonsumsi langsung karena air yang

diperoleh sudah bersih dan tidak berbau.

Berdasarkan perhitungan dalam percobaan yang dilaksanakan, radiasi yang

sampai dibumi sebesar 381,679 joule dan potensi awan sebesar 352,552 joule, dengan

radiasi yang lebih besar dari potensi awan, pada kondisi ini dari analisis yang

didapatkan energi air laut yang hilang sebesar 577,484 joule dan energi yng

terkumpul pada destilator untuk menguapkan air laut dari suhu awal hingga suhu

maksimum sebesar 14,92416 joule. Dari pengamatan dan perhitungan diperoleh nilai

efisiensi dari destilator sebesar 190,653 joule yang menunjukkan bahwa destilator dan

tingkat pengamatan yang sangat baik. Dengan volume tampungan yang didapatkan

selama 8 jam sebesar 20 m3 berarti jumlah tampungan 2,5 m3 setiap 1 jam

pengamatan. Besarnya kapasitas penyinaran matahari yang didapatkan oleh bumi dan

semakin sedikitnya awan yang tekumpul di atmosfer maka akan memperbesar energi

yang hilang pada air laut sehingga volume tampungan air tawar yang didapatkan akan

semakin banyak dan waktu yang digunakan akan lebih singkat dan tingkat efisiensi

pengggunaan destilator dan pengamatan yang dilakukan akan semakin meningkat.

Sehingga destilasi sederhana ini dapat digunakan dalam kehidupan sehari-

hari untuk memperoleh air yang tawar agar bisa digunakan sebagai air minum dan

untuk keperluan rumah tangga. Dalam jangka panjang, pemanfaatan destilasi akan

dapat mengurangi pencemaran air, yang sebelumnya tidak layak digunakan akan

menjadi lebih bermanfaat.

Alat-alat yang digunakan dalam distilasi air laut antara lain yaitu

Thermometer yang memiliki fungsi sebagi pengukur temperatur, Thermocouple yang

berfungsi untuk mengukur temperatur plat kolektor, dan temperatur air, Stopwatch

berfungsi untuk menentukan waktu pengambilan data, dan gelas ukur yang berfungsi

untuk menampung dan mengukur jumlah air bersih yang dihasilkan dari proses

distilasi.

Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan

minyak mentah menjadi bagian-bagian penggunaan khusus seperti untuk transportasi,

pembangkit listrik, pemanas, dan lainnya. Udara didistilasi menjadi komponen-

komponen seperti oksigen untuk penggunan medis dan helium untuk pengisi balon.

Distilasi juga telah digunakan sejak lama untuk pemekatan alkohol dengan penerapan

panas terhadap larutan hasil fermentasi untuk menghasilkan minuman suling.

BAB VIPENUTUP

6.3. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan, perhitungan dan pembahasan dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut:

6. Destilasi adalah teknik pemisahan kimia untuk memisahkan dua atau lebih

komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh.

7. Semakin tinggi intensitas penyinaran matahari maka kapasitas tampungan yang

didapatkan akan lebih banyak.

8. Semakin tinggi intensitas penyinaran matahari semakin cepat waktu yang

dibutuhkan untuk pelaksanaan destilasi

9. Pada intensitas matahari sebesar 381,679 joule diperoleh tampungan sebesar 20

m3 dalam waktu 8 jam.

10. Destilasi dapat digunakan dalam jangka waktu yang cukup lama oleh masyarakat

untuk memperoleh air tawar dari air laut karena menggunakan bantuan energi

sinar matahari.

6.4. Saran

Praktikan harus lebih serius dalam mendengarkan penjelasan dari Asisten

Praktikum sehingga praktikan dapat mengerti tentang prinsip kerja dari alat destilasi

tenaga surya tersebut.

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kelangkaan dan kesulitan mendapatkan air bersih dan layak pakai menjadi

permasalahan yang mulai muncul dibanyak tempat. Kriteria air bersih yaitu tidak

berwarna, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa. Salah satu faktor penting

penggunaan air dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk kebutuhan air minum.

Selain itu, kebutuhan akan air bersih juga digunakan untuk mandi, memasak, mencuci

dan sebagiannya. Namun belakangan ini pencemaran air menjadi persoalan penting

yang perlu mendapat penanganan yang serius.

