BAB 1. PENDAHULUAN

a. Latar Belakang

B. Rumusan MasalahDari latar belakang diatas kita dapat membuat rumusan masalah sebagai berikut :1. Pengertian Mesin Carnot ?2. Pengaplikasian Mesin Carnot ? Tujuan Penulisan MakalahSelain rumusan masalah di atas, makalah ini juga disusun untuk mengetahui dan mendeskripsikan tentang :1. Siklus carnot.2. Penggunaan mesin Carnot dalam mengeffisiensikan energi.3. Mengapa effisiensi mesin biasa tidak bisa menyamai mesin carnot.

BAB 2PEMBAHASAN

A. SIKLUS CARNOT Sejarah Penemuan KonsepNicolas Carnot menemukan dan merumuskan hukum kedua termodinamika dan memberikan model universal atas mesin panas, sebuah mesin yang mengubah energi panas kedalam bentuk energi lain. Misalnya energi kinetik (sekarang bernama siklus Carnot) atau biasa disebut mesin Carnot. Mesin Carnot adalah sebuah mesin kalor dengan cara memindahkan energi dari daerah yang lebih panas ke daerah yang lebih dingin, dan dalam prosesnya mengubah sebagian energi menjadi usaha mekanis. Penemuan ini berawal dari ketertarikan dari Nicolas Carnot dengan mesin uap, pada saat Sadi Carnot menengok ayahnya pada tahun 1821 di Magdeburg. Adiknya, Hippolyte Carnot, tinggal bersama sang ayah. Pertemuan ayah dengan anaknya ini, selain melepas rindu juga banyak berdiskusi tentang mesin uap. Mesin uap dari revolusi industri Inggris mulai menjamur.Sepulang dari reuni ini, Sadi dengan penuh antusias berusaha mengembangkan teori tentang mesin uap. Sesampainya di Paris, Sadi sudah fokus dengan cita-citanya yaitu memulai mengerjakan teori tentang kalor (panas) dan membantu menjabarkan teori termodinamika modern. Apa yang ada di otak Sadi adalah bagaimana merancang mesin uap dengan baik? Tenaga Uap mempunyai banyak manfaat : mengeringkan air dalam pertambangan, mengangkat air dari sungai untuk irigasi, menggiling biji-bijian, memintal benang tapi saat itu belum efisien. Jaman ini mesin-mesin uap masih diimpor dari Inggris karena belum ada insinyur dan designer mesin perancis yang memahaminya. Mesin-mesin buatan Inggris sudah dilengkapi dengan spesifiksi : jenis/tipe mesin, mesin tekana tinggi/rendah. Pengembangan KonsepMesin Carnot adalah mesin kalor hipotesis yang beroperasi dalam suatu siklus reversibel yang disebut siklus Carnot. Model dasar mesin ini dirancang oleh Nicolas Leonard Sadi Carnot, seorang insinyur militer perancis pada tahun 1824. Model mesin Carnot kemudia dikembangkan secara grafis oleh Emile Clapeyron, dan diuraikan secara matematis oleh Rudolf Clausiusdan Clapeyron. Setiap system termodinamika berada dalam keadaan tertentu. Sebuah siklus termodinamika terjadi ketika suatu system mengalami rangkaian keadaan keadaan yang berbeda, dan akhirnya kembali ke keadaan semula. Dalam melalui proses siklus ini, system tersebut dapat melakukan usaha terhadap lingkungannya, sehingga disebut mesin kalor.Sebuah mesin kalor bekerja dengan memindahkan energi dari daerah yang lebih panas kedaerah yang lebih dingin, dan dalam prosesnya mengubah sebagian energi menjadi usaha mekanis.Sistem yang bekerja sebaliknya, dimana gaya eksternal yang dikerjakan pada suatu mesin kalor dapat menyebabkan proses yang memindahkan energi panas dari daerah yang lebih dingin kenergi panas.

Pengertian Siklus adalah suatu rangkaian sedemikian rupa sehingga akhirnya kembali pada keadaan semula.siklus termodinamika melibatkan proses isotermal,isobarik, isokhorik.sistem menjalani proses isotermal dari keadaan A sampaB,kemudian menjalani proses isobarik untuk mengubah sistem keadaan B ke keadaan C.Akhirnya proses isokhorik membuat sistem kembali ke keadaan awalnya.

Apabila siklus tersebut berlangsung terus menerus,kalor yang diberikan dapat diubah menjadi usaha mekanik.Tetapi tidak semua kalor dapat di ubah menjadi usaha .secara matemati dapat ditulis :W= n RT In- P (v2-v1)Usaha bernilai positif jika arah proses dalam siklus searah putaran jam.dan sebaliknya .Perubahan energi dalamU untuk satu siklus dengan nol.karena keadaan awal sama dengan keadaan akhir.Siklus Carnot adalah siklus termodinamik ideal yang mampu-balik, yang pada mulanya digunakan sebagai standar terhadap kemungkinan maksimum konversi energi panas ke energi mekanik. Dalam bentuk sebaliknya, juga digunakan sebagai standar penampilan maksimum suatu alat pendingin. Siklus Carnot tidak mungkin diterapkan karena tidak mungkin mendapatkan suatu siklus yang mutlak mampu-balik di alam nyata, tetapi dapat dianggap sebagai kriteria pembatas untuk siklus-siklus lainnya.

Ciri-ciri siklus carnot

1. Setiap proses yang melibatkan perpindahan panas haruslah isotermalbaik pada TH maupun pada TC.2. Setiap proses yang mengalami perubahan suhu tidak terjadiperpindahan panas (proses adiabatik)3. Siklus carnot terdiri dari dua proses isotermal reversibel dan dua proses adiabatik reversible

Kelemahan siklus carnotMeskipun siklus Carnot sangat efisien bekerja di antara dua sumber panas tertentu dan sangat berguna sebagai kriteria bagi siklus yang bekerja secara sempurna, terdapat kelemahan yang sangat jelas jika gas digunakan sebagai refrigeran. Kelemahan-kelemahan tersebut antara lain adalah :1. Terjadinya tekanan yang sangat tinggi dan volume yang sangat besar karena kenaikan tekanan terjadi saat berlangsungnya kompresi isentropik serta saat proses pelepasan panas secara isotermal.2. Proses pindah panas dengan menggunakan gas, yaitu media yang mempunyai kapasitas panas tertentu, tidak mungkin diperoleh di dalam praktek.3. Diagram p-v siklus yang bekerja dengan menggunakan gas sangat sempit sehingga sedikit ke-tak-mampubalikan di dalam proses tertentu akan mengakibatkan peningkatan kerja yang dilakukan yang sangat besar dan merupakan bagian terbesar kerja bersih siklus tersebut. Teorema CarnotTeorema Carnotadalah pernyataan formal dari fakta bahwa:Tidak mungkin ada mesin yang beroperasi di antara dua reservoir panas yang lebih efisien daripada sebuah mesin Carnot yang beroperasi pada dua reservoir yang sama.Artinya, efisiensimaksimumyang dimungkinkan untuk sebuah mesin yang menggunakan temperatur tertentu diberikan oleh efisiensi mesin Carnot,

Implikasi lain dari teorema Carnot adalahmesin reversibel yang beroperasi antara dua reservoir panas yang sama memiliki efisiensi yang sama pula.Efisiensi maksimum yang dinyatakan pada persamaan diatas dapat diperolehjika dan hanya jikatidak adaentropiyang diciptakan dalam siklus tersebut. Jika ada, maka karena entropi adalahfungsi keadaan, untuk membuang kelebihan entropi agar dapat kembali ke keadaan semula akan melibatkan pembuangan kalor ke lingkungan, yang merupakan proses irreversibel dan akan menyebabkan turunnya efisiensi. Jadi persamaan di atas hanya memberikan efisiensi dari sebuah mesin kalor reversibel.

