ASSIGNMENT 4

PERPINDAHAN MASSA

Oleh:

Rayhan Hafidz I.1306409362

PROGRAM S1 TEKNIK KIMIA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK, SEPTEMBER 2015

Problem (Treyball 9-15)

A solution of Ethanol and 1-pentanol containing 50 wt % each is to be continuously fractionated at standard atmospheric pressure at the rate 4000 kg/h. The distillate product is to contain 95 wt % 1-ethanol, the residue 5 wt %. The feed will be 30 mole % vaporized before it enters the tower. A total condenser will be used, and reflux will be returned at the bubble point.

a) Determine the product rates, kg/h.b) Determine the minimum reflux ratio.c) Determine the minimum number of theoretical trays, graphically

and by means of Eq. (9.85).d) Determine the number of theoretical trays required at a reflux ratio

equal to twice the minimum and the position of the feed tray.e) Estimate the overall tray efficiency of a sieve-tray tower of

conventional design and the number of real trays.f) Using the distillate temperature as the base temperature, determine

the enthalpy of the feed, the products, and the vapor entering the condenser. Determine the heat loads of the condenser and re-boiler. Latent and specific heats are available in the “Chemical Engineers’ Handbook” 5th ed., pp. 3-116 and 3-129

Jawaban:

Data-data yang diperlukan:

- Komponen A = 1-ethanol- Komponen B = 1-pentanol- Basis = 1 hour- Feed = 4000 kg/h- Mr Ethanol = 46 kg/kmol- Mr 1-pentanol = 88 kg/kmol

a) Determine the product rates, kg/h.Laju alir mol dari feed (F) dinyatakan dalam rumus.

F=nA , F+nB, F

Dengan komponen A yaitu 1-ethanol dan komponen B adalah 1-pentanol.- Mencari laju alir massa masing-masing komponennya.

mA, F=50 %× 4000 kg /h=2000 kg /h

mB ,F=50%× 4000 kg /h=2000 kg /h

- Mengkonversi laju alir massa masing-masing komponen menjadi laju alir mol

nA , F=mA

MrA= 2000 kg /h

46 kg /kmol=43,48 kmol/h

nB, F=mB

Mr B= 2000 kg/h

88 kg/ kmol=22,73 kmol /h

- Mencari laju alir mol di feedF=nA , F+nB , F

F=43,48 kmol /h+22,73 kmol /h

F=66,21 kmol /h

- Menghitung fraksi mol senyawa paling volatile, Ethanol, di feed (F):

zF , A=nA

ntotal

zF , A=43,48 kmol /h66,21 kmol/h

zF , A=0,667

- Menghitung fraksi mol senyawa paling volatile, Ethanol, di distilat (D):

xD , A=nD, A

nD ,total

Feed

50% A

50% B

Vapor (D)

Yd A = 95%wt

Yd B

Liquid (W)

Xw A = 0.5%wt

Xw B

xD , A=

mD, A

Mr A

mD , A

Mr A+

mD, B

MrB

xD , A=

0,95D46

0,95 D46

+ 0,05 D88

xD , A=0,973

- Menghitung fraksi mol senyawa paling volatile, Ethanol, di residu (W):

xW , A=nW , A

nW , total

xW , A=

mW , A

Mr A

mW , A

Mr A+

mW ,B

Mr B

xW , A=

0,01 W46

0,01W46

+ 0,99W88

xW , A=0,019

- Membuat table komposisi dari tiap-tiap komponen di F, D dan W

Komponen zF xD xW

Ethanol 0,667 0,973 0,019

1-Penthanol 0,333 0,027 0,981

- Menentukan laju alir mol di D dan W menggunakan neraca mol.Neraca mol total

F=D+W

66,21 kmol /h=D+W

W =66,21 kmol/h−D

Neraca mol komponen AF . zF , A=D . x D, A+W . xW , A

66,21 kmol /h.0,667=( D .0,973 )+ (66,21 kmol/h−D ) .0,019

44,162 kmol /h=0,973 D+1,258 kmol /h−0,019 D

42,904 kmol /h=0,954 D

D=44,97 kmol /h

W =66,21 kmol/h−44,97 kmol /h

W =21,24 kmol /h

Laju alir mol (kmol/h)

F 66,21

D 44,97

W 21,24

- Menghitung laju alir massa di distilat dan residua. Distilat (D=44,97 kmol /h)

Laju alir massa A di DmA , D=nA , D . Mr A

mA, D= y D, A . nD .Mr A

mA , D=0,973 .44,97 kmol /h . 46kg /kmol

mA, D=2012,77 kg /h

Laju alir massa B di DmB ,D=nB , D . Mr B

mB ,D= y D , B .nD . MrB

mB ,D=0,027 . 44,97 kmol/h . 88 kg /kmol

mB ,D=106,85 kg /h

Laju alir massa total di distilatD=mA , D+mB, D

D=2012,77 kg/h+106,85 kg /h

D=2119,62kg/h

b. Residu (W =21,24 kmol /h)Laju alir massa A di W

mA, W=n A,W . MrA

mA, W=xW , A . nW . Mr A

mA , w=0,019 . 21,24 kmol /h . 46 kg /kmol

mA , w=18,56 kg /h

Laju alir massa B di W

mB ,W= nB, W . MrB

mB ,w=xW , B . nW . Mr B

mB ,w=0,981 . 21,24 kmol /h .88 kg /kmol

mB ,w=1833,61 kg /h

Laju alir massa total di residuW =mA,W+mB,W

W =18,56 kg/h+1833,61 kg /h

W =1852,17 kg/h

Laju alir massa pada distilat (D) dan residu (W) didapatkan: D=2119,62kg/h

W =1852,17 kg/h

b) Determine the minimum reflux ratio.Berikut data-data persamaan Antoine yang diperlukan:

KomponenTitik didih

(oC)A B C

Ethanol 78,37 8,2133 1652,05 231,48

1-pentanol 137,8 7,1776 1314,56 168,16

(P dalam mmHg, T dalam oC)

- Membuat kurva kesetimbangan x-y*Kurva dibuat dengan menggunakan hukum Raoult dan persamaan Antoine. Nilai x dan y di setiap nilai T dihitung emnggunakan rumus:

x=Ptot−Pb

Pa−Pby¿=

Pa xPtot

Berikut tabel data untuk membuat grafik.T (oC) P ethanol

(mmHg)P 1-pentanol

(mmHg)x y*

79 780,450475

72,26699939 0,971123

0,997254

80 811,760963

75,92283297 0,929657

0,992973

81 844,11504 79,73201688 0,889957

0,988455

82 877,539803

83,69954964 0,851935

0,983693

83 912,06282 87,83053914 0,81551 0,978679

84 947,712136

92,1302035 0,780603

0,973404

85 984,51628 96,60387184 0,747141

0,967859

86 1022,50426

101,2569851 0,715056

0,962036

87 1061,70557

106,0950966 0,68428 0,955926

88 1102,15019

111,1238732 0,654752

0,949519

89 1143,86859

116,3490955 0,626412

0,942807

90 1186,89175

121,7766586 0,599206

0,93578

91 1231,25112

127,4125729 0,57308 0,928428

92 1276,97866

133,2629648 0,547983

0,920741

93 1324,10684

139,3340767 0,523869

0,912709

94 1372,6686 145,6322682 0,500692

0,904322

95 1422,69743

152,1640161 0,47841 0,895569

96 1474,22728

158,9359153 0,456982

0,886441

97 1527,29264

165,9546786 0,436369

0,876925

98 1581,92851

173,227138 0,416535

0,86701

99 1638,17037

180,7602443 0,397445

0,856687

100 1696,05424

188,5610677 0,379066

0,845942

101 1755,61665

196,6367982 0,361367

0,834765

102 1816,89465

204,994746 0,344317

0,823143

103 1879,9258 213,6423412 0,32789 0,811064

104 1944,74817

222,5871346 0,312057

0,798517

105 2011,40037

231,8367977 0,296794

0,785488

106 2079,92152

241,3991226 0,282075

0,771965

107 2150,35126

251,2820224 0,267878

0,757935

108 2222,72975

261,4935314 0,25418 0,743385

109 2297,09769

272,0418047 0,24096 0,728302

110 2373,49628

282,9351186 0,228199

0,712672

111 2451,96727

294,1818704 0,215878

0,696481

112 2532,55293

305,7905785 0,203978

0,679716

113 2615,29603

317,7698822 0,192481

0,662362

114 2700,2399 330,1285417 0,181372

0,644405

115 2787,42838

342,8754378 0,170634

0,62583

116 2876,90584

356,0195721 0,160253

0,606623

117 2968,71717

369,5700662 0,150215

0,586769

118 3062,90781

383,5361621 0,140505

0,566253

119 3159,52369

397,9272215 0,13111 0,545059

120 3258,6113 412,7527258 0,122018

0,523172

121 3360,21765

428,0222755 0,113218

0,500576

122 3464,39025

443,7455902 0,104698

0,477255

123 3571,17717

459,9325078 0,096446

0,453192

124 3680,627 476,5929844 0,088453

0,428373

125 3792,78882

493,737094 0,080709

0,402779

126 3907,71229

511,3750276 0,073204

0,376394

127 4025,44754

529,5170929 0,065929

0,349202

128 4146,04525

548,1737139 0,058875

0,321185

129 4269,55663

567,3554304 0,052035

0,292325

130 4396,03339

587,0728971 0,0454 0,262606

131 4525,52777

607,3368832 0,038963

0,232009

132 4658,09252

628,1582719 0,032716

0,200516

133 4793,78092

649,5480595 0,026652

0,16811

134 4932,64676

671,5173549 0,020765

0,134772

135 5074,74433

694,0773788 0,015049

0,100484

136 5220,12846

717,239463 0,009496

0,065226

137 5368,85448

741,0150498 0,004102

0,02898

Kurva dari data tersebut didapatkan:

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

f(x) = 3.2982014886073 x³ − 6.277597290873 x² + 3.9788441006684 x + 0.0901632686687R² = 0.990114795189132

Kurva Kesetimbangan x-y*

- Membuat feed line atau q line

y= qq−1

x−zF

q−1

Variabel q menunjukkan jumlah panas yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 mol umpan per HG-HL. Variabel q merupakan bilangan tak berdimensi yang nilainya bergantung pada kondisi fase masuk sebagai umpan.

Pada soal diatas nilai q ditentukan dari fraksi liquid dalam umpan. Diketrahui presentase uap dalam umpan 30%, sehingga fraksi liquidnya sebesar 70% atau 0,7.

y= qq−1

x−zF

q−1

y= 0,70,7−1

x− 0,6670,7−1

y=−2,333 x+2,223

Persamaan tersebut dimasukkanb ke dalam kurva kesetimbang x-y* dan menghasilkan kurva dibawah ini:

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2f(x) = − 2.333 x + 2.223

f(x) = 3.2982014886073 x³ − 6.277597290873 x² + 3.9788441006684 x + 0.0901632686687R² = 0.990114795189132

Kurva Kesetimbangan x-y*

- Menentukan titik potong feed line dengan kurva kesetimbanganUntuk menentukan titik potong mak dilakukan dengan menyamakan persamaan garis kesetimbangan dengan persamaan feed liney (kurvakesetimbangan)= y ( feed line)

3,2982 x3−6,2776 x2+3,9788 x+0,0902=−2,333 x+2,223

3,2982 x3−6,2776+6,3118 x−2,1328=0

x=0,5548Nilai x yang didapatkan dari persaamaan diatas adalah 0,4489. Selanjutnya, nilai x tersebut dimasukkan ke dalam persamaan garis feed line.y=−2,333 x+2,223

y=(−2,333 . 0,5548)+2,223

y=0,9287

- Menentukan persamaan garis enrichingPersamaan garis enriching dibuat dengan menggunakan dua titik yaitu titik potong antara feedline dengan kurva kesetimbangan dan titik akhir (titik jumlah fraksi heptana di dalam distilat dimana x = y = xD). Dengan memplot titik-titik dibawah ini ke dalam kurva kesetimbangan x-y*, maka dapat diketahui persamaan garis enriching-nya.x=0,5548

y=0,9287

x=0,973 y=0,973

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

f(x) = 0.1035 x + 0.8723

f(x) = − 2.333 x + 2.223

f(x) = 3.2982014886073 x³ − 6.277597290873 x² + 3.9788441006684 x + 0.0901632686687R² = 0.990114795189132

Kurva Kesetimbangan x-y*

y− y1

y2− y1=

x−x1

x2−x1

y−0,92870,973−0,9287

= x−0,55480,973−0,5548

y−0,92870,0443

= x−0,55480,4182

0,4182 y−0,3884=0,0443 x−0,0246

0,4182 y=0,0443 x+0,3638

y=0,1035 x+0,8723

- Menentukan rasio reflux minimumPersmaan garis enriching yang diturunkan dari neraca mol total dan komponen bagian enriching ialah:

yn+1=( RR+1 ) xn+( xD

R+1 )Persamaan garis enriching yang kita peroleh adalah

y=0,1035 x+0,8723

Untuk mendapatkan rasio reflux minimum, kita dpaat menghubungkan kedua persamaan diatas

yn+1=( RR+1 ) xn+( xD

R+1 )y=0,1035 x+0,8723

x D

R+1=0,8723

0,973R+1

=0,8723

0,973=0,8723 . R+0,8723

0,8723 . R=0,1007

R=0,1154

Rasio reflux minimum yang didapatkan adalah 0,1154.

c) Determine the minimum number of theoretical trays, graphically and by means of Eq. (9.85).

Persamaan 9.85 (Teoritis)

Nm+1=log

xd

1−xd

1−xw

xw

log α av

Nilai α rata-rata didapat dari rumus α=PA

PB yang ada pada rentang suhu

titik didih kedua komponen tersebut

T (oC) P ethanol (mmHg)

P 1-pentanol (mmHg) α

79 780,4505 72,26699939 10,7995480 811,761 75,92283297 10,6919281 844,115 79,73201688 10,586982 877,5398 83,69954964 10,484483 912,0628 87,83053914 10,3843584 947,7121 92,1302035 10,2866685 984,5163 96,60387184 10,1912786 1022,504 101,2569851 10,0981187 1061,706 106,0950966 10,0071188 1102,15 111,1238732 9,91821289 1143,869 116,3490955 9,83134990 1186,892 121,7766586 9,74646391 1231,251 127,4125729 9,66349892 1276,979 133,2629648 9,58239793 1324,107 139,3340767 9,50310894 1372,669 145,6322682 9,4255895 1422,697 152,1640161 9,34976396 1474,227 158,9359153 9,27560897 1527,293 165,9546786 9,20307198 1581,929 173,227138 9,13210699 1638,17 180,7602443 9,06267

100 1696,054 188,5610677 8,994721101 1755,617 196,6367982 8,92822102 1816,895 204,994746 8,863128103 1879,926 213,6423412 8,799406104 1944,748 222,5871346 8,73702105 2011,4 231,8367977 8,675932106 2079,922 241,3991226 8,616111107 2150,351 251,2820224 8,557521108 2222,73 261,4935314 8,500133109 2297,098 272,0418047 8,443914110 2373,496 282,9351186 8,388836111 2451,967 294,1818704 8,334869112 2532,553 305,7905785 8,281985113 2615,296 317,7698822 8,230157114 2700,24 330,1285417 8,179359115 2787,428 342,8754378 8,129566116 2876,906 356,0195721 8,080752117 2968,717 369,5700662 8,032894118 3062,908 383,5361621 7,985969119 3159,524 397,9272215 7,939954120 3258,611 412,7527258 7,894827121 3360,218 428,0222755 7,850567122 3464,39 443,7455902 7,807154

123 3571,177 459,9325078 7,764568124 3680,627 476,5929844 7,722789125 3792,789 493,737094 7,681798126 3907,712 511,3750276 7,641578127 4025,448 529,5170929 7,602111128 4146,045 548,1737139 7,563378129 4269,557 567,3554304 7,525365130 4396,033 587,0728971 7,488054131 4525,528 607,3368832 7,451429132 4658,093 628,1582719 7,415476133 4793,781 649,5480595 7,380179134 4932,647 671,5173549 7,345524135 5074,744 694,0773788 7,311497136 5220,128 717,239463 7,278083137 5368,854 741,0150498 7,24527

Rata-rata 8,676173

Dengan mengetahui α rata-rata yang ada pada rentang suhu titik didih kedua komponen tersebut, kita dapat menghitung minimum tray dengan menggunakan persamaan 9.85 (Teoritis).

Nm+1=log

xd

1−xd

1−xw

xw

log α av

Nm+1=log( 0,973

1−0,973. 1−0,019

0,019 )log (8,676)

Nm+1=3,30390,9383

Nm+1=3,5212Nm=2,5212≈ 3

Jumlah teoritis minimum tray yang dibutuhkan, tidak termasuk reboiler, yaitu 3.

- Jumlah tray berdasarkan kurva

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

f(x) = 0.1035 x + 0.8723

f(x) = − 2.333 x + 2.223f(x) = 3.29820148860725 x³ − 6.27759729087305 x² + 3.97884410066837 x + 0.0901632686686752R² = 0.990114795189132

Kurva Kesetimbangan x-y*

Berdasarkan kurva diatas, jumlah tray minimum adalah 4, termasuk reboiler. Jumlah tray tanpa memasukkan reboiler adalah 3.

d) Determine the number of theoretical trays required at a reflux ratio equal to twice the minimum and the position of the feed tray.

Berdasarkan hasil jawaban b, didapatkan bahwan nilai Rminimum = 0,1154. Untuk soal ini nilai R adalah dua kali dari Rminimum. Niali R didapatkan:

R=2× 0,1154=0,2308

- Membuat persamaan enriching baru

yn+1=( RR+1 ) xn+( xD

R+1 )yn+1=( 0,2308

0,2308+1 ) xn+( 0,9730,2308+1 )

yn+1=0,1875 xn+0,7905

- Mencari titik potong garis enriching dengan feedlinePersmaan garis operating line nilainya selalu tetap sehingga sama seperti pada jawaban b yaitu

y=−2,333 x+2,223

Berikutnya adalah mencari persamaan garis stripping. Untuk membuat persamaan garis stripping, kita setidaknya membutuhkan 2 titik yang melalui garis stripping. Untuk mencari 1 titik lagi, kita perlu menghubungkan persamaan garis stripping, garis enriching, dan operating line yang pasti berpotongan di satu titik.

y garisenriching= yoperatingline

0,1875 x+0,7905=−2,333 x+2,223

2,5205 x=1,4325

x=0,568

y=0,1875 x+0,7905

y= (0,1875. 0 , 5683 )+0,7905

y=0,897

- Menentukan persamaan stripping linePersamaan dibuat dengan menggunakan dua titik yaitu

x=0,019

y=0,019

dan x=0,568

y=0,897

y− y1

y2− y1=

x−x1

x2−x1

y−0,0190,897−0,019

= x−0,0190,568−0,019

y−0,0190,878

= x−0,0190,549

0,549 y−0,01=0,878 x−0,017

0,549 y=0,878 x−0,007

y=1,599 x−0,013

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

f(x) = − 2.333 x + 2.223

f(x) = 0.1875 x + 0.7905

f(x) = 1.599 x − 0.0129999999999999

f(x) = 3.29820148860725 x³ − 6.27759729087305 x² + 3.97884410066837 x + 0.0901632686686752R² = 0.990114795189132

Kurva Kesetimbangan x-y*

Berdasarkan grafik dapat terlihat bahwa jumlah tray ketika R = 2 Rminimum

adalah 9 (termasuk reboiler). Umpan masuk berada pada tray ke 4.

e) Estimate the overall tray efficiency of a sieve-tray tower of conventional design and the number of real trays.

Produk atas yang diinginkan adalah ethanol, maka dalam distilat yang lebih banyak ditemukan dalam fase gas adalah heptanol. Selanjutnya akan dilakukan kondensasi di kondenser sehingga menghasilkan overhead product. Sedangkan produk bawah adalah 1-pentanol, yang sebagian besar ditemukan dalam fase liquid. Maka viskositas liquid µL

yang dimaksud dalam rumus di atas adalah viskositas dari 1-pentanol.

Rumus dari efisiensi persamaan Lockett adalah:

ηo=0,492 ( μL α )−0,245

Nilai viskositas 1-pentanol adalah 0,4 cp.

