PENGANTAR KE PERHITUNGAN TEKNIK

Seorang tenaga kerja di bidang kimia industri dalam pekerjaannya akan berhadapan dengan beberapa persoalan, di antaranya dalam design (rancangan) pabrik, operasi, kontrol proses, pemecahan masalah (trouble shooting) dan riset serta persoalan lain yang terkait dengan salah satu atau beberapa persoalan tersebut. Kemampuan (kompetensi) dasar yang dibutuhkan agar dapat mengatasi persoalan di industri adalah mampu menyelesaikan persoalan neraca bahan dan energi di setiap bagian atau keseluruhan proses.

A. Besaran dan Satuan

1. Pengertian

Besaran adalah konsep dasar pengukuran, seperti: panjang, waktu, massa, temperatur dan sebagainya. Satuan adalah pernyataan dari suatu besaran (dimensi), seperti: centimeter atau feet untuk panjang, gram atau pound untuk massa, jam atau sekon untuk waktu dan sebagainya.
Dalam perhitungan-perhitungan kita sering menemui beberapa kuantitas (angka) dengan satuan yang berbeda. Kesalahan sering terjadi—yang menyebabkan kesulitan dalam penyelesaian persoalan—adalah kurang telitinya penggunaan satuan.
Aturan sederhana untuk satuan adalah: nyatakan satuan dengan simbol. Anda dapat menambahkan, mengurangkan atau menyamakan suatu kuantitas hanya jika satuan dari kuantitas tersebut sama. Jadi, operasi:

5 kilogram + 3 Joule

pernyataan tersebut tidak berarti karena besaran dari kedua pernyataan tidak sama. Operasi:

10 pound + 5 gram

dapat dilakukan (karena besaran keduanya sama) hanya setelah satuan kedua kuantitas itu dibuat sama, misalnya keduanya dalam pound atau dalam gram.
Dalam perkalian dan pembagian, Anda dapat mengalikan atau membagi satuan yang berbeda. Seperti:

10 centimeter : 4 sekon = 2,5 entimeter/sekon

Hasil dari perkalian dan pembagian dengan besaran (dan satuan) yang berbeda ini sering disebut besaran turunan.

2. Konversi dan Faktor konversi

Untuk mempermudah perhitungan sering digunakan persamaan dimensional. Persamaan ini terdiri dari kuantitas (angka) dan satuan. Satu kuantitas dikalikan dengan sebuah angka perbandingan yang dinamakan faktor konversi (yaitu suatu kombinasi dari 2 besaran) untuk merubah atau mengkonversi ke satuan lain

3.Satuan Mol

Konsep mol sudah dipelajari di mata diklat Kimia Dasar (tingkat 1), maka di sini akan lebih banyak belajar penerapannya saja.
Dalam sistem satuan SI, 1 mol mempunyai 6,023 x 1023 molekul, dimana kita sering menyebutnya dengan gram mol (simbol : g mol atau lebih singkat mol). Sedangkan dalam sistem American Engineering 1 pound mole (disingkat lb mol) mempunyai 6,023 x 1023 x 453,6 molekul.
Untuk merubah (mengkonversi) jumlah mol ke massa digunakan berat molekul sebagai berikut:

g mol = massa dalam g / berat molekul

lb mol = massa dalam lb / berat molekul

Densiti

Densiti adalah perbandingan massa per satuan volume, misalnya kg/m3 atau lb/ft3

Specific Gravity adalah perbandingan dua densiti, yaitu densiti zat yang akan ditentukan, A, terhadap densiti acuan (referensi). Karena satuan kedua densitinya sama maka specific gravity tidak bersatuan.

Zat referensi untuk cairan biasa digunakan air. Oleh karena itu specific gravity merupakan perbandingan densiti zat yang akan ditentukan dengan densiti air. Untuk gas biasanya sebagai referensi adalah udara. Densiti cairan sedikit dipengaruhi oleh tekanan, namun cukup banyak dipengaruhi temperatur. Oleh karena itu agar penentuan specific grafity tepat, temperatur kedua zat harus ditentukan.


Specific Volume (Volume Jenis) adalah kebalikan dari densiti, yaitu volume per satuan massa atau satuan jumlah bahan. Volume jenis dapat dinyatakan dalam : ft3/lbm, ft3/lb mol, cm3/g, cm3/g mol, m3/kg, m3/kg mol atau perbandingan sejenis.