Bukti:Misalkan sebuah mesin Carnot (R) dan suatu mesin lain (I) bekerja diantara dua reservoir yang sama dan diatur demikian sehingga keduanya melakukan usaha yang sama yaitu W.

Mesin Carnot R1. Menghisap kalor reservoir panas.2. Melakukan usaha W.3. Mengeluarkan kalor Q1-W kepada reservoir dingin4. Daya Guna .R=W.Q1

Mesin Lain I1. Menghisap kalor Q, dari reservoir panas.2. Melakukan usaha W3. Mengeluarkan kalor Q1'-W kepada reservoir dingin4. Daya guna 1=WQ'Misalkan bahwa daya guna mesin I lebih besar dari R

I>RWQ,>WQ1Q1>Q'Misalkan sekarang bahwa mesin I menjalankan mesin Carnot R yang bekerja sebagai mesin pendingin. Pada peristiwa ini secara simbolikditunjukkan sebagai gambar

Karena seluruh usaha adalah untuk kepentingan bersama maka mesin kalor dan mesin pendingin ini dapat digabungkan sehingga keseluruhannya merupakan alat yang bekerja sendiri. Kalor bersih yang diserap dari reservoir dingin adalah:Q1-W-Q1-W=Q1-Q1'Harga ini adalah positif. Kalor bersih yang dikeluarkan kepada reservoir panas juga =Q1-Q1'Jadi kesimpulannya alat yang bekerja sendiri ini memudahkan kalor sebesar Q1-Q1, dari reservoir dingin ke reservoir panas. Hal ini bertentangan dengan hukum II Termodinamika (Azas Clausius).Hal ini berarti bahwa pengandaian I>R salah. Maka seharusnya adalah:IR

Dari Theorema Carnot dapat ditarik kesimpulan bahwa:Semua mesin Carnot yang bekerja antara dua reservoir yang tertentu daya gunanya sama. Effisiensi CarnotHukum kedua termodinamika menempatkan batasan fundamental dalam efisiensi panas dari semua mesin kalor. Dalam keadaan ideal, mesin yang memiliki friksi kecil tidak dapat mengkonversi mendekati 100% dalam mengubah panas menjadi kerja atau usaha. Faktor batasannya adalah temperature dimana panas masuk ke mesin, TH, dan temperature lingkungan ke dalam dimana mesin membuang panas buangannya,TC, dihitung dalam skala absolut, seperti Kelvin atau Rankine. Dari teorema carnot, untuk mesin apapun yang bekerja antara dua temperature ini adalah : atau

Sehingga dapat ditulis :

Nilai batasan disebut effisiensi siklus carnot karena nilai ini adalah effisiensi dari sebuah mesin ketidakcapaian,ideal, siklus reversible yang disebut siklus Carnot. Tidak ada mesin yang mengkonversi ke dalam energy mekanik bisa melebihi efisiensi ini.

