Pemahaman Transport Fenomena dalam Teknik Kimia

Ter Ya, baik. Kita mulai ya. Di pengantar ini nanti diberikan gambaran pentingnya mempelajari transport fenomena itu untuk apa. Mudah-mudahan yang belum pernah memperoleh kuliah ini sebelumnya bisa mendapatkan gambaran mengapa kita di... Teknologi proses perlu mempelajari ilmu ini. Oke, baik ya. Mari kita lihat dulu apa itu disiplin teknik kimia. Pada dasarnya teknik kimia itu Itu ilmu yang mempelajari proses perubahan bahan baku, proses perubahan bahan baku, raw material menjadi produk. Jadi raw material ini diubah menjadi produk melalui serangkaian proses. Nah secara ekonomi produk itu lebih mahal dari bahan baku. Jadi ada penambahan nilai, nilai ekonomi. Proses di sini, proses itu macam-macam. Secara garis besar bisa dibagi tiga. Ada proses kimia, proses fisika, proses hayati. Kalau proses kimia itu nanti antara produk dengan bahan baku. Struktur kimianya berbeda. Misalkan siapa? CH4 berubah jadi CO2. Itu kimia prosesnya. Nah proses itu enggak sebatas kimia di sini. Proses itu bisa juga proses fisika. Misalkan apa? Air cair dipanaskan menguap, nah itu fisika. Mau uap, mau cair, dia tetap H2O rumusnya. Paling mudahnya berubah rumus molekul, itu artinya pasti ada. peristiwa kimia. Nah kalau hayati, hayati itu atau bio, sama dengan kimia, tapi dibantu oleh enzim. Enzim ini dihasilkan oleh mikroorganisme, makanya kalau kita menyinggung proses bio, nggak bisa lepas dari mikrobiologi, mikroorganisme, demikian. Itu bedanya. Nah sekarang di mana ini diwujudkan, proses perubahan bahan baku menjadi produk ini? Fasilitasnya namanya pabrik. atau chemical plants belum tentu juga melaksanakan reaksi kimia yang namanya pabrik chemical itu belum tentu karena chemical yang dimaksud chemical produknya itu kategori chemical demikian kalau yang di zoom silahkan on mic ya contoh yang tidak melaksanakan reaksi kimia gimana Proses pembuatan gula coklat dari tebu, itu semua rangkaian prosesnya fisikal. Dipotong-potong tebu atau dipotong daunnya, kemudian digiling, nanti dapat nira, niranya disaring, dibersihkan, padatannya hilang, kemudian dipanaskan di vakum, airnya berkurang, dia hanya mengkristal. Jadi gula coklat. Menjadi gula putih pun cuma nanti ditambah air lagi, nanti diserap menggunakan adsorben, warna coklatnya hilang, jadi nira bening, dikristalkan, dapat gula putih. Tidak ada reaksi mia, demikian. Tapi tetap disebutnya chemical plant. Nah ada kalanya satu pabrik itu melaksanakan tiga-tiganya. Di bagian depan proses fisika, di bagian reaktor yang ada reaksi, nanti untuk pengolahan limbahnya melibatkan enzim, dan lain sebagainya. Tapi pada dasarnya, setiap... serangkaian proses di dalam pabrik itu itu sebenarnya kumpulan-kumpulan proses-proses kecil yang disebut sebagai unit operasi. Nah unit operasi ini banyak. Misalkan tadi untuk memindahkan cairan dari tangki satu ke tangki yang lain, itu dipompa, fluidanya dialirkan. Kita di sini mengenal fluid flow di bagian bawah di sini. di bagian sini. Kemudian jelas di dalam reaktor itu ada reaksi. Itu unit operasi sendiri namanya. Jadi proses kecil. Seperti bayangkan saya rangkaian baterai demikian. Satu baterai itu satu proses kecil. Itu namanya unit operasi yang menjadi ciri khas disiplin tenikimia. Termasuk tadi ada penguapan, ada penyulingan, adsopsi, ekstraksi, ada pemotongan tadi, pengecilan ukuran, kemudian ada pengkristalan itu Satu unit operasi. Jadi pada asalnya rangkaian proses perubahan bahan baku menjadi produk ini melibatkan kumpulan proses-proses kecil yang namanya unit operasi. Dan nanti satu unit operasi ini pasti akan terkait dengan satu alat. Misalkan apa? Kalau fluid blow itu pasti terkait dengan pompa. Alatnya namanya pompa, operasinya aliran fluida. Apa itu fluida? Fluida itu material yang bisa mengalir, itu fluida. Kalau padatan bukan fluida. Tetapi padatan bisa dibuat berkelakuan fluida. Caranya bagaimana? Dikecil-kecilin ukurannya, kemudian dihembus dengan udara, jadi gerak-gerak dia. Itu namanya padatan yang terfluidakan. Jadi dibuat seolah-olah seperti fluida. Demikian juga reaksi, ini alatnya reaktor. Kalau distilasi, absorpsi, ini semua proses-proses fisika pemisahan. Itu alatnya namanya berupa kolom bisa, berupa tangki, dan sebagainya. Nah, setiap peralatan ini, nanti salah satu pekerjaan adalah desain. Desain itu apa? Desain itu artinya alatnya belum ada, mau diwujudkan. Nah, salah satu yang penting dalam mewujudkan alat, dalam mendesain, adalah pertanyaannya, apa ukurannya? Jadi, ini ada aliran, mau dipompa. Pertanyaannya, pompanya seberapa besar? Apa cukup yang di rumah-rumah yang listriknya 180 watts? Atau harus 1000 watt atau 1 kilowatt? Nanti apa? Ukurannya beda. Itu kalau pompa, ciri ukurannya itu powernya. Kalau misalkan alatnya berupa tangki, yang penting dalam ukurannya apa? Berapa diameter, berapa tingginya? Kemudian, Tangki ini bisa macam-macam, bisa dipakai menyimpan, cukup diameter dan tinggi. Kalau dipakai untuk mencampur, berarti di dalamnya harus ada pengaduk. Pengaduk itu terkait dengan motor yang menggerakkan. Nanti kembali lagi, motornya berapa HP, berapa PK, demikian. Itu salah satu nanti masalah atau yang disebut sebagai tugas di dalam proses adalah merancang, merancang itu artinya mewujudkan pabrik itu tadinya belum ada menjadi ada atau kalau bicara alat tadinya alatnya tidak ada menjadi ada tentu harus ada harus ada spesifikasi, harus ada keinginannya, ada kebutuhannya jadi untuk mengalirkan air misalkan berapa meter kubik per jam misalkan begitu, harus diketahui itu namanya basis desain. Harus diketahui. Misalkan untuk merancang sangki tadi, agar bisa ditentukan berapa diameter dan tingginya, nanti berapa volumenya yang diperlukan. Harus diketahui. Itu basis rancangan. Kemudian yang satu lagi, bagaimana kalau alatnya itu sudah ada, atau pabriknya itu sudah ada. Apa kegiatannya? Ini kegiatan namanya operation. Apakah itu mengoptimumkan kondisinya atau memonitoring atau mengendalikan. Artinya apa? Nanti pekerjaannya berkaitan dengan kinerja. proses kinerja pabrik atau kinerja peralatan. Misalkan tangki pencampur tadi sudah berhasil nanti dia bisa mencampur dengan homogen tidak. Jangan sampai nanti pas keluar berbeda dengan yang dingin. Demikian juga suhunya. Nah ini sebagai contoh ini ada ada dua alat di sini heat exchanger. Ini nama heat exchanger. Jadi kalau di pabrik itu kadang kita perlu, misalkan reaksinya perlu suhu 80 derajat. Bahan bakunya sedia suhu kamar 30, misalkan begitu. Nah ini harus dipanaskan. Cara memanaskannya bagaimana? Dimasukkan ke dalam suatu alat, demikian, dialirkan. Nanti... Di sebelahnya, dengan dibatasi oleh dinding, jadi ini namanya pipa kecil di sini, aliran yang ingin dipanaskan, yang kuning ini masuk di pipa kecil ini, pipanya terbuat dari metal. Nanti pipa ini yang kecil-kecil atau tube ini, nanti di luarnya dialiri dengan aliran yang panas. Otomatis aliran yang panas ini memanaskan tube, tube-nya memanaskan aliran yang ada di dalamnya. Ini namanya heat exchanger. Apa yang penting di sini kalau menisahkan berapa luas total permukaan tube ini? Karena dia akan menentukan bundel dari tube ini berapa diameternya. Kalau itu sudah diketahui, nanti diameter sel bagian luar ini bisa diketahui. Demikian juga berapa panjangnya. Kalau di dalam operation, masalahnya apa? Kalau alirannya ini tertentu, sudah flow-nya diset, demikian. Nanti pertanyaannya... Kalau ini masuk temperaturnya sekian, yang ini masuk sekian, nanti kira-kira yang di sini temperatur yang keluar yang kuning ini berapa. Itu bisa kita bilang. Demikian juga contoh, ini kolom penyulingan misalkan. Kalau pekerjaan desain itu, nanti berapa tinggi dan diameternya. Ini dipengaruhi oleh karakter umpan yang masuk di sini, kemudian juga tergantung flownya. Makin besar flownya nanti kolomin akan makin gemuk. Kalau di operation bagaimana? Nah misalkan penyulingan minyak bumi di sini. Nanti benar nggak yang di atas ini nanti lebih banyak traksi bensin misalkan. Itu dievaluasi. Kalau tidak, apa yang dilakukan? Apakah yang bagian replak ini diperbesar atau mungkin bagian pemanasannya dinaikkan dan lain sebagainya. Nah sekarang salah satu yang penting untuk bisa mendesain sama mengerjakan, mengevaluasi kinerja, ada namanya data neraca masa. Neraca masa itu berasal dari gini, kalau satu ton produk diinginkan, nanti yang masuk itu materialnya perlu berapa? Kemudian kalau dia memang perlu panas, nanti berapa kilojoule yang... Ya, ya. Nah itu bisa dihitung di sini, kalau katakanlah unit ini mewakili bisa satu alat, bisa satu pabrik. Ini sering disebut sebagai kotak hitam demikian. Nanti dibantu oleh persamaan-persamaan termodinamika, persamaan semenaman kinetika, atau ini berkaitan dengan laju, apakah laju reaksi. Kemudian ada namanya persamaan raca, balance. Kalau steady. Tidak ada penumpukan di sini, artinya yang keluar sama dengan yang masuk. Nanti pada rasanya semua fluorit yang di sini, berapa ada aliran yang keluar di sini, berapa yang masuk. Sebagian yang aliran diketahui nilai-nilainya, yang dimaksud nilai-nilai tadi ini apa? Ciri dari satu aliran itu, pertama laju alirnya, kemudian komposisinya, kemudian kondisinya, tempur, tekanan, berapa. Setiap laju alir, kalau kita bicara neraca, Harus diketahui semuanya. Cara mengetahuinya bagaimana? Sebagian diberikan informasinya, sebagian lagi dihitung. Sebagian informasi yang diberikan itu bagaimana? Bisa saja diukur di lapangan. Jadi beberapa diketahui, yang lain bisa dihitung pada dasarnya demikian. Ini namanya perhitungan mikroskopis. Kalau seperti ini. Misalkan tadi heat exchanger. Heat exchanger itu cuma dilihatkan 4 di sini. Misalkan tadi heat exchanger, di sini katakanlah masuk, satu keluar. Katakanlah karena heat exchanger itu... fluidanya tidak bercampur, katakanlah demikian. Karena tidak bercampur, katakanlah di sini nanti kita tulis seperti ini. Nah, begitu. Kemudian yang satu lagi bagaimana? Fluida yang satu lagi. Dia mengalir ke sana, sini, kemudian keluar. Nah, begitu. Nah, di sini cuma kita masuk dan keluarnya saja. Dari sini. sebagai contoh begini ini aliran 1 misalkan, ini 2 kemudian ini 3 ini 4, nah setiap aliran itu punya berapa flow rate-nya kilogram, misalkan saja kilogram per second, kemudian bagaimana komposisinya, kalau dia punya dua komponen, berarti berapa berat komponen 1, berapa peraksi komponen 2, x1 ya X2 dan seterusnya. Nah satu lagi, berapa temperatur, berapa tekanan, temperature dan pressure. Dengan persamaan-persamaan ini, raca masa, kemudian juga ada nanti dari ilmu termodinamika, dari kinetika, ini semua data-data. Nanti pada dasarnya kalau sebagian dari informasi yang tiga ini artinya fluorid. komposisi dan kondisi itu diketahui, yang lain bisa dicari. Tetapi sekarang ada pertanyaan penting, kalau di sini digambarkan cuma satu kotak begini saja. Sekarang kalau ada pertanyaan, apakah misalkan temperatur, apakah temperatur di sini dengan di sini sama? Kalau kita melakukan perhitungan makroskopis, makro itu artinya kita cuma melihat batas-batas di luar alat saja. Atau misalkan kita batas juga hanya dengan batas-batas sistem di luar alat. Pendekatan makroskopis tidak bisa menjawab. Misalkan... Katakanlah kalau di sini ada tangki, paling sederhananya tangki. Ini kita aduk, ini level cairannya. Nanti masuk di sini aliran, kemudian ada keluar di sini aliran. Kalau dalam keadaan steady, tidak ada penumpukan level ini constant, nanti flow rate yang di sini, F out, itu otomatis sama dengan flow rate yang in. Temperatur bagaimana? Temperatur O di sini. Sama dengan temperatur yang di sini. Itu namanya homogen. Tetapi bagaimana pertanyaannya kalau kita bicara temperatur ini, temperatur itu dari mana? Ini kita kasih jaket di sini. Kita kasih jaket, kemudian di sini kita aliri cairan pemanas misalkan. Nah ini akan cairannya memanaskan dinding tangki, dinding tangkinya memanaskan yang ada di dalam. Nah sekarang pertanyaannya, bagaimana temperatur di sini? Yang di sini dengan yang di sini. Beda enggak? Sama enggak? Kalau pendekatan makroskopis tidak bisa menjawab. Pendekatan makroskopis itu kita terapkan kalau sistem itu homogen. Nah, begitu. Tapi kalau sistem itu heterogen, antara satu tempat, satu posisi, ke posisi yang lain itu berbeda. Nah, di sini kita... tidak bicara makroskopik. Kita bicaranya mikro. Jadi ada namanya persamaan raca yang tadi di sini. Nanti kalau yang makro itu diterapkannya keseluruhan di sini. Kalau yang mikro itu nanti yang ini kita buat sendiri. Yang di sini kita buat sendiri. Tentu nanti nyambung. Misalkan yang di sini yang dari sini masuk ke sini. Bisa kita samakan. Di batas-batasnya bisa kita samakan. Nah, ini yang dijawab oleh transport phenomena. Jadi kalau transport phenomena itu apa? Kalau kita berhadapan dengan sistem yang hidrogen. Hidrogen itu artinya apa? Dari posisi yang satu ke posisi yang lain itu nilainya berbeda. Apa yang berbeda? Itu apa? Kita bicara di sini satu kecepatan. Meter per second. Pada dasarnya