10

Click here to load reader

Kondensasi

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kon

Citation preview

KondensasiPada pembahasan sebelumnya sudah dibuktikan bahwa uap saturasi yang mengalami pendinginan akan mengalami proses kondensasi dan berubah fasanya menjadi liquid. Ini dapat terjadi karena uap tidak dapat mempertahankan fasa vapornya pada suhu di bawah suhu saturasi. Bila uap tersebut didinginkan, molekul uap tidak dapat mempertahankan energi dan kecepatannya untuk mengatasi gaya tarik antar molekul sebagai molekul uap, dan berubah menjadi molekul liquid. Bila kondensasi berlangsung, dan volume tetap, maka tekanan dan berat jenis uap turun, sehingga suhu saturasinay juga turun.3.15 Proses Transfer PanasDilihat dari prosesnya maka tata udara merupakan proses tranferpanas. Proses transfer panas ini berlangsung melalui suatu mediumyaitu udara. Misalnya untuk menurunkan suhu udara suatu ruangmaka udara yang bersuhu lebih dingin disalurkan ke dalam ruangtersebut. Udara dingin diperoleh dengan menyalurkan udara yangbersuhu lebih panas melaui koil pendingin.Dalam hal ini energi panas yang ada di udara yang bersuhu lebihtinggi tersebut dipindahkan ke fluida pendingin melalui kontaklangsung dengan permukaan koil pendingin yang dingin. Akibatnyaudara yang telah melewati coil pendingin menjadi dingin, sebaliknyafluida yang ada di dalam coil pendingin menjadi lebih hangat.Karena proses tata udara berkaitan erat dengan proses pemindahanpanas, maka marilah kita ulangi lagi fenomena-fenomena fisik danthermis berikut ini :(a) Panas adalah suatu bentuk energi yang aktif, seperti energilistrik.(b) Panas dapat dipindahkan melalui 3 cara, yaitu : Konduksi,konveksi dan radiasi.(c) Konduksi adalah pemindahan panas melalui benda padat, dimana enegi panasnya dipindahkan dari satu molukul ke77molukul lain dari benda tersebut. Contoh, pemindahan panasmelalui sepotong besi.(d) Konveksi adalah pemindahan panas melalui benda cair dangas. Di mana molukul-molukul benda membawa energi panasdari satu titik ke titik lainnya. Contoh, pemindahan panas didalam air.(e) Radiasi adalah pemindahan panas melalui gerakan gelombangcahaya dan gelombang elektromagnetik melalui mediumtransparan tanpa berpengaruh terhadap pemanasanmediumnya. Contoh Sinar matahari.(f) Panas Sensibel, adalah jumlah energi panas (dalam satuanBTU) yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan suhubenda. Jadi untuk menaikkan atau menurunkan suhu suatubenda dibutuhkan sejumlah energi panas.(g) Panas Spesifik, yaitu energi panas yang diperlukan untukmenaikkan suhu benda sebesar satu derajad fahrenheit untuksetiap pound berat benda. Tabel 3.4 memperlihatkan tabelpanas spesifik beberapa benda berikut panas latennya.(h) Panas laten, yaitu jumlah energi panas yang dapatmenyebabkan terjadinya perubahan wujud benda. Misalnya,bila air diubah wujudnya menjadi gas atau uap, makadiperlukan sejumlah panas yang disebut sebagai panas laten.Dalam hal ini dibedakan panas laten penguapan dan panaslaten pengembunan. