1. Udara dimasukkan dalam suatu proses mempunyai suhu bola kering 30oC dan RH

40%. Proses terdiri pendinginan, dehumidifikasi, dan pemanasan kembali. Udara

masuk pendinginan pada Tdb 35oC dan RH 60% dengan laju alir 1 m3/s pada 1

atm. Tentukan laju panas yang dikeluarkan dalam pendinginan dan laju alir panas

yang ditambahkan pada pemanasan kembali!

Penyelesaian :

Pemanasan

Tdb1 = 30oC Tdb2 = 35oC

RH1 = 40% RH1 = 60%

Laju alir = 1 m3/s pada 1 atm

Entalphy awal pemanasan (h1) = 58 kJ/kg

Entalphy akhir pemanasan (h2) = 72 kJ/kg

Entalphy awal pendinginan (h3) = 91 kJ/kg

Entalphy akhir pendinginan (h4) = 71 kJ/kg

Volume spesifik V2 = 0,87 m3/kg dry air

Volume spesifik V3 = 0,89 m3/kg dry air

Laju panas (pendinginan) = h awal−h ak h irvolume spesifik

x Laju alir

= h 3−h 4

V 3 x Laju alir

= (91−71 ) kj /kg

0,87m3 /kg x 1 m3/s

= 22,98 kj/s

Pendinginan4 3

HumidifikasiDehumidifikasi

21Pemanasan

35 oC40 %

30 oC40 %

30 oC60 %

35 oC60 %

Laju pemanasan = h awal−h ak h irvolume spesifik

x Laju alir

= h 1−h 2

V 4 x Laju alir

= (58−72 ) kj /kg

0,89 x 1 m3/s

= - 15,73 kj/s

2. Aliran udara Tdb1 = 20oC dan RH1 = 50% dengan laju aliran 0.8 m3/s dicampur

secara adiabatic udara dengan laju aliran 1 m3/s pada Tdb2 = 10oC, dan RH2 = 25%

. Hitung laju aliran udara campuran!

Penyelesaian :

Tdb1 = 20oC

RH1 = 50%

Entalphy 1 (h1) = 38 kJ/kg

Laju aliran udara1 (m1) = 1 m3/s

Tdb2 = 20oC

RH2 = 25%

Entalphy 2 (h2) = 15 kJ/kg

Laju aliran udara2 (m2) = 0,8 m3/s

Volume spesifik 1 (v1) = 0,84 m3/kg dry air

Volume spesifik 2 (v2) = 0,805 m3/kg dry air

Laju alir massa1 =

laju. aliranv2 =

1 m3 /s0 ,84 m3/ kgdryair = 1,1905 kg.dry air/s

Laju alir massa2 =

laju. aliranv1 =

0,8 m3 /s0 ,805 m3 /kgdryair = 0,9938 kg.dry air/s

Laju alir massa total =

1,1905+0 ,99382 = 1,09 kg dry air /s

Volume spesifik campuran =

v1+v2

2 =

0 ,84+0 , 8052 = 0,8225 m3/kg dry air

Laju aliran campuran = V spesifik campuran x Laju alir massa total

= 0,8225 m3/kg.dry air x 1,09 kg dry air / s

= 0,8965 m3/s

3. Air is to be cooled and dehumidified by countercurrent contact with water in a

packed tower. The tower is to be designed for the following conditions :

Dry-bulb temperature of inlet air, 300 C

Wet-bulb temperature of inlet air, 250 C

Flow rate of inlet air, 900 kg/h of dry air

Inlet water temperature, 100 C

Outlet water temperature, 160 C

a). For the entering air, find the humidity, percent relative humidity, dew point,

and enthalpy.

