10
 MODUL 03 TEKNIK VAKUM Dhika Rosari Purba, Jienicha Santa Dwanda, Muhammad Heriyanto, Asep Sofyan, Umar Sa’id 10212008, 10212092, 10212033, 10212074, 10212053 Program Studi Fisika, Institut Teknologi Bandung, Indonesia Email : [email protected] Assisten : Tommy Ikhlasul A / 10211095 Tanggal Praktikum : ( 15  10  2014 ) Abstrak Praktikum ini bertujuan untuk menganalisa perubahan fasa dari suatu zat akibat pemvakuman termondinamika, selain itu praktikum ini bertujuan untuk menentukan perubahan laju pemompaan terhadap tekanan, konstanta kebocoran sistem pemvakuman, laju pemvakuman, konduktansi selang dan tekanan sistem. Kondisi vakum adalah kondisi dimana tidak ada materi di dalamnya. Akan tetapi kondisi seperti ini belum pernah ditemukan, oleh karena itu ruang vakum secara praktik didefinisikan sebagai ruangan yang tekanannya berada jauh di bawah tekanan atmosfer normal. Untuk membuat ruang vakum, dibutuhkan pompa vakum. Pompa vakum memindahkan molekul gas atau uap dari ruang yang dibatasi. Dalam praktikum ini, Pompa vakum yang digunakan adalah leybold TRIVAC type D1, 6B.  Sistem vakum sendiri terdiri atas pompa, selang dan tabung(vessel) yang memiliki laju pemvakuman (S). Pada percobaan ini dilihat perubahan P dan perubahan T setiap 10 detik selama 1 menit untuk jenis cairan yang berbeda yaitu : aquades, alcohol konsentrasi 70%, alcohol konsentrasi 95% dan gliserin untuk dilihat berapakah nilai laju pemvakuman (S), Tekanan Sistem (Ps), konstanta kebocoran (Ql), Konduktansi selang (F) dan throughput (Q). Kata kunci : Konstanta Kebocoran, Laju Pemvakuman, Suhu, Tekanan, Vakum I. Pendahuluan Praktikum ini bertujuan untuk menganalisa perubahan fasa dari suatu zat akibat pemvakuman termondinamika, selain itu praktikum ini bertujuan untuk menentukan perubahan laju pemompaan terhadap tekanan, konstanta kebocoran sistem vakum, laju pemvakuman, konduktansi selang dan tekanan sistem. Kondisi vakum adalah kondisi dimana tidak ada materi di dalamnya. Akan tetapi kondisi seperti ini belum pernah ditemukan, oleh karena itu ruang vakum secara praktik didefinisikan sebagai ruangan yang tekanannya berada jauh di bawah tekanan atmosfer normal. Untuk membuat ruang vakum, dibutuhkan pompa vakum. Pompa vakum memindahkan molekul gas atau uap dari ruang yang dibatasi. Sistem vakum sendiri terdiri atas pompa, selang dan tabung(vessel) yang memiliki laju pemvakuman (S). Tabung vessel yang digunakan pada Percobaan terdiri dari 2 bagian yaitu silinder, tinggi 0.2 m dan setengah bola tinggi 0.1 m dan keduanya berdiameter 0.2m. Dari data ini didapat volume tabung atau volume sistem sebesar 8.373 Liter. Selang yang digunakan memiliki panjang 2m dan diameter lubang 0.01 m. Dan pompa vakum LEYBOLD TRIVAC  yang digunakan pada Percobaan ini memiliki laju aliran volume= 1.6 m 3 /jam, dan tekanan akhir kurang dari 4x10 -4  mbar. Proses pengukuran fisika biasa dilakukan dalam keadaan vakum karena beberapa alas an yaitu untuk memindahkan partikel-partikel atmosfer agar dapat tercipta reaksi fisika atau kimia, untuk menggangu keadaan setimbang pada keadaan ruang normal, untuk meregangkan  jarak tempuh agar partikel-partikel dari sumber ke target bergerak tanpa tumbukan dan untuk mengurangi jumlah tumbukan molecular per detik untuk memperkecil kontaminasi permukaan ruang yang divakumkan. Pada teknik vakum, terdapat laju pemvakuman S (cm 3 /s) yang bergantung pada tekanan yang memiliki batas terendah yang berbeda untuk masing-masing system. Hubungannya dinyatakan dalam

Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

Embed Size (px)

Citation preview

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 1/10

MODUL 03

TEKNIK VAKUMDhika Rosari Purba, Jienicha Santa Dwanda, Muhammad Heriyanto, Asep Sofyan, Umar Sa’id 

10212008, 10212092, 10212033, 10212074, 10212053

Program Studi Fisika, Institut Teknologi Bandung, Indonesia

Email : [email protected]

Assisten : Tommy Ikhlasul A / 10211095

Tanggal Praktikum : ( 15 – 10 – 2014 )

Abstrak

Praktikum ini bertujuan untuk menganalisa perubahan fasa dari suatu zat akibat pemvakuman

termondinamika, selain itu praktikum ini bertujuan untuk menentukan perubahan laju pemompaan

terhadap tekanan, konstanta kebocoran sistem pemvakuman, laju pemvakuman, konduktansi selang dan

tekanan sistem. Kondisi vakum adalah kondisi dimana tidak ada materi di dalamnya. Akan tetapi kondisi

seperti ini belum pernah ditemukan, oleh karena itu ruang vakum secara praktik didefinisikan sebagai

ruangan yang tekanannya berada jauh di bawah tekanan atmosfer normal. Untuk membuat ruang vakum,dibutuhkan pompa vakum. Pompa vakum memindahkan molekul gas atau uap dari ruang yang dibatasi.

Dalam praktikum ini, Pompa vakum yang digunakan adalah leybold TRIVAC type D1, 6B.  Sistem vakum

sendiri terdiri atas pompa, selang dan tabung(vessel) yang memiliki laju pemvakuman (S). Pada percobaan

ini dilihat perubahan P dan perubahan T setiap 10 detik selama 1 menit untuk jenis cairan yang berbeda

yaitu : aquades, alcohol konsentrasi 70%, alcohol konsentrasi 95% dan gliserin untuk dilihat berapakah nilai

laju pemvakuman (S), Tekanan Sistem (Ps), konstanta kebocoran (Ql), Konduktansi selang (F) dan

throughput (Q). Kata kunci : Konstanta Kebocoran, Laju Pemvakuman, Suhu, Tekanan, Vakum 

I. Pendahuluan

Praktikum ini bertujuan untuk

menganalisa perubahan fasa dari suatu zatakibat pemvakuman termondinamika,

selain itu praktikum ini bertujuan untuk

menentukan perubahan laju pemompaan

terhadap tekanan, konstanta kebocoran

sistem vakum, laju pemvakuman,

konduktansi selang dan tekanan sistem.

Kondisi vakum adalah kondisi

dimana tidak ada materi di dalamnya. Akan

tetapi kondisi seperti ini belum pernah

ditemukan, oleh karena itu ruang vakum

secara praktik didefinisikan sebagai ruanganyang tekanannya berada jauh di bawah

tekanan atmosfer normal. Untuk membuat

ruang vakum, dibutuhkan pompa vakum.

Pompa vakum memindahkan molekul gas

atau uap dari ruang yang dibatasi. Sistem

vakum sendiri terdiri atas pompa, selang

dan tabung(vessel) yang memiliki laju

pemvakuman (S).

Tabung vessel yang digunakan pada

Percobaan terdiri dari 2 bagian yaitu

silinder, tinggi 0.2 m dan setengah bolatinggi 0.1 m dan keduanya berdiameter

0.2m. Dari data ini didapat volume tabung

atau volume sistem sebesar 8.373 Liter.

Selang yang digunakan memilikipanjang 2m dan diameter lubang 0.01 m.

Dan pompa vakum LEYBOLD TRIVAC   yang

digunakan pada Percobaan ini memiliki laju

aliran volume= 1.6 m3/jam, dan tekanan

akhir kurang dari 4x10-4

 mbar.

Proses pengukuran fisika biasa

dilakukan dalam keadaan vakum karena

beberapa alas an yaitu untuk memindahkan

partikel-partikel atmosfer agar dapat

tercipta reaksi fisika atau kimia, untuk

menggangu keadaan setimbang padakeadaan ruang normal, untuk meregangkan

 jarak tempuh agar partikel-partikel dari

sumber ke target bergerak tanpa tumbukan

dan untuk mengurangi jumlah tumbukan

molecular per detik untuk memperkecil

kontaminasi  permukaan ruang yang

divakumkan.

