termodinamika adalah salah satu ilmu yang - polban

Termodinamika adalah salah satu ilmu yangmempelajari tentang energi dan entropi.Jumlah energi adalah tetap hal ini sesuaiHukum Termodinamika I yakni energi tidakdapat diciptakan atau dimusnahkan tetapimengalami perubahan bentuk menjadienergi lain.Entropi adalah proses berubahnya bentukenergi. Proses yang memproduksi entropimungkin terjadi, tetapi yang memusnahkanentropi mustahil dapat terjadi. Dengan katalain terjadi batasan mengenai proses ataukonversi beberapa bentuk energi menjadibentuk lain (Hukum Termodinamika II).

Kerja dapat dikonversikan seluruhnya dan secara

terus menerus menjadi termal. Sebaliknya termal

tidak dapat secara keseluruhan dan terus

menerus menjadi kerja.

Dengan kata lain termal tidak seluruhnya

tersedia untuk melakukan kerja secara terus

menerus yaitu dalam siklus.

Bagian termal yang tak dapat dikonversikan

menjadi kerja disebut energi tak tersedia. Harus

dibuang sebagai termal berderajat rendah

setelah melakukan kerja. Jadi walaupun jumlah

energinya tetap, ketersediaannya tidak.

1.1 Hukum Termodinamika I

Kekekalan energi untuk sistem adalah :Ma Va1

2 Mb Vb12

E1 = Ea1 + Ebi = __________ + __________ + Ua1 + Ub1

2 gc 2gc

(1 .1)Energi akhir sistem adalah :

E2 = Ua2 + Ub2 (1.2)

Energi sistem diisolasi, sehingga energi sistemtidak berubah

E1 = E2 (1.3)

Dari persamaan (1.1) ; (1.2); dan (1.3) menjadi:

Ma Va12 + Mb Vb

2

U2 – U1 = (Ua2 – Ua1) + ( Ub2 – Ub1) = _____________________________

2 gc

(1.4)Dimana :

U = energi dalamM = massaV = kecepatangc = konstanta gravitasi

Sedang kekekalan energi yang melibatkan proses takbereaksi kerja aliran stedi dan aliran tak stedi, makapersamaannya adalah :

U1 + ∑ E1 + Q = U2 + ∑ E2 + ∑ W

∑ E adalah energi yang terjadi pada proses didalam sistem tersebut, yakni energi kinetik danpotensial sehingga persamaannya adalah :

V12 g1 V2

2 g2U1 + ________ + z1

_______ + Q = U2 + _______ + z2______ + ∑ W

2 gc gc 2gc gc

(1.5)∑ W adalah kerja aliran.Kerja ada berbagai macam yakni :Kerja yang dilakukan pada sistem berbentuk segi

empat

2 2 aW12 = ∫ F dx = ∫ a x 3 dx = ____ ( x2

4 – x24)

1 1 4(1.6)

F adalah gaya, x posisi.

Kerja pada engkol yang dilengkapi roda

dW = - Fc (r – R) dΦ = Fc (R – r) dΦ(1.7)

Fc adalah gaya kekiri , r radius roda, RdΦpergeseran horizontal

c. Kerja yang terjadi pada medan listrik

2

W12 = ∫ P A dx (1.8)1

P adalah tekanan, A luas pelat.

d. Kerja kompresi suatu fluida

dW = PdV (1.9)

P adalah tekanan fluida, dV pertambahan volume

e. Kerja untuk peregangan suatu batang

dW = σx A dx (1.10)

σx tegangan normal, A luas.

f. Kerja perluasan permukaan suatu cairan

dx

dW = 4 σ b _____ = 2 σ b dx (1.11)

2

jika dA = 2 b dx, maka :

dW = σ dA (1.12)

σ adalah tegangan antar permukaan.

g. Kerja oleh magnetisasi dan polarisasidW = E d (VP) (1.13)

