Gambar 2.14. Grafik P-h untuk refrigeran R134a sumber :
http:www.engr.siu.edu
2.1.7. Perpindahan Kalor
Perpindahan kalor heat transfer terjadi karena adanya perbedaan temperatur antara kedua medium. Sebagai contoh perbedaan temperatur pada
kedua medium plat padat, atau medium padat dengan fluida. Energi yang berpindah biasanya disebut dengan istilah kalor heat. Kalor heat akan selalu
bergerak dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Proses ini akan berlangsung secara terus menerus sampai tidak ada perubahan temperatur diantara kedua
medium tersebut. Perpindahan kalor dapat terjadi dengan berbagai cara seperti perpindahan kalor konduksi, perpindahan kalor konveksi dan radiasi. Namun
dalam mesin pendingin perpindahan panas terjadi hanya melalui perpindahan panas secara konduksi dan konveksi.
a. Perpindahan Kalor Konduksi
Perpindahan kalor konduksi adalah perpindahan kalor tanpa disertai bagian- bagian zat perantaranya. Perpindahan panas secara konduksi dapat berlangsung
pada benda padat,cair dan gas. . Untuk zat cair dan gas, kondisi zat cair dan gas harus dalam keadaan diam atau tidak bergerak. Contoh perpindahan kalor secara
konduksi dalam kehidupan sehari-hari misalkan sebatang besi yang ujungnya dipanasi dengan api, sehingga ujung satunya akan ikut menjadi panas.
Gambar 2.15 memperlihatkan perpindahan kalor secara konduksi yang dapat dirumuskan sebagai pesamaan laju umum untuk perpindahan kalor konduksi atau
sering dikenal dengan hukum fourier seperti pada Persamaan 2.8
Gambar 2.15 Perpindahan kalor konduksi. q = - k A.
= - kA. 2.8
Pada Persamaan 2.8 :
q : laju perpindahan panas,
k : konduktifitas thermal bahan,
. = gradien suhu perpindahan kalor,
: tebal dinding,
: perubahan suhu,
: suhu dinding 1
: suhu dinding 2
A : luas penampang benda.
Pada persamaan 2.8 menunjukan bahwa laju perpindahan kalor bernilai minus - karena kalor akan selalu berpindah ketemperatur yang lebih rendah
b. Perpindahan Kalor Konveksi
Kalor konveksi adalah perpindahan kalor dengan disertai perpindahan molekul molekul atau zat perantaranya. Dengan kata lain, perpindahan kalor konveksi
membutuhkan media fluida atau gas untuk mengalirkan kalor. Contoh perpindahan kalor secara konveksi dalam kehidupan sehari-hari adalah saat proses
merebus air.
Gambar 2.16 Perpindahan Kalor Konveksi Gambar 2.16 memperlihatkan perpindahan kalor secara konveksi atau sering
dikenal dengan hukum newton untuk pendinginan, yang dapat dirumuskan seperti pada Persamaan 2.9.
q = hAT
s
−T
∞
2.9 Pada persamaan 2.9 :
q : laju perpindahan panas
h : koefisien perpindahan panas konveksi
A : luas permukaan yang bersentuhan dengan fluida
T
s
: temperatur permukaan
T
∞
: temperatur fluida yang mengalir dekat permukaan. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada udara atau fluida yang mengalir
zat cair dan gas. Perpindahan kalor konveksi tidak dapat berlangsung pada benda padat. Perpindahan kalor secara konveksi ada dua macam yaitu konveksi
paksa dan konveksi bebas. Berikut penjelasan dan contoh dari keduanya: a
Konveksi bebas konveksi alamiah free convection natural convection Konveksi bebas adalah konveksi yang disebabkan oleh beda suhu dan
perbedaan massa jenis dan tanpa peralatan bantu penggerak dari luar yang mendorongnya. Jadi aliran fluida atau udara pada konveksi bebas terjadi karena
adanya perbedaan kerapatan. Contoh: plat panas dibiarkan berada di udara sekitar tanpa ada sumber gerakan dari luar yang menggerakkan udara.
b Konveksi paksa forced convection
Konveksi paksa berlawanan dengan konveksi bebas. Pada konveksi paksa perpindahan panas aliran gas atau fluida disebabkan adanya tenaga atau peralatan
bantu dari luar. Contoh: plat panas diberi aliran air atau udara dengan blower.
2.1.8 Beban Pendinginan
Kategori