b). What is the final humidity and temperature of outlet air for the final relative

humidity is 50%

Penyelesaian :

a) Tdb1 = 30oC

Twb1 =25oC

Humidity = 18 gram/ moisture kg dry air = 0,018 kg/kg dry air

Relative humidity = 67%

Dew point = 23oC

Enthalpi = 77 kJ/ kg dry air

b) Suhu air masuk 10oC

Cp(10oC) = 1,0019 cal/goC = 4,195 KJ/kg K (Appendix A.2-5,Geankoplis)

Suhu air keluar 16oC

Cp(16oC)= 1,00046 cal/goC = 4,189 KJ/kg K (dari interpolasi Appendix

A.2-5, Geankoplis)

H1 = Cp1 (T-Tref)

= 1,0019 cal/goC (10-0)oC

= 10,019 cal/g

H2 = Cp2 (T-Tref)

= 1,00046 cal/goC (16-0)oC

= 16,0074 cal/g

ΔH = H2-H1 = 16,0074 cal/g - 10,019 cal/g = 5,9884 cal/g = 25,07 kj/kg

H akhir = H awal - ΔH

= 77 kj/kg - 25,07 kj/kg

= 51,93 kj/kg

% Humidity = 50%

Final humidity = 10,5 kg/kg dry air

T udara keluar = 26oC

4. Udara lembab pada 50 °C suhu bola kering dan kelembaban relatif 32%

memasuki koil pendingin dari sistem dehumidifikasi kiln pompa panas dan

didinginkan sampai suhu 18 °C. Jika laju pengeringan 6 m3 kayu oak merah

adalah 4 kg / jam, tentukan daya (kW) pendinginan yang dibutuhkan.

Diketahui: Tdb1 = 50 oC

RH = 32 %

Tdb2 = 18 oC

Laju pengeringan = 4 kg/jam

Ditanya: Daya pendinginan yang dibutuhkan ?

Jawab:

Untuk mencari humidity dan entalphi nya, dapat diperoleh dari diagram

Psychrometric chart: properties of air and water-vapor mixtures from 20

to 120°C. (Carrier Corp.)

Dari diagram di atas diperoleh:

HR1 = 0,025 kg / kg dry airHR2 = 0,013 kg / kg dry airΔHR = HR1- HR2

= 0,025 kg / kg dry air – 0,013 kg / kg dry air= 0,012 kg / kg dry air

Ws = (laju pengeringan)

ΔHR

= 4 kg / jam0,012 kg / kg dry air

= 333,33 kg dry air / jam

H1= 117 kJ/kg dry air

H2= 51 kJ/kg dry air

HR1= 0,025 kg/kg d.a

HR2= 0,013 kg/kg d.a

ΔH = H1-H2

= 117 kJ / kg dry air – 51 kJ / kg dry air= 66 kJ / kg dry air

Daya = ΔH x Ws = 66 kJ / kg dry air x 33 kJ / kg dry air = 21999,78 kJ / jam = 21999,78 kJ/jam . 1000 J/kJ . jam/ 3600 s = 6111,05 W = 6,11105 kW

5. Udara mempunyai Tdb 45oC dan Twb 25oC dikeringkan melaui pendinginan

pada suhu 17oC untuk mengkondensasikan uap air dan kemudian dipanaskan

pada 24oC. Hitunglah :

a. Humidity awal dan relatif humudity

b. Humidity akhir dan relatif humidity

Penyelesaian:

Dari psychomety chart didapatkan :

a. Pada nilai Tdb = 45oC dan Twb = 25oC didapatkan

Humidity awal = 11,8 gram moist/ kg dry air

= 0,0118 kg moist/kg dry air

% Humidity = 20%

b. T=17oC, H = 0,012 kg/kg d.a

T=24oC, H= 0,019 kg/kg d.a

Sehingga:

Humidy akhir = 0,012

% Humidity (RH) = 63%

H1

H2

H3

3530

H4

H1

H2

3010

30

25

18

hum

idity

26

H = 77 kj/kg

10,5

23

52

18 50

32 %

12

4517

25

11,8

63%