Soal.

1. Gambarkan siklus proses ideal dalam kompresor ?2. Carilah jenis-jenis kompresor torak berikut skematis gambarnya yang anda ketahui ?3. Jelaskan prinsip kerja kompresor torak ?4. Jelaskan prinsip kerja motor bakar 2 tak, 4 tak dan diesel beserta gambarnya ?5. Apa perbedaan pompa sentrifugal dan aksial ?6. Gambarkan skematis kompresor torak serta keterangannya ?7. Apa yang dimaksud dengan :

A. TDB.B. TWB.

8. Jelaskan prinsip kerja AC ?9. Apa perbedaan kondensor dan evaporator ?10. Sebutkan jenis-jenis motor pembakaran dan cara kerjanya ?11. Gambarkan siklus carnot dan keterangannya ?12. Apa fungsi dari Freon dan sebutkan jenis-jenis freon ?13. Sebutkan komponen-komponen yang ada pada kompresor torak dan jelaskan fungsinya ?14. Sebutkan jenis-jenis turbin beserta gambarnya ?15. Apa perbedaan turbin dengan pompa ?16. Gambarkan siklus otto dan siklus diesel serta penjelasannya ?17. Apa yang dimaksud dengan :

A. Perpindahan panas konduksi.B. Perpindahan panas konveksi alami.C. Perpindahan panas konveksi paksa.D. Perpindahan panas radiasi.

18. Sebutkan masing-masing komponen pada mesin pendingin serta jelaskan fungsi dari komponen-komponen tersebut ?

19. Sebutkan jenis-jenis kerusakan pada pompa dan jelaskan penyebab serta cara perbaikannya ?

20. Sebutkan jenis-jenis alat ukur minimal 15 dan jelaskan fungsinya ?21. Jelaskan prinsip kerja pompa sentrifugal ?22. Sebutkan klasifikasi pompa sentrifugal ?23. Jelaskan perbedaan antara pompa sentrifugal dengan pompa perpindahan positive ?24. Sebutkan bagian-bagian utama pompa sentrifugal beserta gambarnya ?25. Apa yang dimaksud dengan misaligment pada pompa ?26. Tulis persamaan untuk mencsri :

A. Gaya.B. Tekanan.C. Torsi.D. Daya.E. Efisiensi turbin.

27. Apa yang dimaksud dengan kompresi isotermal, kompresi adiabatik dan kompresi politropik ?

28. Jelaskan prinsip kerja turbin aksial berikut gambarnya ?29. Apa yang dimaksud konsep gaya, massa dan berat ?

30. Apa yang dimaksud dengan :A. Campuran miskin.B. Campuran kaya.C. Campuran ideal.

Jawaban.

10. Secara garis besar motor pembakaran dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

A. Motor bakar luar (external combustion engines)

Pada motor bakar luar, gas hasil pembakaran tidak langsung melakukan kerja, tetapi ada fluida lain (secondary fluids) yang melakukan kerja. Sebagai contoh misalnya mesin uap

Mesin uap bekerja karena perubahan tekanan dan volume sejumlah kecil air bermassa tetap. Air dari pengembun melalui ketel uap masuk kekamar pemuaian dan kembali ke pengembun. Air dalam pengembun bertekanan kurang dari tekanan atmosfer dan bertemperatur kurang dari titik didih normal. Dengan memakai pompa air dimasukkan dalam ketel yang bertekanan dan temperaturnya lebih tinggi. Di dalam ketel mula-mula air dipanaskan sampai mencapai titik didihnya, kemudian kedua proses ini diuapkan kira-kira pada tekanan yang tetap.

Selanjutnya uap yang sangat panas pada tekanan yang sama, dibiarkan mengalir ke dalam silinder. Dalam hal ini uap memuai dengan proses yang mendekati proses adiabatik untuk mendorong piston. Proses ini berlangsung sampai tekanan dan temperaturnya menurun mendekati tekanan dan temperatur turbin di dalam pengembun. Akhirnya, uap mengembun menjadi air dengan tekanan dan temperatur semula. Maka siklus sudah lengkap atau kembali ke awal.

B. Motor bakar dalam (internal combustion engines).

Pada motor bakar dalam, gas hasil pembakaran langsung melakukan kerja, misalnya motor diesel, motor bensin.

Pada mesin bensin, umumnya udara dan bahan bakar dicampur sebelum masuk ke ruang bakar, sebagian kecil mesin bensin modern mengaplikasikan injeksi bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin bensin 2 tak untuk mendapatkan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Pencampuran udara dan bahan bakar dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi, keduanya mengalami perkembangan dari sistem manual sampai dengan penambahan sensor-sensor elektronik. Sistem Injeksi Bahan bakar di motor otto terjadi diluar silinder, tujuannya untuk mencampur udara dengan bahan bakar seproporsional mungkin dan dsebut EFI.