Siklus Carnot

Ada sebuah mesin seperti gambar diatas. Sisi dan atas silinder ditutup sehingga panas tidak dapat mengalir masuk atau keluar system. Bagian bawah dibuat konduktor ideal sehingga panas dapat mengalir masuk maupun keluar dari system melewati bagian bawah silinder. Tiga berdiri bisa untuk penempatan silinder; stand panas, stand dingin dan stand insulator sempurna. Dapat dilihat bagaimana siklus bekerja.Langkah 1: Ekspansi Isothermal. Silinder ditempatkan pada panas temperature tinggin yaitu. TH. Panas dikonduksi melewati bagian bawah silinder dan gas diserap panas. Kita menyebut panas ini,Qin. Sebagai akibat penambahan panas, gas berekspansi, menekan piston keatas. Langkah ini melakukan beberapa kerja. Kita menyebut langkah ini ekspansi isothermal karena temperature tetap konstan dan volume meningkat. Usaha yang dilakukan sama untuk PV. Langkah ini ditunjukan sebagai kurva AB dalam PV diagram dibawah.Langkah 2: Ekspansi Adiabatik. Silinder tiba-tiba bergerak dari stand panas ke stand insulated. Sekali ia ditempatkan di stand insulated, panas bisa mengalir ke dalam system (keluar system). Gas melanjut ke ekspansi, tapi karena panas tidak lama yang masuk atau keluar, ini terjadi ekspansi adiabatic. Tekanan di dalam silinder menekan ke nilai terendahnya. Ini diwakili oleh kurva BC dalam diagram PV. Uasaha dilanjutkan bekerja oleh system selama langkah ini.Langkah 3: Kompressi Isotermal: Silinder tiba-tiba ditempatkan ke temperature rendah. Panas , yang mana kita sebut Qout, mengalir dari silinder ke dalam panas buangan. Sistem kehilangan panas, volume menurun, dan gas dikompres secara isothermal. Ini ditunjukkan oleh kurva CD dalamPV diagram Langkah 4: Kompresi Adiabatik. Silinder ditempatkan kembali ke stand insulated. Panas tidak bisa masuk atau keluar, sehinngga system mengalami kompressi adiabatic kembali ke bagian awal pada kurva AD.

B. MESIN KALOR CARNOTKetika system dalam suatu mesin menjalani sebagian daurnya, sejumlah kalor diserap dari reservoir panas, pada bagian lain dari daur itu kalor yang jumlahnya lebih sedikit dibuang ke reservoir yang lebih dingin. Jadi boleh dikatakan bahwa mesin bekerja diantara sepasang reservoir ini. Menurut kenyataannya sejumlah kalor selalu dibuang ke reservoir yang lebih dingin, sehingga efisiensi mesin tidak akan pernah mencapai 100%.Ada 3 hal yang penting mengenai mesin.1. Berapa daya guna maksimum yang dapat dicapai oleh suatu mesin yang bekerja antara kedua reservoir itu.2. Bagaimana karakteristik mesin.3. Apa pengaruh sifat zat kerja.Untuk menjawab pertanyaan ini Nicelai Leonard Sadi Carnot (1824) seorang insinyur ulung bangsa perancis memikirkan sebuah siklis ideal yang sekarang terkenal dengan siklus Carnot. Siklus carnot terdiri atas dua proses isothermal reversible dan dua proses adiabatic reversible.Siklus Carnot terdiri dari 4 proses sebagai berikut:1. Proses adiabatic reversible dalam arah sedemikian sehingga suhu naik sampai suhu T1dari reservoir panas.2. Zat kerja tetap berhubungan dengan reservoir dengan suhu T1 dan menjalani proses isotermik reversible dalam arah dan waktu sedemikian sehingga jumlah kalor Q1 diserap dari reservoir tersebut, (Penyerapan kalor terjadi pada suhu konstan yaitu suhu dari reservoir panas).3. Proses adiabatic reversible dalam arah berlawanan dengan proses pertama sehingga suhu turun sampai suhu T2 dari reservoir dingin.4. Zat kerja tetap berhubungan dengan reservoir pada T2 dan mengalami proses isothermik reversible dalam arah belawanan dengan proses kedua sampai zat kerja mencapai keadaan mula-mula. Selama proses ini kalor Q2 diberikan kepada reservoir dingin (Pengeluaran kalor terjadi pada suhu konstan yaitu suhu dari reservoir dingin)Suatu mesin yang menjalani siklus carnot disebut mesin carnot. Sedangkan mesin kalor carnot adalah suatu mesin yang mengubah energy kalor menjadi energy mekanik. Karena keempat proses dari siklus tersebut reversible maka siklus carnot adalah siklus reversible. Q2= Kalor masukW= Usaha yang dihasilkanQ1= Kalor yang keluar atau energy kalor yang tidak terpakai atau terbuangQ2 dari reservoir panas, Q1 dari reservoir dingin.Usaha W=Q2-Q1Efisiensi mesin kalor :

