## ANALISA KORELASI TEMPERATUR AIR TERHADAP WAKTU PADA SAAT
PEMANASAN DAN PENDINGINAN MENGGUNANAKN BAHAN BAKAR GAS
DENGAN TEKANAN KONSTAN 5 BAR DAN BUKAAN VALVE GAS 25%.
Tony Siagian 1 *
Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik Dan Ilmu Komputer Universitas Pembinaan Masyarakat Indonesia Jalan Teladan No 15 Medan. Telp : 061-7362927 *E-mail: siagiantony@yahoo.com

## ABSTRAK
Panas yang diberikan terhadap suatu fluida akan menyebakan kenaikan temperatur pada fluda tersebut melalui  perpindahan  panas  dari  sumber  pemanas  melalui  rambatan  panas  radiasi,  konveksi  dan koduksi  sampai  ke  objek  fluida  yang  dipanaskan.  Dalam  hal  ini  air  sebagai  bahan  penelitian  yang ditampung dalam suatu wadah stainless stell kapasitas 1000 ml. Dari peneliatian ini didapatkan bahwa pada posisi pemanasan dengan  waktu 10 menit  terjadi kenaikan temperature paling tinggi yaitu 94.8 O C dan berikutnya terjadi stagnasi kenaikan temperatur dan mengalami sedikit penurunan temperatur walapun tetap dilakukan pemanasan terhadap air dan pada saat pendinginan dijumpai secara konsisten terjadi  penurunan  temperatur  air  dengan    penurunan  temperature  tertinggi  terjadi  pada  titik  waktu pendinginan  0  sampai  2  menit  dengan  besarnya  perbedaan  penuruan  temperatur  14.5 O C  dan  untuk koefisien korelasi didapatkan nilai tertinggi pada proses pendinginan r xy = -0.9374 (Korelasi negatif) yang dibanding dengan Koefisien korelasi untuk proses pemanasan r xy = 0.8788 (Korelasi positif).
Kata kunci : Radiasi, Konveksi, Konduksi, Korelasi

## ABSTRACT
The  heat  given  to  a  fluid  will  cause  an  increase  the  temperature  of  the  fluid  through  heat  transfer from the heating source through radiation, convection and coduction heat  into the fluid object being heated, In this case water as materil for reasearch which is stored in a stainless steel container with a capacity of 1000 ml. From this research it  was found that in the heating position for 10 minutes the highest temperature increase occurred on 94.8 O C and then there was a stagnation in the temperature increase and experienced a slight decrease in temperature even though the water was still heated and during  cooling  it  was  found  that  the  water  temperature  consistently  decreased  which  is  the  highest temperature  decrease  occurred  at  the  cooling  time  point  of  0  to  2  minutes  with  a  temperature decrease diffrenciate of 14.5 O C and for the correlation coefficient, the highest value was obtained for the cooling process r xy = -0.9374 (negative correlation)  that compared to the correlation coefficient for the heating process r xy = 0.8788 (positive correlation) .
Keyword:  Radiation, Convection, Conduction, Correlation

## PENDAHULUAN
Aliran  panas  adalah  aliran  akan  bergerak dari  objek  yang  panas  ke  bagian  yang  dingin. Pada abad kedelapan belas dan Sembilan belas bahwa  Ilmuan  membayangkan  bahwa  setiap benda  mengandung  suatu  aliran  yang  tidak nampak  yang  disebut  kalori.  Kalori  ini  di tentukan  sebagai  variasi  sifat  sebagai  bagian yang  mempunyai  berat  tetapi  tidak  dapat dibuat  dan  dimusnakan  dan  mengalir  dalam benda akibat perbedaan temperatur  dari benda panas ke benda yang dingin. Analisa hubungan antara  kenaikan  temperatur  dan  waktu  pada suatu  pemanasan  tertentu  sangat  diperlukan untuk mengetahui seberapa kuat hubungan dua variabel tersebut dan juga pada titik mana laju kenaikan  tempertur  tersebut  terjadi  perubahan dari tingkat waktu dan temperatur sebelumnya. Adapun Permasalahan didapat adalah meneliti sejauh  mana  hubungan  temperatur  terhadap vairasi  kenaikan  waktu  pemanasan  dengan tekanan bahan bakar gas yang tetap.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa  korelasi  kenaikan  temperatur  air yang  dipanaskan  dalam  wadah  stainless  stell terhadap variasi waktu pemanasan.