Nilai efisiensi dari rumus persamaan Lockett

ηo = 0,492 (µL α)-0,245

ηo = 0,492 (0,4 cp x 8,676173)-0,245

ηo = 0,36271

Jumlah tray aktual

Jumlah tray ketika rasio R = minimum

η o= jumlahtray idealjumlahtray aktual

0,36271= 9jumlah tray aktual

Jumlah tray real = 29,405 ≈ 29 tray (tanpa 1 boiler)

f) Using the distillate temperature as the base temperature, determine the enthalpy of the feed, the products, and the vapor entering the condenser. Determine the heat loads of the condenser and re-boiler. Latent and specific heats are available in the “Chemical Engineers’ Handbook” 5th ed., pp. 3-116 and 3-129

- Membuat grafik x, HL dan y, HG

Grafik tersebut dibuat dengan tujuan untuk dapat mengetahui persamaan garis hubungan x-HL dan y-HG sehingga dapat diketahui HG1, HL0, dan HD. Untuk itu kita perlu mengetahui nilai kalor laten, kalor spesifik, suhu bubble point, suhu dew point, suhu acuan To (suhu referensi 25°C)

Bubble point:

T (oC)87,577

32P (mmHg) 760

Komponen A B C P m xf yEthanol 8,2133 1652,05 231,48 1084,901 1,427502 0,667 0,9521441-Pentanol 7,1776 1314,56 168,16 108,9747 0,143388 0,333 0,047748

∑ 1 0,999892

Dew point:

T (oC)112,725

9P (mmHg) 760

Komponen A B C P m yf xEthanol 8,2133 1652,05 231,48 2592,395 3,411047 0,667 0,1955411-Pentanol 7,1776 1314,56 168,16 314,4485 0,413748 0,333 0,804838

∑ 1 1,000379

Kalor spesifik

Senyawa C1 C2 C3 C4 Tc (K)

Cp (J/mol.K)

Ethanol 102,640 −139.63 −0.030341

0.0020386

514 112,4

1-Pentanol

201,200 −651.3 2.275 - 588,5 207,45

Kalor laten

Senyawa C1 C2 C3 C4 Tc (K)

λ (J/mol)

Ethanol 55789000

0.31245 - - 514 42550

1-Pentanol

73900000

-0.1464 1.4751 -0.9208 588,5 82155

Rumus yang digunakan dalam perhitungan entalpi adalah sebagai berikut.

H L=C L (tL−t0 ) M av+∆ H s

HG= y [C L, A M A (tG−t0 )+ λA M A ]+(1− y ) [C L, B M B ( tG−t 0 )+λB M B ]

Keterangan:

tg = dew point

tl = bubble point

to = titik didih komponen yang volatile

CLA = kalor laten komponen A

CLB = kalor laten komponen B

λ = heat vaporations

Data tersebut dibuat tabel dan grafik.

x y CL Mr av HL HG0,97112

30,99725

4115,14

5 47,213341005,

4242928

80,92965

70,99297

3119,08

6 48,954 365687245678

30,88995

70,98845

5122,86

0 50,622390124,

7248579

60,85193

50,98369

3126,47

4 52,219414269,

3251637

7

0,815510,97867

9129,93

6 53,749438079,

2254858

10,78060

30,97340

4133,25

4 55,215 461520258246

00,74714

10,96785

9136,43

4 56,620484563,

1261806

90,71505

60,96203

6139,48

4 57,968507185,

5265546

6

0,684280,95592

6142,40

9 59,260529368,

7269470

7

0,654752

0,949519

145,216 60,500

551098,5

2735851

0,626412

0,942807

147,910 61,691

572364,1

2778958

0,599206 0,93578

150,495 62,833 593158

2824089

0,573080,92842

8152,97

9 63,931613475,

3287130

60,54798

30,92074

1155,36

4 64,985633313,

6292067

40,52386

90,91270

9157,65

6 65,997652672,

5297225

50,50069

20,90432

2159,85

9 66,971671553,

5302611

8

0,478410,89556

9161,97

7 67,907689959,

4308232

90,45698

20,88644

1164,01

4 68,807707894,

5314095

60,43636

90,87692

5165,97

3 69,673725364,

1320206

90,41653

5 0,86701167,85

8 70,506742374,

5326574

00,39744

50,85668

7169,67

3 71,307758932,

8333204

20,37906

60,84594

2171,42

0 72,079775046,

8340104

60,36136

70,83476

5173,10

2 72,823790724,

7347283

00,34431

70,82314

3174,72

3 73,539805975,

1354746

8

0,327890,81106

4176,28

4 74,229820807,

2362503

90,31205

70,79851

7177,78

9 74,894835230,

2370562

10,29679

40,78548

8179,24

0 75,535849253,

6378929

50,28207

50,77196

5180,63

9 76,153 862887387614

20,26787

80,75793

5181,98

8 76,749876140,

2396624

5

0,254180,74338

5183,29

0 77,324889022,

7405968

8

0,240960,72830

2184,54

7 77,880901544,

4415655

60,22819

90,71267

2185,76

0 78,416913714,

9425693

70,21587

80,69648

1186,93

1 78,933925543,

7436091

80,20397

80,67971

6188,06

2 79,433937040,

4446858

8

0,192481

0,662362

189,155 79,916

948214,2

4580039

0,181372

0,644405

190,211 80,382

959074,5

4695363

0,170634 0,62583

191,231 80,833

969630,2

4814652

0,160253

0,606623

192,218 81,269

979890,3

4938002

0,150215

0,586769

193,172 81,691

989863,4

5065508

0,140505

0,566253

194,095 82,099

999558,1

5197268

0,131110,54505

9194,98

8 82,493 1008983533338

00,12201

80,52317

2195,85

2 82,875 1018145547394

40,11321

80,50057

6196,68

9 83,245 1027054561906

20,10469

80,47725

5197,49

8 83,603 1035716576883

50,09644

60,45319

2198,28

3 83,949 1044140592336

80,08845

30,42837

3199,04

3 84,285 1052332608276

60,08070

90,40277

9199,77

9 84,610 1060300624713

50,07320

40,37639

4200,49

2 84,925 1068050641658

30,06592

90,34920

2201,18

3 85,231 1075589659121

80,05887

50,32118

5201,85

4 85,527 1082925677115

10,05203

50,29232

5202,50

4 85,815 1090062695649

3

0,04540,26260

6203,13

5 86,093 1097008714735

70,03896

30,23200

9203,74

7 86,364 1103768734385

70,03271

60,20051

6204,34

0 86,626 1110347754610

90,02665

2 0,16811204,91

7 86,881 1116753775422

80,02076

50,13477

2205,47

6 87,128 1122989796833

20,01504

90,10048

4206,02

0 87,368 1129061818854

00,00949

60,06522

6206,54

7 87,601 1134975841497

20,00410

2 0,02898207,06

0 87,828 1140735864775

0

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

9000000

10000000

f(x) = − 6422213.14634658 x + 8833866.47039744R² = 1

f(x) = − 855502.765960172 x + 1119714.90831119R² = 0.994451433200555

X,HLLinear (X,HL)y,HGLinear (y,HG)

Nilai HD didapatkan dengan mensubstitusikan nilai xD ke persamaan garis HG

H D= y HG=(1 ) (−6.106 (0,973 )+9.106 )=3162000 J /mol

Sedangkan Hw didapatkan dengan mensubstitusi nilai xw ke persamaan HL

dari grafik

Hw=x HL=(1 ) (−855503 (0,019 )+106 )=983745,443 J /mol

Nilai HF didapatkan dengan mensubstitusikan nilai dari HD dengan HW yang telah didapatkan dan nilai dari x dan y yang diketahui di soal y= 0,3 dan x=0,7

H F= y H D+x Hw=[ (0,3 ) . (3162000 ) ]+[ (0,7 ) . (983745,443 ) ]=1637221,82 J /mol

Setelah itu kita menentukan nilai Qc dan Qb

Qc=(m . L )Ethanol+ (m. L )1−pentanol

Qc=(2012,77 kg . 425 kJ /kg ) Ethanol+(106,85 kg .822 kJ /kg )1− pentanol

Qc=870798,23 kJ

QB=(m . L )propanol+(m .L )1− pentanol

QB=(18,56 kg .425 kJ /kg )Ethanol+(1833,61 kg .822kJ /kg )1− pentanol

QB=1514447,26 kJ