Pada teknik vakum, terdapat laju

pemvakuman S (cm3/s) yang bergantung

pada tekanan yang memiliki batas terendah

yang berbeda untuk masing-masing system.Hubungannya dinyatakan dalam

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 2/10

persamaan:

-

 =

 (P –  Pr) (1)

Keterangan :

S = laju pemvakuman

V = volume total yang dihisap

P = tekanan sesaatPr = tekanan residu

Bila S dianggap konstan, maka :

P = (Po –  Pr) (−

)+ Pr (2)

Maka : t =

ln

−  (3)

Selanjutnya didefinisikan throughput (Q)

yaitu volume gas yang masuk atau keluar

per satuan waktu yang nilainya sama

dengan :

Q = S P (4)

Dan konduktansi selang (F) didefinisikan

sebagai :

Q = F (P1-P2) (5)

Dimana pada saat terjadi kebocoran,

persamaannya akan menjadi :

-

 =

 (P –  Ps) + -

  (6)

QL merupakan konstanta kebocoran

(micron-cm3/sec).

Untuk mendapatkan nilai QL

(konstanta kebocoran) lakukan regresi

linear P terhadap t pada kondisi setelah

pemvakuman dengan menggunakan

persamaan :

y = p1x + p2 (7)

 p1 = QL (8)

Keterangan :

p1 = gradient kurva = QL

p2 = konstantaDengan menggunakan aplikasi

MATLAB, lakukan fitting yang mendapatkan

nilai p1 dan p2. 

Untuk mendapatkan nilai laju

pemvakuman (S), Tekanan Sistem (Ps),

konstanta kebocoran (Ql), Konduktansi

selang (F) dan throughput (Q), lakukan

regresi eksponensial P terhadap t yang

tercatat saat kondisi pemvakuman dengan

menggunakan persamaan :

y = a(e-bx 

 ) + c (9)

Dengan menggunakan aplikasi

MATLAB, lakukan fitting dengan

menggunakan lower =0 dan upper Inf

untuk mendapatkan nilai a, b dan c. Data

a,b dan c ini digunakan menentukan

pemvakuman (S), Tekanan Sistem (Ps),konstanta kebocoran (QL, dan throughput

(Q) dan konduktansi selang, Dimana :

S = b x V (10)

a = Po –  (Ps + QL/S (11)

c = Ps + QL/S (12)

Q = S x Ps (13)1

 =

1

  -

1

  (14)

Keterangan :

S = laju pemvakuman system (L/s)

V = Volume total system = 8.373 LiterPo = tekanan tekanan awal (mbar)

Ps = tekanan system (mbar)

Q = throughput (mbar L/s)

QL = konstanta kebocoran (mbar L/s)

Sp = Laju pemvakuman Pompa = 1,6m3/jam

F = Konduktansi selang (L/s)

II. Metode Percobaan 

Untuk melakukan Percobaan, tahap

awal yang dilakukan adalah mempersiapkan

tabung (vessel) dengan cara dibersihkanserta mengoleskan silicon grease pada

dudukan vakum.

Untuk melihan kondisi ruang vakum

saat kondisi kosong, mula mula masukkan

cawan petri dan thermometer ke dalam

tabung. Letakkan tabung di atas dudukan

dengan cara digeser (pastikan bahwa

tabung dan dudukan sudah tertutup rapat).

Tutup keran, lalu nyalakan pompa.

Lakukan pencatatan nilai tekanan

dan suhu yang terukur dalam interval 10

detik selama 1 menit. Loncatan jarum

pertama pada barometer dicatat sebagai P

saat t=0, tekanan inilah yang dikenal

sebagai Po. Selanjutnya lakukan pencatatan

nilai P(tekanan) yang terukur dalam

barometer dan T(suhu) yang diukur dengan

termometer dalam selang waktu 10 detik

selama 1 menit. Setelah itu, matikan

pompa. Lakukan kembali pencatatan

P(tekanan) dan T(suhu) setelah

pemvakuman setiap 10 detik selama 1

menit.

Setelah pencatatan selesai, buka

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 3/10

keran lalu tabung dengan dengan cara

digeser dengan hati-hati.

