Siklus Otto (Siklus udara volume konstan)
Pada siklus otto atau siklus volume konstan proses pembakaran terjadi pada volume konstan, sedangkan siklus otto tersebut ada yang berlangsung dengan 4 (empat) langkah atau 2 (dua) langkah. Untuk mesin 4 (empat) langkah siklus kerja terjadi dengan 4 (empat) langkah piston atau 2 (dua) poros engkol. Adapun langkah dalam siklus otto yaitu gerakan piston dari titik puncak (TMA=titik mati atas) ke posisi bawah (TMB=titik mati bawah) dalam silinder. Gambar diagram P-V dan T-S siklus otto dapat dilihat pada (gambar 2.3) dibawah sebagai berikut :
Gambar 2. 3. Diagram P-V dan T-S siklus otto
(Cengel & Boles, 1994 : 458)
Proses siklus otto sebagai berikut :
Proses 1-2 : proses kompresi isentropic (adiabatic reversible) dimana piston bergerak menuju (TMA=titik mati atas) mengkompresikan udara sampai volume clearance sehingga tekanan dan temperatur udara naik.
Proses 2-3 : pemasukan kalor konstan, piston sesaat pada (TMA=titik mati atas) bersamaan kalor suplai dari sekelilingnya serta tekanan dan temperatur meningkat hingga nilai maksimum dalam siklus.
Proses 3-4 : proses isentropik udara panas dengan tekanan tinggi mendorong piston turun menuju (TMB = titik mati bawah), energi dilepaskan disekeliling berupa internal energi.
Proses 4-1 : proses pelepasan kalor pada volume konstan piston sesaat pada (TMB = titik mati bawah) dengan mentransfer kalor ke sekeliling dan kembali mlangkah pada titik awal.
. PROSES-PROSES DALAM TERMODINAMIKA
5.1. Proses Isokoris (volume konstan)
Bila volume konstan, p/T = konstan,
pi/ Ti = pf/Tf
p f
i V
Pada proses ini DV = 0, maka usaha yang dilakukan W = 0, sehingga
Q = DU = n cv DT
5.2. Proses Isobaris (tekanan konstan)
Bila tekanan konstan, V/T = konstan,
Vi/ Ti = Vf/Tf
p 
i f  |
V
Pada proses ini usaha yang dilakukan W = p DV = p (Vf - Vi ) , sehingga
DU = Q - W
DU = n cp DT - p DV
5.3. Proses Isotermis (temperatur konstan)
Bila temperatur konstan, pV = konstan,
piVi = pfVf
p i
f V
Pada proses ini DT = 0, maka perubahan tenaga internal DU = 0, dan usaha yang dilakukan :
W = ò p dV
p = nRT/V, maka
W = nRT ò (1/V) dV
W = nRT ln (Vf/Vi)
Q = W
5.4. Proses Adiabatis
Pada proses ini tidak ada kalor yang masuk, maupun keluar dari sistem, Q = 0. Pada proses adiabatik berlaku hubungan pVg= konstan (buktikan),
piVgi = pfVgf
p i f V
Usaha yang dilakukan pada proses adiabatis :
W = ò p dV
p = k/Vg , k = konstan , maka
W = ò (k/Vg ) dV
W = 1/(1-g) { pfVf - piVi}
DU = -W
Tidak ada komentar:
Posting Komentar