Diagram Mesin Carnot

Usaha 1-2 ( Ekspansi isothermik)

Usaha 2-3 ( Ekspansi adiabatic)

Usaha 3-4 ( Kompresi isothermik)

Usaha 4-1 (Kompresi adiabatic)

Usaha Total

Diagram modernDibawah ini adalah diagram mesin Carnot sebagaimana biasanya dimodelkan dalam pembahasan modern

Diagram mesin Carnot (modern) - kalor mengalir dari reservoir bersuhu tinggiTH melalui "fluida kerja", menuju reservoir dingin,TC, dan menyebabkan fluida kerja memberikan usaha mekanis kepada lingkungan, melalui siklus penyusutan (kontraksi) dan pemuaian (ekspansi).Dalam diagram tersebut, sistem ("fluida kerja"), dapat berupa bendafluidaatauuapapapun yang dapat menerima dan memancarkankalorQ, untuk menghasilkan usaha. Carnot mengusulkan bahwa fluida ini dapat berupa zat apapun yang dapat mengalami ekspansi, sepertiuap air, uapalkohol, uapraksa, gas permanen, udara, dll. Sekalipun begitu, pada tahun-tahun awal, mesin-mesin kalor biasanya memiliki beberapa konfigurasi khusus, yaitu,QH,disuplai oleh pendidih, di manaairdidihkan pada sebuah tungku,QC, biasanya adalah aliran air dingin dalam bentuk embun yang terletak di berbagai bagian mesin. Usaha keluaran,W,biasanya adalah gerakanpistonyang digunakan untuk memutar sebuah engkol, yang selanjutnya digunakan untuk memutar sebuahkatrol. Penggunaannya biasanya untuk mengangkut air dari sebuah pertambangangaram. Carnot sendiri mendefinisikan "usaha" sebagai "berat yang diangkat melalui sebuah ketinggian".

C. APLIKASI YANG BERHUBUNGAN DENGAN MESIN CARNOT Heat Pump

Pompa kalor (heat pump) adalah mesin yang memindahkan panas dari satu lokasi (atau sumber) ke lokasi lainnya menggunakan kerja mekanis. Sebagian besar teknologi pompa kalor memindahkan panas dari sumber panas yang bertemperatur rendah ke lokasi bertemperatur lebih tinggi. Sistem pompa kalor itu tidak hanya berfungsi untuk mendinginkan atau mempertahankan temperatur sumber kalor yang rendah. Tetapi juga dapat mengalirkan energi kalor ke suatu benda atau penyerap kalor untuk menaikkan temperatur atau mempertahankan temperaturnya pada tingkat yang tinggi secara baik. Dalam ilmu termodinamika, refrigerator dan pompa kalor (heat pump) relatif sama. Perbedaannya, terletak hanya pada proses kerjanya. Mesin kalor adalah alat yang berfungsi untuk mengubah energi panas menjadi energi mekanik.

Diagram sederhana pompa kalor dengan siklus pendinginan uap bertekanan (vapor-compression refrigeration) : Pengembunan dengan melepaskan panas

Saluran yang mengalami pelebaran

Penguapan dengan menyerap panas

Kompresor

Cara KerjaBerdasarkan pada hukum kedua termodinamika, panas tidak bisa secara spontan mengalir dari sumber bertemperatur rendah ke lokasi bertemperatur tinggi; suatu kerja dibutuhkan untuk melakukan ini. Pompa kalor berbeda dalam hal bagaimana mereka mengaplikasikan kerja tersebut untuk memindahkan panas, namun pada dasarnya pompa kalor adalah mesin kalor yang bekerja secara terbalik. Mesin kalor membuat energi mengalir dari lokasi yang lebih panas ke lokasi yang lebih dingin, menghasilkan fraksi dari proses tersebut sebagai kerja. Kebalikannya, pompa kalor membutuhkan kerja untuk memindahkan energi termal dari lokasi yang lebih dingin ke lokasi yang lebih panas.Sejak pompa kalor menggunakan sejumlah kerja untuk memindahkan panas, sejumlah energi yang dibuang ke lokasi yang lebih panas mengandung kalor yang lebih tinggi dari pada sejumlah kalor yang diambil dari sumber dingin. Satu tipe pompa kalor bekerja dengan mengeksploitasi sifat fisik penguapan dan pengembunan fluida yang disebut refrigran. Fluida yang bekerja, pada keadaan gasnya, diberi tekanan dan disirkulasikan menuju system dengan kompresor. Pada satu sisi dari kompresor, di mana gas dalam keadaan panas dan bertekanan tinggi, didinginkan di penukar panas yang disebut kondenser, hingga fluida itu mengembun pada tekanan tinggi. Refrigeran yang telah mengembun melewati alat penurun tekanan yang dapat dilakukan dengan memperluas volume saluran (memperlebar saluran atau memperbanyak cabang), atau juga bisa dengan penghambat berupa turbin. Lalu, refrigeran yang berbentuk cair masuk ke sistem yang ingin didinginkan. Dalam proses pendinginan itu, refrigeran mengambil panas sehingga refrigeran kembali menguap dan sistem menjadi dingin.Dalam sistem seperti ini, sangat penting bagi refrigeran untuk mencapai suhu tinggi ketika diberi tekanan, karena panas sulit bertukar dari fluida dingin ke lokasi yang lebih panas secara spontan. Dalam hal ini, refrigeran harus bersuhu lebih tinggi dari temperatur penukar panas. Dengan kata lain, fluida harus bertekanan rendah jika ingin mengambil kalor dari suatu sistem dan menguap, dan fluida harus bertekanan tinggi jika ingin membuang kalor dan mengembun. Hal ini sesuai dengan persamaan gas ideal yang menyatakan bahwa temperatur berbanding lurus dengan tekanan. Jika hal ini tercapai, efisiensi tertinggi akan tercapai.

Diagram P-H

Gambar 2. Diagram P-HSumber : http://refrigerasi dari sistem pengkondisian udara.blogspot.eom

Daur kompressi uap standar pada diagram suhu-entropi pada gambar di atas. Proses-proses yang yang membentuk daur kompressi uap standar adalah :a. Proses 1-2 :Kompressi Adiabatik dan reversible, dari uap jenuh menuju tekanan kondensor.b. Proses 2-3 : Pelepasan kalor reversible pada tekanan konstan, menyebabkan penurunan panas lanjut (desuperheating) dan pengembunan refrigran.e. Proses 3-4 : Ekspansi tidak reversible pada enthalpi konstan, dari eairan jenuh menuju tekanan evaporator.d. Proses 4-1 : Penambahan kalor reversible pada tekanan tetap, yang menyebabkan penguapan menuju uap jenuh.

Refrigerator CarnotSiklus refrigerasi kompresi uap adalah sebuah metode umum untuk mentransfer panas dari temperature rendah ke temperature tinggi.

Gambar diatas menunjukkan objektif dari refrigerator dan pompa panas. Tujuan dari refrigerator menyingkirkan panas,disebut pengisi dingin (cooling load), dari medim temperature rendah. Tujuan dari pompa panas adalah mentransfer panas ke medium temperature panas, disebut pengisi panas (heating load). Ketika energy panas berpindah dari tempat temperature rendah, alat ini disebut refrigerator. Ketika energy panas disuplai ke tempat temperature tinggi, alat ini disebut pompa panas. Umumnya, Istilah pompa panas biasanya menjelaskan siklus sebagai energy panas yang berpindah dari temperature rendah ke temperature tinggi. Diagram ProsesProses 1-2 (kompresi) : Gas refrigeran yang keluar dari evaporator masuk dan dikempa pada kompresor sehingga menghasilkan gas refrigeran dengan tekanan dan suhu yang lebih tinggi. Suhu tinggi merupakan akibat dari proses kompresi isentropik.Proses 2-3 (kondensasi) : Gas refrigeran bertekanan dan bersuhu tinggi dikondensasi dan menghasilkan refrigeran cair jenuh. Proses yang terjadi adalah pelepasan panas ke lingkungan. Proses kondensasi bekerja pada tekanan tetap. Pada awal proses suhu gas refrigeran sedikit mengalami penurunan, selanjutnya terjadi perubahan fase gas menjadi cair pada suhu tetap.Proses 3-4 (pencekikan) : Tekanan cairan refrigeran diturunkan dengan menggunakan katup cekik (expansion valve). Saat terjadi penurunan tekanan, juga terjadi penurunan suhu dan peningkatan mutu gas refrigeran, sebab dengan penurunan tekanan dan suhu sebagian refrigeran cair berubah menjadi gas.Proses 4-1 (penguapan) : Proses penguapan terjadi pada suhu sama, dimana hanya terjadi perubahan fase refrigeran cair menjadi gas. Panas laten penguapan diambil dari lingkungan sehingga terjadi pendinginan lingkungan. Besarnya pendinginan yang terjadi dinyatakan dalam efek pendinginan (ton refrigerasi).Penampilan mesin pendingin dan pompa panas umumnya dinyatakan dalam koefisien penampilan (coefficient of performance, COP). Koefisien penampilan (coefficient of performance, cop) telah digunakan sebagai alat pengukur keefektifan suatu alat dan didefinisikan sebagai perbandingan antara hasil akhir yang diperoleh dengan kerja bersih yang harus diberikan. copmesin pendinginanadalah,.........3-2

untukpompa panas,.........3-3

dan untukmesin panas,.........3-4

. Berikut ini adalah beberapa istilah yang umum digunakan dalam ilmu pendinginan dan besarannya dalam persamaan matematik.Efek pendinginan, jumlah panas yang diserap oleh refrigeran pada saat melalui evaporator. Selain panas laten penguapan, efek pendinginan juga mencakup panas yang diserap akibat terjadinya pemanasan lanjut.Ton pendinginan(ton of refrigeration) adalah laju penyerapan panas di evaporator, aliran refrigeran yang dibutuhkan per ton pendinginan adalah laju penyerapan panas (W) per ton pendinginan dibagi dengan efek pendinginan,............................................................3-12

Tenaga kompresi teoritisper ton pendinginan untuk proses kompresi adalah perkalian antara kerja kompresi dengan laju aliran refrigeran per ton pendinginan, yaitu :............................................................3-13

Jika yang terjadi adalah kompresi politropik, tenaga kompresi per ton pendinginan adalah,............................................................3-14

Pada kompresi isentropik,n = g = cp/cv. Jika silinder kompresor mempunyai jaket penutup, sejumlah panas harus dilepaskan ke sistem pendingin kompresor, yang besarnya :............................................................3-15

Tenaga kompresi aktual (nyata)dapat didekati dengan menggunakan nilainyang sebenarnya (dengan menggunakan tekanan nyata silinder), dan dengan memasukkan faktor efisiensi mekanik kompresor. Efisiensi mekanik adalah perbandingan antara tenaga yang ditunjukkan oleh silinder kompresor dengan tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakkan kompresor.Koefisien penampilanmesin pendingin siklus kompresi uap dengan kompresi isentropik adalah,............................................................3-16

Panas yang dilepaskan melalui kondensor per ton pendinginan, meliputi panas laten, panas akibat pemanasan lanjut, dan panas yang berasal dari refrigeran cair, yaitu :............................................................3-17