Keluarkan cawan lalu isi cawan

dengan aquadm sebanyak 10 ml lalu

masukkan kembali ke dalam tabung vakum

dan ulangi proses yang sama.Setelah pencatatan P dan T aquades

pada saat pemvakuman dan setelah

pemvakuman selesai, ganti aqua dm dengan

alkohol 70%. Setelah pencatatan nilai P dan

T nya lakukan kembali pencatatan P dan T

dengan cara yang sama dengan mengganti

zat yang ada di cawan petri dengan

alcohol95% , dan gliserin dengan volume

masing-masing 10 ml.

Sedangkan untuk percobaan kedua,

siapkan sarung tangan karet yang sudahterikat ujungnya. Setelah itu, masukkan

balon tersebut ke dalam tabung lalu tutup

tabung. Nyalakan pompa dan amati

perubahan volume yang terjadi pada sarung

tangan. Ambil foto dan sudahi percobaan

sebelum balon mencapai volume maksimal.

Hipotesis dari Percobaan satu

adalah tekanan dalam tabung vakum saat

proses pemvakuman akan menurun secara

eksponensial menuju tekanan residu.

Tekanan residu sendiri merupakan tekananterendah yang dapat dicapai oleh pompa

vakum. Hipotesis untuk Percobaan kedua

adalah volume sarung tangan karet yang

akan membesar saat divakumkan. Karena

saat divakumkan, tekanan di daerah sekitar

sarung tangan akan menurun.

III. Data dan Pengolahan

1. Data dan Grafik P(tekanan) terhadap

t(waktu) yang didapat dari Hasil Percobaan

saat Pemvakuman.

Tabel 1. Nilai P dan T saat Pemvakuman pada

saat kondisi ruangan kosong.

BahanPemvakuman

t (s) P (mbar) T (K)

Kosong

0 960 1233

10 460 733

20 280 553

30 180 453

40 140 413

50 110 383

60 100 373

Gambar1. Kurva P-t Pemvakuman dalam

keadaan kosong 

didapat persamaan kurvanya adalah :

y 1 = 854.e(-0.08261x 

 ) + 102.3

Tabel 2. Nilai P dan T saat Pemvakuman 100 ml

 Aquades

BahanPemvakuman

t (s) P (mbar) T (K)

Aquades

(10 ml)

0 960 1233

10 480 753

20 300 573

30 200 473

40 190 463

50 110 383

60 100 373

Gambar2. Kurva P-t Pemvakuman 100 ml

 Aquades 

didapat persamaan kurvanya adalah :

y 2 = 842.2.e(-0.0774x 

 ) + 108.7

Tabel 3. Nilai P dan T saat Pemvakuman 100 ml

alcohol 70%

Bahan

Pemvakuman

t (s)P

(mbar)T (K)

Alkohol

70%

(10 ml)

0 920 1193

10 460 733

20 380 653

30 200 473

40 190 463

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 4/10

50 120 393

60 110 383

Gambar3. Kurva P-t Pemvakuman 100 ml

 Alkohol 70%

didapat persamaan kurvanya adalah :

y 3 = 797.3.e(-0.0669 x  ) + 108.7 

Tabel 4. Nilai P dan T saat Pemvakuman 100 ml

 Alkohol 95%

Bahan

Pemvakuman

t (s)P

(mbar)T (K)

Alkoh

ol

95%

(10

ml)

0 980 1253

10 420 693

20 280 553

30 170 443

40 160 433

50 120 393

60 110 383

Gambar4. Kurva P-t Pemvakuman 100 ml

alkohol 95%

didapat persamaan kurvanya adalah :

y 4 = 850,1 .e(-0.09708x 

 ) + 124.7

Tabel 5. Nilai P dan T saat Pemvakuman 100 ml

Gliserin

Bahan

Pemvakuman

t (s)P

(mbar)T (K)

Gliserin

10 ml 

0 920 1193

10 480 753

20 280 553

30 180 453

40 140 413

50 110 383

60 100 373

Gambar5. Kurva P-t Pemvakuman 100 ml

Gliserin

didapat persamaan kurvanya adalah :

y 5 = 825.8 .e(-0.07499x 

 ) + 93.29

Nilai a, b, dan c yang diperoleh dariketerangan pada software matlab setelah

melakukan fitting adalah sebagai berikut:

Tabel6. Nilai a,b dan c dari hasil Percobaan

saat pemvakuman

BAHAN a b c R2 

Kosong 854 0.082 102.3 0.998

Aquades 842.2 0.0774 112 0.9947

Alkohol

70%

797.3 0.0669 108.7 0.9824

Alkohol

95%

850.1 0.097 124.7 0.9955

Gliserin 825.8 0.074 93.29 0.999

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 5/10

2. Data dan Grafik P(tekanan) terhadap

t(waktu) yang didapat dari Hasil Percobaan

setelah Pemvakuman.

Tabel 7. Nilai P dan T setelah pemvakuman saat

kondisi ruangan kosong.

Gambar6. Kurva P-t setelah Pemvakuman

dalam keadaan kosong

didapat persamaan kurvanya adalah :

y 6 = 2.107x + 95.36

Tabel 8. Nilai P dan T setelah Pemvakuman 100

ml Aquades

Bahan

Setelah Pemvakuman

t

(s)P (mbar) T (K)

Aquades(10 ml)

0 100 373

10 140 413

20 150 423

30 170 443

40 200 473

50 220 493

60 240 513

Gambar7. Kurva P-t setelah Pemvakuman 100

ml Aquades

didapat persamaan kurvanya adalah :

y 7  = 2.25x + 106.8 

Tabel 9. Nilai P dan T setelah Pemvakuman 100

ml Alkohol 70%

Gambar8. Kurva P-t setelah Pemvakuman 100

ml Alkohol 70%

didapat persamaan kurvanya adalah : y 8 = 1.786x + 115

Tabel 10. Nilai P dan T setelah Pemvakuman 100

ml Alkohol 95%

 

Gambar9. Kurva P-t setelah Pemvakuman 100ml

 Alkohol 95%

Bahan

Setelah Pemvakuman

t (s) P(mbar)

T (K)

Alkohol

70%

(10 ml)

0 120 393

10 130 403

20 150 423

30 170 443

40 180 453

50 200 473

60 230 503

Bahan

Setelah Pemvakuman

t (s)P

(mbar)T (K)

Kosong

0 90 363

10 120 393

20 140 413

30 160 433

40 180 453

50 200 473

60 220 493

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 6/10

didapat persamaan kurvanya adalah :

y 9 = 2.321x + 107.5 

Tabel 11. Nilai P dan T setelah Pemvakuman 100

ml Gliserin

BahanSetelah Pemvakuman

t (s) P (mbar) T (K)

Gliseri

n 10

ml

0 100 373

10 110 383

20 130 403

30 150 423

40 170 443

50 200 473

60 220 493

Gambar10. Kurva P-t setelah Pemvakuman

100 ml Gliserin

didapat persamaan kurvanya adalah :

y 10 = 2.107x + 92.14

Nilai p1 dan p2 yang diperoleh dari

curve fitting data tekanan dan suhu yang

diperoleh setelah pemvakuman adalah

sebagai berikut:

Tabel12. Nilai p1, p2 dan QL (konstanta

kebocoran) hasil curve fitting data yang

diperoleh setelah Pemvakuman. 

3. Data berupa Grafik P(tekanan) terhadap

T(suhu) yang didapat Hasil Percobaan saat

Pemvakuman.

Gambar11. Kurva P-T saat Pemvakuman dalam

keadaan kosong

Gambar12. Kurva P-T saat Pemvakuman 100 ml

aquades

Gambar13. Kurva P-T saat Pemvakuman 100 ml

alkohol 70%

BAHAN P1 P2 R2  QL

(mbar/s)

Kosong 2.107 95.36 0.995 2.107

Aquades 2.25 106.8 0.986 2.25

Alkohol

70%

1.786 115 0.982 1.786

Alkohol

95%

2.321 107.5 0.996 2.321

Gliserin 2.107 92.14 0.987 2.107

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 7/10

Gambar14. Kurva P-T saat Pemvakuman 100 ml

alkohol 95%

Gambar15. Kurva P-T saat Pemvakuman 100 ml

gliserin

4. Data Pengamatan Volume Zat Cair

sebelum Pemvakuman dan Setelah

Pemvakuman

Tabel13. Nilai hasil pengamatan volume zat cair

sebelum pemvakuman dan setelah pemvakuman 

5. Data S (Laju Pemvakuman), Ps (Tekanan

Sistem), QL (Konstanta Kebocoran), F

(Konduktansi Selang) dan Q(Throughput)

yang didapat hasil Percobaan.

Dari hasil pengolahan data yang

didapat dengan cara curve fitting data

P(tekanan) dan T(Suhu) pada saat

pemvakuman didapat nilai a, b dan c. Dan

dari hasil pengolahan data yang didapat

dengan cara curve fitting data P(tekanan)

dan T(Suhu) setelah pemvakuman didapat

nilai p1, p2 dan QL. Sehingga dari data yang

diperoleh didapat nilai QL, nilai laju

pemvakuman (S), Tekanan Sistem (Ps),

konstanta kebocoran (Ql), Konduktansi

selang (F) dan throughput (Q). yang didapat

dari persamaan sebelumnya yaitu :

 p1 = QL (8)

S = b x V (10)

a = Po –  (Ps + QL/S (11)

c = Ps + QL/S (12)

Q = S x Ps (13)1

 =

1

  -

1

  (14)

Dengan menggunakan persamaan

diatas, olah data untuk mendapatkan hasil

Nilai S(Laju Pemvakuman), Ps (Tekanan

Sistem), QL(Konstanta Kebocoran),

F(Konduktansi Selang) dan Q(Throughput.Nilai yang didapat dari pengolahan data

tersebut dicantumkan pada Tabel.14

dibawah ini :

Tabel14. Nilai S(Laju Pemvakuman), Ps (Tekanan

Sistem), QL(Konstanta Kebocoran),

F(Konduktansi Selang) dan Q(Throughput)

6. Data Pengamatan Sarung Tangan

Gambar16. Volume sarung tangan karet

sebelum divakumkan 

BAHAN Vawal Vakhir

Aquades 0. 01 L 0.099 L

Alkohol 70% 0. 01 L 0.088 L

Alkohol 95% 0. 01 L 0.084 L

Gliserin 0. 01 L 0.096 L

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 8/10

Gambar17. Volume sarung tangan karet yang

membesar saat divakumkan

 

IV. Pembahasan

Dari hasil Percobaan, didapatkan 5

buah grafik hasil regresi eksponensial

tekanan terhadap waktu (P-t) dalam kondisi

kosong, diisi 100 ml aquades, diisi 100 ml

alcohol 70%, diisi 100 ml alcohol 95% dan

diisi 100 ml gliserin. Dari hasil curve fitting

data didapatkan grafik yang terlihat bahwa

R-squarenya mendekati 1. Hal ini

menunjukkan bahwa data yang didapat

cukup bagus.

Pada grafik P-t tersebut, terlihat

bahwa tekanan terus menurun secara

eksponensial seiring dengan berjalannya

waktu.Terlihat pula di suatu titik tertentu,

tekanannya tidak dapat menurun lagi.

Tekanan inilah yang disebut dengan

tekanan residu. Hal ini sesuai dengan

hipotesis awal kita yang menyatakan bahwa

tekanan dalam tabung vakum saat proses

pemvakuman akan menurun secara

eksponensial menuju tekanan residu.

Dimana tekanan residu yang didapat pada

berbagai jenis zat yang didapat pada hasil

Percobaan sekitar 100 – 110 mbar.

Kecuraman pada grafik yang

didapat pun berbeda-beda. Kesalahan

pembacaan tekanan merupakan penyebab

perbedaan pada kecuraman grafik pada

Percobaan ini. Pembacaan tekanan,

terutama pada tekanan awal Po di

barometer merupakan hal yang cukup sulit

dilakukan. Sebab tekanan harus dibaca

dengan cepat sesaat setelah pompa vakum

dinyalakan. Kesalahan pembacaan tekanan

pun disebabkan oleh Barometer yang

digunakan. Barometer sendiri memiliki NST

(Nilai skala terkecil) yang cukup besar yaitu

20 mbar sehingga ketidakpastian

pengukuran yang didapat pada percobaan

pun cukup besar.

Pengaruh konduktansi selangterhadap besarnya laju pemompaan dapat

dilihat sesuai dengan teori yang didapat

pada persamaan (4) dan Persamaan (5).

Terlihat bahwa konduktansi selang

berbanding lurus dengan laju pemvakuman.

Dimana laju pemvakuman ini merupakan

laju pemompaan. Sehingga bila semakin

besar nilai konduktansi selang (F), maka

semakin besar pula laju pemompaan (S) dan

begitu pula sebaliknya. Pada hasil

Percobaan pun terlihat hal yang sama (hasilPercobaan terlihat pada Tabel.14) yang

menunjukkan bahwa konduktansi selang

berbanding lurus dengan laju pemompaan.

Dari hal ini kita dapat menyimpulkan bahwa

semakin baik konduktansi selang yang

dipakai, maka semakin cepat laju

pemompaan dalam proses pemvakuman.

Konstanta kebocoran yang didapat

dari Percobaan berkisar antara (1.786 -

2.321) mbarL/s. Kebocoran yang terjadi

pada proses pemvakuman terjadi karenasistem tidak terisolasi dengan baik dan

sempurna sehingga masih ada kemungkinan

adanya kondisi diluar sistem yang masuk ke

dalam sistem pemvakuman. Sistem yang

tidak terisolasi dengan baik ini terjadi

karena beberapa faktor, yaitu : Pengolesan

silicon grease  pada pinggiran tabung yang

tidak merata pada tabung sehingga masih

memungkinkan adanya udara yang keluar-

masuk sistem, faktor lainnya yaitu teknik

penutupan tabung yang tidak sesuai

prosedur yang juga dapat menyebabkan

udara dapat keluar masuk , klep tabung

vakum yang tidak dalam posisi menutup

dengan baik, selain itu pula sambungan

antara selang dengan mesin vakum ataupun

sambungan antara selang dengan tabung

yang tidak tersambung dengan baik dapat

menyebabkan terjadinya kebocoran.

Berdasarkan teori gas ideal, PV =

nRT, tekanan akan berbanding lurus dengan

suhu. Maka, semakin besar tekanan yang

dibuat pada sistem maka akan sekmakin

besar pula suhu dalam sistem tersebut. Dari

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 9/10

hasil Percobaan, hubungan tersebut dapat

dilihat pada data hasil Percobaan dan

gambar 11- 15  . Dari hasil Percobaan ini,

terbukti bahwa tekanan meningkat secara

eksponensial sesuai dengan bertambahnya

suhu kecuali pada bahan cawan kosong dangliserin. Perbedaan yang didapat pada

cawan kosong adalah terjadi suhu yang

tidak menurun, sedangkan pada

gliserin,suhunya meningkat kemudian

konstan di suatu titik. Perbedaan yang

didapat pada Percobaan ini terjadi karena

tidak hanya tekanan yang dapat

mempengaruhi suhu sistem tetapi

dipengaruhi juga oleh volume dan

konsentrasi sistem.

Ketika lingkungan sekitardivakumkan, maka tekanan dalam ruangan

akan menjadi jauh lebih rendah dibanding

tekanan atmosfer (tekanan di luar

lingkungan). Apabila kita tinjau kembali

persamaan gas ideal, kita akan mendapati

bahwa semakin rendah tekanan suatu

sistem, maka semakin rendah pula suhu

sistem. Fasa suatu benda sendiri, sangat

dipengaruhi oleh adanya tekanan dan suhu.

Hal ini terlihat dalam diagram fasa yang

menunjukkan keadaan apabila tekanan dansuhu suatu zat rendah, maka zat tersebut

akan ber-fasa gas. Hal ini ini terbukti sesuai

dengan percobaan saat menggunakan

aquades, alcohol 70%, dan alcohol 95%.

Pada saat Pemvakuman terlihat adanya

gelembung-gelembung gas yang

menandakan terjadinya perubahan wujud

pada zat cair tersebut. Perubahan wujud ini

terjadi dari fasa cair ke fasa gas yang

ditandai dengan adanya gelembung

tersebut. Perubahan wujud terbukti pula

pada pengukuran volume zat cair yang

diukur sesudah proses pemvakuman.

Terlihat bahwa volume zat cair setelah

proses pemvakuman berkurang dari volume

awal. Dimana volume awal zat cair awal

adalah 10ml sedangkan setelah proses

pemvakuman, volume zat cair akhir yang

didapat berkisar 8,4  – 9,9 ml. Berkurangnya

volume ini membuktikan adanya perubahan

wujud dari fasa cair ke fasa gas selama

proses pemvakuman.

Salah satu aplikasi teknik vakum

adalah Penggorengan vakum untuk

membuat kripik buah-buahan.

Penggorengan vakum merupakan cara

pengolahan yang tepat untuk menghasilkan

kripik buah-buahan dengan mutu tinggi.

Dengan teknologi ini buah-buahan yang

melimpah dan terbuang pada saat musimbuah, dapat dimanfaatkan sehingga tetap

memiliki harga jual tinggi.

Proses pemvakuman untuk membuat

kripik ini menggunakan beberapa alat yaitu :

1. 

Pompa Vakum Water jet, berfungsi

untuk menghisap udara di dalam ruang

penggoreng sehingga tekanan menjadi

rendah, serta untuk menghisap uap air

bahan

2. 

Tabung Penggoreng, berfungsi untuk

mengkondisikan bahan sesuai tekananyang diinginkan. Di dalam tabung

dilengkapi keranjang buah setengah

lingkaran.

3. 

Kondensor, berfungsi untuk

mengembunkan uap air yang

dikeluarkan selama penggorengan.

Kondensor ini menggunakan air

sebagai pendingin.

4. 

Unit Pemanas, menggunakan kompor

gas LPG.

5. Unit Pengendali Operasi(BoksKontrol),berfungsiuntukmengaktif 

kanalatvakumdan unit pemanas.

6. 

Mesin pengering (spinner), berfungsi

untuk meniriskan kripik.

Cara menggoreng dengan

menggunakan penggoreng vakum (hampa

udara), akan menghasilkan kripik dengan

warna dan aroma buah asli serta rasa lebih

renyah. Kerenyahan tersebut diperoleh

karena proses penurunan kadar air dalam

buah terjadi secara berangsur- angsur[1]

.

Volume sarung tangan karet dalam

tabung vessel pada saat divakumkan

bertambah besar disebabkan karena pada

saat pemvakuman tekanan disekitar sarung

karet sangat rendah. Proses pemvakuman

sendiri yang membuat tekanan di sekitar

karet menjadi rendah. Dengan meninjau

teori PV = nRT, terlihat bahwa tekanan

berbanding terbalik dengan volume. Apabila

tekanan semakin rendah, maka semakin

besar volume dalam sistem. Hal ini terlihat

pada volume udara yang terperangkap di

dalam sarung tangan karet yang membesar

7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 10/10

pada saat tekanan menjadi sangat rendah

akibat proses pemvakuman.

V. Kesimpulan

1. Perubahan fasa dari suatu zat akibat

pemvakuman memenuhi prinsiptermodinamika. Perubahan wujud zat ini

sendiri dipengaruhi oleh tekanan dan

suhu pada sistem. Dimana dalam sistem

ini, tekanan akan berbanding lurus

dengan suhu dan tekanan akan

berbanding terbalik dengan volume.

2. Laju Pemvakuman akan semakin cepat

bila konduktivitas selangnya semakin

besar(semakin baik)

3. Kebocoran dalam proses pemvakuman

terjadi disebabkan sistem tidak terisolasisecara baik dan sempurna. Beberapa

faktor yang menyebabkan sistem tidak

terisolasi sempurna :

- Pengolesan silicon grease  pada

pinggiran tabung yang tidak merata

pada tabung sehingga masih

memungkinkan adanya udara yang

keluar-masuk system.

- Teknik penutupan tabung yang tidak

sesuai prosedur yang juga dapat

menyebabkan udara dapat keluarmasuk.

- Klep tabung vakum yang tidak dalam

posisi menutup dengan baik.

- Sambungan antara selang dengan

mesin vakum ataupun sambungan

antara selang dengan tabung yang

tidak tersambung dengan baik dapat

menyebabkan terjadinya kebocoran.

4. Hasil Percobaan menunjukkan tekanan

sistem sebanding dengan suhu sistem.

Dimana semakin rendah tekanan sistem,

maka semakin rendah pula suhu dalam

sistem.

5. Hasil Percobaan menunjukkan tekanan

sistem berbanding terbalik dengan

volume sistem. Dimana semakin rendah

tekanan sistem, maka semakin besar

volume dalam sistem tersebut. 

VI. Daftar Pustaka

[1]http://pustaka.litbang.deptan.go.id/agrit

ek/dkij0122.pdf