E menyatakan kekuatan medan listrik di dalam dialektrika, Pmedan polarisasi dan V volume sistem

h. Kerja terhadap zat magnetikdW = μo H d(VM) (1.14)

H adalah kekuatan medan magnet, M vector magnetisasi ,μokonstanta

i. Kerja pada proses isobarikW12 = P(V1 – V2) atau W12 = mp1 (v1 – v2) (1.15)

V adalah total volume, m massa dari sistem

j. Kerja listrikWe = IV (1.16)

I adalah arus dalam amper,V tegangan dalam volt

Contoh soal :Sebuah siklus selama proses, melakukan empat

perpindahan energi yakni :Q1 = 230 kalori, Q2 = 25 kalori, Q3 = -210 kalori, dan Q4 = 39kalori. Pada empat titik kerja, tiga diantaranya adalah W1 = 50J,W2 = 35 J, dan W3 = 77 J. Berapa kerja yang ke empat ?

Jawab :Konversi satuan :

9,81 J = 1 kgfm1 kkal = 427 kgfm

Hukum Termodinamika I :∑Q - ∑W = 0

atauQ1 + Q2 + Q3 + Q4 = W1 + W2 + W3 + W4230 + 25 – 201 + 39 1

___________________________ = ______________ (50 + 35 + 77 + W4)1000 9,81 x 427

W4 = 227,5 J

1.2 Hukum Termodinamika IIEntropi (S) adalah energi persatuan

temperatur. Jika sistem terisolasi sehinggaentropi tidak mengalir ke atau dari sistemmaka sistem haruslah timbul oleh karenaadanya produksi entropi di bagian dalam .Jadi persamaan entropi adalah :

P s = Sakhir - Sawal (1.17)Produksi pertambahanEntropi entropi yang terkandung

Hukum kedua mengharuskan produksientropi ini sama atau lebih besar dari nol, jadi:

Sakhir – Sawal ≥ 0 (1.18)

Untuk sistem terisolasi adalah:∆S ≥ 0 (1.19)

sedangkan entropi spesifik adalah entropi persatuanmassa :

Ss = ____ (1.20)

MDengan M adalah massa, kg

Entropi spesifik suatu campuran cairan uap dapatdinyatakan dengan menggunakan kualitas danentropispesifik dari cairan dan uap :

s = (1-x)sf + xsg (1.21)sf adalah entropi cairan dan sg entropi uap.Entropi gas nyata :

T2 V2s2 – s1 = Cv ln [ _____ ] + R ln [ _____ ] (1.22)

T1 V1

T2 V2s2 – s1 = Cp ln [ _____ ] - R ln [ _____ ] (1.23)

T1 V1

V2 P2s2 – s1 = Cp ln [ _____ ] + Cv ln [ _____ ] (1.24)

V1 P1

Contoh soal :Gas pada volume konstan mempunyai panas

spesifik 0,4 kkal/kg K. Volume spesifik gas padatemperature 540 K adalah 0,0625 m3/kg ketika terjadiekspansi secara reversible dan adiabatic berubahmenjadi 0,1875 m3/kg pada temperature 170 K. Ketikaterjadi ekspansi dari kondisi awal temperature akhiradalah 30 K. Hitung perubahan entropi pada masing-masing proses adiabatic tersebut !

Untuk proses reversibel 1 – 2 pada volume konstan

s3 – s1 = (s3 – s2) + (s2 – s1)= (s3 – s2) + 0

T3

= cv ln (________)T2

540 - 30= 0,4 ln (_____________)

540 – 170

= 0,1288 kkal/kg K

Sifat dan tingkat keadaan merupakansesuatu yang penting dalam memahamitermodinamika.Sifat adalah sesuatu yang dimiliki oleh fluida yaknikarakteristik yang dapat ditentukan secarakuantitatif. Sifat – sifat tersebut adalah volume,massa, energi, temperatur, tekanan, magnetisasi,polarisasi dan warna.

Tingkat keadaan adalah kondisi yangdigambarkan oleh sederetan harga sifatnya,misalnya kecepatan dan ketinggian merupakanberbagai sifat dari tingkat keadaan kinetiknya.Temperatur dan kelembaban merupakan berbagaisifat dari tingkat keadaan termodinamiknya.

Pabsolut = Pgauge + Patm (2.2)

Hubungan temperatur dengan tekanan

adalah :

P V = f (T) (2.3)

Temperatur biasanya dinyatakan dalam oC

atau oF. Hubungan antara oC atau oF dengan

temperatur absolut adalah sebagai berikut :

Tabsolut = ToF + 460 (2.4)

Tabsolut = ToC + 273 (2.5)

Untuk gas ideal :P v = R T atau P V = n R T (2.6)

Dimana :n = mol fluida

= m/BMm = massa, kgBM = berat molekul, kg mol/kgv = volume spesifik, m3/kg molP = tekanan, N/m2

R = kostanta gas ideal, kkal/kg mol oC

T = temperature, oCV = volume, m3

Contoh soal :Sebuah alat mempunyai volume 30 m3 setelah

dioperasikan mengalami penurunan tekanan dari1,0332 kgf/cm2 menjadi 0,35 kgf/cm2 dantemperatur dari 27oC menjadi 5oC. Hitung :

a. berapa kg perubahan udara dari alattersebut?

b. konversikan massa menjadi volume yangdiukur pada tekanan 1,0332

kgf/cm2 dan temperatue 27oC ! R = 29,27kgf/kg KJawab :

a.V1 = 30 m3 V2 = 30 m3

P1 = 1,0332 kgf/cm3 P2 = 0,35oCT1 = 27 + 273 = 300 K T2 = 5 + 273 = 278 K

Persamaan gas idealPV = nRT karena R dalam satuan per kg, maka

Kondisi 1 → P1 V1 = m1 R T1Kondisi 2 → P2 V2 = m2 R T2

Massa perubahan udara selama proses adalah :

1 P1V1 P2 V2(m1 – m2) = ____ ( ______ - _______)

R T1 T2

1 1,0332 x 104 x 30 0,35 x 104 x 30

= _______ (_____________________ -___________________)

29,27 300 278= 22,3 kg

b. Volume dari massa perubahan udara tersebut adalah :m x R x T

V = ______________

P22,3 x 29,27 x 300

= _________________________ = 18,85 m3

1,0332 x 104

2.2 Kapasitas panasUntuk fluida campuran :

dhCp = [ _____]P kapasitas panas pada tekanan kostan

(2.7)dT

duCv = [ ______]v kapasitas panas pada volume konstan

(2.8)dT

Hubungan kapasitas panas dengan kostanta gas ideal adalah

sebagai

berikut :

Cp = Cv + R (2.9)

Hubungan kapasitas dengan entalpi adalah sebagai berikut :

T2

H = ∫ Cp dT (2.10)

T1

2.3 Energi dalam dan Entalpi

Energi dalam (U), untuk spesifik energi dalam (u) yakni

perbandingan antara U dan M :

U

u = ______ (2.11)

M

Untuk entalpi spesifik :

H

h = ______ (2.12)

M

Hubungan entalpi dengan energi dalam adalahsebagai berikut :

H = U + PV (2.13)

2.4 FugasityPersamaan fugasity (f) :

f 1 v RT Pv Pvln = ____ = ______ ∫ [ _____ - P ] dv + ______ - 1 – ln ______

(2.14)P RT ∞ v RT RT

Koefisien fugasity (v) :P v 1

ln v = ∫ [ _____ - ____ ] dP(2.15)

P = 0 RT P

Contoh soal :Diketahui sifat sebuah zat mempunyai

korelasi sebagai berikut :u = 397 + 0,330 T

PV = 57,5 (T + 273)Dimana : u = energi dalam spesifik, kkal/kg

T = temperature, oCP = tekanan, kgf/m3

V = Volume spesifik, m3/kgHitung Cv dan Cp !

Jawab :du du

- Cv = [ ______]v = ______

dT dT

d (397 + 0,330 T)Cv = _______________________

dT

= 0,330 kkal/kg oC

dh- Cp = [ _____]P

dTd (u + PV)

= ______________

dT57,5 (T + 273)

d[(397 + 0,330T) + __________________]427

= _________________________________________

dT

57,5 Td [0,330 + _________]

427= ___________________________

dT= 0,330 + 0,135= 0,465 kkal/kgoC

2.5 Gas nyataDalam temperatur ruang gas mempunyai

sifat – sifat gas ideal. Jadi sebenarnya gas nyatapada kondisi tertentu saja yang memenuhihukum gas ideal. Interaksi antar gas nyatamenyebabkan adanya penyimpangan terhadappersamaan gas ideal .

Faktor didalam gas nyata adalah factor kompresibilitas (Z) didefinisikan sebagai berikut :

PVZ = _____ (2.16)

RT

a. Persamaan Van der Waals untuk satu mole gasa

(P + _____ ) (V – b ) = R T per gram mole gas (2.17)

V2

Dimana :27 Tc

2

a = _____ R2 _____ (2.18)64 Pc

RTc vc

b = _______ = _____ (2.19)

8Pc 3

P = tekanan, N/m2

V = Volume, m3

R = konstanta gas, 1,986 kkal/kg

mole K

Tabel 2.1 Konstanta Van der Waals dan temperatur serta tekanankritis

___________________________________________________________________________________________

____

Gas Pc, atm Tc, R a, atm ft6/(lb mole)2 b, ft3/lb mole

___________________________________________________________________________________________

____

O2 50,1 278,6 349 0,510 N2 33,5 227,1 346 0,618 H2O 218,3 1165,3 1400 0,486 CO 34,5 240 374 0,630 CO2 72,9 547,5 924 0,685 CH4 45,8 343,9 579 0,684 C2H6 48,2 549,8 1410 1,04 C4H8 42 665,9 2370 1,45 C6H10 37,5 765,2 3670 1,94 NH3 111,3 729,8 1080 0,598 H2 12,8 59,9 63 0,427

___________________________________________________________________________________________

b. Persamaan Redlich – KwongR T a

P = ___________ - __________________ (2.20)V – b T1/2 V ( v + b )

a = 0,42748 R2 Tc5/2 / PC

(2.21)b = 0,08664 R Tc / PC (2.22)

Contoh soal :Satu kg CO2 mempunyai volume 0,004

m3 dan tekanan 100 atm. Hitung temperaturedengan :a. Persamaan gas ideal b. Persamaan Van der Waals’

Jawab :

a. PV = n RT

m

= ____ RT

BM

BM x P x V 44 x (1,0332 x 100 x 104 ) x 0,004

T= ______________ = _________________________________________

m x R 1 x 848

= 214,44 K

a

b. [ P + _____ ] ( v – b ) = RT

v2

Dari tabel 2.1 :a = 924 atm ft6 / (lb mole)2 = 3,695 atm m6 / (kg mole)2

b = 0,685 ft3/lb mole = 0,04275 m3/kg mole

v = V/n = V/(m/BM) = 0,004/(1/44) = 0,176 m3 /kg mole

3,695

[ 100 + ________ ] (0,176 – 0,04275) = 0,082 x T

0,176

T = 196,6 K

2.6 Sifat KritisDapat tidaknya suatu subtansi dalam keadaan

cair tergantung pada temperaturnya. Jikatemperaturnya tinggi sekali sehingga lintasanenergi kinetik dari molekul-molekul melebihienergi potensial maximum dari tarik menarikdiantara mereka tidak mungkin terbentuk keadaancair, keadaan dimana energi kinetik sama denganenergi potensial disebut keadaan kritis.-Temperatur kritis (Tc)-Temperatur yang berada pada energi kinetiksama dengan energi potensial maximum.

-Tekanan kritis (Pc)-Tekanan yang dibutuhkan untuk mencairkan suatugas pada temperatur kritisnya.

Volume kritis (Vc)

Volume pada keadaan kritisReduksi temperatur (Tr)

Perbandingan temperatur suatu zat terhadap temperaturkritisnya.

Tr = T/Tc (2.23)

Reduksi tekanan (Pr)Perbandingan tekanan suatu zat terhadap tekanan kritisnya.

Pr = P/Pc (2.24)

Reduksi volume (Vr)Perbandingan volume suatu zat terhadap volume kritisnya.

Vr = V/Vc (2.25)

Sistem – sistem konversi energi, kebanyakanmelibatkan suatu fluida kerja seperti air atau udarayang disirkulasikan melalui sistem dalam suatusiklus.Siklus ini ada yang tertutup dan ada yang terbuka,dalam pelaksanaan analisa termodinamikamenerapkan berbagai batasan.Jika zat mengalami proses siklus, tidak terdapatperubahan energi netto, jadi perpindahan energinetto ke satu satuan massa zat sebagai panasselama siklus berlangsung harus sama denganperpindahan energi netto sebagai kerja, dankeduanya sama dengan luas yang terkurung olehlintasan yang reversibel dalam bidang T – S .Berbagai siklus akan dibahas dalam bab ini.

3.1 Siklus Carnot

Siklus Carnot adalah siklus yang

berlangsung secara reversible yang

didefinisikan sebagai dua proses

isothermal dan dua proses isentropik

(gambar 3.1).

Siklus ini merupakan suatu mesin 2T reversibel,jadi perbandingan diantara berbagai perpindahanenergi sebagai panas adalah sebagai berikut :

QH TH______ = ______

QC TC

Sehingga efisiensi konversi energinya adalahsebagai berikut :

W QH - QC TC

η = ______ = ____________ = 1 - ______

QH QH TH

Dimana :W = kerja, WattQC = Energi fluida dingin, WattQH = Energi fluida panas, WattTC = Temperatur fluida dingin , oCTH = Temperatur fluida panas , oC

Apabila siklusnya dibalik , maka siklustersebut bekerja sebagai refrijerator. Siklusini menyarankan bahwa diinginkan harga THyang dekat dengan harga TC.

Siklus refrijerasi ditunjukkan dengan

menggunakan nilai koefisien performansi

atau COP ( Coefficient of Performance).

QC

COPrefrijerasi = _______ atau

W

QC TC

COP = _____________ = __________

QH - QC TH – TC

Pada Siklus Carnot:

- proses perpindahan energi yang sama dapat

dicapai pada daerah uap basah.

- sifat-sifat termodinamik dimana perubahan entalpi fluida kerja

akan menghasilkan penguapan atau kondensasi, tetapi tidak

pada perubahan temperatur, temperatur hanya diatur oleh

tekanan uap fluida.

- Ekspansi isentropik dapat didekati dengan teliti dengan fluida

yang berada dalam fase uap atau bila fraksi kekeringan besar.

Contoh Soal:

Air masuk ke pompa pada suhu 30oC, tekanan

1 bar. Air keluar pompa masuk ke boiler, dari

boiler keluar uap jenuh pada tekanan 8 bar.

Uap jenuh masuk ke turbin, produk dari

turbin adalah steam pada tekanan 1 bar.

Sebagian keluaran turbin masuk kembali ke

pompa. Jika turbin beroperasi secara

adiabatik-reversibel, hitung efisiensi termal

jika proses berlangsung menerapkan siklus

Carnot! Diketahui volume spesifi air masuk

pompa = 0,001 m3/kg

3.2 Siklus RankineSiklus Rankine adalah:

- siklus yang meniadakan proses pemampatan.- kerja pompa menaikkan tekanan fluida kerja

dalam fase cair dari pL ke pH akan jauh lebihkecil dari pada kerja pemampatan untukcampuran uap-cairan dalam jangka tekananyang sama.

- titik b pada keadaan buang pompa hanyasedikit di atas titik a pada garis cair jenuh.

- Penambahan panas pada siklus ini tidakseluruhnya pada temperatur konstansebagaimana pada siklus Carnot.Penambahan panas terjadi pada tekanankonstan.

Siklus Rankine pada system tenaga uap

Efisiensi siklus Rankine adalah sebagai

berikut :

Panas yang disuplai – Panas yang

ditolak ηth = _____________________________________________________

Panas yang disuplai

QH - QL

= ____________

QH

QL

= 1 - ________

QH

Siklus beroperasi diantara pengabsorbsi panaspada pH yang temperatur penguapannya adalah TH

dan penolakan panas pada pL yang temperaturkondensasinya adalah TL.Sebagian besar perpindahan panas berlangsungsecara isothermal disebabkan oleh terjadinyaperubahan fasa.Besaran- besaran QH dan QL maupun kerja yangberguna dapat ditunjukkan pada sifat-sifattermodinamik.

Pada siklus suplai panas ke evaporator permassa satuan fluida kerja adalah sebagaiberikut :

QH = (H3 – H2)Penyerapan panas di kondensor adalahsebagai berikut :

QL = (H1 – H4)

Kerja turbin adalah sebagai berikut :wT = (H3 – H4)

Kerja pompa adalah sebagai berikut :wP = - (H6 – H5)

Tanda negatif menunjukkan bahwa kerja

dilakukan pada fluida kerja. Keluaran kerja

bersih siklus adalah penjumlahan antara

kerja yang keluar dan kerja yang masuk.

Jadi :

wN = (wT + wP)

Persamaan tersebut sesuai denga hukum

termodinamika pertama yakni keluaran

kerja bersih sama dengan panas yang

disuplai dikurangi panas yang ditolak.

Contoh Soal:

Sebuah boiler dengan tekanan maksimum 7 bar dan

tersedia pendingin pada suhu 50oC. Kondensor didesain

dengan perbedaan suhu 15oC, sehingga suhu rendah

siklus 65oC. Superheater dan kondensor dioperasikan

sehingga katup ekspansi dan pompa menangani hanya

satu fase material. Pompa dan ekspansi harus pada

kondisi adiabatik dan reversibel.

a. tentukan pemanasan lanjut yang dibutuhkan dan

efisiensi thermal siklus, jika beroperasi dengan siklus

Rankine.

b. bandingkan efisiensi jika memakai siklus carnot,

i. jika boiler beroperasi pada tekanan 7 bar dan

menggunakan pompa pada suhu 65oC.

ii. Pada suhu superheater maksimum

c. tentukan efisiensi termal jika boiler beroperasi pada

tekanan15 bar

3.3 Siklus OTTO

Siklus Otto dengan siklus udara standart,

yakni udara digunakan sebagai fluida

kerja dalam sebuah sistem tertutup.

Diagram P-V dan T- S Siklus OTTO

Panas yang dimasukkan pada volume konstanadalah :

QH = Cv (T3 – T4) Panas yang dibuang adalah sebagai berikut:

QL = Cv (T5 – T2) Kerja yang dihasilkan adalah sebagai berikut

:w = QH - QL

Efisiensi siklus udara standar adalah sebagaiberikut :

QLηs = 1 - _______

QH

Contoh Soal:

Rasio kompresi udara pada siklus otto

adalah 8. jika udara sebelum dikompresi

bersuhu 60oF dan tekanan 1 atm, jumlah

gas per siklus adalah 800 Btu/lb. Hitung

a. suhu dan tekanan masing-masing titik

pada

siklus

b. panas yang mungkin hilang

c. efisiensi termal

3.4 Siklus Diesel

Siklus Diesel pada motor bakar torak

dengan mengkompresikan udara sampai

mencapai temperatur nyala bahan bakar,

kemudian bahan bakar diinjeksikan dengan

laju penyemprotan tertentu, sehingga

dihasilkan proses pembakaran pada tekanan

konstan.

Proses 1-2 adalah isentropik:


Contoh SoalRasio kompresi udara pada siklus dieseladalah 15. jika udara sebelum dikompresibersuhu 60oCdan tekanan 1 atm, jumlah udara per siklusadalah 800 Btu/lb. Diketahui Cp = 0,24Btu/lbm R, Cv= 0,171 Btu/lbm R. Hitung:a. suhu dan tekanan masing-masing titik

padasiklus

b. panas yang mungkin hilangc. efisiensi termal

3.6 Siklus Brayton

Siklus Brayton pada turbin gas

dengan

siklus tertutup.

Siklus Brayton

Dalam siklus ini diidealisasikan, proses padakompresor dan turbin adalah isentropik dankerugian tekanan di dalam berbagai penukarpanas diabaikan. Efisiensi konversi panasdengan fluida kerja gas ideal adalah sebagaiberikut :

1 T4η = 1 – (__________ ) = 1 – (____ )

P* (k-1)/k T1Dimana : P2 P1

P* = nisbah tekanan = _____ = _____

P3 P4



dan

Contoh soalUdara masuk ke kompresor system

turbin gas pada tekanan 0,7 kgf/cm2 dantemperatur -7oC dan keluar dari kompresorpada tekanan 2,7 kgf/cm2. Efisiensikompresor adalah 83 %, tentukan•kerja kompresor per kg udara pada kondisireversibel

•kerja actual kompresor per kg udara•kerja actual kompresor per kg pada kondisiirreversible

Jawab :Kerja reversible

V42 – V1

2 g- w = (h4 – h1) + ____________ + ____ (Z4 – Z1) – To (s4 – s1)

2 gc gcDengan mengabaikan energi kinetik dan energi

potensial, maka persamaan menjadi :

- w = (h4 – h1) – To(s4 – s1)

Untuk proses adiabatik reversible dari tekanan 0,7 kgf/cm2,-7oC (kondisi 4) menjadi tekanan 2,7 kgf/cm2 (kondisi 1s)

T1s P1s________ = [_____](k - 1)/k

T4 P42,7

T1s = (273 – 7)[ _____ ](1,4 – 1)/1,4 = 391 K0,7

Pada kondisi 2:h1s – h4

Efisiensi = 0,83 = ___________

h1 – h4Cp (T1s – T4) 1,00726 (T1s –

T4) = ______________ = ______________________

Cv (T1 – T4) 0,1719 (T1 –T4)

T1s – T4T1 = ___________ (1,4018) + T4

0.83391 – 266

= ____________ (1,4018) + 2660,83

= 477 K

Kerja reversibel :-w = Cp (T4 – T1) – To (s4 – s1)

T1 P1=1,00726(266 – 477) – (273 + 27)[ - Cp ln (____) + R ln (____)

T4 P4477

2,7=[1,00726(-211)] – {300[- 1,00726 ln (______ ) + 0,0848 ln

(____) ]}266

0,7= - 70,392 kJ/kg

a. Kerja kompresor minimum = kerja reversible untuk kompresor = - 70,392 kJ/kg

b. Kerja actual kompresor :

V2 gQ – wx = ∆ (h + ______ + ____ Z )

2 gc gcAssumsi proses adiabatik :

- wx = ∆h= Cp (T1 – T4)= 1,00726(477 – 266) =

212,53kJ/kgKerja kompresor pada proses iireversibel per

kg udara :

wreversibel – waktual = - 70,392 - (- 212,53) =

282,92 kJ

termodinamika adalah salah satu ilmu yang - polban

Documents