Salah satu masalah utama yang dihadapi oleh pemukiman penduduk terutama

di daerah perkotaan adalah masalah pencemaran lingkungan yang ditimbulkan oleh

pembuangan air limbah yang tidak tertangani dengan baik. Upaya menumbuhkan

kesadaran terhadap pembangunan yang berwawasan lingkungan seyogyanya

dilakukan secara terus menerus dan berkesinambungan, karena pengelolaan

lingkungan hidup bukan semata-mata tanggung jawab pemerintah, tetapi juga

tanggung jawab semua pihak. Oleh karena itu untuk mengatasi mekanisme filtrasi,

maka perlu dilakukan percobaan filtrasi dalam skala laboraturium.

1.2. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui mekanisme filtrasi

pada air limbah.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Air

Air merupakan unsur utama bagi kehidupan mahluk hidup di planet ini.

manusia mampu bertahan hidup tanpa makan dalam beberapa minggu, namun tanpa

air akan mati dalam beberapa hari saja. Karena merupakan kebutuhan yang sangat

vital bagi kehidupan manusia, maka jika kebutuhan akan air tersebut belum tercukupi

dapat memberikan dampak yang besar terhadap kesehatan maupun sosial. Air yang

layak diminum, mempunyai standar persyaratan tertentu yakni persyaratan fisis,

kimiawi dan bakteriologis, dan syarat tersebut merupakan satu kesatuan. Jadi jika ada

satu saja parameter yang tidak memenuhi syarat maka air tesebut tidak layak untuk

diminum. Standar kualitas air di Indonesia dinyatakan sebagai baku mutu air yang

tertuang dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI No.416/MENKES/PER/IX/1990

tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air (Rahmawati, 2009).

2.2. Pengertian Filtrasi

Filtrasi merupakan proses penjernihan atau penyaringan air limbah melalui

media (pada penelitian ini digunakan batu apung), dimana selama air melalui media

akan terjadi perbaikan kualitas. Hal ini disebabkan adanya pemisahan partikel-

partikel tersuspensi dan koloid, reduksi bakteri dan organisme lainnya dan pertukaran

konstituen kimia yang ada dalam air limbah. Filtrasi adalah salah satu bentuk untuk

menghasilkan effluent limbah dengan efisiensi tinggi (Edahwati, 2012).

2.3. Air Limbah

Air limbah adalah air yang telah digunakan manusia dalam berbagai

aktivitasnya. Air limbah tersebut dapat berasal dari aktivitas rumah tangga,

perkantoran, pertokoan, fasilitas umum, industri maupun dari tempat-tempat lain.

Atau, air limbah adalah air bekas yang tidak terpakai yang dihasilkan dari berbagai

aktivitas manusia dalam memanfaatkan air bersih. Air limbah yang tidak diolah

terlebih dahulu dan dibuang secara terus menerus akan memberikan dampak negatif

terhadap kesehatan lingkungan, baik pada di daerah penghasil limbah maupun

diluarnya. Contoh yang sering terjadi adalah tercemarnya daerah pantai karena

bermuaranya sungai-sungai yang tercemar pada daerah tersebut (Supriyatno, 2012).

2.4. Media Filtrasi

Filtrasi Bagian filter yang berperan penting dalam melakukan penyaringan

adalah media filter. Media Filter dapat tersusun dari pasir silika alami, anthrasit, atau

pasir garnet. Media ini umumnya memiliki variasi dalam ukuran, bentuk dan

komposisi kimia. Pemilihan media filter yang akan digunakan dilakukan dengan

analisa ayakan (sieve analysis). Hasil ayakan suatu media filter digambarkan dalam

kurva akumulasi distribusi (Gambar 7.5) untuk mencari ukuran efektif (effective size)

dan keseragaman media yang diinginkan dimana dinyatakan sebagai uniformity

coefficient (Yulinda, 2012).

