Mesin Otto dan Mesin Diesel

Bab 12 Gas dan Termodinamika 1007 1 1 1      r 12.59 dengan r = V 2 V 1 adalah rasio volume ruang silinder saat piston dalam posisi terjauh dan tedekat dari dinding silinder  = c p c v adalah koefisien adiabatik Gambar 12.27 Siklus Otto yang dibentuk oleh dua buak proses adiabatik AB dan CD dan dua buah proses isohkorik BC dan DA. Inset adalah ilusrtasi volume terkecil dan volume terbesar dalam ruang silinder yang memberikan data compression ration r = V 2 V 1 . Mesin diesel adalah mesin yang menggunakan bahan bakar solar. Mesin ini bekerja berdasarkan siklus diesel seperti diilustrasikan paga Gambar 12.28. Siklus diesel terdiri dari dua proses adiabatik, satu proses isobarik, dan satu proses isokhorik. Siklus diesel lebih efisien dari siklus Otto sehingga kendaraan-kendaraan besar seperti bus, truk, kereta api, bahkan kapal laut menggunakan siklus diesel. Pada siklus diesel terdapat tiga volume utama yang menentukan efisiensi mesin yaitu V 1 , V 2 , dan V 3 . Efisiensi mesin diesel memenuhi Bab 12 Gas dan Termodinamika 1008 persamaan            1 1 1 1 1       r 12.60 dengan r = V 2 V 1 adalah rasio volume ruang silinder saat piston dalam posisi terjauh dan tedekat dari dinding silinder  = V 3 V 2 yang dikenal dengan cut-off ratio, dan  = c p c v adalah koefisien adiabatik Gambar 12.28 Siklus Diesel yang dibentuk oleh dua buah proses adiabatik AB dan CD, satu buah proses adiabatik BC, dan satu buah proses isohkorik DA.

12.24 Mesin Pendingin

Mesin pendingin memiliki arah aliran kalor yang berbeda dengan mesin kalor. Pada mesin pendingin, kalor mengalir dari reservoir bersuhu rendah menuju reservoir bersuhu tinggi. Proses ini hanya dapat berlangsung jika diberikan kerja dari luar, karena kalor tidak dapat Bab 12 Gas dan Termodinamika 1009 mengalir secara spontan dari tempat bersuhu rendah ke tempat bersuhu tinggi. Dengan sistem aliran kalor semacam ini maka suhu reservoir dingin akan semakin dingin. Contoh mesin pendingin yang kalian kenal adalah kulkas dan AC. Kerja luar yang diberikan pada mesin ini adalah energi listrik PLN. Berdasarkan Gambar 12.23 Q R adalah kalor yang disedot dari reservoir dingin, Q T kalor yang dibuang ke reservoit panas dan W kerja luar yang diberikan. Dengan hukum kekekalan energi maka berlaku R T Q Q W   12.61 Q 1 Q 2 W T 1 T 2 Reservoir dingin Reservoir panas Gambar 12.29 Diagram skelamik mesin pendingin. Kalor diserap dari reservoit rendah dan dibuang ke reservoir tinggi dengan bantuan kerja dari luar. Akibatnya suhu reservoir rendah makin rendah. Mesin pendingin yang baik adalah yang dapat menyedot panas sebanyak-banyaknya dari reservoir dingin untuk jumlah kerja tertentu. Untuk itu didefinisikan koefisien unjuk kerja mesin pendingin sebagai berikut