8. Penyelesaian a) reaksi pembakaran gas metana dan udara

(1) CH4 + 2O2 + N2 → CO2 + 2 H2O + N2

karena perbandingan volume N2 terhadap O2 = 79% : 21%, maka untuk mengoksidasi metana tiap 1 mol O2 akan membutuhkan N2 sebanyak = 79/21 = 3.76 mol N2. Sehingga reaksi pembakaran menjadi (2) :

(2) CH4 + 2O2 + 7.52 N2 → CO2 + 2 H2O + 7.52 N2 atau

CH4 + 2 (O2 + 3.76 N2) → CO2 + 2 H2O + 7.52 N2

b) air fuel ratio (AF) AF = m air/m fuel

Massa molekul udara = (0.21 x 32 kg/kmol) +(0.79x28 kg/kmol) = 28.84 kg/kmol

m air = 2x4.76 kmolx 28.84 kg/kmol = 274. 56 kg atau

m air = (2 kmolx32 kg kmol) +(7.5 x28 kg/kmol) = 274. 56 kg

m fuel = 1 kmol x 16 kg/kmol = 16 kg

AF = m air/ m fuel = 274.56 kg/16 kg = 17.2 kg air/ kg fuel

* Jika massa molekul udara dibulatkan menjadi 29 kg/kmol maka AF = 17.3 kg air/ kg fuel

c) menghitung HHV (higher heating value)

∑ ∑−=p r

rrpp hNhNHHV

* p = produk

r = reaktan

hfo O2 dan N2 = 0

HHV → produk mengandung liquid (air) sehingga data yang digunakan H2O liquid

HHV = 1x(-393.52 kJ/kmol)+ (2x(-285.82 kJ/kmol)) – (1x(-74.85 kJ/kmol))

HHV = -890.31 kJ/kmol fuel