siklus Carnot vs Rankine
Siklus Carnot dan Siklus Rankine adalah dua siklus yang dibahas dalam termodinamika. Ini dibahas di bawah mesin panas. Mesin kalor adalah alat atau mekanisme yang digunakan untuk mengubah kalor menjadi kerja. Siklus Carnot adalah siklus teoritis, yang memberikan efisiensi maksimum yang dapat diperoleh oleh sebuah mesin. Siklus Rankine adalah siklus praktis, yang dapat digunakan untuk menghitung mesin kehidupan nyata. Sangat penting untuk memiliki pemahaman yang tepat dalam dua siklus ini untuk unggul dalam termodinamika dan bidang apa pun yang terkait dengannya. Pada artikel ini, kita akan membahas apa itu siklus Carnot dan siklus Rankine, definisinya, aplikasinya, persamaan antara siklus Carnot dan siklus Rankine, dan terakhir perbedaan antara siklus Carnot dan siklus Rankine.
Apa itu Siklus Carnot?
Siklus Carnot adalah siklus teoretis, yang menggambarkan mesin kalor. Sebelum menjelaskan siklus Carnot, beberapa istilah harus didefinisikan. Sumber panas didefinisikan sebagai perangkat suhu konstan, yang akan memberikan panas tak terbatas. Heat sink adalah perangkat suhu konstan, yang akan menyerap panas dalam jumlah tak terbatas tanpa mengubah suhu. Mesin adalah perangkat atau proses, yang mengubah panas dari sumber panas menjadi kerja. Siklus Carnot terdiri dari empat langkah.
1. Ekspansi gas isotermal reversibel – Mesin terhubung secara termal dengan sumbernya. Pada langkah ini, gas yang mengembang menyerap panas dari sumber dan melakukan kerja di sekitarnya. Suhu gas tetap konstan.
2. Ekspansi adiabatik reversibel dari gas – Sistem ini adiabatik yang berarti tidak ada perpindahan panas yang mungkin terjadi. Mesin dikeluarkan dari sumbernya dan diisolasi. Pada langkah ini, gas tidak menyerap panas dari sumbernya. Piston terus bekerja di sekitarnya.
3. Kompresi isotermal reversibel – Mesin ditempatkan di bak cuci dan dihubungi secara termal. Gas dikompresi sehingga sekitarnya melakukan kerja pada sistem.
4. Kompresi adiabatik reversibel – Mesin dikeluarkan dari bak cuci dan diisolasi. Sekitarnya terus bekerja pada sistem.
Dalam siklus Carnot, usaha total yang dilakukan diberikan oleh selisih antara usaha yang dilakukan pada lingkungan (langkah 1 dan 2) dan usaha yang dilakukan oleh lingkungan (langkah 3 dan 4). Siklus Carnot adalah mesin kalor yang paling efisien secara teori. Efisiensi siklus Carnot hanya bergantung pada suhu sumber dan wastafel.
Apa itu Siklus Rankine?
Siklus Rankine juga merupakan siklus, yang mengubah panas menjadi kerja. Siklus Rankine adalah siklus yang digunakan secara praktis untuk sistem yang terdiri dari turbin uap. Ada empat proses utama dalam siklus Rankine
1. Pengerjaan fluida menjadi tekanan tinggi dari tekanan rendah
2. Pemanasan fluida bertekanan tinggi menjadi uap
3. Uap mengembang melalui turbin yang memutar turbin, sehingga menghasilkan daya
4. Uap didinginkan kembali di dalam kondensor.
Apa perbedaan antara Siklus Carnot dan Siklus Rankine?
• Siklus Carnot adalah siklus teoritis sedangkan siklus Rankine adalah siklus praktis.
• Siklus Carnot memastikan efisiensi maksimum dalam kondisi ideal, tetapi siklus Rankine memastikan operasi dalam kondisi nyata.
• Efisiensi yang diperoleh dari siklus Rankine selalu lebih rendah dari pada siklus Carnot.
