Mesin kalor
Siklus Rankine
Siklus Rankine adalah siklus termodinamika yang mengubah panas menjadi kerja.
Panas disuplai secara eksternal pada aliran tertutup, yang biasanya menggunakan
air sebagai fluida yang
bergerak. Siklus Rankine merupakan model operasi dari mesin uap panas yang secara umum ditemukan di pembangkit listrik. Sumber panas yang utama untuk siklus Rankine adalah batu bara, gas alam, minyak bumi, nuklir, dan panas matahari.
bergerak. Siklus Rankine merupakan model operasi dari mesin uap panas yang secara umum ditemukan di pembangkit listrik. Sumber panas yang utama untuk siklus Rankine adalah batu bara, gas alam, minyak bumi, nuklir, dan panas matahari.
Siklus Rankine kadang-kadang diaplikasikan sebagai siklus Carnot, terutama
dalam menghitung efisiensi. Perbedaannya hanyalah siklus ini menggunakan fluida
yang bertekanan, bukan gas. Efisiensi siklus Rankine biasanya dibatasi oleh
fluidanya. Fluida pada Siklus Rankine mengikuti aliran tertutup dan
digunakan secara konstan.
Siklus Rankin Ideal miliki tahapan proses sebagai
berikut:
1-2 Isentropic Compression
2-3 Constant pressure heat addition in boiler
3-4 Isentropic expansion in turbine
4-1 Constant pressure heat rejection in condenser
Mesin kalor
Mesin kalor adalah sebutan untuk
alat yang berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Dalam termodinamika , mesin panas
adalah sistem yang melakukan konversi panas atau energi termal untuk pekerjaan
mekanik . Hal ini dilakukan dengan membawa suatu zat yang
bekerja dari tinggi temperatur negara ke
keadaan suhu yang lebih rendah. Sebuah panas "sumber" menghasilkan
energi panas yang membawa zat bekerja untuk negara suhu tinggi. Substansi
bekerja menghasilkan karya dalam "tubuh bekerja" dari mesin saat mentransfer panas ke "dingin tenggelam"
sampai mencapai keadaan suhu rendah. Selama proses ini beberapa energi panas
diubah menjadi kerja dengan
memanfaatkan sifat-sifat substansi bekerja. Substansi kerja yang dapat berupa
sistem dengan non-nol kapasitas panas, tapi biasanya adalah gas atau
cairan.
Secara umum sebuah mesin mengubah
energi mekanik untuk bekerja . Mesin panas membedakan diri dari
jenis lain mesin oleh fakta bahwa efisiensi mereka secara fundamental dibatasi
oleh teorema Carnot. Meskipun
keterbatasan ini efisiensi bisa menjadi kelemahan, keuntungan dari mesin panas
adalah bahwa sebagian besar bentuk energi yang dapat dengan mudah dikonversi ke
panas oleh proses seperti reaksi eksotermik (seperti pembakaran), penyerapan partikel
cahaya atau energik, gesekan, disipasi dan resistensi. Karena sumber panas yang memasok
energi panas ke mesin sehingga dapat didukung oleh hampir semua jenis energi,
mesin panas sangat fleksibel dan memiliki berbagai penerapan.
 |
Mesin panas sering bingung dengan siklus mereka mencoba untuk meniru. Biasanya ketika menggambarkan perangkat fisik 'mesin' istilah yang digunakan. Ketika menggambarkan model 'siklus' istilah yang digunakan.
Dalam termodinamika , mesin
panas sering dimodelkan menggunakan model rekayasa standar seperti siklus Otto. Model
teoritis dapat disempurnakan dan ditambah dengan data aktual dari mesin
operasi, menggunakan alat-alat seperti diagram indikator . Karena implementasi yang
sebenarnya sangat sedikit panas mesin sama persis dengan siklus termodinamika
yang mendasari mereka, orang bisa mengatakan bahwa siklus termodinamika
merupakan kasus ideal mesin mekanik. Dalam kasus apapun, sepenuhnya memahami
mesin dan efisiensi yang memerlukan memperoleh pemahaman yang baik tentang
(mungkin disederhanakan atau ideal) model teoritis, nuansa praktis mesin
mekanik yang sebenarnya, dan perbedaan antara keduanya.
Secara umum, semakin besar perbedaan
suhu antara sumber panas dan wastafel dingin, semakin besar adalah potensi efisiensi termal dari siklus. Di Bumi, sisi dingin
dari setiap mesin panas terbatas untuk menjadi dekat dengan suhu sekitar
lingkungan, atau tidak lebih rendah dari 300 Kelvin , sehingga
sebagian besar upaya untuk meningkatkan efisiensi termodinamika berbagai fokus
panas mesin pada peningkatan suhu sumber, dalam batas-batas materi. Efisiensi
teoritis maksimum mesin panas (yang mesin tidak pernah mencapai) adalah sama
dengan perbedaan suhu antara ujung panas dan dingin dibagi oleh suhu pada akhir
panas, semuanya dinyatakan dalam temperatur absolut atau kelvin.
Efisiensi mesin panas yang berbeda
diusulkan atau digunakan berkisar hari ini dari 3 persen (97 persen limbah
panas) untuk OTEC usulan daya laut melalui 25 persen
untuk mesin otomotif kebanyakan sampai 45 persen untuk superkritis batubara- dipecat
pembangkit listrik, menjadi sekitar 60 persen untuk
uap-cooled siklus gabungan turbin gas. Semua
proses mendapatkan efisiensi mereka (atau ketiadaan) karena penurunan suhu di
antara mereka.
Dalam mesin mobil misalnya,
energi panas hasil pembakaran bahan bakar diubah
menjadi energi gerak mobil. Tetapi,
dalam semua mesin kalor kita ketahui bahwa pengubahan energi panas ke energi
mekanik selalu disertai pengeluaran gas buang, yang membawa sejumlah energi
panas. Dengan demikian, hanya sebagian energi panas hasil pembakaran bahan
bakar yang diubah ke energi mekanik. Contoh lain adalah dalam mesin pembangkit
tenaga listrik; batu bara atau bahan
bakar lain dibakar dan energi panas yang dihasilkan digunakan untuk mengubah
wujud air ke uap. Uap ini
diarahkan ke sudu-sudu sebuah turbin, membuat
sudu-sudu ini berputar. Akhirnya energi mekanik putaran ini digunakan untuk
menggerakkan generator listrik.
0 komentar:
Posting Komentar