siklus gas newww

5/12/2018 Siklus Gas NEWWW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/siklus-gas-newww 1/7

SIKLUS GAS

(PAPER )

Oleh :

NAMA : TEDI HIDAYAT

NPM : 3332100016

JURUSAN : T. ELEKTRO

KELAS : B

KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON-BANTEN

2011



Siklus Gas

Beberapa siklus gas yang dapat kita kenali untuk digunakan atau diterapkan dalam kehidupan

sehari-hari .beberapa siklus gas sebagai berikut :

A.Siklus Carnot

Tahun 1824 Sadi Carnot menunjukkan bahwa mesin kalor terbalikkan adengan siklus

antara dua reservoir panas adalah mesin yang paling efisien.

Siklus Carnot terdiri dari proses isotermis dan proses adiabatis.

Gambar 4 Grafik siklus Carnot

Proses a-b : ekaspansi isotermal pada temperatur Th (temperatur tinggi). Gas

dalam keadaan kontak dengan reservoir temperatur tinggi. Dalam proses ini gas

menyerap kalor Th dari reservoir dan melakukan usaha Wab menggerakkan piston.

Proses b-c : ekaspansi adiabatik. Tidak ada kalor yang diserap maupun keluar

sistem. Selama proses temperatur gas turun dari Th ke Tc (temperatur rendah) dan

melakukan usaha Wab .

Proses c-d : kompresi isotermal pada temperatur Tc (temperatur tinggi). Gas

dalam keadaan kontak dengan reservoir temperatur rendah. Dalam proses ini gas

melepas kalor Qc dari reservoir dan mendapat usaha dari luar Wcd.



Proses d-a : kompresi adiabatik. Tidak ada kalor yang diserap maupun keluar

sistem. Selama proses temperatur gas naik dari Tc ke Th dan mendapat usaha Wda .

Efisiensi dari mesin kalor siklus Carnot :

= W/Qh = 1 - Qc /Qh

karena Qc /Qh = Tc /Th (buktikan) maka

= 1 - Tc /Th

B.Siklus otto

Gambar 1 Grafik siklus Otto

Pada siklus diatas di jelaskan langkah pertama yaitu langkah kompresi,setelah kompresi

langkah kedua ialah memasukan bahan bakar selanjutnya langkah ketiga proses pembakaran

yang di picu oleh spark plug/busi,kemudian hasil dari pembakaran tersebut menghasilkan

tenaga atau gaya yang di gunakan untuk menendang piston turun ke TMB,dan yang terakhir

gas tersebut di buang keluar seiring piston akan naik kembali k TMA, Siklus Otto adalah

siklus thermodinamika yang paling banyak digunakan dalam kehidupan manusia. Mobil dan

sepeda motor berbahan bakar bensin (Petrol Fuel) adalah contoh penerapan dari sebuah siklus

Otto. Secara thermodinamika, siklus ini memiliki 4 buah proses thermodinamika yang terdiri

dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah proses adiabatis (kalor tetap). Untuk

lebih jelasnya dapat dilihat diagram tekanan (p) vs temperatur (V) berikut:

http://2.bp.blogspot.com/_LjLfbz6qV04/TLvwcyLdGHI/AAAAAAAAAB4/-xA831BcC3c/s1600/diagram-t-s-siklus-brayton.jpg

http://2.bp.blogspot.com/_LjLfbz6qV04/TLvvj-n9x4I/AAAAAAAAABw/qwzdEXE8L_Q/s1600/otto-pv-diagram.gif

http://2.bp.blogspot.com/_LjLfbz6qV04/TLvwcyLdGHI/AAAAAAAAAB4/-xA831BcC3c/s1600/diagram-t-s-siklus-brayton.jpg

http://2.bp.blogspot.com/_LjLfbz6qV04/TLvvj-n9x4I/AAAAAAAAABw/qwzdEXE8L_Q/s1600/otto-pv-diagram.gif



Proses yang terjadi adalah :