2.5. Tipe Filter

Berdasarkan sistem kontrol kecepatannya, filter pasir cepat dapat

dikelompokkan menjadi Constant rate, debit hasil proses filtrasi konstan sampai pada

level tertentu. Hal ini dilakukan dengan memberikan kebebasan kenaikan level muka

air di atas media filter dan Declining rate atau constant head merupakan debit hasil

proses filtrasi menurun seiring dengan waktu filtrasi, atau level muka air di atas

media filter dirancang pada nilai yang tetap. Berdasarkan arah alirannya, filter pasir

cepat dikelompokkan menjadi Filter aliran down flow (kebawah). Filter aliran upflow

(keatas). Dan Filter aliran horizontal, dan Berdasarkan sistem pengalirannya, filter

pasir dikelompokkan menjadi Filter dengan aliran secara grafitasi (gravity filter).

Filter dengan aliran bertekanan (Huzaiman, 212).

BAB IIIPELAKSANAAN PRAKTIKUM

3.1. Waktu Dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, 6 Desember 2015 di Parkiran

Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.

3.2. Alat dan Bahan Praktikum

3.2.1. Alat-alat Praktikum

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah Ember, Satu Set

Alat Filtrasi, Gelas Piala, Stopwatch dan Gelas Ukur.

3.2.2. Bahan-bahan Praktikum

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain satu

galon air limbah.

3.3. Prosedur Kerja

Langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai

berikut:

1. Disiapkan peralatan dan bahan praktikum.

2. Diisi tabung filtrasi dengan air limbah kemudian dimasukkan lagi tanah ke

dalamnya.

3. Dibuka keran pertama dan kedua.

4. Diperiksa secara visual tingkat kekeruhan air pada tangki pertama dan kedua.

5. Ditutup semua keran dan siapkan stopwatch.

6. Dicatat data setiap lima menit, berapa volume filtrat yang ditampung dengan gelas

piala

BAB IVHASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1. Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil Pengamatan 210 Menit

No Waktu (menit)

Volume (dm3)

Yt(A/V)

X(V/A) X2 X – Y

1 6 x 5 = 30 159,6 0,158 190 36100 189,8422 6 x 5 = 30 159,6 0,316 190 36100 189,6843 6 x 5 = 30 206,4 0,366 245,714 60375,370 245,3484 6 x 5 = 30 206,4 0,488 245,714 60375,370 245,2265 6 x 5 = 30 398,4 0,316 474,286 224947,210 473,976 6 x 5 = 30 398,4 0,380 474,286 224947,210 473,9067 6 x 5 = 30 478,2 0,369 569,286 324086,550 568,917

Tabel 2. Hasil Pengamatan Bau danWarnaNo. Bau Warna1. Amis Sangat keruh2. Amis Keruh3. Amis keruh4. Amis keruh5. Amis Agak jernih6. Amis Agak jernih

4.2. Hasil Perhitungan

Diketahui :

t = 60 cm = 0,6 m

A = 2.п.r.t

A = 2 x 3,14 x 0,22 x 0,6 = 0,84 m2

Penentuan Nilai Y

- Y1 = t1 (Av1 )

= 30 ( 0,84159,6

)

= 0,158 menit/dm

- Y2 = t2(Av2 )

= 60 ( 0,84159,6

)

= 0,316 menit/dm

- Y3 = t3 (Av3 )

= 90 ( 0,84206,4

)

= 0,366 menit/dm

- Y4 = t4(Av4 )

= 120 ( 0,84206,4

)

= 0,488 menit/dm

- Y5 = t5(Av5 )

= 150 ( 0,84398,4

)

= 0,316 menit/dm

- Y6 = t6(Av6 )

= 180 ( 0,84398,4

)

= 0,380 menit/dm

- Y7 = t7(Av7 )

= 210 ( 0,843478,2

)

= 0,369 menit/dm

- ∑ y = Y1 + Y2 + Y3 + Y4 + Y5 + Y6 + Y7

= 0,158 + 0,316 + 0,366 + 0,488 + 0,316 + 0,380 + 0,369

= 2,393 menit/dm

- Y = Σ yn

= 2,3937

= 0,342 menit/dm

Penentuan Nilai X

- X1 = V1

A

= 159,60,84

= 190 dm

- X2 = V2

A

= 159,60,84

= 190 dm

- X3 = V3

A

= 206,40,84

= 245,714 dm

- X4 = V4

A

= 206,40,84

= 245,714 dm

- X5 = V5

A

= 398,40,84

= 474,286 dm

- X6 = V6

A

= 398,40,84

= 474,286 dm

- X7 = V7

A

= 478,20,84

= 569,286 dm

- ∑ xi = X1 + X2 + X3 + X4 + X5 + X6 + X7

= 190 + 190 + 245,714 +245,714 + 474,286 + 474,286 +569,286

= 2398,286 dm

- x = ∑ xn

= 2398,2867

= 342,612 dm

∑ x2 = X12 + X2

2+ X32+ X4

2+ X52 + X6

2

= (190)2+(190)2+(245,714)2+(245,714)2+(474,286)2+(474,286)2+

(569,286)2

= 36100+36100+60375,370+60375,370+224947,210+224947,2+

3240+86,550

= 966931,71 dm2

- x2 = ∑ x2

n

= 966931,717

= 138133,10 dm2

- ∑ (xi – yi) = (X1 – Y1)+(X2 – Y2)+(X3 – Y3)+(X4 – Y4)+(X5 – Y5)+(X6 –Y6)

= (190– 0,158) + (190– 0,316) + (20,4245,71476 – 0,366) +

(245,714– 0,488) + (474,286– 0,316) + (474,286–0,380)+

(569,286– 0,369)

= 189,842 + 189,684 + 245,348 + 245,226+ 473,97 + 473,906 +

568,917

= 2386,893 dm

Korealasi Y

b = Ʃ ( xi – yi ) Ʃ (x ) . Ʃ (y )

n

Ʃ x2 - ∑ x2

n

= 2386,893 . 5739,1

7

966931,71- 966931,717

=2386,893 . 819,871966931,71-138133

= 1956944 828798,6

= 2,361

Jika b, = 2,361

maka a = y – bx

= 2,393dm – 2,361(2389.286) dm

= 2,393dm – 5641,104 dm

= 5638,711 dm

= 563,8711 m

= 0,5638711 km

Sehingga, efisiensi kerja mesin = 0,5638711 km x 100% = 56,38711%

BAB VPEMBAHASAN

Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair maupun gas)

yang membawanya mengggunakan suatu medium, medium berpori atau bahan

berpori lain untuk menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi

dan koloid. Pemisahan zat padat dari campuran padat cair dilakukan dengan bantuan

medium berpori yang disebut medium penyaring. Suspensi padat cair dipaksa

melewati medium penyaring. Zat padat akan tertahan medium penyaring sedangkan

cairan dapat melewatinya, yang biasa disebut filtrat. Dalam beberapa penyaringan,

padatan-saring yang terbentuk merupakan medium penyaring yang baik.

Praktikum ini dilakukan percobaan filtrasi terhadap air limbah yang diperoleh

langsung dari sungai. Air yang digunakan adalah air yang sangat keruh dan memiliki

tingkat kesadahan yang tinggi. Kita ketahui air limbah adalah air dari suatu daerah

pemukiman yang telah dipergunakan untuk berbagai keperluan, harus dikumpulkan

dan dibuang untuk menjaga lingkungan hidup yang sehat dan baik. Limbah memiliki

ciri-ciri yang dapat dikelompokan menjadi 3 bagian, yaitu : sifat fisika yang meliputi

kandungan bahan padat dimana air yang dapat dibedakan atas empat kelompok

berdasarkan besar partikelnya dan sifat-sifat lainnya, warna adalah cirri kualitatif

yang dapat dipakai untuk mengkaji kondisi umum air limbah yang biasanya berupa

air buangan industri serta bangkai benda organis yang menentukan warna air limbah

itu sendiri, bau yang berasal dari pembusukan air limbah yang disebabkan karena

adanya zat organik terurai secara tidak sempurna dan suhu air limbah yang biasanya

lebih tinggi daripada suhu air bersih karena adanya tambahan air hangat dari

perkotaan. Selain ciri fisika air limbah juga memiliki ciri kimia, air limbah

mengandung berbagai macam zat kimia seperti amonia bebas, nitrogen,

organik,nitrit,nitrat fosfor organik dan fosfor anorganik. Air limbah juga memiliki ciri

biologis yang berupa adanya bakteri di dalam air.

