TUGAS TERMODINAMIKA

Oleh :

Anyi S, Bernadet V,David, Intan A, Jacquin S

Problem A

Problem B

Langkah-langkah Evaluasi yang akan kami lakukan : Menentukkan karakteristik dan besarnya beban (load) dari sistem

pembangkit Menghitung besarnya daya yang dapat dipikul oleh pembangkit (P

maks) serta efisiensi dari unit pembangkit Memahami cara kerja serta spesifikasi dari pembangkit Meninjau peralatan penunjang dari unit pembangkit yang

digunakan, mencakup pompa, boiler, turbin dan kondenser. Mempelajari operasi dan perawatan pembangkit Mengecek sistem proteksi yang diperlukan pembangkit Mengklarifikasi fenomena korosi yang mungkin terjadi pada masing-

masing komponen pembangkit

Problem C

Mengapa evaluasi ini perlu dilakukan? Kapan?

Evaluasi dari kinerja pembangkit uap di atas dilakukan dalam rangka memastikan agar penyediaan daya listrik dapat memenuhi kebutuhan pabrik.

Evaluasi perlu dilakukan secara berkala, semisal 3 bulan sekali, dalam rangka mencegah terjadinya kejadian yang tidak diinginkan, seperti kebocoran pipa akibat korosi, ataupun overpressure pada boiler yang menyebabkan suhu steam lebih tinggi daripada yang dapat ditangani material bahan penyusun boiler.

Problem D

Perlukah mengganti beberapa komponen peralatan untuk meningkatkan kinerja proses?

- mengevaluasi terlebih dahulu, sejauh mana efisiensi unit pembangkit.

- bila efisiensi belum maksimal, maka ditingkatkan sampai maksimal dengan cara menaikkan suhu rata-rata di boiler atau menurunkan suhu rata-rata di kondeser

- Tinjau apakah efisiensi maksimal yang diperoleh dapat mencukupi kebutuhan daya listrik pabrik agar dapat beroperasi optimal, jika belum mencukupi dapat diganti beberapa komponen peralatan, seperti pompa yang berdaya lebih besar ataupun boiler yang dapat memanaskan fluida sampai suhu yang lebih tinggi.

Problem E

Problem F

Bagaimana menurut anda perbedaan proses-proses yang terjadi dalam siklus Carnot, siklus Rankine dan siklus proses nyata? Siklus Carnot

1. Mula-mula sistem berada pada kondisi suhu TC. Sementara tidak ada panas yang masuk dan keluar, sistem mengalami kompresi adiabatik, dimana suhu pun meningkat menjadi TH.

2. Sekarang sistem berada pada reservoir yang lebih hangat dimana jumlah panas (Q1) terekstraksi lebih banyak. Pada kondisi ini sistem akan mengalami ekspansi isotermal.

3. Sistem kemudian kembali pada kondisi dimana tidak ada panas yang masuk dan keluar. Sistem pun mengalami ekspansi adiabatik sampai suhunya menurun kembali ke TC.

4. Terakhir, sistem berada pada reservoir yang memiliki suhu lebih rendah dan sistem mengalami kompresi isotermal dan kembali ke keadaan semula. Pada transormasi ini sistem membuang sejumlah panas (Q2) ke reservoir yang lebih rendah suhunya.

Siklus Rankine

1: Fluida dipompa dari bertekanan rendah ke tekanan tinggi dalam bentuk cair. Proses ini membutuhkan sedikit input energi.

2: Fluida cair bertekanan tinggi masuk ke boiler di mana fluida dipanaskan hingga menjad uap pada tekanan konstan menjadi uap jenuh.

3: Uap jenuh bergerak menuju turbin, menghasilkan energi listrik. Hal ini mengurangi temperatur dan tekanan uap, dan mungkin sedikit kondensasi juga terjadi.

4: Uap basah memasuki kondenser di mana uap diembunkan dalam tekanan dan temperatur tetap hingga menjadi cairan jenuh.

Siklus proses nyata

Sebuah mesin nyata (real) yang beroperasi dalam suatu siklus pada temperatur TH and TC tidak mungkin melebihi efisiensi mesin Carnot.

siklus Rankine yang nyata kompresi yang dilakukan oleh pompa dan ekspansi yang

terjadi di dalam turbin tidak isentropik.

proses yang terjadi tidak reversibel dan terdapat peningkatan entropi selama dua proses tersebut dilangsungkan.

kenaikan dari usaha yang dibutuhkan oleh pompa dan penurunan usaha yang dihasilkan pada turbin.

Problem G

g. Bilamana suatu siklus proses nyata menjadi siklus yang ideal seperti siklus Carnot?

Mesin yang memiliki efisiensi paling tinggi adalah mesin yang beroperasi pada siklus reversibel, yang disebut siklus Carnot, dan mesinnya disebut mesin Carnot.

Teorema Carnot adalah pernyataan formal dari fakta bahwa tidak mungkin ada mesin yang beroperasi diantara dua reservoir panas yang lebih efisien daripada sebuah mesin Carnot yang beroperasi pada dua reservoir yang sama. Artinya, efisiensi maksimum yang dimungkinkan untuk sebuah mesin yang menggunakan temperatur tertentu diberikan oleh efisiensi mesin Carnot.

Suatu siklus proses nyata menjadi siklus yang ideal jika efisiensi yang mundul adalah 100%.

Problem H

Mengapa siklus Carnot ini sulit diterapkan dalam proses yang nyata?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.

Problem I

Problem J

Problem K