ANALISIS SIFAT TERMIS BIJI KEDELAI SEBAGAI ACUAN RANCANG BANGUN ALAT PENGERING
THERMAL PROPERTIES ANALYSIS OF SOYBEAN AS
A REFERENCE OF DRYER DESIGN
Oleh:
Siswantoro
Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian UNSOED
ABSTRAK
Sifat-sifat panas produk hasil pertanian, seperti konduktivitas (k), difusifitas (a), panas jenis (Cp) sangat diperlukan dalam rekayasa penanganan pascapanen. Penelitian ini bertujuan untuk memberikan informasi tentang sifat-sifat termis biji kedelai yang meliputi : nilai konduktivitas panas, difusivitas panas, dan panas jenis, serta pengaruhnya terhadap perubahan kadar air dan massa jenis.
Penelitian ini merupakan percobaan laboratorium, menggunakan perlakuan kadar air 11 sampai 20 persen basis basah, dan variasi massa jenis dari 850 sampai 900 kg/m3. Alat yang digunakan adalah tabung silinder yang terbuat dari PVC dengan panjang 25 cm dan diameter 10 cm. Sepanjang poros tabung tersebut dibentangkan kawat nikelin sebagai sumber panas yang dihasilkan dari arus searah (DC). Guna mendapatkan data suhu-waktu untuk perhitungan nilai k, a, dan Cp dari biji kedelai, ditempatkan 2 buah alat ukur suhu pada jarak < 2,8 mm dan antara 11,9 sampai dengan 17,3 mm dari sumber panas.
Hasil penelitian sifat-sifat termis biji kedelai dalam bentuk curah yang terdiri dari k dalam satuan W/m.C, a dalam satuan m2/dt, dan Cp dalam satuan J/kg.C adalah sebagai berikut :
k = –3,037 x 10-1 + 3,924 x 10-3 ka + 4,604 x 10-4 ρ
α = –4,051 x 10-7 + 0,909 x 10-8 ka + 4,709 x 10-10 ρ
Cp = 4,478 x 103 – 4,722 x 101 ka – 2,807 ρ
Nilai konduktivitas panas dan difusivitas panas dari biji kedelai mempunyai hubungan linear positif terhadap kadar air dan massa jenis, sedangkan nilai panas jenis kedelai mempunyai hubungan linear negatif terhadap kadar air dan massa jenis. Implikasi dari hasil penelitian adalah, bila menginformasikan sifat-sifat termis biji-bijian khususnya biji kedelai disarankan selain diperlukan adanya nilai acuan kadar air, diperlukan juga nilai standar massa jenis.
Kata kunci : kedelai, konduktivitas, difusivitas, panas jenis ABSTRACT
Thermal properties of agriculture products such as thermal conductivity and diffusivity are essential for handling and analyzing of post harvest engineering. The objective of this research were to give information about the characteristic of thermal conductivity (k), thermal diffusivity (α), and specific heat (Cp) of soybean grain due to the influence of moisture content and bulk density.
This research was conducted with experiment method in laboratory, and it was carried out at various moisture content 11 to 20 percent wet basis and bulk density from 850 to 900 kg/m3. The instrument used in this experiment was PVC cylinder with 10 cm diameter and 25 cm for the length. At the central point along the cylinder was stretched a neckline heating wire as a line heat source which was supplied by a direct current (DC) electric. In order to get time-temperature data for calculating value of k, α, and Cp of soybean grain, instrument for measuring temperature were placed at two locations. First at the distance < 2,8 mm, and the second at the distance between 11,9 to 17,3 mm from center cylinder.
Result of the experiment consists of k in unit W/m. C, α in unit m2/sec., and Cp in unit J/kg. C be described as following empirical equation below:
k = –3,037 x 10-1 + 3,924 x 10-3 ka + 4,604 x 10-4 ρ
α = –4,051 x 10-7 + 0,909 x 10-8 ka + 4,709 x 10-10 ρ
Cp = 4,478 x 103 – 4,722 x 101 ka – 2,807 ρ
Value thermal conductivity and diffusivity of soybean grain in bulk increase linearly due to the increasing moisture content and bulk density, but value of specific heat decrease linearly due to the increasing moisture content and bulk density. Implication of experiment result is suggested that be needed standard moisture content and bulk density for giving information of thermal properties value, especially for soybean grain.
Key words: soybean, conductivity, diffusivity, specific heat