Percobaan ini menggunakan air limbah yang sangat kotor dengan warna sangat

keruh, dan bau amis yang sangat menyengat,percobaan dilaksanakan selama 210

menit. Pertama disusun alat filtrasi sedemikian rupa dan medium filtrasi yang disusun

di dalam alat filtrasi dengan tingkatan dan ketebalan tertentu. Medium filtrasi adalah

suatu benda yang dapat menghalang partikel kasar maupun halus dalam air limbah.

Karena ini adalah mekanisme filtrasi sederhana maka filter yang digunakan pula filter

sederhana dengan urutan penempaatan masing-masing filter dalam alat disusun dari

atas hingga bagian bawah dimulai dari pasir,kerikil,ijuk dan kemudian arang. Filter

disusun sedemikian rupa sesuai urutan fungsi atau peranan masing-masing filter

dalam kemampuannya untuk menyaring partikel. Pasir diletakkan pada permukaan

paling atas karena pasir berfungsi untuk menyaring partikel-partikel dalam ukuran

yang cukup besar sehingga partikel-partikel besar langsung diendapkan dipermukaan

pasir. Tingkatan kedua diisi dengan kerikil dimanaa krikil memiliki luas permukaaan

lebih kecil dari pasir atau memiliki ukuran yang lebih besar dari pasir yang memiliki

kemampuan untuk menjernihkan air. Tingkatan ketiga diisi dengan ijuk yang

berfungsi sebagai penyaring partikel-partikel lebih halus yang tidak mampu ditahan

oleh pasir pada bagian atas, pada bagian dasar diisi dengan arang yang berfungsi

sebagai penghilang bau amis pada air limbah.

Percobaan selama 210 menit, perolehan volume selama 210 menit pada setiap

30 menit tidaklah selalu sama tetapi terjadi perbedaan perolehan volume setiap 60

menit pengambilan volume hasil filtraasi, volume yang diperoleh dari awal hingga

akhir mengalami peningkatan ini dikarenakan pengaturan keran saat dibuka dan debit

aliran air saat dimasukkan kedalam alat akan mempengaruhi debit air yang keluar

melalui keran,pada saat dituangkan pertama air memiliki debit yang kecil karena

dituangkan semua secara perlahan, hasil yang diperoleh pada 30 menit pertama

volume filtrasi sebesar 159,6 dm3,dengan volume ini dapat dihitung nilai y sebesar

0,158 dan x bernilai 190, pada menit ke 60 diperoleh volume filtrtari yang sama

sehingga diperoleh nilai y sebesar 0,361 dan x sebesar 190, pada menit ke 90

diperoleh volume filtrasi sebesar 206,4 dm3 sehingga didapat nilai y sebesar 0,366

dan x sebesar 245,714, pada menit ke 120 diperoleh volume yang sama sehingga nilai

y yang didapat sebesar 0,488 dengan nilai x yang sama, pada menit ke 150 dan menit

ke 180 diperoleh volume yang sama yakni sebesar 398,4 dm3 sehingga diperoleh nilai

y secara berturut-turut yakni sebesar 0,316 dan 0,380 dengan nilai x sebesar 474,286,

pada menit ke 210 diperoleh tampungan air sebanyak 478,2 dm3 dengan nilai y

sebesar 0,369 dan x sebesar 569,286. Dengan y adalah akumulasi hubungan waktu

filtrasi dikalikan dengan luas penampang alat filtrasi berbanding volume yang

dihasilkan setiap 30 menit,dan x adalah perbandingan antara volume yang diperoleh

setiap 30 menit dengan luas penampang alat filtrasi sehingga didapat nilai efisiensi

alat filtrasi yang digunakan dalam percobaan sebesar 56,3871 %.

Percobaaan dilakukan juga pengujian air secaara kualitatif sifat fisik air secara

langsung setiap 30 menit. Air yang dituangkaan pada alat filtrasi berwarna coklat

pekat yang berarti sangat keruh, dengan kadaar sampah dan partikel lainnya yang

sangat banyak dan air yang berbau amis yang sangat menyengat. Pada saaat 60 menit

pertama air sudah menunjukkan peruban warna tidak terlalu keruh tetapi air masih

berbau amis, dan 60 menit kedua air yang dihaasilkan masih keruh tetapi bau amis

sudah mulai berkurang, paada 90 menit terakhir diperoleh air yang cukup bening

tetapi masih berbau amis. Pada percobaan kualitatif ini terlihat medium filtrasi yang

bekerja dengan baik, dimana setiap air yang dikelarkan dari keran dan dimasukkan

kembali kedalam alat filtrasi ternyata akaan terus mengalami penyaringan sehingga

akan semaakin jernih dari ini dapat disimpulkan semakin kecil volume air yang

difiltrasi dengan waktu yang lebih lama akan menghasilkan air yang lebih bening dan

tidak berbau sehingga dapat digunakan untuk keperluan sehari hari.