## Tinjauan Pustaka
Perpindahan  panas  adalah  ilmu  yang mempelajari tentang laju perpindahan panas di antara material/benda karena adanya perbedaan suhu (panas dan dingin).
Perpindahan  kalor  tidak  akan  terjadi  pada sistem  yang  memiliki  temperatur  sama. Perbedaan temperatur menjadi daya penggerak untuk  terjadinya  perpindahan  kalor,  sama dengan perbedaan tegangan sebagai penggerak arus listrik.
Proses  perpindahan  kalor  terjadi  dari suatu  sistem  yang  memiliki  temperatur  lebih tinggi  ke  temperatur  yang  lebih  rendah. Keseimbangan  pada  masing  –  masing  sistem terjadi ketika sistem memiliki temperatur yang sama.  Perpindahan  kalor  dapat  berlangsung dengan  3  (tiga)  cara,  yaitu:  1.  Perpindahan kalor  konduksi  2.  Perpindahan  kalor  konveksi (alami dan paksa) 3. Perpindahan kalor radiasi Perpindahan  panas  konduksi  adalah  proses perpindahan  panas  jika  panas  mengalir  dari tempat  yang  suhunya  tinggi  ke  tempat  yang suhunya  lebih  rendah,  tetapi  media  untuk perpindahan  panas  tetap.  Laju  aliran  panas
dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain  luas  permukaan  benda  yang  saling bersentuhan,  perbedaan  suhu  awal  antara kedua  benda,  dan  konduktivitas  panas  dari kedua  benda  tersebut.  Konduktivitas  panas ialah  tingkat  kemudahan  untuk  mengalirkan panas yang dimiliki suatu benda.
Satu  metode  kasar  untuk  menentukan entalphy  uap  air  didalam  saluran  uap  air  dari saluran  melalui  selang  kedalam  sebuah  tong air.  Massa  tong  dengan  isinya  dan  suhu  air dicatat pada awal dan akhir proses. Kondensasi  uap  air  oleh  air  menaikkan  suhu air.
Persamaan  energi  ditulis  untuk  sistem yang  massanya  konstan,  oleh  karena  itu  kita pilih  sistem  yang  dengan  demikian  sistem  itu tidak  saja  mencakup  air  yang  mula-mula  ada dalam tong, tetapi juga uap air didalam saluran yang  terkondensasi  oleh  air  selama  proses tersebut.  Kita  bayangkan  sebuah  torak  di dalam  sebuah  saluran  yang  memisahkan  uap air dan didalam saluran menjadi 2 bagian yang memiliki  tong  dan  yang  tetap  dalam  saluran, gambaran  ini  disajikan  sistematis    pada Gambar 1.

## Gambar 1 Aliran Air Dalam Tabung dan Saluran

## Koefisien Korelasi
Koefisien  Korelasi  adalah  suatu  angka indeks  yang  melukiskan  hubungan  antara  dua rangkaian  data  yang  dihubungkan.  Dengan kata lain, koefisien korelasi adalah ukuran atau indeks dari hubungan antara dua variabel, nilai koefisien korelasi antara +1 sampai 1.
Rumusan koefisien korelasi sebagai berikut :
r xy = Koefisien korelasi Variabel X dan Y x   = selisih antara X dengan rata-rata X y   = selisih antara Y dengan rata-rata Y rxy

## METODE PENELITIAN

## Lokasi Penelitian
Lokasi  penelitian  dilakukan  on  site  yaitu menggunakan  alat  pemanas  (Kompor  Gas) pada tekanan bahan bakar tetap 5 bar.

## Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan  dan  pengambilan  data dilakukan dengan melalui beberapa metode:
1. Observasi  langsung  dilapangan  dengan melakukan  pengamatan  terhadap  fluida yang dipanaskan 2. Melakukan pengukuran tingkat kenaiakan temperatur  air dengan variasi waktu yang ditentukan.

## Objek Penelitian
Objek  penelitian  adalah  fluida  air  bersih yang  dipanaskan  dalam  wadah  stainless  stell 1000 ml

## Peralatan
Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah:
1. Stopwatch – Alat mengukur Waktu
2. Temperature  Gauge  –  Alat  mengukur temperatur.
3. Kompor Gas pemanas – Alat untuk memanaskan bahan Uji (Air)
Gambar 2. Temperature Gauge SKF TKTL10
Alur Penelitian
Gambar 3. Alur Penelitian
Penentuan metode penelitian Melakukan pengukuran temperatur vs waktu Pengukuran kenaikan temperatur Mulai Menganalisa hasil pengukuran dan menghitung korelasi Membuat saran dan kesimpulan untuk perbaikan Stop Pengukuran waktu pemanasan Melakukan set up peralatan Penentuan bahan penelitian

## Keterangan Alur Penelitian

## Step 1 Penentuan bahan yang akan diteliti
Dalam  tahap  ini  dilakukan  kegiatan mengobservasi  dan  menentukan  bahan  yang akan diteliti dengan mempertimbangkan karakteristik yang ada ditelti.

## Step 2 Penentuan metode penelitian
Dalam  tahap  ini  dilakukan  kegiatan menentukan  metode  penelitian  yang  akan digunakan  baik  cara  pengumpulan  data,  alat yang digunakan dan juga penentuan parameter pengukuran.

## Step 3 Set up peralatan dan alat pengukuran
Dalam  tahap  ini  dilakukan  pemeriksaan awal  kondisi  peralatan  uji  dan  alat  alat  ukur serata set up alat dan menyiapkan bahan uji.

## Step  4  Melakukan  pengukuran  kenaikan temperatur air
Dalam  tahap  ini  dilakukan  pengukuran kenaikan  tempertaur  air  dengan  variasi kenaiakan  waktu  yang  dalam  range  waktu yang ditentukan dan ditentukan tekanan bahan bakar pemanas yang konstan.
Step  5  Menganalisa  hasil  pengukuran  dengan menghitung tingkat korelasi
Dalam  tahap  ini  dilakukan  analisa  dari hasil pengukuran nilai kenaikan temperatur air selama pemanasan serta pengukuran penurunan  temperatur  air  selama  pendinginan dan  waktu.  Kemudian  mendapatkan  tingkat koefisien  korelasi antara kenaikan  dan penurunan  temperatur  yang  terjadi  untuk setiap waktu yang ditentukan

## Step 7 Membuat kesimpulan dan saran
Pada tahap ini merupakan tahap pembuatan  kesimpulan  dari  hasil  analisa  yang dilakukan  dan  memberikan  masukan-masukan untuk langkah perbaikan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengolahan  Data  temperatur  pada  variasi watu dan bukaan valve pengatur bahan bakar
Hasil penelitian dilapangan dan pengukuran  langsung  pada  objek  yang  diteliti sesuai dengan metode penelitian yang ditentukan  sebelumnya,  maka  data  yang diperoleh  dianalisa  dan  dilakukan  evaluasi kondisi  temperatur  air    terhadap  waktu
pemanasan  dan  pendinginan  untuk  masing  - masing  keadaan.  Tingkat  kenaikan  temperatur terhadap  periode  pemanasan  dan  pendinginan dapat dilihat pada Tabel 1 dan 2.
Tabel  1.    Kenaikan  Temperatur  Terhadap Periode Waktu Pemanasan
Gambar 4. Tingkat Kenaikan Temperatur Air Saat Dipanaskan Terhadap Waktu
Tabel  2.    Penurunan  Temperatur  Terhadap Periode Waktu Pendinginan

## Gambar 5. Tingkat Penurunan Temperatur Air Saat Didinginkan Terhadap Waktu Perhitungan Tingkat Korelasi
Perhitungan  tingkat  korelasi      pada  saat dilakukan  pemanasan  air  dengan  periode waktu  yang  ditentukan  terhadap  tingkat kenaikan  temperatur  air  dan    juga  koefisien korelasi    pada  saat  dilakukan  pendinginan  air dengen  periode  waktu    yang  ditentukan terhadap  penurunan  temperatur  air    dengan waktu  yang  ditentukan.  Rumusan  koefisien korelasi sebagai berikut :
r xy = koefisien korelasi variabel X dan Y x   = selisih antara X dengan rata-rata X y   = selisih antara Y dengan rata-rata Y
Pemanasan  air  dilakukan  dengan  kondisi tekanan  bahan  bakar  gas  ynag  konstan  5  bar dan  valve  bukaan  gas  pada  posisi  25% sehingga    didapat  tabulasi  perhitungan  seperti pada Tabel 3 dan 4.
Dari  hasil  penelitian  ini  diperoleh  bahwa pada  posisi  pemanasan  air  terjadi  kenaikan puncak  di  posisi  periode  waktu  10  menit dengan  temperatur  94.8 O C  dan  kemudian mengalami  stagnasi  dan  sedikit  penurunan temperatur sampai titik periode pemanasan 18 menit dan untuk kondisi pendinginan didapatkan  penurunan  yang  berkelanjutan sampai  posisi  persiode  lama  pendinginan  18 menit.  Untuk  kondisi  pendinginan  diketahui terjadi  penurunan  yang  konsisten  sampai  titik terakhir  terakhir  periode  pengukuran  dan diketahui  bahwa  penurunan  pendinginan terbesar  ada  pada  pada  titik  waktu  0  menit sampai  2  menit  (Penurunan  temperatur 14.5 O C).  Dari  sisi  koefisien  korelasi  diperoleh bahwa  untuk  kondisi  pemanasan  adalah  r xy = 0.8788 ini menunjukkan bahwa bahwa didapat korelasi  positif    yang  cukup  kuat.  Dan  untuk kondisi pendinginan diperoleh koesifien korelasi    adalah  r xy =  -0.9374  dan  ini menunjukkan  adanya  korelasi  negatif  dengan hubungan yang cukup kuat.
Tabel 3. Koefisien Korelasi antara Periode Waktu Pemanasan vs Tingkat Kenaikan Temperatur air rxy
Tabel 4. Koefisien Korelasi antara Periode Waktu Pendinginan vs Penurunan Temperatur Air

## KESIMPULAN
Pada  kondisi  pemanasan  air  dijumpai bahwa  posisi  stagnasi  kenaikan  temperatur  air dipanaskan  pada  tekanan  atmofsir  mulai terjadi  bukan  pada  temperatur  100 O C  tetapi sudah  terjadi  pada  temperatur  94.8 O C  dan berikutnya  ada  sedkit  penurunan  temperatur sampai  pada  titik  terakhir  waktu  pengukuran. Koefisien  korelasi  diketahui  bahwa  tingkat korelasi  paling  besar  ada  pada  kondisi pendinginan    yaitu  r xy =  -0.9374  (Korelasi negatif)  dibanding  dengan  koefisien  korelasi untuk  pemanasan  r xy =  0.8788  (Korelasi positif),  walaupun  demikian  baik  pemanasan dan  pendinginan  terhadap  waktu    masing- masing memiliki hubungan yang relatif kuat.

## DAFTAR PUSTAKA
Abboth,
M.M., Kusno, D., 2020.
Termodinamika, Penerbit Erlangga
Edisi II- 2020.
Ambarita,  J.R.,  2018  Analisa  Perpindahan Panas  Tangki  Air  Berkapasitas  80  Liter Pada Pemanas Air Tenaga Surya Sistem Hybrid,  Jurnal  Flywheel,  Volume  9, Nomor 2.
Baride,  L.,  2022.  Analisa  Perpindahan  Panas Tungku  Krusible  Peleburan  Aluminium Pada  Laboratorium , Jurnal  Elemen
Teknik  Mesin  Vol.9  No.2  Desember 2022; pp. 119 – 125.
Cenggel,  Y.A.,  2015.  Heat  and  Mass  Transfer Fundamentals and Application, Published by McGraw-Hill
Education, 2 Penn Plaza, New York, NY 10121 2015.
Harmen,  2017.  Methodologi  Perhitungan Koefisien  Perpindahan  Panas  Konveksi Paksa  Fluida  Organik  propana  Pada kondisi  Superkritik,  Jurnal  Teknologi Universitas  Muhammadiayah  Jakarta, Vol. 9 No. 2 2017
Jamaluddin  P,  2018.  Perpindahan  Panas  dan
Massa pada Penyangraian dan Penggorengan  Bahan  Pangan , Badan Penerbit  Universitas  Negeri  Makassar Makassar 2018
Jokoprihartono,  2022.  Analisis  Konduktivitas Termal pada material Logam (Tembaga, Alumanium  dan  Besi)  Jurnal  PRESISI, Vol 24 No 2, Juli 2022.
Lienhard,  J.H.,  2019.  A  Heat  Transfer  Text Book,  Fifth  Edition  PHLOGISTON PRESS, Cambridge Massachusetts 2019
Mustari,  A.S.,  2017.  Aplikasi  Statistika  & Komputasi  Statistik,  Jurnal  Aplikasi
Statistika & Komputasi Statistik
V.9.1.2017,  ISSN  2086-4132,  Sekolah Tinggi ilmu Statistik Jakarta.
Saputra,  D.A.,  2019.  Analisa  Perpindahan Panas  Kotak  Pemanas  Dan  Pendingin Yang  Menggunakan  Modul  Thermo Elektrik  Sebagai  Suber  Kalor,  Jurnal Sains dan Teknologi 18 (1), Maret 2019: 32 – 37
Suparno,  J.,  2020.  Statistik  Teori  &  Aplikasi, Edisi 8 -2020 Penerbit Erlangga
Umurani,  K.,  2021.  Perpindahan  Panas  dan
Penurunan Tekanan Pada Saluran Segiempat Dengan Rusuk V 90 Derajat,
Jurnal  Rekayasa  Material,  Manufaktur dan  Energi  Vol.  4,  No.  1,  Maret  2021, Halaman 37-46.
Wahtuni,  M.,  2020  Statistik  Deskriptif, Bintang  Pustaka  Madani  Yogjakarta, 2020.
Wahyono. 2019, Pembuatan Alat Uji
Perpindahan  Panas  Secara  Radiasi,
Jurnal Teknik Energi Vol 15 No. 2.
Yaqin,  R.I.  2022.  Analisa  perpindahan  panas Heat  Exchanger  Mesin  Induk  (Studi kasus  KM  Sumber  Mutiara) , JTT (Jurnal Teknologi  Terapan)  | Volume 8,
Nomor 1, Maret 2022.
Zabdi,  A.,  2021.  Komparasi  Perpindahan
Panas  (Heat  Transfer)  Material  Dinding dengan Simulasi Therm, Jurnal
Arsitektur  ARCADE:  Vol.  5  No.1, Maret 2021.