Frida itu bergerak, kalau bergerak itu dia punya kecepatan. Diaduk misalkan, seperti yang di situ diaduk. Bagaimana kecepatan pengadukan. Kalau yang di dekat baling-baling, dia kencang. Kalau yang jauh, mungkin pelan. Jadi ada perbedaan kecepatan antara titik di sini dengan titik di sini. Ini kita bicara variable kecepatan. Kemudian variable yang kedua yang mau kita lihat distribusinya bagaimana. Temperatur. Temperatur. Apakah itu satuannya derajat silensus misalkan. Kemudian yang berikutnya ingin kita lihat gimana? Komposisi. Kalau bicara komposisi itu artinya bicara konsentrasi. Kalau bicara konsentrasi harus dilengkapi konsentrasinya komponen mana. Jadi kita bicara di sini campuran. Jadi dilengkapi misalkan konsentrasinya komponen A seperti apa. Ini satuannya bisa macam-macam. Bisa fraksi, dia tidak punya satuan, bisa juga persen berat, mungkin juga bisa persen mol. Distribusi dari ketiga variable ini yang nanti akan kita pelajari transfer fenomena. Masing-masing dari variable ini itu terkait dengan transfer yang satu, yang itu terkait dengan... perbindahan momentum. Yang di sini, yang temperatur nanti terkait dengan perbindahan panas. Kalau yang konsentrasi di sini terkait dengan perbindahan masa atau mes. Makanya kita nanti mempelajari tiga macam perbindahan momentum, perbindahan panas, perbindahan masa. Kira-kira begitu nanti lingkup kita. Demikian. Ada pertanyaan dulu sampai di sini. Yang online barangkali ada pertanyaan, silakan. Pak izin bertanya, Pak. Silakan, silakan. Itu tadi kan Bapak jelasin kalau dia misalkan temperaturnya berbeda, heterogen banyak, di titik-titiknya kan berbeda gitu, Pak. Itu nanti pendekatannya pakai metode apa, Pak? Ya, pakai neraca juga. Tapi neracanya itu nanti... Differential, kira-kira begitu. Nanti itulah yang kita pelajari nanti. Jadi persamaan itu nanti differential bukan aljabar. Kalau misalkan di tangki ini aljabar, nanti persamaan seperti ini. FO sama dengan FE. Jadi kalau FE-nya diketahui, nanti FO-nya bisa dicari. Begitu. Nanti kalau dengan yang di sini, kalau kita bicara heterogen, bukan FO sama dengan FE, yang kita dapatkan nanti. Misalkan kalau kita bicaranya kecepatan, nanti keluarnya nanti persamaan ini. Jadi, diferensial dari kecepatan. Terhadap apa? Ini tergantung dia bervariasinya ke arah mana. Posisi itu kita bicara sistem koordinat. Sistem koordinat. Sekarang jenis koordinatnya mana? Kalau koordinatnya sistem yang bunyur sangkar, berarti kita mengenal nanti. dx, atau mungkin terhadap y, atau terhadap z. Kira-kira begitu gambaran ini dulu, gambaran ringkasnya. Jelas kira-kira? Jadi pada intinya nanti di dalam mikroskopis ini, di lanser penemena ini, kita bicaranya itu persamaan diferensial. Kalau di dalam pendekatan markoskopis, itu kita bicaranya persamaan aljabar. Baik Pak. Masah real. Iya Pak, bisa dimengerti Pak. Terima kasih Pak. Iya, terima kasih. Ini tadi contoh, sudah diberikan ya. Ini kalau tangki pencampur misalkan ya. Di sini ada umpan, paling sederhana ini tangki, sebutnya ini tangki reaktor ya. Kemudian di sini ada produk. ada produk di sini kalau dia steady tadi ya berarti laju alirnya produk kilogram per sekonnya produk keluar sama dengan kilogram per sekonnya depan yang masuk itu kalau masa, kalau energi bagaimana? energi, nah ini misalkan dipanaskan di sini, ini pemanas di sini berarti ada energi masuk Masa yang ini gak bercampur, tapi panasnya dia masuk. Nanti ada lagi neraca panas, begitu. Nah ini yang tadi mempertegas, kemudian tadi sudah sekalian saya jelaskan ya. Kalau namanya makroskopis, ya enggak peduli dalemnya bagaimana. Satu tangki ini, kecil, kita kasih batas-batasnya. Yang penting batas-batas sistemnya seperti ini, katanya ada masa masuk mengalir per sekonnya berapa, keluar produk per sekonnya berapa, kemudian ada aliran panas. Dengan neraca itu kita kenal adalah neraca masa, neraca energi. Sekali lagi, kalau di dalam proses fenomena, kita bicara yang heterogen, bahwa di dalam alat ini dari satu titik ke titik yang lain itu berbeda variabelnya. Variabel yang kita bicarakan nanti, variabel kecepatan, variabel temperatur, dan variabel yang terakhir konsentrasi. Begitu. Oke. Nah, kenapa di... Dunia proses atau teknologi proses ini sering salah satu ilmu dasar. Karena kinerja itu sering dipengaruhi oleh distribusi. Distribusi yang tidak baik itu distribusi yang tidak merata atau odd distribution. Contoh bagaimana? Ini ada kecelakaan di sebuah kilang LNG. Karena adanya hotspot. Hotspot itu artinya di suatu alat ada di satu titik temperatur terlalu tinggi. Memicu kebakaran. Itu masalah distribusi. Misalkan ini ada contoh di sini. Ini contoh di sini. Ini sebuah penyimpan padatan amput. Karena distribusi stres di dalam dindingnya itu tidak merata. Begitu juga ada material. Ini material komposisi tidak merata. Di satu titik akhirnya dia terkorosi dengan lebih hebat sehingga umurnya lebih singkat dari yang lainnya. Di dalam praktek proses, satu titik saja itu gagal di dalam suatu alat, itu artinya alat keseluruhan itu gagal. Karena tidak boleh kita ingat. Bocor dikit biarnya enggak boleh. Namanya bocor, satu titik saja bocor, itu artinya alatnya tidak bekerja dengan baik, alias fail, demikian. Banyak begitu. Atau contoh misalkan saja, kalau kita bicara yang sederhana di rumah juga, katakanlah tungku, begitu. Di sini kita melakukan pembakaran, demikian. Nah, kalau pembakaran kita tidak bagus, bisa saja nanti. di sini temperaturnya mungkin ketinggian, atau mungkin yang di sini terlalu rendah. Pada dasarnya nanti kinerja pembakaran itu menjadi masuk ke penilaian yang tidak baik. Demikian. Sekarang lihat contoh-contoh berikutnya, di mana pentingnya kita melihat distribusi. Ini sudah jelas tadi sambil jalan, jadi unit operasi itu banyak di teknologi proses. Pada asarnya pabrik itu kumpulan dari alat proses. Satu alat proses itu melaksanakan satu unit operasi. Di setiap unit operasi ini pasti ada tiga ini. Perpindahan momentum, perpindahan panas, perpindahan masa. Contoh misalkan ini kita mengalirkan fluida. Apa yang berpindah di sana? Yang berpindah gerakan. Gerakan apa? Ompa baling-balingnya berputar kencang. Air tadinya diam di sumur, dia bisa naik. Berarti ada gerakan berpindah. Gerakan itu apa? Ukurannya momentum. Momentum dari baling-baling pindah ke air. Yang tadinya diam bisa bergerak. Kalau masa sudah jelas. Tadinya masa itu di bawah, di dasar sumur, dia bisa menjadi naik, pindah. Demikian. Begitu. Demikian juga kalau reaksi, disilasi, ini penguapan. Tadinya dia suhu kamar dipanaskan menjadi naik temperaturnya, berarti ada panas yang berpindah. Panas dari mana tergantung sumbernya dari mana. Kalau pakai listrik, berarti yang panas dari listrik itu pindah ke dalam perwida. Walaupun pindahnya tidak langsung, tapi pindahnya melalui dinding. Dinding yang dipanaskan oleh listrik, dinding itu kemudian memanaskan perwida. Sehingga dia bisa menguap. Nah kalau menguap, Berarti tadinya dia berupa cair di bawah, naik menjadi uap itu naik masa berpindah. Nah makanya bisa dibilang di tiap alat atau tiap unit operasi ini ada tiga yang berpindah, tetapi kadang-kadang memang... Di satu unit operasi, satu atau dua ini yang dominan. Misalkan tadi di pemompaan ini, yang dominan itu yang momentum dan masa. Panas enggak. Jarang-jarang air itu hanya dipompa, tadinya dingin menjadi panas. Lain halnya kalau pipanya dipanaskan itu lain lagi. Itu kita bicara berarti unit operasi heat exchange, pertukaran panas. Jadi ada dua unit operasi yang bekerja di sana. Pertukaran panas dan... pemompaan. Kadang-kadang mungkin hanya satu yang dominan. Jadi misalnya unit operasi manapun itu bisa dibagi tiga. Bisa dibagi perpindahan momentum, perpindahan panas, perpindahan masa. Makanya kalau di teknologi proses perpindahan tiga ini saja yang menjadi subjek. Demikian. Sekarang apa yang menyebabkan tiga ini berpindah? Jadi ada perpindahan momentum itu terkait dengan kecepatan nanti. Perpindahan panas berkaitan temperatur, perpindahan masa berkaitan konsentrasi. Nah, tiga besaran ini, momentum, panas, atau masa, itu masing-masing ada ukurannya, paling mudahnya. Kalau panas ukurannya apa? Bisa Joule, bisa kalori. Jadi panas itu bisa berpindah. Perpindahan panas itu yang menyebabkan, yang mendorong terjadi perpindahan itu, itu namanya gaya penggerak. Gaya penggeraknya apa yang menyebabkan berpindah itu? Kalau panas, yang akan berpindah itu adalah perbedaan suhu. Perbedaan suhu ini, perbedaan terhadap apa? Suhu itu berbeda terhadap posisi. Jadi... Hidrogen dalam hal temperatur itu menyebabkan perpindahan panas. Kalau kecepatan berbeda dari satu posisi ke posisi yang lain, itu akibatnya nanti perpindahan momentum. Kalau konsentrasi berbeda, katakanlah di dalam ruangan ini, di sini konsentrasinya tinggi. Di sana rendah, katakanlah parfum disemprotkan di sini. Konsentrasinya tinggi di sini. Nanti di sana bisa mencium parfum juga. Itu artinya apa? Masa itu bergerak dari pojok sini ke pojok. ke sana. Perbedaan konsentrasi yang menyebabkan. Nah, berpindah itu sampai kapan? Nah, berpindah itu sampai konsentrasi itu sama. Artinya sampai sistem itu homogen, perpindahan itu tidak. Makanya kalau kita bicara sistem homogen, ya ilmu transport itu keluar. Kita bicara cukup makroskopis saja. Demikian. Jadi, sering-sering diingat ya, ini kalau perbedaan itu namanya gradient. Ini istilah gradient. Kenapa gradient? Karena nanti perbedaan itu kita tuliskan dalam bentuk persamaan diferensial. Kalau kita persamaan diferensial ya itu gradient, kemiringan contohnya. Gradient apa? Gradient ini artinya... Ya itu disikap saat PLTA, nampung air aja. Jadi cuma pas beberapa jam. Perbedaan. Perbedaan apa kalau momentum? Ini tadi ya, perbedaan kecepatan, kemudian perbedaan temperatur, kita kasih aja simbolnya C kecil ya, konsentrasi. Artinya ini velocity, ini temperatur, disini kemudian konsentrasi. Itu yang menyebabkan. berpindah. Jadi ada perbedaan nilai apakah itu kecepatan atau temperatur atau konsentrasi terhadap jarak. Kalau kita bicara perbedaan nilai terhadap jarak, itu kita bicara sistem yang heterogen, beragam pada posisi. Sekali-kali perbedaan itu saya sebut sebagai gradient. Perbedaan apa? Perbedaan. Variable-variable ini, ketiga ini, terhadap jarak. Nah, polanya juga itu. Dulu, kapan lu kan pernah membuat polanya? Mau nyari polanya, kan? Nah, polanya itu. Nah, sebagai contoh apa? Misalkan kita bicara di sini, dt per 2x. Yang di sini, ini posisi. Posisi X. Itu artinya gradient temperature terhadap jarak pada arah X. Sekali lagi, kita di sini bicara beda. Kalau momentum berpindah, paling mudahnya apa? Contoh di buku-buku yang umum. Satu bola beliar disodok, bola yang lain dia bisa bergerak. Nah, hanya di sini hal serupa itu terjadi untuk ruida. Jadi, kalau di dalam ruida bagaimana momentum itu berpindah? Bagaimana gerakan itu bisa berpindah? Ini percobaan sederhana dari Newton. Makanya dia hukum yang dihasilkan disebut sebagai hukum Newton. Bayangkan ada cairan kental, yang ini. Di antara dua plat. Kita lihat dari samping di sini, masuk ke sini. Jadi satu dimensi kita lihat, ini plat atas, ini plat bawah. Di antaranya ada cairan. Tentu ujung-ujung ini kita abaikan, tidak usah dilihat. Kita lihat di posisi di tengah, jauh dari ujung. Nah yang atas ini ditarik, bergerak dengan kecepatan. Tertentu, sebut saja V. Nah plat yang di bawah ini diam, stasioner dia, demikian. Nah cairan di dalam dunia proses bisa dibilang semua nempel di dinding. Nempel dinding itu artinya apa? Cairan yang ada di lapisan paling bawah ini kecepatannya 0. Cairan yang ada di atas ini kecepatannya sama dengan kecepatan dari plat yang di bagian atas. Lalu pertanyaannya, apa yang terjadi dalam cairan yang ada di sini? Kalau ditanai dengan pewarna, nanti akan kelihatan. Pewarna di sini bergaknya lebih kencang daripada yang di sini. Yang di sini lebih kencang daripada yang di sini. Sampai yang di sini dia diem. Yang di sini bergerak paling jauh. Kalau kita wakili dengan tanah-tanah. Kenapa bisa demikian? Karena lapisan cairan yang di sini yang nempel di dinding. Itu nyeret lapisan cairan yang di bawahnya. Lapisan cairan di bawahnya nyeret yang di sini. Sehingga kenapa dia bisa bergerak kalau di plot grafiknya itu nilai kecepatannya linear terhadap jarak. Terhadap jarak itu dari mana ngitungnya? Dari titik di sini. Ini kalau kita ambil titiknya posisi 0. Kemudian ini misalkan tebalnya D. Dia nilai maksimum ada di posisi D. Di posisi 0 nilainya minimum. Inilah bukti bahwa momentum itu bisa berpindah melalui cairan. Di sini ada dua yang kita bicarakan. Momentum itu kita bicara kecepatan velocity. Nah velocity kalau di dalam koordinat penjualan sangkar, dia sebagai faktor. Punya kecepatan pada arah X, punya kecepatan pada arah Y, punya kecepatan pada arah Z. Di sini momentum arah mana yang berpindah? Nah arah kita tetapkan dulu. Kalau kita tetapkan ke sini Y, ke sini X, kemudian yang kesininya Z, misalkan berarti yang ini adalah, yang berpindah ini adalah momentum pada arah X. Nah berpindahnya ke arah mana? berpindahnya ke arah sini, ke arah bawah. Selalu berpindah itu dari nilai variable yang tinggi ke nilai variable yang rendah. Demikian. Ini contoh yang momentum. Nah, hukum Newton itu berhasil mendapatkan, kalau fluidanya kental, demikian, jumlah momentum yang berpindah perluas, Perluas itu apa? Perluas yang tegak lurus ini. Jadi berpindahnya ke sini. Jadi perluas bilang yang di sini, yang tegak lurus. Itu adalah berbanding lurus terhadap gradien kecepatan. Gradien kecepatan ini apa? Perubahan Vx terhadap jarak yang ke bawah di sini. Pembandingnya ada konstanta namanya viskositas. Nah, viskositas ini milik dari cairan. Artinya cairan yang berbeda nilai viskositasnya. berbeda. Nah jangan lupa ini dibeli tanda minus. Kenapa minus? Dibeli tandanya. Karena Y itu makin besar ke arah sana. Sementara kalau berpindah makin ke sana nilai V-nya makin besar, makin naik nilai kecepatan yang makin besar. Tapi berpindahnya ke arah bawah. Makanya di sini dibeli nilai negatif yang ditempatkan di sini. Nah itulah hukum Newton. Ya nanti tentunya banyak. Kita pakai ya, ini sementara dulu. Ini untuk membayangkan bagaimana, apa yang dimaksud momentum itu berpindah melalui vida. Kemudian panas saya yakin lebih mudah dibayangkan, panas berpindah. Kita bayangkan ini ada pelat begitu ya, atau mungkin kawat demikian, punya panjang tertentu. salah satu ujungnya dipanaskan. Nanti lama-lama ujung yang satu lagi juga hangat. Nah, itu panas itu bisa meramat. Demikian dalam hal ini dikenal sebagai kondisi. Nah, kenapa dia meramat? Lagi-lagi karena ada ini, delta T terhadap delta, misalkan delta X. Kalau ini kita ambil posisinya X di sini. Yang di sini T-nya 1, yang di sini T-nya 0, demikian. Kemudian T1 ini. nilainya lebih besar daripada T0. Nanti panas itu akan mengalirnya ke arah kiri. Kalau T1 lebih besar dari T0. Nah itu kalau ditanya lagi, kapan dia berhenti berpindah? Kalau T1 dan T0 ini sudah sama. Lagi-lagi nanti kalau kita bicara korinat bujur sangkar saja disini misalkan. Nah katakanlah disini kita kasih 0 demikian. Nanti kesana beda, ada arah X, kesini ada arah Y. Kesini ada arah Z. Jadi nanti kita akan mengenal tiga variable jarak. X, Y, atau Z. Atau kalau kita bicara siliner, nanti kita bicara siliner begini. Di sini nanti kita ada jarak Z, aksial. Kemudian ada radial, ada. arah sudut tangan sial, sudut begitu. Kalau nanti bola, nanti kita bicara sudut kita ada dua, theta dan V, kemudian R, demikian. Begitu, nanti ada hubungannya. Nah, kurian mana yang dipilih? Tergantung geometri dari alat yang mau kita neracakan secara mikroskopis. Nah begitu juga masa tadi sudah diberi contoh, itu terjadi karena perbedaan konsentrasi sebagai contoh di sini. Kalau kita punya dua gelas atau tangki, ini terhubungkan dengan sebuah pipa seperti ini. Dihubungkan di sini, ini berarti ada jaraknya tertentu di sini, sepertinya jaraknya L. Nah yang satu lagi konsentrasinya C1, yang satu lagi C2. C2, C1 ini tidak sama. C1 lebih besar daripada C2. Yang dari sini, katakan di sini apa? Misalkan di sini NaOH konsentrasinya lebih tinggi di sini. Nanti NaOH ini akan berpindah ke sana. Sampai kedua ini berimbang sama konsentrasinya baru kemudian berhenti. Nah ini sekarang kembali ke ukuran. Nah momentum definisinya apa momentum? Sama saja. Masa dikalikan dengan kecepatan linier itu momentum. Jadi ini ada masa, kilogram, kemudian meter per sekundi itu momentum. Kemudian kalau panas, panas itu panas sensibel. Masa dikalikan kapasitas panas dikalikan dengan... Temperatur. Kapasitas panas itu masing-masing material beda-beda. Satuannya Joule per kilogram per derajat Celcius. Karena itu definisinya adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan satu derajat, satu satuan masa dari material. Kalau panas ukurannya apa? Joule. Kalau masa bisa kilogram. Bisa juga mall kalau kita, jadi bisa kilogram, bisa mol, itu masa. Berarti kalau kita bicara masa yang berpindah berapa banyak, itu artinya berapa kilogram yang berpindah. Itu kalau jumlah yang berpindah, karena proses itu banyak yang continue, mengalir, tentu berapa yang berpindah per waktu, itu kita bicara laju. Berapa kilogram per detik yang berpindah. Berapa Joule per detik yang berpindah? Jadi kalau Joule per detik, nanti kita bicara berapa Watt yang berpindah. Begitu. Oke, baik. Semoga ya. Nah sekarang ada kata yang lebih tepat. Apa ini maksud dengan nitrogen? Jadi sekarang kembali ke yang tadi. Apa yang menggerak? kan momentum panas saat masa itu berpindah. Tadi kan ada istilahnya gradient. Jadi gradient kecepatan, gradient temperatur, gradient konsentrasi. Atau selisih. Kata yang lebih tepat itu adalah yang menyebabkan berpindah itu karena ada perbedaan kerapatan. Kerapatan itu artinya apa? Di sini Karena kita bicara fluida, kita bicaranya jumlah per volume. Itu yang benar yang berbeda. Jadi kalau kita bicara momentum itu kenapa berpindah? Karena ada perbedaan konsentrasi momentum. Jadi per liter di sini momentumnya berbeda dengan per liter yang di sana. Kalau kita bicara... Konsentrasi momentum itu artinya momentum yang tadi masa dikalikan dengan kecepatan dibagi volume. Masa dibagi volume sama dengan berat jenis. Berat jenis air 1 kilogram per liter. Jadi berat jenis dikalikan dengan volume. Jadi berbeda dengan yang tadi. Kalau kita bicara jumlah, momentum masa kali kecepatan. Kalau bicara konsentrasi. Masa itu diganti dengan rapat masa, kilogram per volume. Begitu juga panas. Panas itu berpindah sebenarnya karena populasi panas di satu titik dengan titik lain itu berbeda. Di sini kita bicara bukan MCP sebenarnya, tapi MP kali temperatur. Sebentar, saya... Yang mana? Ya, betul. Terima kasih. Ini M. Ketika masa, tergantung basis kita. Basis masa itu ada 2. Ada kilogram atau berat. Ada juga mol. Kalau namanya kilogram for volume, ini namanya masa jenis. Tetapi kita di sini di dalam perpindahan masa, kita bicara komponen. Jadi masa jenisnya komponen. Kilogram. Misalkan kilogram tadi, kilogram NaOH per meter kubik di titik sini dengan di titik sana. Atau kita bicaranya ini molaritas. Di sini mol per... Kemarin sore ketemu sama orang SI-nya, tapi GM-nya Semarang. Nah, begitu. Jadi ada yang lebih tepat lagi sekarang, apa yang menyebabkan perpindahan adalah perbedaan konsentrasi. Jadi lebih mudah, kalau perpindahan momentum berarti perbedaan konsentrasi momentum, perpindahan panas perbedaan konsentrasi panas. Cuman yujudnya yang bisa kita ukur kalau perbedaan konsentrasi panas itu yang kita ukur adalah temperatur. Oke, sekarang perpindahan, itu mekanismenya. Ada dua, difusi dan konveksi. Bedanya apa? Kalau difusi itu meramat karena antar melukul, getaran melukul. Tadi contohnya apa? Kawat kita panaskan, Di satu ujungnya kita panas, kan ujung lain bisa merasakan panas juga. Kawat itu padatan, dia diam. Apa yang menyebabkan dia berpindah? Jadi molekul padatan yang paling langsung dia bergetar, memindahkan keindirinya ke di sebelahnya. Nah itu disebut dengan difusi. Jadi sebenarnya antar molekul, bukan antar benda. Jadi bendanya tidak mengalir, itu difusi. Kalau yang konvektif ini bagaimana? Dia karena bergerak. Karena bergerak itu namanya perpindahan karena... konveksi. Sebagai contoh kalau kita bicara perpindahan panas, di sini ada cairan, ini kita didihkan demikian. Nah ini bergerak uapnya ke atas. Sehingga ruang di sini juga lama-lama kalau kita diukur temperaturnya nanti akan naik. Ini namanya konvektif. Nah yang kita singgung di sini, yang mikroskopis itu adalah yang ini. Mekanisme yang yang kita singgung di sini. begitu. Kemudian, satu lagi, ada kalau laju itu sudah jelas, laju panas, Joule per detik yang berpindah. Sekarang ada namanya flux. Kalau flux ini tidak lain adalah laju perluas. Luas yang di sini yang diperhatikan adalah luas yang tegak lurus arah perpindahan. Kenapa kita menyebut plaks? Karena di hukum-hukum dasar yang mendasari perpindahan itu, yang diungkapkan adalah plaks yang diungkapkan. Bukan laju. Tetapi yang kita neracakan laju, bukan pelaks. Bahwa kita nanti harus bisa mengidentifikasi luas yang dipakai itu yang mana. Karena itu yang kita butuhkan untuk mengubah dari pelaks menjadi laju. Demikian. Nah itu saja kalau yang ini, slide ini. Apalagi yang tidak jelas saya kira ya. Simbolnya mungkin bagi yang belum pernah dapat. Kalau momentum itu kita simbolkan dengan tau. Jangan lupa kalau momentum itu ini indexnya 2. Yang depan ini menyatakan arah perpindahan. Karena perpindahan itu faktor. Berpindahnya ke arah X, Y, atau Z kalau kita bisa menyatakan yang paling mudah. Nah kemudian kalau yang Y ini adalah komponennya momentum yang berpindah momentum itu juga ada momentum arah X, momentum arah Y, momentum arah Z. Kalau yang di sini berarti konsentrasi momentum Y yang berbeda, berbedanya pada arah X. Jadi kalau kita bicara flux, fluxnya momentum itu ada 9, karena kecepatan di sini kan ada 3. Lalu arah itu ada 3. 3 kali 3, 9. Nah kalau yang ini lebih mudah panas ini. Panas Joule per meter kuadrat per detik. Itu fluxnya panas. Kita simbolkan dengan Ki kecil. Cukup dikasih arahnya aja satu di sini indeksnya. Mau arah X yang di sini. Arah X, Y, atau Z. Karena energi itu tidak punya arah. Energi itu bukan faktor, tapi skalar. Nah demikian juga perpindahan masa. Tapi perpindahan masa ini ya, nanti kan ada kilogram, ada mol. Kalau kita bicara di satu kertas, bicara dua-duanya, harus dibedakan mana yang mewakili mol, mana yang mewakili kilogram. Tapi kalau kita dalam satu lembar kertas, bicara satu saja konsisten, mol atau masa, ya nggak usah pakai simbol dua. Begitu, ya itu maksudnya. Sekali lagi ini yang perlu diingat ya Apa yang dimaksud dengan flux Mungkin di materi lain tidak ada Kalau laju pada dasarnya sama laju itu Sejumlah per waktu itu laju Nah kalau flux ini Kasih tambahan disini Perluas area Atau luas disini diperhatikan tegak lurus Arah perpindahan Berarti nanti kalau kita bicara korinat bujur sangkar Demikian ya Nah ini jarak radial Kalau berpindahnya ke arah sini, ke arah R, berarti luas yang tinggal lurus adalah luas kulit. siliner. Kita bicara di sini diameter siliner. Demikian juga panjangnya. Begitu. Hanya di sini saja harus bisa kita bayangkan, luas perpindahan ini kadang dia tidak fungsi dari jarak. Misalkan jarak atau posisi. Demikian. Jarak atau posisi. Kadang dia merupakan fungsi dari posisi. Misalkan di sini. Kita bicara di sini. Ke arah posisi sana. Luas permukaan itu kan yang ini. Ini dari posisi satu dari sini ke sana. Di sini maupun yang di sini. Itu sama konstan. Tapi kalau kita bicara yang R di sini, nanti di posisi sini dengan di posisi sini beda-beda. Pengaruhnya nanti bagaimana? Karena kita bicara persamaan diferensial, D di sini. Kalau yang konstan, dia bisa keluar ke sini. Kalau yang tidak, ya tidak bisa keluar. Itu saja. Itu mengenai matematika. konsekuensi kematematiknya. Oke, nah sekarang apa sebenarnya masalah dalam perpindahan? Apa yang ingin dicari kalau kita bicara transport? Karena kita ini bicara perpindahan, tadi ada tiga yang berpindah, mungkin momentum, panas, atau masa, atau mungkin semultan, momentum dan panas dua-duanya berpindah. Nah pertanyaan, salah satu pertanyaan yang penting adalah berapa laju perpindahannya. Jadi kita ingin menjawab berapa transfer rate-nya. Berapa Joule per, kalau kita bicara panas, berapa Joule per detik yang berpindah. Dari saat melalui batas permukaan ini. Nah berikutnya kemudian variable-variable terkait. Kalau kita ada di momentum, momentum itu. Karena ada perbedaan konsentrasi momentum, perbedaan kecepatan. Tentu kita ingin melihat bagaimana profil kecepatannya. Di panas bagaimana profil temperaturnya, di masa bagaimana profil konsentrasinya. Apa yang dimaksud dengan profil di sini? Artinya bagaimana kecepatan itu berubah dari satu titik ke titik yang lain. Kalau bicara satu jarak saja, misalkan pada jarak X, kalau kita bicara temperatur, pada jarak X ini seperti apa perubahannya? Apakah begitu linier, naik, demikian. Atau mungkin nilainya begini, seperti itu. Ini namanya profile atau fungsi distribusi. Kalau dia ternyata berupa parabola demikian, perlu ingat berapa nilai maksimumnya, berapa nilai minimumnya, dan berapa nilai rata-ratanya. Dan tentunya nanti terakhir, bagaimana kita bisa menggunakannya baik untuk masalah desain maupun untuk evaluasi kinerja. Misalkan tadi, pembakaran tadi. Katakanlah ini pembakaran, ini tungku. Apakah nozzle bahan bakar di sini bisa diatur sehingga... nanti temperatur bisa terdistribusi dengan lebih baik. Itu salah satu yang kita jawab kalau mau desain. Apakah desain nanti nozzle itu harus keluar dari desain yang klasik yang biasanya? Nah itu kita indikan dulu. Coba lubang, kalau misalkan lubangnya satu di sini, coba lubangnya seperti ini kecil-kecil tapi banyak, bagaimana jadinya? Kita simulasikan dulu. Kalau bagus, kemudian diverifikasi di percobaan, baru dibuat di plan. Kemudian berikutnya, sekarang kalau kita lihat transport fenomena ini, aplikasinya di mana saja, tentu kalau di dunia kimikal dan petrokimikal, oil gas sudah, tadi kita baca, di proses, di otomotif, di biomedic. di kesehatan, kemudian di packaging, di lingkungan, pangan. Kalau yang termasuk di sini di elektronik, nanti kita lihat di polimer, silakan di browsing. Jadi bukan teknologi proses saja sekarang yang mempelajari, tapi di luar disiplin teknologi proses juga banyak mengkaji. Ini contoh, ini masih berkaitan dengan teknologi proses. Sekarang tadi ini insenerator pembakar. Salah satu yang ingin kita lihat. Bagaimana distribusi temperaturnya? Kalau tadi dua dimensi, kita cukup gambar grafik. Kalau seperti ini, di dalam suatu ruang, bagaimana digambarkan dengan warna-warna? Kalau merah itu menyatakan tinggi, kalau biru atau hijau itu rendah. Misalkan temperaturnya bisa kita lihat, disini tinggi sekali. Di sini biru pas keluar dari bahan bakar itu masih dingin. Lalu di sini kemudian menjauh hijau lagi. Nah sekarang desainnya, pinginnya bagaimana? Nah itu yang kita cari. Demikian. Terus yang penting di sini, apakah ada hotspot? Itu perlu dilihat. Bisa kita lihat di sini. Persamaannya bagaimana itu nanti. Kemudian pengaliran padatan. Pengaliran padatan ini pernah kejadian. Mengalirkan padatan atau powder, itu kalau diselaksikan pakai corong, ini corong besar. Mengalir, ditemukan di bagian di sini tergerus erosi kelihatannya. Kenapa setelah digambarkan, ternyata memang alirannya seperti ini. Dia pas di sini, dia ada numbuk-numbuk di sini. Karena terus demikian, Continue ditumbuk, ya akhirnya material ini tergerus menjadi tipis, akhirnya menjadi bocor. Nah itu nanti bisa dipakai bagaimana namanya feeder di sini, nanti diperbaiki, jangan sampai ke sini, biar dia numuk temannya. Nanti digamarkan ini berupa garis-garis velocity-nya bagi kita. Kita bicara di sini perpindahan momentum. Kita bicara distributor. Nah, heat exchanger. Bagaimana tadinya heat exchanger yang polos itu nanti ada fin di sini. Itu bisa digambarkan. Kalau yang punya fin itu nanti profil temperaturnya lebih merata dibanding dengan yang tidak. Lagi-lagi di sini kita bicara bagaimana profil temperatur, bagaimana lanjut perpindahan panasnya. Kemudian kalau pressure-nya diperhatikan, ada pressure drop, itu juga bisa. Kita gambarkan. Ini adalah alat pengering. Misalkan mengeringkan susu yang tadinya cair menjadi powder. Itu dikeringkan. Teknologi pangan yang banyak paham. Disemprotkan di atas di sini. Material yang mau dikeringkan. Apakah dia lumpur pisang. Misalkan kalau mau dijadikan tepung pisang. Nanti di sini ada udara panas. Ini bisa digamarkan di sini. Kadar airnya bagaimana? Atau temperaturnya? Di sini yang biru ini artinya dingin. Sudah hijau agak naik sendiri. Lagi-lagi salah satu yang penting di sini kalau desain bagaimana? Adalah desain dari nozzle-nya bagaimana caranya biar dia merata. Tentu di samping juga pengaruh nanti berapa nilai kecepatannya, berapa tekanannya diberikan di sini. Itu akan pengaruh. Bagaimana sebenarnya cara mengerjakannya? Cara pengerjakannya, kalau makroskopis tidak akan bisa. Karena makroskopis itu melihatnya di sini. Yang di dalam itu tidak kelihatan. Cara bagaimana? Pada saat alat yang silinderis ini dibagi-bagi menjadi kecil-kecil segini. Satu kotak ini dibikin satu set persamaan. Kemudian nanti diselesaikan, disambung-sambung, akhirnya bisa digambar. Karena, Kalau dua dimensi atau tiga dimensi, itu diberikannya dalam bentuk warna. Nah ini dalam extruder, nanti bisa digambarkan. Katakan extruder yang paling ini pencetakan pipa, misalkan itu dilakukan seperti ini. Jadi polimernya dilelehkan di sini, kemudian nanti didorong menjadi pipa, lalu didinginkan. Apa yang penting di sini? Kalau misalkan ini berupa adonan, formulanya mungkin obat, mau dicetak jadi tablet, demikian. Bagaimana dengan konsentrasinya di sepanjang ini? Apakah berubah atau tidak? Ketika masuk itu sudah dibuat homogen, dicampur dalam tangki. Nanti jangan sampai pas keluar di sini ada yang sangat pahit, nanti obatnya ada yang sangat manis, berbeda-beda. Ini adalah kita bicara homogenitas dari pencampuran. Demikian juga kalau ini berupakan pelelehan, yang pipa-pipis tadi dicetak, bagaimana temperaturnya. Apakah nanti ketika di ujung di sini sesuai dengan yang dingin kan tidak. Apakah cukup nanti dengan gesekan dari ini, dari baut tersebut, atau cukup, exuder tersebut. Ini dalam printing, ketika printer itu. didesain bagaimana tadinya kelihatan titik-titiknya menjadi tidak kelihatan itu kita bicara berapa jumlah titik kecil per inch yang bisa dibikin nah itu dasarnya pengembangannya adalah perkembangan momentum bagaimana bisa ukuran kecil sekali cairan itu bisa disemprotkan bagaimana dengan kecepatannya ya Di sini kita bicara ini dasarnya awalnya adalah perpindahan momentum, sehingga itu bisa diperbaiki. Demikian juga tadi kan ke dunia kesehatan. Kita bicara pernafasan, bagaimana oksigen itu distribusinya di dalam bronchia itu bisa digambarkan. Termasuk bahkan sekarang itu bagaimana ketika obat itu masuk ke sini, apakah melalui... Uap, aspirin, melalui oral, misalkan demikian. Nanti di badan itu bisa dilihat distribusinya bagaimana. Nah tentu, apa yang perlu diketahui? Ada yang perlu diketahui. Tekanan pembuluh, distribusi pembuluhnya itu ada. Itu informasi sebagai input. Kalau itu bicara pemrograman itu ada. Bahkan ke dunia sport. Konon Amerika. memperbaiki speed dari atlet renangnya itu melalui transopinomena. Apa sebenarnya yang menyebabkan? Kalau kita berenang, menggerak-gerakan ini, sebenarnya di sini, di tangan kita atau di badan kita yang bergerak itu, ada namanya gaya seret. Jadi, fluida itu punya kemampuan untuk menyeret. Kalau kita yang bergerak, berarti kitanya yang ditahan. Kalau kita diam, cairan itu bergerak, kitanya yang diseret. Jadi pada saat itu namanya drag force. Nah berhasil ditemukan tergantung kita memasukkan tangan ini. Kalau langsung begini, mukul, tegak lurus, itu gaya seretnya jauh lebih besar dibandingkan dengan kalau tangan kita itu kita miringkan. Sehingga gaya seret itu kecil, makin rendah gaya seret, nanti speed ini bisa makin kencang. Demikian juga rancangan. motor-motor pembalap. Itu bisa diperbaiki dengan gimana cara melakukannya? Dilihat velocity profilnya. Desain mana yang menghasilkan gaya gesekan yang lebih kecil, itu yang diambil. Kalau sudah bicara kecepatan tinggi, ini membentukkan sekali. Kalau kecepatan cuma 40 km per jam, tentu itu tidak ada pengaruhnya. Nah itu kita bicara disiplin kecepatan. Di konfliksi disiplin pernah dipakai menerapkan untuk memperlaiki sistem ventilasi. Setiap ruangan itu perlu ventilasi. Ventilasi yang bagus itu bagaimana? Keberhasilan dalam membilas volume udara dengan udara yang segar. Jadi per waktu berapa volume yang bisa diusir. Kemudian tidak boleh ada volume yang diam. Tapi tentunya tidak boleh juga terlalu kencang. Jadi pada asal di sini pinginnya fluida itu mengalir. Tetapi pada kecepatan yang tertentu ada rinsnya. Kemudian juga distribusinya bagus. Tidak boleh di sini kencang di tengah. Tetapi di sana tidak nol. Berarti di sana udaranya tidak mengalir. Ini desain yang lama. Jadi dibikin model. Desain yang lama Desain yang lama ini bagaimana Jendelanya banyak, lubang anginnya banyak Tapi kecil-kecil kemudian dibuat desain yang baru sedikit lebih sedikit tetapi lebih luas untuk satu lubangnya kemudian ditambah ini ditambah topi disini nanti profil kecepatan udara kesini kemudian yang penting di dalam ruangan itu bisa digamarkan jauh lebih merata yang ini daripada yang disini kemudian lebih berhasil menggantikan, menyegarkan udara yang di sini lebih tinggi dibandingkan dengan yang di sana. Dan ini ada fungsinya, mengarahkan udara dengan baik. Sehingga di dalam ruangan digambarkan profil kecepatannya, demikian ini lebih bagus dibandingkan dengan yang di sini. Itu penerapan di sipil, teman-teman sipil. Nah, ini bisa digambarkan seperti ini. Jadi menggambarkan kecepatannya yang ini dibandingkan dengan yang di sini. Di sana. Kita lihat di sini. Ini banyak yang tinggi merahnya. Tetapi birunya juga banyak. Jadi di sini lebih senyang dibandingkan dengan yang di sana. Satu lagi. Begitu. Oke. Saya kira. Nah ini yang nanti cakupan materinya. Ada materi dasar. Nah tadi. Nanti diulang lebih. Detail sedikit lagi, terutama bagi mereka yang sama sekali belum mendapatkan sebelumnya, matrimati dasar. Kemudian juga karena menyebabkan, melibatkan persamaan diferensial. Setidaknya kalau untuk jarak, mau sistem koordinat manapun, pasti ada tiga variable bebasnya. Ada X, ada Y, ada Z. Nanti kita bicara persamaan diferensial parsial. Partial itu artinya apa? Variable bebasnya lebih dari satu. Kemudian jangan lupa di proses itu ada dimensi satu lagi. Kalau ini adalah dimensi ruang. Nanti ada satu lagi dimensi waktu. Sehingga nanti ada temperatur di sana. Ini kita bicara proses yang steady, yang stabil, atau yang belum stabil. Jadi nanti... sebanyak-banyaknya nanti ada 4 penyabel. Makanya numerical method ini harus ada setidaknya bayangan. Khususnya mengenai finite difference. Kemudian yang berikutnya, nah ini kalau sudah bicara tadi yang alat-alat yang ditayangkan tadi, incinerator, kemudian exuder, spray dryer, begitu. Nanti kita tidak akan bisa pakai tangan menyelesaikan persamaan. Kita pakai simulator. Ini ada yang student version. Kita pakai. Jadi tidak pakai listen free. Kita pakainya ANSYS fluent. Bisa di-download di internet. Yang student version. Sayangnya ini baru hanya untuk Windows. Yang pakai Mac bisa tapi harus install tambahan. Begitu. Sebaiknya pakenya yang i7, mungkin ini sudah populer kalau sekarang ya. Kalau i9 mungkin masih jarang ya. Kalau bisa RAM-nya itu 16GB. Kemudian ini juga kalau sekarang sudah umum. Ada external VGA-nya. Karena ya grafis-grafis tadi itu nanti kurang bagus tampilannya. Kalau tidak pakai, atau mungkin jadi agak berat kalau tidak pakai. external card. Nah ini sekali lagi kita pakai consist. Nanti sore, kira-kira mungkin setengah jam ini ya, perlu waktu. Ada di sana pilihan sederhana persian. Download dulu, kemudian di unzip. Lalu file setupnya tinggal double click, ikutin. Kita agree dengan license-nya, agreement-nya, dan lain sebagainya. Nanti dia jalan sendiri. Begitu. Ya. Nah nanti tentunya bagaimana cara memakainya. Tentu sangat bagus kalau sudah pernah sebelumnya. Nah sekarang hamatannya, pengalaman dari angkatan-angkatan sebelumnya. Tentu kita sebelum menghitung tentu masalahnya apa, kalau itu misalkan masalah sederhana. Ini koordinatnya apa, cocoknya, ujur sangkar atau sinar. Rumusan masalah atau analisis permasalahan. Sederhana gini saja. Kan momentum panas satu masa. Ini masalah ini ngebahas apa? Dia bicara perpindahan momentum panas satu masa. Itu bagian dari analisis masalah. Terus lalu perpindahannya itu ke arah mana? Perpindahannya berapa dimensi? Apakah satu dimensi? Kita bicara linear saja. Sorry, kita bicara satu variable. Atau dua dimensi berpindah ke arah. X juga berpindah ke arah. Y berpindah. Atau tiga dimensi? Dalam keadaan steady atau tidak? Ini ada variable waktu atau tidak? Itu bagian dari analisis masalah. Kemudian luas permukaannya, perpindahannya gimana? Apakah tetap atau berubah, bergantung pada posisi? Demikian. Nah itu analisis permasalahan, kemudian termasuk meneracakannya. Demikian. Mana masuk, mana keluarnya. Begitu. Nah kemudian pemahaman hukum-hukum dasar. Jangan lupa. Hukum dasar itu cuma tiga. Tadi diperlihatkan oleh salah satu contoh itu hukum Newton. Nah kemudian ini tadi yang ngeraca di sini. Jangan sampai salah meneracakan. Kemudian kalau melihat bukunya, nanti diberitahu bukunya apa. Itu di sana banyak sekali operasi melibatkan vektor. Kalau teman-teman dari matematika itu memang biasa. hari mereka sana melihat. Nah, buat kita kadang-kadang ini kalau sudah vektor itu begitu. Kalau bicara variable x, y, y skalar itu biasa tapi begitu. Ada vektor demikian. Kemudian tadi ini transformasi koordinat kita kadang-kadang tidak hanya bicara koordinat bujur sangkar, kadang bicara ruang itu yang silindris. Sama nanti ketampilan komputasinya. Ini nanti diperhatikan ya. beberapa hambatan biasanya terkait dengan ini. Oke baik, itu sekitar gambaran untuk sebagai pengantar. Agar terlebih dahulu nanti jangan sampai persamaannya banyak sekali. Sebenarnya untuk apa? Kalau manual memang jadi banyak, tapi kalau kita melibatkan simulator, tinggal sebenarnya kita bagaimana menipinisikan masalahnya dengan benar. Kemudian nanti hasilnya bisa kita interpretasi dengan... tepat juga. Karena pada dasarnya tidak ada program yang nanti menghasilkan output yang benar kalau input yang kita berikan salah. Begitu. Dua-duanya tentunya. Bisa memberikan input yang baik, kemudian bisa menginterpretasi output yang dikeluarkan oleh program itu dengan tepat juga. Begitu. Oke, ada pertanyaan dulu. Oke, kita lanjutkan ke stop share dulu ya. Baik, ini pas tengah-tengah kita break dulu sebentar ya. Terima kasih Oke, kita ini kan dulu.

Ter Ya, baik. Kita mulai ya. Di pengantar ini nanti diberikan gambaran pentingnya mempelajari transport fenomena itu untuk apa.

Mudah-mudahan yang belum pernah memperoleh kuliah ini sebelumnya bisa mendapatkan gambaran mengapa kita di... Teknologi proses perlu mempelajari ilmu ini. Oke, baik ya. Mari kita lihat dulu apa itu disiplin teknik kimia.

Pada dasarnya teknik kimia itu Itu ilmu yang mempelajari proses perubahan bahan baku, proses perubahan bahan baku, raw material menjadi produk. Jadi raw material ini diubah menjadi produk melalui serangkaian proses. Nah secara ekonomi produk itu lebih mahal dari bahan baku. Jadi ada penambahan nilai, nilai ekonomi.

Proses di sini, proses itu macam-macam. Secara garis besar bisa dibagi tiga. Ada proses kimia, proses fisika, proses hayati.

Kalau proses kimia itu nanti antara produk dengan bahan baku. Struktur kimianya berbeda. Misalkan siapa? CH4 berubah jadi CO2.

Itu kimia prosesnya. Nah proses itu enggak sebatas kimia di sini. Proses itu bisa juga proses fisika.

Misalkan apa? Air cair dipanaskan menguap, nah itu fisika. Mau uap, mau cair, dia tetap H2O rumusnya.

Paling mudahnya berubah rumus molekul, itu artinya pasti ada. peristiwa kimia. Nah kalau hayati, hayati itu atau bio, sama dengan kimia, tapi dibantu oleh enzim. Enzim ini dihasilkan oleh mikroorganisme, makanya kalau kita menyinggung proses bio, nggak bisa lepas dari mikrobiologi, mikroorganisme, demikian.

Itu bedanya. Nah sekarang di mana ini diwujudkan, proses perubahan bahan baku menjadi produk ini? Fasilitasnya namanya pabrik.

atau chemical plants belum tentu juga melaksanakan reaksi kimia yang namanya pabrik chemical itu belum tentu karena chemical yang dimaksud chemical produknya itu kategori chemical demikian kalau yang di zoom silahkan on mic ya contoh yang tidak melaksanakan reaksi kimia gimana Proses pembuatan gula coklat dari tebu, itu semua rangkaian prosesnya fisikal. Dipotong-potong tebu atau dipotong daunnya, kemudian digiling, nanti dapat nira, niranya disaring, dibersihkan, padatannya hilang, kemudian dipanaskan di vakum, airnya berkurang, dia hanya mengkristal. Jadi gula coklat. Menjadi gula putih pun cuma nanti ditambah air lagi, nanti diserap menggunakan adsorben, warna coklatnya hilang, jadi nira bening, dikristalkan, dapat gula putih. Tidak ada reaksi mia, demikian.

Tapi tetap disebutnya chemical plant. Nah ada kalanya satu pabrik itu melaksanakan tiga-tiganya. Di bagian depan proses fisika, di bagian reaktor yang ada reaksi, nanti untuk pengolahan limbahnya melibatkan enzim, dan lain sebagainya. Tapi pada dasarnya, setiap... serangkaian proses di dalam pabrik itu itu sebenarnya kumpulan-kumpulan proses-proses kecil yang disebut sebagai unit operasi.

Nah unit operasi ini banyak. Misalkan tadi untuk memindahkan cairan dari tangki satu ke tangki yang lain, itu dipompa, fluidanya dialirkan. Kita di sini mengenal fluid flow di bagian bawah di sini. di bagian sini.

Kemudian jelas di dalam reaktor itu ada reaksi. Itu unit operasi sendiri namanya. Jadi proses kecil.

Seperti bayangkan saya rangkaian baterai demikian. Satu baterai itu satu proses kecil. Itu namanya unit operasi yang menjadi ciri khas disiplin tenikimia.

Termasuk tadi ada penguapan, ada penyulingan, adsopsi, ekstraksi, ada pemotongan tadi, pengecilan ukuran, kemudian ada pengkristalan itu Satu unit operasi. Jadi pada asalnya rangkaian proses perubahan bahan baku menjadi produk ini melibatkan kumpulan proses-proses kecil yang namanya unit operasi. Dan nanti satu unit operasi ini pasti akan terkait dengan satu alat.

Misalkan apa? Kalau fluid blow itu pasti terkait dengan pompa. Alatnya namanya pompa, operasinya aliran fluida. Apa itu fluida? Fluida itu material yang bisa mengalir, itu fluida.

Kalau padatan bukan fluida. Tetapi padatan bisa dibuat berkelakuan fluida. Caranya bagaimana? Dikecil-kecilin ukurannya, kemudian dihembus dengan udara, jadi gerak-gerak dia. Itu namanya padatan yang terfluidakan.

Jadi dibuat seolah-olah seperti fluida. Demikian juga reaksi, ini alatnya reaktor. Kalau distilasi, absorpsi, ini semua proses-proses fisika pemisahan.

Itu alatnya namanya berupa kolom bisa, berupa tangki, dan sebagainya. Nah, setiap peralatan ini, nanti salah satu pekerjaan adalah desain. Desain itu apa?

Desain itu artinya alatnya belum ada, mau diwujudkan. Nah, salah satu yang penting dalam mewujudkan alat, dalam mendesain, adalah pertanyaannya, apa ukurannya? Jadi, ini ada aliran, mau dipompa. Pertanyaannya, pompanya seberapa besar?

Apa cukup yang di rumah-rumah yang listriknya 180 watts? Atau harus 1000 watt atau 1 kilowatt? Nanti apa? Ukurannya beda.

Itu kalau pompa, ciri ukurannya itu powernya. Kalau misalkan alatnya berupa tangki, yang penting dalam ukurannya apa? Berapa diameter, berapa tingginya? Kemudian, Tangki ini bisa macam-macam, bisa dipakai menyimpan, cukup diameter dan tinggi. Kalau dipakai untuk mencampur, berarti di dalamnya harus ada pengaduk.

Pengaduk itu terkait dengan motor yang menggerakkan. Nanti kembali lagi, motornya berapa HP, berapa PK, demikian. Itu salah satu nanti masalah atau yang disebut sebagai tugas di dalam proses adalah merancang, merancang itu artinya mewujudkan pabrik itu tadinya belum ada menjadi ada atau kalau bicara alat tadinya alatnya tidak ada menjadi ada tentu harus ada harus ada spesifikasi, harus ada keinginannya, ada kebutuhannya jadi untuk mengalirkan air misalkan berapa meter kubik per jam misalkan begitu, harus diketahui itu namanya basis desain. Harus diketahui.

Misalkan untuk merancang sangki tadi, agar bisa ditentukan berapa diameter dan tingginya, nanti berapa volumenya yang diperlukan. Harus diketahui. Itu basis rancangan. Kemudian yang satu lagi, bagaimana kalau alatnya itu sudah ada, atau pabriknya itu sudah ada.

Apa kegiatannya? Ini kegiatan namanya operation. Apakah itu mengoptimumkan kondisinya atau memonitoring atau mengendalikan.

Artinya apa? Nanti pekerjaannya berkaitan dengan kinerja. proses kinerja pabrik atau kinerja peralatan.

Misalkan tangki pencampur tadi sudah berhasil nanti dia bisa mencampur dengan homogen tidak. Jangan sampai nanti pas keluar berbeda dengan yang dingin. Demikian juga suhunya.

Nah ini sebagai contoh ini ada ada dua alat di sini heat exchanger. Ini nama heat exchanger. Jadi kalau di pabrik itu kadang kita perlu, misalkan reaksinya perlu suhu 80 derajat.

Bahan bakunya sedia suhu kamar 30, misalkan begitu. Nah ini harus dipanaskan. Cara memanaskannya bagaimana? Dimasukkan ke dalam suatu alat, demikian, dialirkan. Nanti...

Di sebelahnya, dengan dibatasi oleh dinding, jadi ini namanya pipa kecil di sini, aliran yang ingin dipanaskan, yang kuning ini masuk di pipa kecil ini, pipanya terbuat dari metal. Nanti pipa ini yang kecil-kecil atau tube ini, nanti di luarnya dialiri dengan aliran yang panas. Otomatis aliran yang panas ini memanaskan tube, tube-nya memanaskan aliran yang ada di dalamnya. Ini namanya heat exchanger. Apa yang penting di sini kalau menisahkan berapa luas total permukaan tube ini?

Karena dia akan menentukan bundel dari tube ini berapa diameternya. Kalau itu sudah diketahui, nanti diameter sel bagian luar ini bisa diketahui. Demikian juga berapa panjangnya. Kalau di dalam operation, masalahnya apa? Kalau alirannya ini tertentu, sudah flow-nya diset, demikian.

Nanti pertanyaannya... Kalau ini masuk temperaturnya sekian, yang ini masuk sekian, nanti kira-kira yang di sini temperatur yang keluar yang kuning ini berapa. Itu bisa kita bilang.

Demikian juga contoh, ini kolom penyulingan misalkan. Kalau pekerjaan desain itu, nanti berapa tinggi dan diameternya. Ini dipengaruhi oleh karakter umpan yang masuk di sini, kemudian juga tergantung flownya. Makin besar flownya nanti kolomin akan makin gemuk.

Kalau di operation bagaimana? Nah misalkan penyulingan minyak bumi di sini. Nanti benar nggak yang di atas ini nanti lebih banyak traksi bensin misalkan. Itu dievaluasi. Kalau tidak, apa yang dilakukan?

Apakah yang bagian replak ini diperbesar atau mungkin bagian pemanasannya dinaikkan dan lain sebagainya. Nah sekarang salah satu yang penting untuk bisa mendesain sama mengerjakan, mengevaluasi kinerja, ada namanya data neraca masa. Neraca masa itu berasal dari gini, kalau satu ton produk diinginkan, nanti yang masuk itu materialnya perlu berapa?

Kemudian kalau dia memang perlu panas, nanti berapa kilojoule yang... Ya, ya. Nah itu bisa dihitung di sini, kalau katakanlah unit ini mewakili bisa satu alat, bisa satu pabrik.

Ini sering disebut sebagai kotak hitam demikian. Nanti dibantu oleh persamaan-persamaan termodinamika, persamaan semenaman kinetika, atau ini berkaitan dengan laju, apakah laju reaksi. Kemudian ada namanya persamaan raca, balance. Kalau steady. Tidak ada penumpukan di sini, artinya yang keluar sama dengan yang masuk.

Nanti pada rasanya semua fluorit yang di sini, berapa ada aliran yang keluar di sini, berapa yang masuk. Sebagian yang aliran diketahui nilai-nilainya, yang dimaksud nilai-nilai tadi ini apa? Ciri dari satu aliran itu, pertama laju alirnya, kemudian komposisinya, kemudian kondisinya, tempur, tekanan, berapa. Setiap laju alir, kalau kita bicara neraca, Harus diketahui semuanya. Cara mengetahuinya bagaimana?

Sebagian diberikan informasinya, sebagian lagi dihitung. Sebagian informasi yang diberikan itu bagaimana? Bisa saja diukur di lapangan.

Jadi beberapa diketahui, yang lain bisa dihitung pada dasarnya demikian. Ini namanya perhitungan mikroskopis. Kalau seperti ini.

Misalkan tadi heat exchanger. Heat exchanger itu cuma dilihatkan 4 di sini. Misalkan tadi heat exchanger, di sini katakanlah masuk, satu keluar. Katakanlah karena heat exchanger itu... fluidanya tidak bercampur, katakanlah demikian.

Karena tidak bercampur, katakanlah di sini nanti kita tulis seperti ini. Nah, begitu. Kemudian yang satu lagi bagaimana? Fluida yang satu lagi. Dia mengalir ke sana, sini, kemudian keluar.

Nah, begitu. Nah, di sini cuma kita masuk dan keluarnya saja. Dari sini.

sebagai contoh begini ini aliran 1 misalkan, ini 2 kemudian ini 3 ini 4, nah setiap aliran itu punya berapa flow rate-nya kilogram, misalkan saja kilogram per second, kemudian bagaimana komposisinya, kalau dia punya dua komponen, berarti berapa berat komponen 1, berapa peraksi komponen 2, x1 ya X2 dan seterusnya. Nah satu lagi, berapa temperatur, berapa tekanan, temperature dan pressure. Dengan persamaan-persamaan ini, raca masa, kemudian juga ada nanti dari ilmu termodinamika, dari kinetika, ini semua data-data. Nanti pada dasarnya kalau sebagian dari informasi yang tiga ini artinya fluorid.

komposisi dan kondisi itu diketahui, yang lain bisa dicari. Tetapi sekarang ada pertanyaan penting, kalau di sini digambarkan cuma satu kotak begini saja. Sekarang kalau ada pertanyaan, apakah misalkan temperatur, apakah temperatur di sini dengan di sini sama? Kalau kita melakukan perhitungan makroskopis, makro itu artinya kita cuma melihat batas-batas di luar alat saja. Atau misalkan kita batas juga hanya dengan batas-batas sistem di luar alat.

Pendekatan makroskopis tidak bisa menjawab. Misalkan... Katakanlah kalau di sini ada tangki, paling sederhananya tangki.

Ini kita aduk, ini level cairannya. Nanti masuk di sini aliran, kemudian ada keluar di sini aliran. Kalau dalam keadaan steady, tidak ada penumpukan level ini constant, nanti flow rate yang di sini, F out, itu otomatis sama dengan flow rate yang in. Temperatur bagaimana? Temperatur O di sini.

Sama dengan temperatur yang di sini. Itu namanya homogen. Tetapi bagaimana pertanyaannya kalau kita bicara temperatur ini, temperatur itu dari mana? Ini kita kasih jaket di sini. Kita kasih jaket, kemudian di sini kita aliri cairan pemanas misalkan.

Nah ini akan cairannya memanaskan dinding tangki, dinding tangkinya memanaskan yang ada di dalam. Nah sekarang pertanyaannya, bagaimana temperatur di sini? Yang di sini dengan yang di sini. Beda enggak? Sama enggak?

Kalau pendekatan makroskopis tidak bisa menjawab. Pendekatan makroskopis itu kita terapkan kalau sistem itu homogen. Nah, begitu. Tapi kalau sistem itu heterogen, antara satu tempat, satu posisi, ke posisi yang lain itu berbeda. Nah, di sini kita...

tidak bicara makroskopik. Kita bicaranya mikro. Jadi ada namanya persamaan raca yang tadi di sini.

Nanti kalau yang makro itu diterapkannya keseluruhan di sini. Kalau yang mikro itu nanti yang ini kita buat sendiri. Yang di sini kita buat sendiri.

Tentu nanti nyambung. Misalkan yang di sini yang dari sini masuk ke sini. Bisa kita samakan.

Di batas-batasnya bisa kita samakan. Nah, ini yang dijawab oleh transport phenomena. Jadi kalau transport phenomena itu apa?

Kalau kita berhadapan dengan sistem yang hidrogen. Hidrogen itu artinya apa? Dari posisi yang satu ke posisi yang lain itu nilainya berbeda. Apa yang berbeda?

Itu apa? Kita bicara di sini satu kecepatan. Meter per second. Pada dasarnya Frida itu bergerak, kalau bergerak itu dia punya kecepatan.

Diaduk misalkan, seperti yang di situ diaduk. Bagaimana kecepatan pengadukan. Kalau yang di dekat baling-baling, dia kencang. Kalau yang jauh, mungkin pelan.

Jadi ada perbedaan kecepatan antara titik di sini dengan titik di sini. Ini kita bicara variable kecepatan. Kemudian variable yang kedua yang mau kita lihat distribusinya bagaimana.

Temperatur. Temperatur. Apakah itu satuannya derajat silensus misalkan.

Kemudian yang berikutnya ingin kita lihat gimana? Komposisi. Kalau bicara komposisi itu artinya bicara konsentrasi.

Kalau bicara konsentrasi harus dilengkapi konsentrasinya komponen mana. Jadi kita bicara di sini campuran. Jadi dilengkapi misalkan konsentrasinya komponen A seperti apa. Ini satuannya bisa macam-macam. Bisa fraksi, dia tidak punya satuan, bisa juga persen berat, mungkin juga bisa persen mol.

Distribusi dari ketiga variable ini yang nanti akan kita pelajari transfer fenomena. Masing-masing dari variable ini itu terkait dengan transfer yang satu, yang itu terkait dengan... perbindahan momentum. Yang di sini, yang temperatur nanti terkait dengan perbindahan panas.

Kalau yang konsentrasi di sini terkait dengan perbindahan masa atau mes. Makanya kita nanti mempelajari tiga macam perbindahan momentum, perbindahan panas, perbindahan masa. Kira-kira begitu nanti lingkup kita. Demikian. Ada pertanyaan dulu sampai di sini.

Yang online barangkali ada pertanyaan, silakan. Pak izin bertanya, Pak. Silakan, silakan. Itu tadi kan Bapak jelasin kalau dia misalkan temperaturnya berbeda, heterogen banyak, di titik-titiknya kan berbeda gitu, Pak. Itu nanti pendekatannya pakai metode apa, Pak?

Ya, pakai neraca juga. Tapi neracanya itu nanti... Differential, kira-kira begitu.

Nanti itulah yang kita pelajari nanti. Jadi persamaan itu nanti differential bukan aljabar. Kalau misalkan di tangki ini aljabar, nanti persamaan seperti ini. FO sama dengan FE.

Jadi kalau FE-nya diketahui, nanti FO-nya bisa dicari. Begitu. Nanti kalau dengan yang di sini, kalau kita bicara heterogen, bukan FO sama dengan FE, yang kita dapatkan nanti.

Misalkan kalau kita bicaranya kecepatan, nanti keluarnya nanti persamaan ini. Jadi, diferensial dari kecepatan. Terhadap apa?

Ini tergantung dia bervariasinya ke arah mana. Posisi itu kita bicara sistem koordinat. Sistem koordinat. Sekarang jenis koordinatnya mana?

Kalau koordinatnya sistem yang bunyur sangkar, berarti kita mengenal nanti. dx, atau mungkin terhadap y, atau terhadap z. Kira-kira begitu gambaran ini dulu, gambaran ringkasnya.

Jelas kira-kira? Jadi pada intinya nanti di dalam mikroskopis ini, di lanser penemena ini, kita bicaranya itu persamaan diferensial. Kalau di dalam pendekatan markoskopis, itu kita bicaranya persamaan aljabar.

Baik Pak. Masah real. Iya Pak, bisa dimengerti Pak.

Terima kasih Pak. Iya, terima kasih. Ini tadi contoh, sudah diberikan ya.

Ini kalau tangki pencampur misalkan ya. Di sini ada umpan, paling sederhana ini tangki, sebutnya ini tangki reaktor ya. Kemudian di sini ada produk.

ada produk di sini kalau dia steady tadi ya berarti laju alirnya produk kilogram per sekonnya produk keluar sama dengan kilogram per sekonnya depan yang masuk itu kalau masa, kalau energi bagaimana? energi, nah ini misalkan dipanaskan di sini, ini pemanas di sini berarti ada energi masuk Masa yang ini gak bercampur, tapi panasnya dia masuk. Nanti ada lagi neraca panas, begitu.

Nah ini yang tadi mempertegas, kemudian tadi sudah sekalian saya jelaskan ya. Kalau namanya makroskopis, ya enggak peduli dalemnya bagaimana. Satu tangki ini, kecil, kita kasih batas-batasnya. Yang penting batas-batas sistemnya seperti ini, katanya ada masa masuk mengalir per sekonnya berapa, keluar produk per sekonnya berapa, kemudian ada aliran panas.

Dengan neraca itu kita kenal adalah neraca masa, neraca energi. Sekali lagi, kalau di dalam proses fenomena, kita bicara yang heterogen, bahwa di dalam alat ini dari satu titik ke titik yang lain itu berbeda variabelnya. Variabel yang kita bicarakan nanti, variabel kecepatan, variabel temperatur, dan variabel yang terakhir konsentrasi.

Begitu. Oke. Nah, kenapa di...

Dunia proses atau teknologi proses ini sering salah satu ilmu dasar. Karena kinerja itu sering dipengaruhi oleh distribusi. Distribusi yang tidak baik itu distribusi yang tidak merata atau odd distribution. Contoh bagaimana?

Ini ada kecelakaan di sebuah kilang LNG. Karena adanya hotspot. Hotspot itu artinya di suatu alat ada di satu titik temperatur terlalu tinggi.

Memicu kebakaran. Itu masalah distribusi. Misalkan ini ada contoh di sini. Ini contoh di sini. Ini sebuah penyimpan padatan amput.

Karena distribusi stres di dalam dindingnya itu tidak merata. Begitu juga ada material. Ini material komposisi tidak merata.

Di satu titik akhirnya dia terkorosi dengan lebih hebat sehingga umurnya lebih singkat dari yang lainnya. Di dalam praktek proses, satu titik saja itu gagal di dalam suatu alat, itu artinya alat keseluruhan itu gagal. Karena tidak boleh kita ingat. Bocor dikit biarnya enggak boleh. Namanya bocor, satu titik saja bocor, itu artinya alatnya tidak bekerja dengan baik, alias fail, demikian.

Banyak begitu. Atau contoh misalkan saja, kalau kita bicara yang sederhana di rumah juga, katakanlah tungku, begitu. Di sini kita melakukan pembakaran, demikian.

Nah, kalau pembakaran kita tidak bagus, bisa saja nanti. di sini temperaturnya mungkin ketinggian, atau mungkin yang di sini terlalu rendah. Pada dasarnya nanti kinerja pembakaran itu menjadi masuk ke penilaian yang tidak baik.

Demikian. Sekarang lihat contoh-contoh berikutnya, di mana pentingnya kita melihat distribusi. Ini sudah jelas tadi sambil jalan, jadi unit operasi itu banyak di teknologi proses.

Pada asarnya pabrik itu kumpulan dari alat proses. Satu alat proses itu melaksanakan satu unit operasi. Di setiap unit operasi ini pasti ada tiga ini. Perpindahan momentum, perpindahan panas, perpindahan masa. Contoh misalkan ini kita mengalirkan fluida.

Apa yang berpindah di sana? Yang berpindah gerakan. Gerakan apa?

Ompa baling-balingnya berputar kencang. Air tadinya diam di sumur, dia bisa naik. Berarti ada gerakan berpindah. Gerakan itu apa?

Ukurannya momentum. Momentum dari baling-baling pindah ke air. Yang tadinya diam bisa bergerak. Kalau masa sudah jelas. Tadinya masa itu di bawah, di dasar sumur, dia bisa menjadi naik, pindah.

Demikian. Begitu. Demikian juga kalau reaksi, disilasi, ini penguapan. Tadinya dia suhu kamar dipanaskan menjadi naik temperaturnya, berarti ada panas yang berpindah. Panas dari mana tergantung sumbernya dari mana.

Kalau pakai listrik, berarti yang panas dari listrik itu pindah ke dalam perwida. Walaupun pindahnya tidak langsung, tapi pindahnya melalui dinding. Dinding yang dipanaskan oleh listrik, dinding itu kemudian memanaskan perwida.

Sehingga dia bisa menguap. Nah kalau menguap, Berarti tadinya dia berupa cair di bawah, naik menjadi uap itu naik masa berpindah. Nah makanya bisa dibilang di tiap alat atau tiap unit operasi ini ada tiga yang berpindah, tetapi kadang-kadang memang... Di satu unit operasi, satu atau dua ini yang dominan. Misalkan tadi di pemompaan ini, yang dominan itu yang momentum dan masa.

Panas enggak. Jarang-jarang air itu hanya dipompa, tadinya dingin menjadi panas. Lain halnya kalau pipanya dipanaskan itu lain lagi.

Itu kita bicara berarti unit operasi heat exchange, pertukaran panas. Jadi ada dua unit operasi yang bekerja di sana. Pertukaran panas dan...

pemompaan. Kadang-kadang mungkin hanya satu yang dominan. Jadi misalnya unit operasi manapun itu bisa dibagi tiga.

Bisa dibagi perpindahan momentum, perpindahan panas, perpindahan masa. Makanya kalau di teknologi proses perpindahan tiga ini saja yang menjadi subjek. Demikian.

Sekarang apa yang menyebabkan tiga ini berpindah? Jadi ada perpindahan momentum itu terkait dengan kecepatan nanti. Perpindahan panas berkaitan temperatur, perpindahan masa berkaitan konsentrasi.

Nah, tiga besaran ini, momentum, panas, atau masa, itu masing-masing ada ukurannya, paling mudahnya. Kalau panas ukurannya apa? Bisa Joule, bisa kalori.

Jadi panas itu bisa berpindah. Perpindahan panas itu yang menyebabkan, yang mendorong terjadi perpindahan itu, itu namanya gaya penggerak. Gaya penggeraknya apa yang menyebabkan berpindah itu?

Kalau panas, yang akan berpindah itu adalah perbedaan suhu. Perbedaan suhu ini, perbedaan terhadap apa? Suhu itu berbeda terhadap posisi.

Jadi... Hidrogen dalam hal temperatur itu menyebabkan perpindahan panas. Kalau kecepatan berbeda dari satu posisi ke posisi yang lain, itu akibatnya nanti perpindahan momentum.

Kalau konsentrasi berbeda, katakanlah di dalam ruangan ini, di sini konsentrasinya tinggi. Di sana rendah, katakanlah parfum disemprotkan di sini. Konsentrasinya tinggi di sini. Nanti di sana bisa mencium parfum juga.

Itu artinya apa? Masa itu bergerak dari pojok sini ke pojok. ke sana.

Perbedaan konsentrasi yang menyebabkan. Nah, berpindah itu sampai kapan? Nah, berpindah itu sampai konsentrasi itu sama.

Artinya sampai sistem itu homogen, perpindahan itu tidak. Makanya kalau kita bicara sistem homogen, ya ilmu transport itu keluar. Kita bicara cukup makroskopis saja. Demikian. Jadi, sering-sering diingat ya, ini kalau perbedaan itu namanya gradient.

Ini istilah gradient. Kenapa gradient? Karena nanti perbedaan itu kita tuliskan dalam bentuk persamaan diferensial. Kalau kita persamaan diferensial ya itu gradient, kemiringan contohnya.

Gradient apa? Gradient ini artinya... Ya itu disikap saat PLTA, nampung air aja. Jadi cuma pas beberapa jam.

Perbedaan. Perbedaan apa kalau momentum? Ini tadi ya, perbedaan kecepatan, kemudian perbedaan temperatur, kita kasih aja simbolnya C kecil ya, konsentrasi. Artinya ini velocity, ini temperatur, disini kemudian konsentrasi.

Itu yang menyebabkan. berpindah. Jadi ada perbedaan nilai apakah itu kecepatan atau temperatur atau konsentrasi terhadap jarak.

Kalau kita bicara perbedaan nilai terhadap jarak, itu kita bicara sistem yang heterogen, beragam pada posisi. Sekali-kali perbedaan itu saya sebut sebagai gradient. Perbedaan apa?

Perbedaan. Variable-variable ini, ketiga ini, terhadap jarak. Nah, polanya juga itu. Dulu, kapan lu kan pernah membuat polanya?

Mau nyari polanya, kan? Nah, polanya itu. Nah, sebagai contoh apa?

Misalkan kita bicara di sini, dt per 2x. Yang di sini, ini posisi. Posisi X. Itu artinya gradient temperature terhadap jarak pada arah X.

Sekali lagi, kita di sini bicara beda. Kalau momentum berpindah, paling mudahnya apa? Contoh di buku-buku yang umum.

Satu bola beliar disodok, bola yang lain dia bisa bergerak. Nah, hanya di sini hal serupa itu terjadi untuk ruida. Jadi, kalau di dalam ruida bagaimana momentum itu berpindah? Bagaimana gerakan itu bisa berpindah? Ini percobaan sederhana dari Newton.

Makanya dia hukum yang dihasilkan disebut sebagai hukum Newton. Bayangkan ada cairan kental, yang ini. Di antara dua plat.

Kita lihat dari samping di sini, masuk ke sini. Jadi satu dimensi kita lihat, ini plat atas, ini plat bawah. Di antaranya ada cairan. Tentu ujung-ujung ini kita abaikan, tidak usah dilihat.

Kita lihat di posisi di tengah, jauh dari ujung. Nah yang atas ini ditarik, bergerak dengan kecepatan. Tertentu, sebut saja V. Nah plat yang di bawah ini diam, stasioner dia, demikian.

Nah cairan di dalam dunia proses bisa dibilang semua nempel di dinding. Nempel dinding itu artinya apa? Cairan yang ada di lapisan paling bawah ini kecepatannya 0. Cairan yang ada di atas ini kecepatannya sama dengan kecepatan dari plat yang di bagian atas. Lalu pertanyaannya, apa yang terjadi dalam cairan yang ada di sini?

Kalau ditanai dengan pewarna, nanti akan kelihatan. Pewarna di sini bergaknya lebih kencang daripada yang di sini. Yang di sini lebih kencang daripada yang di sini. Sampai yang di sini dia diem.

Yang di sini bergerak paling jauh. Kalau kita wakili dengan tanah-tanah. Kenapa bisa demikian?

Karena lapisan cairan yang di sini yang nempel di dinding. Itu nyeret lapisan cairan yang di bawahnya. Lapisan cairan di bawahnya nyeret yang di sini. Sehingga kenapa dia bisa bergerak kalau di plot grafiknya itu nilai kecepatannya linear terhadap jarak. Terhadap jarak itu dari mana ngitungnya?

Dari titik di sini. Ini kalau kita ambil titiknya posisi 0. Kemudian ini misalkan tebalnya D. Dia nilai maksimum ada di posisi D.

Di posisi 0 nilainya minimum. Inilah bukti bahwa momentum itu bisa berpindah melalui cairan. Di sini ada dua yang kita bicarakan.

Momentum itu kita bicara kecepatan velocity. Nah velocity kalau di dalam koordinat penjualan sangkar, dia sebagai faktor. Punya kecepatan pada arah X, punya kecepatan pada arah Y, punya kecepatan pada arah Z. Di sini momentum arah mana yang berpindah? Nah arah kita tetapkan dulu.

Kalau kita tetapkan ke sini Y, ke sini X, kemudian yang kesininya Z, misalkan berarti yang ini adalah, yang berpindah ini adalah momentum pada arah X. Nah berpindahnya ke arah mana? berpindahnya ke arah sini, ke arah bawah. Selalu berpindah itu dari nilai variable yang tinggi ke nilai variable yang rendah. Demikian.

Ini contoh yang momentum. Nah, hukum Newton itu berhasil mendapatkan, kalau fluidanya kental, demikian, jumlah momentum yang berpindah perluas, Perluas itu apa? Perluas yang tegak lurus ini.

Jadi berpindahnya ke sini. Jadi perluas bilang yang di sini, yang tegak lurus. Itu adalah berbanding lurus terhadap gradien kecepatan. Gradien kecepatan ini apa?

Perubahan Vx terhadap jarak yang ke bawah di sini. Pembandingnya ada konstanta namanya viskositas. Nah, viskositas ini milik dari cairan.

Artinya cairan yang berbeda nilai viskositasnya. berbeda. Nah jangan lupa ini dibeli tanda minus. Kenapa minus?

Dibeli tandanya. Karena Y itu makin besar ke arah sana. Sementara kalau berpindah makin ke sana nilai V-nya makin besar, makin naik nilai kecepatan yang makin besar. Tapi berpindahnya ke arah bawah.

Makanya di sini dibeli nilai negatif yang ditempatkan di sini. Nah itulah hukum Newton. Ya nanti tentunya banyak.

Kita pakai ya, ini sementara dulu. Ini untuk membayangkan bagaimana, apa yang dimaksud momentum itu berpindah melalui vida. Kemudian panas saya yakin lebih mudah dibayangkan, panas berpindah. Kita bayangkan ini ada pelat begitu ya, atau mungkin kawat demikian, punya panjang tertentu.

salah satu ujungnya dipanaskan. Nanti lama-lama ujung yang satu lagi juga hangat. Nah, itu panas itu bisa meramat. Demikian dalam hal ini dikenal sebagai kondisi.

Nah, kenapa dia meramat? Lagi-lagi karena ada ini, delta T terhadap delta, misalkan delta X. Kalau ini kita ambil posisinya X di sini. Yang di sini T-nya 1, yang di sini T-nya 0, demikian. Kemudian T1 ini.

nilainya lebih besar daripada T0. Nanti panas itu akan mengalirnya ke arah kiri. Kalau T1 lebih besar dari T0. Nah itu kalau ditanya lagi, kapan dia berhenti berpindah? Kalau T1 dan T0 ini sudah sama.

Lagi-lagi nanti kalau kita bicara korinat bujur sangkar saja disini misalkan. Nah katakanlah disini kita kasih 0 demikian. Nanti kesana beda, ada arah X, kesini ada arah Y. Kesini ada arah Z.

Jadi nanti kita akan mengenal tiga variable jarak. X, Y, atau Z. Atau kalau kita bicara siliner, nanti kita bicara siliner begini. Di sini nanti kita ada jarak Z, aksial. Kemudian ada radial, ada.

arah sudut tangan sial, sudut begitu. Kalau nanti bola, nanti kita bicara sudut kita ada dua, theta dan V, kemudian R, demikian. Begitu, nanti ada hubungannya. Nah, kurian mana yang dipilih? Tergantung geometri dari alat yang mau kita neracakan secara mikroskopis.

Nah begitu juga masa tadi sudah diberi contoh, itu terjadi karena perbedaan konsentrasi sebagai contoh di sini. Kalau kita punya dua gelas atau tangki, ini terhubungkan dengan sebuah pipa seperti ini. Dihubungkan di sini, ini berarti ada jaraknya tertentu di sini, sepertinya jaraknya L. Nah yang satu lagi konsentrasinya C1, yang satu lagi C2. C2, C1 ini tidak sama.

C1 lebih besar daripada C2. Yang dari sini, katakan di sini apa? Misalkan di sini NaOH konsentrasinya lebih tinggi di sini.

Nanti NaOH ini akan berpindah ke sana. Sampai kedua ini berimbang sama konsentrasinya baru kemudian berhenti. Nah ini sekarang kembali ke ukuran. Nah momentum definisinya apa momentum? Sama saja.

Masa dikalikan dengan kecepatan linier itu momentum. Jadi ini ada masa, kilogram, kemudian meter per sekundi itu momentum. Kemudian kalau panas, panas itu panas sensibel. Masa dikalikan kapasitas panas dikalikan dengan... Temperatur.

Kapasitas panas itu masing-masing material beda-beda. Satuannya Joule per kilogram per derajat Celcius. Karena itu definisinya adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan satu derajat, satu satuan masa dari material. Kalau panas ukurannya apa? Joule.

Kalau masa bisa kilogram. Bisa juga mall kalau kita, jadi bisa kilogram, bisa mol, itu masa. Berarti kalau kita bicara masa yang berpindah berapa banyak, itu artinya berapa kilogram yang berpindah. Itu kalau jumlah yang berpindah, karena proses itu banyak yang continue, mengalir, tentu berapa yang berpindah per waktu, itu kita bicara laju.

Berapa kilogram per detik yang berpindah. Berapa Joule per detik yang berpindah? Jadi kalau Joule per detik, nanti kita bicara berapa Watt yang berpindah.

Begitu. Oke, baik. Semoga ya. Nah sekarang ada kata yang lebih tepat. Apa ini maksud dengan nitrogen?

Jadi sekarang kembali ke yang tadi. Apa yang menggerak? kan momentum panas saat masa itu berpindah. Tadi kan ada istilahnya gradient.

Jadi gradient kecepatan, gradient temperatur, gradient konsentrasi. Atau selisih. Kata yang lebih tepat itu adalah yang menyebabkan berpindah itu karena ada perbedaan kerapatan.

Kerapatan itu artinya apa? Di sini Karena kita bicara fluida, kita bicaranya jumlah per volume. Itu yang benar yang berbeda. Jadi kalau kita bicara momentum itu kenapa berpindah? Karena ada perbedaan konsentrasi momentum.

Jadi per liter di sini momentumnya berbeda dengan per liter yang di sana. Kalau kita bicara... Konsentrasi momentum itu artinya momentum yang tadi masa dikalikan dengan kecepatan dibagi volume.

Masa dibagi volume sama dengan berat jenis. Berat jenis air 1 kilogram per liter. Jadi berat jenis dikalikan dengan volume. Jadi berbeda dengan yang tadi. Kalau kita bicara jumlah, momentum masa kali kecepatan.

Kalau bicara konsentrasi. Masa itu diganti dengan rapat masa, kilogram per volume. Begitu juga panas.

Panas itu berpindah sebenarnya karena populasi panas di satu titik dengan titik lain itu berbeda. Di sini kita bicara bukan MCP sebenarnya, tapi MP kali temperatur. Sebentar, saya...

Yang mana? Ya, betul. Terima kasih.

Ini M. Ketika masa, tergantung basis kita. Basis masa itu ada 2. Ada kilogram atau berat. Ada juga mol. Kalau namanya kilogram for volume, ini namanya masa jenis. Tetapi kita di sini di dalam perpindahan masa, kita bicara komponen.

Jadi masa jenisnya komponen. Kilogram. Misalkan kilogram tadi, kilogram NaOH per meter kubik di titik sini dengan di titik sana. Atau kita bicaranya ini molaritas. Di sini mol per...

Kemarin sore ketemu sama orang SI-nya, tapi GM-nya Semarang. Nah, begitu. Jadi ada yang lebih tepat lagi sekarang, apa yang menyebabkan perpindahan adalah perbedaan konsentrasi.

Jadi lebih mudah, kalau perpindahan momentum berarti perbedaan konsentrasi momentum, perpindahan panas perbedaan konsentrasi panas. Cuman yujudnya yang bisa kita ukur kalau perbedaan konsentrasi panas itu yang kita ukur adalah temperatur. Oke, sekarang perpindahan, itu mekanismenya.

Ada dua, difusi dan konveksi. Bedanya apa? Kalau difusi itu meramat karena antar melukul, getaran melukul.

Tadi contohnya apa? Kawat kita panaskan, Di satu ujungnya kita panas, kan ujung lain bisa merasakan panas juga. Kawat itu padatan, dia diam. Apa yang menyebabkan dia berpindah?

Jadi molekul padatan yang paling langsung dia bergetar, memindahkan keindirinya ke di sebelahnya. Nah itu disebut dengan difusi. Jadi sebenarnya antar molekul, bukan antar benda.

Jadi bendanya tidak mengalir, itu difusi. Kalau yang konvektif ini bagaimana? Dia karena bergerak.

Karena bergerak itu namanya perpindahan karena... konveksi. Sebagai contoh kalau kita bicara perpindahan panas, di sini ada cairan, ini kita didihkan demikian.

Nah ini bergerak uapnya ke atas. Sehingga ruang di sini juga lama-lama kalau kita diukur temperaturnya nanti akan naik. Ini namanya konvektif. Nah yang kita singgung di sini, yang mikroskopis itu adalah yang ini. Mekanisme yang yang kita singgung di sini.

begitu. Kemudian, satu lagi, ada kalau laju itu sudah jelas, laju panas, Joule per detik yang berpindah. Sekarang ada namanya flux. Kalau flux ini tidak lain adalah laju perluas.

Luas yang di sini yang diperhatikan adalah luas yang tegak lurus arah perpindahan. Kenapa kita menyebut plaks? Karena di hukum-hukum dasar yang mendasari perpindahan itu, yang diungkapkan adalah plaks yang diungkapkan. Bukan laju.

Tetapi yang kita neracakan laju, bukan pelaks. Bahwa kita nanti harus bisa mengidentifikasi luas yang dipakai itu yang mana. Karena itu yang kita butuhkan untuk mengubah dari pelaks menjadi laju. Demikian. Nah itu saja kalau yang ini, slide ini.

Apalagi yang tidak jelas saya kira ya. Simbolnya mungkin bagi yang belum pernah dapat. Kalau momentum itu kita simbolkan dengan tau. Jangan lupa kalau momentum itu ini indexnya 2. Yang depan ini menyatakan arah perpindahan. Karena perpindahan itu faktor.

Berpindahnya ke arah X, Y, atau Z kalau kita bisa menyatakan yang paling mudah. Nah kemudian kalau yang Y ini adalah komponennya momentum yang berpindah momentum itu juga ada momentum arah X, momentum arah Y, momentum arah Z. Kalau yang di sini berarti konsentrasi momentum Y yang berbeda, berbedanya pada arah X.

Jadi kalau kita bicara flux, fluxnya momentum itu ada 9, karena kecepatan di sini kan ada 3. Lalu arah itu ada 3. 3 kali 3, 9. Nah kalau yang ini lebih mudah panas ini. Panas Joule per meter kuadrat per detik. Itu fluxnya panas.

Kita simbolkan dengan Ki kecil. Cukup dikasih arahnya aja satu di sini indeksnya. Mau arah X yang di sini. Arah X, Y, atau Z. Karena energi itu tidak punya arah.

Energi itu bukan faktor, tapi skalar. Nah demikian juga perpindahan masa. Tapi perpindahan masa ini ya, nanti kan ada kilogram, ada mol.

Kalau kita bicara di satu kertas, bicara dua-duanya, harus dibedakan mana yang mewakili mol, mana yang mewakili kilogram. Tapi kalau kita dalam satu lembar kertas, bicara satu saja konsisten, mol atau masa, ya nggak usah pakai simbol dua. Begitu, ya itu maksudnya.

Sekali lagi ini yang perlu diingat ya Apa yang dimaksud dengan flux Mungkin di materi lain tidak ada Kalau laju pada dasarnya sama laju itu Sejumlah per waktu itu laju Nah kalau flux ini Kasih tambahan disini Perluas area Atau luas disini diperhatikan tegak lurus Arah perpindahan Berarti nanti kalau kita bicara korinat bujur sangkar Demikian ya Nah ini jarak radial Kalau berpindahnya ke arah sini, ke arah R, berarti luas yang tinggal lurus adalah luas kulit. siliner. Kita bicara di sini diameter siliner.

Demikian juga panjangnya. Begitu. Hanya di sini saja harus bisa kita bayangkan, luas perpindahan ini kadang dia tidak fungsi dari jarak.

Misalkan jarak atau posisi. Demikian. Jarak atau posisi.

Kadang dia merupakan fungsi dari posisi. Misalkan di sini. Kita bicara di sini. Ke arah posisi sana. Luas permukaan itu kan yang ini.

Ini dari posisi satu dari sini ke sana. Di sini maupun yang di sini. Itu sama konstan.

Tapi kalau kita bicara yang R di sini, nanti di posisi sini dengan di posisi sini beda-beda. Pengaruhnya nanti bagaimana? Karena kita bicara persamaan diferensial, D di sini. Kalau yang konstan, dia bisa keluar ke sini.

Kalau yang tidak, ya tidak bisa keluar. Itu saja. Itu mengenai matematika. konsekuensi kematematiknya. Oke, nah sekarang apa sebenarnya masalah dalam perpindahan?

Apa yang ingin dicari kalau kita bicara transport? Karena kita ini bicara perpindahan, tadi ada tiga yang berpindah, mungkin momentum, panas, atau masa, atau mungkin semultan, momentum dan panas dua-duanya berpindah. Nah pertanyaan, salah satu pertanyaan yang penting adalah berapa laju perpindahannya.

Jadi kita ingin menjawab berapa transfer rate-nya. Berapa Joule per, kalau kita bicara panas, berapa Joule per detik yang berpindah. Dari saat melalui batas permukaan ini. Nah berikutnya kemudian variable-variable terkait. Kalau kita ada di momentum, momentum itu.

Karena ada perbedaan konsentrasi momentum, perbedaan kecepatan. Tentu kita ingin melihat bagaimana profil kecepatannya. Di panas bagaimana profil temperaturnya, di masa bagaimana profil konsentrasinya. Apa yang dimaksud dengan profil di sini?

Artinya bagaimana kecepatan itu berubah dari satu titik ke titik yang lain. Kalau bicara satu jarak saja, misalkan pada jarak X, kalau kita bicara temperatur, pada jarak X ini seperti apa perubahannya? Apakah begitu linier, naik, demikian. Atau mungkin nilainya begini, seperti itu. Ini namanya profile atau fungsi distribusi.

Kalau dia ternyata berupa parabola demikian, perlu ingat berapa nilai maksimumnya, berapa nilai minimumnya, dan berapa nilai rata-ratanya. Dan tentunya nanti terakhir, bagaimana kita bisa menggunakannya baik untuk masalah desain maupun untuk evaluasi kinerja. Misalkan tadi, pembakaran tadi. Katakanlah ini pembakaran, ini tungku. Apakah nozzle bahan bakar di sini bisa diatur sehingga...

nanti temperatur bisa terdistribusi dengan lebih baik. Itu salah satu yang kita jawab kalau mau desain. Apakah desain nanti nozzle itu harus keluar dari desain yang klasik yang biasanya?

Nah itu kita indikan dulu. Coba lubang, kalau misalkan lubangnya satu di sini, coba lubangnya seperti ini kecil-kecil tapi banyak, bagaimana jadinya? Kita simulasikan dulu.

Kalau bagus, kemudian diverifikasi di percobaan, baru dibuat di plan. Kemudian berikutnya, sekarang kalau kita lihat transport fenomena ini, aplikasinya di mana saja, tentu kalau di dunia kimikal dan petrokimikal, oil gas sudah, tadi kita baca, di proses, di otomotif, di biomedic. di kesehatan, kemudian di packaging, di lingkungan, pangan. Kalau yang termasuk di sini di elektronik, nanti kita lihat di polimer, silakan di browsing.