Filtrasi ini dapat diterapkaan di daerah-daerah yang kesulitan untuk

mendapatkan air bersih tetapi memilikin sumber air kotor aatau memilikin kandungan

mineral tertentu seperti air sungai, air sumur tinggi mineral sehingga dapaat

dimanfaatkan untuk keperluan sehari-hari tanpa haarus khawatir waktu efisien

penggunaan alat karena alat yang digunakan adalah alat tradisional sehingga

masyarakat dapat membuat mandiri alat ini dari peralaatan sehari-hari begitu pula

dengan mediun filtrasi yang mudah didapatkan di lingkungan sekitar. Sehingga

masyarakat sudah tidah khawatir untuk mengkonsumsi air yang sebelumnya tidak

bolek dikonsumsi menjadi boleh untuk dikonsumsi.

Perkembangan ilmu teknologi diharapkan masyarakat luas mampu

memodifikasi alat filtrasi yang lebih baik dengan tingkt efisien yang tinggi. Faktor

yang perlu diperhatikan untuk menjaga efisiensi filtrasi adalah Menghilangkan

partikulat dan koloidal yang tidak mengendap setelah flokulasi biologis atau kimia,

Menaikkan kehilangan suspensi solid, kekeruhan, phospor, bakteri dan lain-lain. Dan

mengurangi biaya desinfektan.

BAB VIPENUTUP

6.1 Kesimpulan

Dari hasil pengamatan, perhitungan dan pembahasan dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut:

1. Filtrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan

melewatkannya pada medium penyaring.

2. Medium filtrasi adalah bahan penyaring partikel pada fluida

3. Mekanisme kerja alat filtrasi di mulaai dari penyaringan partikel, penjernihan air

dan penghilang bau pada air.

4. Proses keberhasilan dari filtrasi tergantung dari media filtrasi yang digunakan

5. Semakin lama waktu yang digunakan untuk melakukan filtrasi akan semakin

baik hasil filtrasi yang didapatkan.

6.2 Saran

Praktikan harus lebih serius dalam mendengarkan penjelasan dari Asisten

Praktikum sehingga praktikan dapat mengerti tentang prinsip kerja dari alat filtrasi air

limbah tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Diana, Sarah. 2010. Pengecilan Ukuran Partikel/Kominusi dan Alat-alatnya.

Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta

Hanani, 2011. Identifikasi Kandungan Ubi Jalam dalam 100 gram. Institut

Pertanian Bogor. Bogor

Hermayanti, Mustika. 2013. Satuan Operasi dan Proses Pengecilan

Ukuran.

Universitas Brawijaya. Malang

Mustafa, Saiin. 2015. Pengecilan Ukuran Metode Ball Mill dan Pemurnian

Kimia Terhadap Kemurnian Tepung Porang (Amorphophallus Muelleri Blume).

Jurnal Pangan dan AgroindustriI. 3(2): 560-570

Yuniarti, Enita. 2013. Perencanaan Produksi pada Proses Produksi Gula. PG.

Madukismo. Yogyakarta.

Yusmanizar. 2013. Karakteristik Fisik Bubuk Kopi Arabika Hasil

Penggilingan Mekanis dengan Penambahan Jagung dan Beras Ketan. Jurnal

Teknologi dan Industri Pertanian Indonesia. 5(1): 12-19

Andoko, Agus. 2001. Bertanam millet untuk pakan burung. PT. Penebar Swadaya. Jakarta. 61 halaman.

Bahtiar, 2010. Fisika Dasar I. Kurnia Kalam Semesta. Mataram.