Pada mesin diesel, hanya udara yang dikompresikan dalam ruang bakar dan dengan sendirinya udara tersebut terpanaskan, bahan bakar disuntikan ke dalam ruang bakar di akhir langkah kompresi untuk bercampur dengan udara yang sangat panas, pada saat kombinasi antara jumlah udara, jumlah bahan bakar, dan temperatur dalam kondisi tepat maka campuran udara dan bakar tersebut akan terbakar dengan sendirinya.

11.

1) Ekspansi isotermal reversible (A-B);

2) Ekspansi adiabatik reversible (B-C);

3) Kompresi isotermal reversible (C-D);

4) Kompresi adiabatik reversible (D-A).

Mula-mula kalor diserap selama pemuaian isotermal (a-b). Selama pemuaian isotermal, suhu gas dalam silinder dijaga agar selalu konstan. Selanjutnya gas memuai secara adiabatik sehingga suhunya turun dari TH menjadi TL (b-c). TH = suhu tinggi (High temperatur), TL = suhu rendah (Low temperatur). Selama pemuaian adiabatik, tidak ada kalor yang masuk atau keluar dari silinder. Setelah itu gas ditekan secara isotermal (c-d). Selama penekanan isotermal, suhu gas dijaga agar selalu konstan.

Selama pemuaian isotermal dan penekanan isotermal, suhu gas dijaga agar selalu konstan. Tujuannya adalah menghindari adanya perbedaan suhu. Adanya perbedaan suhu bisa menyebabkan terjadi perpindahan kalor (proses ireversibel). Agar proses isotermal bisa terjadi (suhu gas selalu konstan) maka gas harus dimuaikan atau ditekan secara perlahan-lahan. Dalam kenyataannya, pemuaian atau penekanan gas terjadi lebih cepat. Hal ini diakibatkan oleh adanya turbulensi, gesekan, viskositas (kekentalan dll). Akibatnya, proses isotermal yang sempurna tidak akan pernah ada. Sebaliknya, pemuaian dan penekanan adiabatik dilakukan dengan cepat. Tujuannya adalah menjaga agar kalor tidak mengalir menuju silinder atau kabur dari silinder. Adanya gesekan, viskositas ( kekentalan, dll) menyebabkan pemuaian dan penekanan adiabatik sempurna tidak akan pernah ada.

12. Freon adalah gas yang banyak digunakan untuk pendingin.

Jenis-jenis freon.

Nama Sistematis Kode Titik didih (°C) Rumus kimia

Trichlorofluoromethane Freon-11, R-11, CFC-11 23 CCl3F

Dichlorodifluoromethane Freon-12, R-12, CFC-12 −29.8 CCl2F2

Chlorotrifluoromethane Freon-13, R-13, CFC-13 -81 CClF3

Chlorodifluoromethane R-22, HCFC-22 -40.8 CHClF2

Dichlorofluoromethane R-21, HCFC-21 8.9 CHCl2F

Chlorofluoromethane Freon 31, R-31, HCFC -31 CH2ClF

Bromochlorodifluoromethane BCF, Halon 1211, H-1211,

Freon 12B1 CBrClF2

1,1,2-Trichloro-1,2,2

-trifluoroethane Freon 113, R-113, CFC-113, 1,1,2

-Trichlorotrifluoroethane 47.7 Cl2FC-CClF2

1,1,1-Trichloro-2,2,2

-trifluoroethane Freon 113a, R-113a, CFC-113a 45.9 Cl3C-CF3

1,2-Dichloro-1,1,2,2

-tetrafluoroethane Freon 114, R-114, CFC-114,

Dichlorotetrafluoroethane 3.8 ClF2C-CClF2

1-Chloro-1,1,2,2,2

-pentafluoroethane Freon 115, R-115, CFC-115,

Chloropentafluoroethane −38 ClF2C-CF3

2-Chloro-1,1,1,2

-tetrafluoroethane R-124, HCFC-124 −12 CHFClCF3

1,1-Dichloro-1

-fluoroethane R-141b, HCFC-141b 32 Cl2FC-CH3

1-Chloro-1,1

-difluoroethane R-142b, HCFC-142b −9.2 ClF2C-CH3

Tetrachloro-1,2

-difluoroethane Freon 112, R-112, CFC-112 91.5 CCl2FCCl2F

Tetrachloro-1,1

-difluoroethane Freon 112a, R-112a, CFC-112a 91.5 CClF2CCl3

1,1,2

-Trichlorotrifluoroethane Freon 113, R-113, CFC-113 48 CCl2FCClF2

1-Bromo-2-chloro-1,1,2

-trifluoroethaneHalon 2311a 51.7 CHClFCBrF2

2-Bromo-2-chloro-1,1,1

-trifluoroethaneHalon 2311 50.2 CF3CHBrCl

1,1-Dichloro-2,2,3,3,3

-pentafluoropropane R-225ca, HCFC-225ca 51 CF3CF2CHCl2

1,3-Dichloro-1,2,2,3,3

-pentafluoropropane R-225cb, HCFC-225cb 56 CClF2CF2CHClF