Laporan Penetrasi Panas

PENETRASI PANAS
(Pir)


PENDAHULUAN



Latar Belakang

Pindah panas merupakan suatu proses yang dinamis dimana panas dipindahkan secara spontan dari suatu bahan ke bahan yang lain yang suhunya relatif rendah. Kecepatan pindah panas tergantung pada perbedaan suhu yang terjadi antara kedua bahan. Perbedaan suhu antara sumber panas dengan penerima panas merupakan daya tarik sehingga menigkatkan kecepatan pindah panas.
Panas merupakan hal yang sangat penting dalam proses pengolahan. Energi panas dipindahkan melalui batas sistem yang ada pada suatu temperatur yang lebih rendah. Dalam prosesnya panas dapat dipindahkan melalui beberapa cara yaitu konduksi, konveksi dan radiasi.
Perbedaan suhu antara sumber panas dan penerima panas merupakan gaya tarik dalam pindah panas. Peningkatan perbedaan panas atau suhu akan meningkatkan gaya tarik dalam pindah panas. Pindah panas menempuh beberapa perantara yang pada umumnya memberikan penahanan aliran panas. Titik penetrasi yang paling lambat dalam wadah berbentuk silindris adalah pada titik sedikit di atas pusat geometris untuk produk padat, dimana panas dihantarkan terutama oleh konduksi.
Jika salah satu ujung sebuah batang diletakkan di dalam nyala api sedangkan ujung yang satu lagi dipegang, akan terasa makin lama makin panas, waaupun kontak langsung dengan nyala api. Dalam hal ini dikatakanlah bahwa panas sampai ujung batang yang lebih dingin secara konduksi/hantaran sepanjang atau batang tersebut. Konduksi panas hanya dapat terjadi dalam suatu apabila ada bagian-bagian benda itu berada pada suhu tidak sama dan arah alirannya ses\lalu dari titik yang suhunya lebih tinggi ke titik suhunya lebih rendah.

Tujuan Percobaan

- Untuk mengetahui pemanasan dan pengaruhnya terhadap komponen mutu bahan pangan.
- Untuk mengetahui suhu yang terdapat pada bahan pangan di bagian permukaan, tengah dan pusat.
- Untuk mengetahui berbagai jenis pindah panas dalam bahan pangan hasil pertanian.
- Untuk mengetahui dan membandingkan perubahan yang terjadi pada berbagai bahan pangan yang diperlukan dengan berbagai cara pemanasan.

TINJAUAN PUSTAKA
Untuk menganalisa perpindahan panas yang terjadi secara konveksi, beberapa hal yang berpengaruh terhadap perpindahan panas secara konveksi antara lain yaitu :
kecepatan fluida yang mengalir.
Viskositas kinematik fluida.
Masa jenis fluida.
Kapasitas panas fluida.
Untuk aliran yang mengalir pada permukaan plat datar atau yang diasumsikan. ada 2 jenis bentuk aliran fluida yang dianalisa, yaitu pada laminar dan turbulent. jadi langkah pertama yang dilakukan adalah menentukan kondisi aliran fluida, laminar ataukah turbulent. Bentuk aliran itu dikatehui dari angka reynold number yang didapat. untuk Re <> 5×10^5 itu untuk aliran turbulent (royindralesmana, 2008).
Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut (Anonimous, 2008).
Panas adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Satuan SI untuk panas adalah joule. Panas bergerak dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah. Setiap benda memiliki energi-dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom atau molekul penyusunnya. Energi dalam ini “directly proporional” terhadap suhu benda. Ketika dua benda dengan suhu berbeda bergandengan, mereka akan bertukar energi internal sampai suhu kedua benda tersebut seimbang (Anonimous, 2008).
Radiasi atau pancaran ialah perpindahan kalor melalui gelombang dari suatu zat ke zat yang lain. Semua benda memancarkan kalor. Keadaan ini baru terbukti setelah suhu meningkat. Konduksi yaitu pengangkutan kalor melalui satu jenis zat. Sehingga perpindahan kalor secara hantaran/konduksi merupakan satu proses pendalaman karena proses perpindahan kalor ini hanya terjadi di dalam bahan. Arah aliran energi kalor, adalah dari titik bersuhu tinggi ke titik bersuhu rendah. Konveksi ialah pengangkutan kalor oleh gerak dari zat yang dipanaskan. Proses perpindahan kalor secara konveksi merupakan suatu fenomena permukaan. Proses konveksi ini hanya terjadi pada permukaan bahan (Masyithah, 2006).
Panas dapat mengalir dari sebuah sumber ke sebuah penerima dengan konduksi, konveksi, atau radiasi. Dalam banyak hal pertukaran terjadi oleh kombinasi dari dua atau tiga dari mekanisme ini. Saat tingkat dari transfer panas konstan dan tidak bergantung terhadap oleh waktu, aliran panas dirancang dalam keadaan tetap ; sebuah keadaan yang tidak tetap terjadi apabila tingkat dari dari transfer panas pada suatu titik tergantung oleh waktu (Peters and Timmerhaus, 1980).

BAHAN DAN METODA

Bahan
- Jeruk
- Apel merah
- Apel kuning
- Pir

Alat
- Kompor
- Termometer
- Stopwatch
- Panci perebusan stainless steel
- Penjepit stainless steel
- Jangka sorong

Prosedur Percobaan
- Diukur diameter bahan kemudian dihitung diameter rata-ratanya.
- Dipanaskan air dalam panci perebusan stainless steel hingga mencapai 1000C.
- Dimasukkan bahan ke dalam panci perebusan stainless steel, setelah 10 menit diambil bahan dengan penjepit.
- Diukur suhu permukaan dengan kedalaman 2 cm, tengah kedalaman 4 cm dan pusat kedalaman 6 cm dari bahan tersebut.
- Diambil bahan setelah 20 menit dan 30 menit dan hitung seperti perlakuan di atas.

Pembahasan
Dari hasil percobaan diperoleh bahwa semakin lama waktu pemanasan pada suatu bahan semakin tinggi pula suhu pada bahan tersebut. Hal ini sesuai dengan pernyataan Peters and Timmerhaus (1980) yaitu sebuah keadaan yang tidak tetap terjadi apabila tingkat dari transfer panas pada suatu titik tergantung oleh waktu.
Pada percobaan buah pir mengalami perpindahan panas dengan cara konduksi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Masyithah (2006) yaitu konduksi yaitu pengangkutan kalor melalui satu jenis zat. Sehingga perpindahan kalor secara hantaran/konduksi merupakan satu proses pendalaman karena proses perpindahan kalor ini hanya terjadi di dalam bahan.
Radiasi atau pancaran ialah perpindahan kalor melalui gelombang dari suatu zat ke zat yang lain. Semua benda memancarkan kalor. Keadaan ini baru terbukti setelah suhu meningkat.
Konduksi yaitu pengangkutan kalor melalui satu jenis zat. Sehingga perpindahan kalor secara hantaran/konduksi merupakan satu proses pendalaman karena proses perpindahan kalor ini hanya terjadi di dalam bahan. Arah aliran energi kalor, adalah dari titik bersuhu tinggi ke titik bersuhu rendah.
Konveksi ialah pengangkutan kalor oleh gerak dari zat yang dipanaskan. Proses perpindahan kalor secara konveksi merupakan suatu fenomena permukaan. Proses konveksi ini hanya terjadi pada permukaan bahan (Masyithah, 2006).

KESIMPULAN
1. Dari hasil percobaan dipoeroleh hasil bahwa waktu mempengaruhi suhu, semakin lama waktu yang digunakan saat pemanasan semakin tinggi suhu pada bahan.
2. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa setiap bahan yang diberi panas atau dipanaskan, diameter dari bahan tersebut semakin kecil.
3. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa semakin besar diameter dari bahan maka suhu tengah dan permukaan semakin rendah.
4. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa suatu bahan memiliki suhu yang berbeda di permukaan, tengah maupun di pusat pada lama pemanasan yang sama.
5. Dari hasil percobaan diketahui bahwa semakin ke pusat dari suatu bahan semakin tinggi suhu panas.

DAFTAR PUSTAKA
Anonimous., 2008. Panas. http://www.wikipedia.com. [22 Agustus 2008].
Anonimous., 2008. Suhu. http://www.wikipedia.com. [22 Agustus 2008].
Anonimous., 2008. Pindah Panas. http://www.royindralesmana.com. [22 Agustus 2008].
Peters, M. S., and K. D. Timmerhaus.1980. PLANT DESIGN AND ECONOMICS FOR CHEMICAL ENGINEERS. Third Edition. McGraw-Hill Book Company. New York.
Masyithah, Z. 2006. Buku Ajar : Perpindahan Panas. Konten Mata Kuliah E-Learning USU. Medan.