Giancoly, 2001. Fisika edisi kedua jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Satrijo, 2005. Buku Pedoman Praktikum Satuan Operasi. Fakultas Pertanian Universitas Mataram. Mataram.

Martini, Dwi. 2009. Penentuan Modulus Young Kawat Besi dengan Percobaan Regangan, Jurnal Berkala Fisika Indonesia. 2(1) : 17-23

Irawati, 2003. Elastisitas Bahan Hasil Pertanian. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta

Syukri, 2004. Fisika Dasar 2. UGM .Yogyakarta

Ediyanto, Sudarsono. 2011. Fisika Gembira. Generasi Cerdas. Jakarta.

Friska, Regina. 2007. Fisika Universitas. Erlangga. Jakarta.

Kemal, M. 2008. Bahan Ajar Fisika. Grafindo. Jakarta.

Setianingrum, Dela. 2010. Modul Praktikum Fisika Dasar I. Unsri Indralaya. Jakarta

Soeharto, Putra. 2009. Fisika Dasar. Penerbit Andi. Yogyakarta.

Faruk, Umar. 2012. Analisa Pengaruh Aliran Turbulen Terhadap Karakteristik Lapisan Batas pada Pelat Datar Panas. Jurnal Sainas dan Seni. 1(1) : 57-61

Priyanto, Singgih. 2012. Analisa Aliran Fluida pada Pipa Acrylic Diameter 12,7 mm (0,5 Inci) dan 38,1 mm (1,5 Inci). Universitas Gunadarma. Jakarta.

Ridwan. 2010. Mekanika Fluida. Universitas Gadjah Mada.Yogyakarta.

Setiawan, Irwan. 2010. Analisa Aliran Fluida pada Pipa Spiral Dengan Variasi Diameter Menggunakan Metode Computation Fluid Dinamics (CFD). Jurnal Teknik Mesin. 2(3) : 1-8

Wibhisana, Himawan. 2013. Pengaruh Variasi Bilangan Reynold Terhadap Distribusi Tegangan pada Riser Akibat Arus Laut . Universitas Brawijaya. Malang.

Astawa, Ketut. 2011. Analisisi Performansi Destilasi Air Laut Tenaga Surya Menggunakan Penyerap Radiasi Surya Tipe Bergelombang Berbahan Dasar Beton. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. 5(1):7-13.

Melda, Sari. 2012. Kaji Eksperimental Untuk Meningkatkan Performansi Destilasi Surya Basin Tiga Tingkat Menggunakan Beberapa Bahan Penyimpan Panas. Jurnal Teknik Mesin. 2(1):7-12

Mulyanief. 2004. Kaji Eksperimental Untuk Meningkatkan Performansi Destilasi Surya Basin Tiga Tingkat Menggunakan Beberapa Bahan Penyimpan Panas. Jurnal Teknik Mesin. 2(1):7-12

Supriyatno, Budi. 2012. Pengelolaan Air Limbah Yang Berwawasan Lingkungan Suatu Strategi dan Langkah Penanganannya. Universitas Brawijaya. Malang

Walangare, 2013. Rancang Bangun Alat Konversi Air Laut Menjadi Air Minum Dengan Proses Destilasi Sederhana Menggunakan Pemanas Elektrik. Jurnal Teknik Elektro dan Komputer.

Wira. 2013. Kenaikkan Titik Didih. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta

Edahwati, Luluk. Kombinasi Proses Aerasi, Adsorpsi, dan Filtrasi pada Pengolahan Air limbah Industri Perikanan. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan. 1(2) : 79-82

Huzaiman. 2003. Unit Operasi Filtrasi. Jurnal Penelitian. 5(3):17-22

Rahmawati, Anis. 2009. Efisiensi Filter Pasir-Zeolit Dan Filter Pasir-Arang Tempurung Kelapa Dalam Rangkaian Unit Pengolahan Air Untuk Mengurangi Kandungan Mangan Dari Dalam Air. Jurnal Hasil Penelitian. 4(3) : 12-16

Supriyatno, Budi. 2012. Pengelolaan Air Limbah Yang Berwawasan Lingkungan Suatu Strategi dan Langkah Penanganannya. Universitas Brawijaya. Malang

Yulinda, 2012. Filtrasi pada Air Limbah Industri Tekstil. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta