Hukum Kedua Termodinamika Refrigerator

Pernyataan Kelvin-PlankAdalah tidak mungkin, untuk suatu peralatan yang beroperasi pada siklus untuk menerima kalor dari reservoir tunggal dan memproduksi sejumlah kerja neto

Ini berarti, suatu mesin kalor harus menukar kalor dengan sink bertemperatur rendah seperti halnya sumber bertemperatur tinggi untuk menjaga operasinya. Pernyataan Kelvin-Plank juga dapat dinyatakan : Tidak ada mesin kalor yang mempunyai efisiensi 100%, atau sebagai pembangkit listri yang beroperasi, fluida kerja pasti memberikan kalor kepada lingkungan sekelilingnya, sebagaimana juga ovenHukum Kedua Termodinamika Refrigerator10-14Perpindahan panas dari temperatur suhu rendah ke suhu tinggi disebut refrigeration. Alat yang menghasilkan refrigeration disebut refrigerators, dan cycle dinamakan refrigeration cycles. Fluida yang digunakan dalam refrigerators dinamakan refrigerants. Refrigerators yang digunakan untuk maksud memanaskan ruangan dengan mentransfer panas dari media dingin disebut heat pumps

Mesin Kalor Yang Menyimpang Dari Pernyataan Kelvin-PlankKalor dipindahkan dalam arah turunnya temperature, yaitu dari media bertemperatur tinggi ke media bertemperatur lebih rendah. Proses pemindahan kalor ini terjadi secara alamiah tanpa membutuhkan peralatan. Akan tetapi proses kebalikannya tidak dapat terjadi dengan sendirinya, pemindahan kalor dari media bertemperature rendah ke temperature tinggi membutuhkan peralatan khusus yang disebut refrigerator. Refrigerator juga termasuk peralatan yang bekerja dengan siklus. Fluida kerja yang digunakan pada refrigerator disebut refrigerantMesin Pendingin (Refrigerators) dan Pompa Kalor (Heat Pumps)

Komponen Dasar dari System Refrigerasi

Skema Sistem Refrigasi dan Diagram T-s

Koefisien Performasi (Coefficient of Performance)Pada refrigerator, efisiensi dinyatakan dengan Koefisien Performasi yang diberi notasi COPR . Tujuan dari refrigerasi adalah membuang kalor QL dari ruangan yang didinginkan. Untuk memenuhi tujuan ini, maka dibutuhkan kerja input Wnet,in.

Harga COPR dapat lebih besar dari 1, artinya jumlah kalor yang dipindahkan dari ruangan yang didinginkan dapat lebih besar dari daya input

Refrigerator and Heat Pump Objectives10-1(fig. 10-1)The objective of a refrigerator is to remove heat (QL) from the cold medium; the objective of a heat pump is to supply heat (QH) to a warm medium

Schmatic and T-s Diagram for Ideal Vapor-Compression Refrigeration Cycle10-2(Fig. 10-3)

(Fig. 10-4) Ordinary Household Refrigerator10-3

(Fig. 10-5)P-h Diagram of an Ideal Vapor-Compression Refrigeration Cycle10-4

Schmatic and T-s Diagram for Actual Vapor-Compression Refrigeration Cycle10-5(Fig. 10-7)

Heat Pump Heats a House in Winter and Cools it in Summer10-6(Fig. 10-9)

Schmatic and T-s Diagram for Refrigerator-Freezer Unit with One Compressor10-7(Fig. 10-14)

Linde-Hampson System for Liquefying Gases10-8(Fig. 10-15)

Simple Gas Refrigeration Cycle10-9(Fig. 10-16)

Gas Refrigeration Cycle With Regeneration10-10(Fig. 10-19)

COLDrefrigerated spaceWARMenvironmentAmmonia Absorption Refrigeration Cycle10-11(Fig. 10-21)

Schematic of Simple Thermoelectric Power Generator10-12

(Fig. 10-28)A Thermoelectric Refrigerator10-13

Chapter Summary10-14Perpindahan panas dari temperatur suhu rendah ke suhu tinggi disebut refrigeration. Alat yang menghasilkan refrigeration disebut refrigerators, dan cycle dinamakan refrigeration cycles. Fluida yang digunakan dalam refrigerators dinamakan refrigerants. Refrigerators yang digunakan untuk maksud memanaskan ruangan dengan mentransfer panas dari media dingin disebut heat pumpsThe performance of refrigerators and heat pumps is expressed in terms of coefficient of performance (COP), defined asChapter Summary

10-15

The standard of comparison for refrigeration cycles is the reversed Carnot cycle. A refrigerator or heat pump that operates on the reversed Carnot cycle is called a Carnot refrigerator or a Carnot heat pump, and their COPs areChapter Summary

10-1626The ordinary household refrigerator is a good example of the application of this cycle.

26

32Example

Refrigerant-134a is the working fluid in an ideal compression refrigeration cycle. The refrigerant leaves the evaporator at -20oC and has a condenser pressure of 0.9 MPa. The mass flow rate is 3 kg/min. Find COPR and COPR, Carnot for the same Tmax and Tmin , and the tons of refrigeration.

Using the Refrigerant-134a Tables, we have

32(Fig. 10-3)

34

The tons of refrigeration, often called the cooling load or refrigeration effect, are

3435Another measure of the effectiveness of the refrigeration cycle is how much input power to the compressor, in horsepower, is required for each ton of cooling.

The unit conversion is 4.715 hp per ton of cooling.

Cooling Tower TonsA cooling tower ton is defined as:

1 cooling tower ton = 1 TONSevap = 1 TONScond x 1.25 = 15000 Btu/h = 3782 k Calories/h = 15826 kJ/h35