associationofmuslimworld

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Kalor jens suatu zat menunjukkan seberapa banyak kalor yang harus diserap/dibuang untuk menaikkan/menurunkan temperatur sebanyak satu derajat untuk setiap satuan massa zat. Zat yang memiliki kalor jenis yang tinggi membutuhkan lebih banyak energi untuk memanaskannya. Ada dua jenis kalor jenis yaitu untuk proses tekanan konstan (c p ) dan volume konstan (c v ). Perbandingan dari kedua kalor jenis ini disebut dengan rasio kalor jenis (c p /c v ).disimbolkan dengan k. Nilai rasio k ini sangat penting untuk menganalisis proses yang berlangsung secara adiabatik/isentropik. Besarnya rasio ini untuk gas ideal dapat diturunkan dengan cara: Kalor jenis gas ideal gas pada tekanan konstan adalah:

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Isentropik adalah proses yang berlangsung tanpa disertai perubahan entropi. Berdasarkan definisi perubahan entropi, proses isentropik berlangsung jika tidak ada kalor yang masuk atau keluar dari sistem (adiabatik) dan tidak ada energi yang hilang akibat gesekan pada saat berlangsungnya proses (reversible). Proses isentropik seringkali digunakan dalam menganalisis proses yang terjadi dalam permesinan seperti mesin otto dan diesel. Keduanya merupakan merupakan mesin reciprocating yang terdiri dari sistem piston dan silinder dengan fluida kerja udara yang dianggap gas ideal. Dalam proses adiabatik tidak ada kalor yang masuk ataupun keluar dari sistem, oleh karenanya pada hukum termodinamikanya adalah:

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Energi dalam suatu zat dapat didefiniskan sebagai energi kinetik rata-rata yang dimiliki oleh molekul. Secara teori gas yang berada dalam suatu wadah akan selalu bergerak secara acak, saling menumbuk antar molekul, dan juha menumbuk dinding wadah. Gerakan molekul inilah yang menyebabkan adanya tekanan dalam wadah. Molekul-molekul gas yang berada dalam wadah selalu bergerak ke segala arah. Untuk menyederhanakannya maka ditinjau satu molekul yang bergerak searah sumbu x dengan kecepatan v x . Molekul ini memiliki massa sehingga memiliki momentum yang kemudian menumbuk dinding wadah dan juga antar molekul. Dalam model gas ideal, tumbukan yang berlangsung terjadi secara lenting sempurna sehingga besar kecepatan setelah tumbukan sama dengan kecepatan sebelum tumbukan dengan arah yang berlawanan. Pada saat molekul menumbuk dinding maka terjadilah tumbukan dengan lenting sempurna dan impuls sebesar:

Proses termodinamika sering kali sangatlah rumit untuk dianalisis. Untuk mempermudah hal ini, maka beberapa asumsi proses sederhana dapat digunakan yaitu isobarik, isokhorik, dan isothermal. Untuk gas ideal proses-proses ini diturunkan dari persamaan gas ideal. Udara sebagai fluida kerja dalam permesinan seperti mesin otto, diesel, dan brayton dianggap berperilaku seperti gas ideal. Isobarik Isobarik adalah proses yang berlangsung pada tekanan konstan, hal ini berarti tekanan sebelum dan sesudah proses adalah sama. Proses isobarik umumnya digambarkan dalam sebuah sistem silinder dan piston tak bermassa. Kerja pada proses isobarik dapat diturunkan menjadi:   Isokhorik Isokhorik adalah proses yang tidak mengalami perubahan volume. Contoh yang umum digunakan pada proses ini adalah proses pada tanki kokoh yang jika dimasukkan fluida maka volumenya tetap. Karena tidak ada perubahan volume pada proses isokhorik, maka tidak ada kerja yang dihasilkan dalam proses ini. Isothermal Isotermal ad

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Pada dasarnya mesin brayton menerapkan system open loop dalam mekanismenya. Untuk menganalisis siklus brayton maka penyederhanaan menjadi sistem closed loop dilakukan . Hal ini dilakukan dengan cara mengasumsikan bahwa siklus brayton terdiri dari empat proses yaitu: kompresi, penambahan kalor, ekspansi turbin, dan pembuangan kalor. Penyederahanaan siklus dapat dilihat pada gambar 1. Gambar 1. (a) Open loop siklus brayton, (b) Close loop siklus brayton Untuk siklus brayton ideal, proses kompresi dan ekspansi turbin berlangsung secara isentropik. Oleh karena itu proses dalam diagram tekanan-volume (P-v) dan analisisnya dapat dilakukan dengan cara:

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Mesin brayton merupakan salah satu mesin kalor yang termasuk dalam siklus daya gas. Hal ini dikarenakan fluida kerja selalu dalam fasa gas tanpa adanya perubhan fasa. Berbeda dengan mesin otto dan diesel yang menggunakan sistem piston silinder, mesin brayton mengguunakan kompresor untuk menaikkan tekanan fluida kerja. Pada awal perkembangannya memang piston silinder digunakan untuk menghasilkan tekanan tinggi, namun mesin brayotn modern sudah tidak menggunakan piston silinder lagi. Oleh sebab itu mesin brayton tidak termasuk dalam jenis mesin reciprocating . Mesin brayton sering kali disebut dengan turbin gas. Mesin jenis ini paling banyak digunakan dalam mesin jet pesawat terbang. Selain itu mesin jenis ini juga banyak digunakan pada pembangkit listrik. Terlebih lagi, karena gas buangan dari mesin brayton bertemperatur tinggi, mesin ini terkadang diterapkan dalam siklus kombinasi (combined cycle) dengan siklus rankine. Gas bertemperatur tinggi ini digunakan

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna Mesin diesel merupakan salah satu jenis mesin reciprocating dengan pembakaran internal. Fluida kerjanya adalah udara tanpa mengalami perubahan fasa sehingga termasuk dalam mesin daya gas. Dalam analisis termodinamika, peritungan proses-proses dalam siklusnya sangatlah rumit. Oleh karena itu analisisnya dapat disederhanakan menjadi siklus diesel ideal yang mengasumsikan pembakaran terjadi secara isobarik sehingga tekanannya konstan. Sedangakan pembuangan kalor terjadi secara isokhorik sehingga volume konstan. Selain itu, kompresi dan ekspansi secara isentropik (adiabatik reversible). Penyerderhanaan ini dapat dilihat di gambar 1 di bawah ini. Gambar 1. Penyederhanaan siklus diesel dalam diagram P-v Siklus Diesel ideal ini terdiri dari empat proses, yaitu: 1. Proses dari titik 1 ke titik 2 yaitu proses kompresi secara isentropik. Proses ini menggambarkan bahwa volume dalam sistem piston silinder mengecil sehingga tekanan dan temperatur meningkat. 2. Proses dar