Jadi bukan teknologi proses saja sekarang yang mempelajari, tapi di luar disiplin teknologi proses juga banyak mengkaji. Ini contoh, ini masih berkaitan dengan teknologi proses. Sekarang tadi ini insenerator pembakar.

Salah satu yang ingin kita lihat. Bagaimana distribusi temperaturnya? Kalau tadi dua dimensi, kita cukup gambar grafik.

Kalau seperti ini, di dalam suatu ruang, bagaimana digambarkan dengan warna-warna? Kalau merah itu menyatakan tinggi, kalau biru atau hijau itu rendah. Misalkan temperaturnya bisa kita lihat, disini tinggi sekali. Di sini biru pas keluar dari bahan bakar itu masih dingin.

Lalu di sini kemudian menjauh hijau lagi. Nah sekarang desainnya, pinginnya bagaimana? Nah itu yang kita cari. Demikian.

Terus yang penting di sini, apakah ada hotspot? Itu perlu dilihat. Bisa kita lihat di sini. Persamaannya bagaimana itu nanti.

Kemudian pengaliran padatan. Pengaliran padatan ini pernah kejadian. Mengalirkan padatan atau powder, itu kalau diselaksikan pakai corong, ini corong besar. Mengalir, ditemukan di bagian di sini tergerus erosi kelihatannya. Kenapa setelah digambarkan, ternyata memang alirannya seperti ini.

Dia pas di sini, dia ada numbuk-numbuk di sini. Karena terus demikian, Continue ditumbuk, ya akhirnya material ini tergerus menjadi tipis, akhirnya menjadi bocor. Nah itu nanti bisa dipakai bagaimana namanya feeder di sini, nanti diperbaiki, jangan sampai ke sini, biar dia numuk temannya. Nanti digamarkan ini berupa garis-garis velocity-nya bagi kita. Kita bicara di sini perpindahan momentum.

Kita bicara distributor. Nah, heat exchanger. Bagaimana tadinya heat exchanger yang polos itu nanti ada fin di sini.

Itu bisa digambarkan. Kalau yang punya fin itu nanti profil temperaturnya lebih merata dibanding dengan yang tidak. Lagi-lagi di sini kita bicara bagaimana profil temperatur, bagaimana lanjut perpindahan panasnya.

Kemudian kalau pressure-nya diperhatikan, ada pressure drop, itu juga bisa. Kita gambarkan. Ini adalah alat pengering. Misalkan mengeringkan susu yang tadinya cair menjadi powder. Itu dikeringkan.

Teknologi pangan yang banyak paham. Disemprotkan di atas di sini. Material yang mau dikeringkan.

Apakah dia lumpur pisang. Misalkan kalau mau dijadikan tepung pisang. Nanti di sini ada udara panas. Ini bisa digamarkan di sini. Kadar airnya bagaimana?

Atau temperaturnya? Di sini yang biru ini artinya dingin. Sudah hijau agak naik sendiri.

Lagi-lagi salah satu yang penting di sini kalau desain bagaimana? Adalah desain dari nozzle-nya bagaimana caranya biar dia merata. Tentu di samping juga pengaruh nanti berapa nilai kecepatannya, berapa tekanannya diberikan di sini. Itu akan pengaruh. Bagaimana sebenarnya cara mengerjakannya?

Cara pengerjakannya, kalau makroskopis tidak akan bisa. Karena makroskopis itu melihatnya di sini. Yang di dalam itu tidak kelihatan. Cara bagaimana?

Pada saat alat yang silinderis ini dibagi-bagi menjadi kecil-kecil segini. Satu kotak ini dibikin satu set persamaan. Kemudian nanti diselesaikan, disambung-sambung, akhirnya bisa digambar.

Karena, Kalau dua dimensi atau tiga dimensi, itu diberikannya dalam bentuk warna. Nah ini dalam extruder, nanti bisa digambarkan. Katakan extruder yang paling ini pencetakan pipa, misalkan itu dilakukan seperti ini.

Jadi polimernya dilelehkan di sini, kemudian nanti didorong menjadi pipa, lalu didinginkan. Apa yang penting di sini? Kalau misalkan ini berupa adonan, formulanya mungkin obat, mau dicetak jadi tablet, demikian.

Bagaimana dengan konsentrasinya di sepanjang ini? Apakah berubah atau tidak? Ketika masuk itu sudah dibuat homogen, dicampur dalam tangki.

Nanti jangan sampai pas keluar di sini ada yang sangat pahit, nanti obatnya ada yang sangat manis, berbeda-beda. Ini adalah kita bicara homogenitas dari pencampuran. Demikian juga kalau ini berupakan pelelehan, yang pipa-pipis tadi dicetak, bagaimana temperaturnya. Apakah nanti ketika di ujung di sini sesuai dengan yang dingin kan tidak. Apakah cukup nanti dengan gesekan dari ini, dari baut tersebut, atau cukup, exuder tersebut.

Ini dalam printing, ketika printer itu. didesain bagaimana tadinya kelihatan titik-titiknya menjadi tidak kelihatan itu kita bicara berapa jumlah titik kecil per inch yang bisa dibikin nah itu dasarnya pengembangannya adalah perkembangan momentum bagaimana bisa ukuran kecil sekali cairan itu bisa disemprotkan bagaimana dengan kecepatannya ya Di sini kita bicara ini dasarnya awalnya adalah perpindahan momentum, sehingga itu bisa diperbaiki. Demikian juga tadi kan ke dunia kesehatan.

Kita bicara pernafasan, bagaimana oksigen itu distribusinya di dalam bronchia itu bisa digambarkan. Termasuk bahkan sekarang itu bagaimana ketika obat itu masuk ke sini, apakah melalui... Uap, aspirin, melalui oral, misalkan demikian. Nanti di badan itu bisa dilihat distribusinya bagaimana. Nah tentu, apa yang perlu diketahui?

Ada yang perlu diketahui. Tekanan pembuluh, distribusi pembuluhnya itu ada. Itu informasi sebagai input. Kalau itu bicara pemrograman itu ada. Bahkan ke dunia sport.

Konon Amerika. memperbaiki speed dari atlet renangnya itu melalui transopinomena. Apa sebenarnya yang menyebabkan?

Kalau kita berenang, menggerak-gerakan ini, sebenarnya di sini, di tangan kita atau di badan kita yang bergerak itu, ada namanya gaya seret. Jadi, fluida itu punya kemampuan untuk menyeret. Kalau kita yang bergerak, berarti kitanya yang ditahan.

Kalau kita diam, cairan itu bergerak, kitanya yang diseret. Jadi pada saat itu namanya drag force. Nah berhasil ditemukan tergantung kita memasukkan tangan ini.

Kalau langsung begini, mukul, tegak lurus, itu gaya seretnya jauh lebih besar dibandingkan dengan kalau tangan kita itu kita miringkan. Sehingga gaya seret itu kecil, makin rendah gaya seret, nanti speed ini bisa makin kencang. Demikian juga rancangan. motor-motor pembalap.

Itu bisa diperbaiki dengan gimana cara melakukannya? Dilihat velocity profilnya. Desain mana yang menghasilkan gaya gesekan yang lebih kecil, itu yang diambil.

Kalau sudah bicara kecepatan tinggi, ini membentukkan sekali. Kalau kecepatan cuma 40 km per jam, tentu itu tidak ada pengaruhnya. Nah itu kita bicara disiplin kecepatan.

Di konfliksi disiplin pernah dipakai menerapkan untuk memperlaiki sistem ventilasi. Setiap ruangan itu perlu ventilasi. Ventilasi yang bagus itu bagaimana? Keberhasilan dalam membilas volume udara dengan udara yang segar.

Jadi per waktu berapa volume yang bisa diusir. Kemudian tidak boleh ada volume yang diam. Tapi tentunya tidak boleh juga terlalu kencang. Jadi pada asal di sini pinginnya fluida itu mengalir. Tetapi pada kecepatan yang tertentu ada rinsnya.

Kemudian juga distribusinya bagus. Tidak boleh di sini kencang di tengah. Tetapi di sana tidak nol. Berarti di sana udaranya tidak mengalir. Ini desain yang lama.

Jadi dibikin model. Desain yang lama Desain yang lama ini bagaimana Jendelanya banyak, lubang anginnya banyak Tapi kecil-kecil kemudian dibuat desain yang baru sedikit lebih sedikit tetapi lebih luas untuk satu lubangnya kemudian ditambah ini ditambah topi disini nanti profil kecepatan udara kesini kemudian yang penting di dalam ruangan itu bisa digamarkan jauh lebih merata yang ini daripada yang disini kemudian lebih berhasil menggantikan, menyegarkan udara yang di sini lebih tinggi dibandingkan dengan yang di sana. Dan ini ada fungsinya, mengarahkan udara dengan baik.

Sehingga di dalam ruangan digambarkan profil kecepatannya, demikian ini lebih bagus dibandingkan dengan yang di sini. Itu penerapan di sipil, teman-teman sipil. Nah, ini bisa digambarkan seperti ini.

Jadi menggambarkan kecepatannya yang ini dibandingkan dengan yang di sini. Di sana. Kita lihat di sini.

Ini banyak yang tinggi merahnya. Tetapi birunya juga banyak. Jadi di sini lebih senyang dibandingkan dengan yang di sana. Satu lagi. Begitu.

Oke. Saya kira. Nah ini yang nanti cakupan materinya. Ada materi dasar. Nah tadi.

Nanti diulang lebih. Detail sedikit lagi, terutama bagi mereka yang sama sekali belum mendapatkan sebelumnya, matrimati dasar. Kemudian juga karena menyebabkan, melibatkan persamaan diferensial.

Setidaknya kalau untuk jarak, mau sistem koordinat manapun, pasti ada tiga variable bebasnya. Ada X, ada Y, ada Z. Nanti kita bicara persamaan diferensial parsial. Partial itu artinya apa?

Variable bebasnya lebih dari satu. Kemudian jangan lupa di proses itu ada dimensi satu lagi. Kalau ini adalah dimensi ruang.

Nanti ada satu lagi dimensi waktu. Sehingga nanti ada temperatur di sana. Ini kita bicara proses yang steady, yang stabil, atau yang belum stabil.

Jadi nanti... sebanyak-banyaknya nanti ada 4 penyabel. Makanya numerical method ini harus ada setidaknya bayangan. Khususnya mengenai finite difference. Kemudian yang berikutnya, nah ini kalau sudah bicara tadi yang alat-alat yang ditayangkan tadi, incinerator, kemudian exuder, spray dryer, begitu.

Nanti kita tidak akan bisa pakai tangan menyelesaikan persamaan. Kita pakai simulator. Ini ada yang student version.

Kita pakai. Jadi tidak pakai listen free. Kita pakainya ANSYS fluent.

Bisa di-download di internet. Yang student version. Sayangnya ini baru hanya untuk Windows. Yang pakai Mac bisa tapi harus install tambahan.

Begitu. Sebaiknya pakenya yang i7, mungkin ini sudah populer kalau sekarang ya. Kalau i9 mungkin masih jarang ya. Kalau bisa RAM-nya itu 16GB.

Kemudian ini juga kalau sekarang sudah umum. Ada external VGA-nya. Karena ya grafis-grafis tadi itu nanti kurang bagus tampilannya. Kalau tidak pakai, atau mungkin jadi agak berat kalau tidak pakai.

external card. Nah ini sekali lagi kita pakai consist. Nanti sore, kira-kira mungkin setengah jam ini ya, perlu waktu. Ada di sana pilihan sederhana persian. Download dulu, kemudian di unzip.

Lalu file setupnya tinggal double click, ikutin. Kita agree dengan license-nya, agreement-nya, dan lain sebagainya. Nanti dia jalan sendiri. Begitu. Ya.

Nah nanti tentunya bagaimana cara memakainya. Tentu sangat bagus kalau sudah pernah sebelumnya. Nah sekarang hamatannya, pengalaman dari angkatan-angkatan sebelumnya.

Tentu kita sebelum menghitung tentu masalahnya apa, kalau itu misalkan masalah sederhana. Ini koordinatnya apa, cocoknya, ujur sangkar atau sinar. Rumusan masalah atau analisis permasalahan. Sederhana gini saja.

Kan momentum panas satu masa. Ini masalah ini ngebahas apa? Dia bicara perpindahan momentum panas satu masa.

Itu bagian dari analisis masalah. Terus lalu perpindahannya itu ke arah mana? Perpindahannya berapa dimensi?

Apakah satu dimensi? Kita bicara linear saja. Sorry, kita bicara satu variable.

Atau dua dimensi berpindah ke arah. X juga berpindah ke arah. Y berpindah. Atau tiga dimensi? Dalam keadaan steady atau tidak?

Ini ada variable waktu atau tidak? Itu bagian dari analisis masalah. Kemudian luas permukaannya, perpindahannya gimana?

Apakah tetap atau berubah, bergantung pada posisi? Demikian. Nah itu analisis permasalahan, kemudian termasuk meneracakannya. Demikian. Mana masuk, mana keluarnya.

Begitu. Nah kemudian pemahaman hukum-hukum dasar. Jangan lupa. Hukum dasar itu cuma tiga. Tadi diperlihatkan oleh salah satu contoh itu hukum Newton.

Nah kemudian ini tadi yang ngeraca di sini. Jangan sampai salah meneracakan. Kemudian kalau melihat bukunya, nanti diberitahu bukunya apa. Itu di sana banyak sekali operasi melibatkan vektor.

Kalau teman-teman dari matematika itu memang biasa. hari mereka sana melihat. Nah, buat kita kadang-kadang ini kalau sudah vektor itu begitu.

Kalau bicara variable x, y, y skalar itu biasa tapi begitu. Ada vektor demikian. Kemudian tadi ini transformasi koordinat kita kadang-kadang tidak hanya bicara koordinat bujur sangkar, kadang bicara ruang itu yang silindris.

Sama nanti ketampilan komputasinya. Ini nanti diperhatikan ya. beberapa hambatan biasanya terkait dengan ini.

Oke baik, itu sekitar gambaran untuk sebagai pengantar. Agar terlebih dahulu nanti jangan sampai persamaannya banyak sekali. Sebenarnya untuk apa?

Kalau manual memang jadi banyak, tapi kalau kita melibatkan simulator, tinggal sebenarnya kita bagaimana menipinisikan masalahnya dengan benar. Kemudian nanti hasilnya bisa kita interpretasi dengan... tepat juga.

Karena pada dasarnya tidak ada program yang nanti menghasilkan output yang benar kalau input yang kita berikan salah. Begitu. Dua-duanya tentunya. Bisa memberikan input yang baik, kemudian bisa menginterpretasi output yang dikeluarkan oleh program itu dengan tepat juga.

Begitu. Oke, ada pertanyaan dulu. Oke, kita lanjutkan ke stop share dulu ya.

Baik, ini pas tengah-tengah kita break dulu sebentar ya. Terima kasih Oke, kita ini kan dulu.

Transcript for:Pemahaman Transport Fenomena dalam Teknik Kimia

Transcript for:
Pemahaman Transport Fenomena dalam Teknik Kimia