1-2 : Kompresi adiabatis

2-3 : Pembakaran isokhorik

3-4 : Ekspansi / langkah kerja adiabatis

4-1 : Langkah buang isokhorik

Beberapa rumus yang digunakan untuk menganalisa sebuah siklus Otto adalah sebagai

berikut :

1. Proses Kompresi Adiabatis

2. Proses Pembakaran Isokhorik

3. Proses Ekspansi / Langkah Kerja

4. Kerja Siklus

5. Tekanan Efektif Rata-rata (Mean Effective Pressure)

6. Daya Indikasi Motor

Dimana parameter – parameternya adalah :

p = Tekanan gas (Kg/m^3)T = Temperatur gas (K; Kelvin)

V = Volume gas (m^3)

r = Rasio kompresi (V1 – V2)

Cv = Panas jenis gas pada volume tetap ( kj/kg K)

k = Rasio panas jenis gas (Cp/Cv)

f = Rasio bahan bakar / udara

Q = Nilai panas bahan bakar (kj/kg)

W = Kerja (Joule)

n = Putaran mesin per detik (rps)

i = Index pengali; i=1 untuk 2 tak dan i=0.5 untuk 4 tak

z = Jumlah silinder

P = Daya ( Watt )



C.Siklus diesel

Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal

combustion engine) (simplenya biasanya disebut “mobor bakar” saja). Prosip kerja motor

diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan

melalui proses reakasi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di

dalam silinder (ruang bakar).

Pada motor diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada

penggunaannya dan dalam satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak. Pada umumnya

dalam satu silinder motor diesel hanya memiliki satu torak.

Prinsip Kerja

Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakan dan udara akan mendorong torak yang

dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak

bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh

poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi

gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.Berdasarkan cara menganalisa sistim

kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim

airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang

menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor

bensin dianalisa dengan

siklus otto).

Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak pada proses

pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan bakar terjadi karena adanya

loncatan api listrik yang dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark plug), sedangkan pada

motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan

bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan

bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine

sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.



Gambar 2 Grafik siklus diesel

D.Siklus Rankine

Siklus Rankine adalah siklus pengubahan panas menjadi kerja. Panas disuplai dari luar

menuju siklus aliran tertutup dan biasanya menggunakan air sebagai fluida kerja (fluida yang

dipanaskan / didinginkan). Siklus ini menghasilkan 80% dari seluruh energi listrik yang

dihasilkan di seluruh dunia. Siklus ini dinamai untuk mengenang ilmuwan Skotlandia,

William John Maqcuorn Rankine. Siklus Rankine adalah model operasi mesin uap yang

secara umum digunakan di Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Sumber panas untuk

siklus Rankine dapat berasal dari batu bara, gas alam, minyak bumi, nuklir, bio masa dan

panas matahari.

Empat Proses dalam siklus Rankine

Proses 1-2: Fluida kerja (misalnya air) dipompa dari tekanan rendah menjadi tekanan tinggi.

Pada tahap ini fluida kerja berfase cair sehingga hanga membutuhkan energi yang relatif kecil

untuk proses pemompaan.

Proses 2-3: Air bertekanan tinggi memasuki boiler untuk dipanaskan. Di sini air berubah fase

menjadi uap jenuh. Proses ini berlangsung pada tekanan konstan.



Proses 3-4: Uap jenuh berekspansi pada turbin sehingga menghasilkan kerja berupa putaran

turbin. Proses ini menyebabkan penurunan temperature dan tekanan uap, sehingga pada sudu

turbin tingkat akhir kondensasi titik air mulai terjadi.

Proses 4-1: Uap basah memasuki kondensor dan didinginkan sehingga semua uap berubah

menjadi fase cair. Air dipompakan kembali (Proses 1-2)

Besarnya kerja dibutuhkan pompa, panas yang diberikan boiler, kerja yang dihasilkan turbin

dan panas yang dibuang pada kondensor dapat diperhitungkan dengan bantuan table

Enthalpy-entropy air-uap air.

Gambar 3 Grafik siklus Rankine

siklus gas newww

Documents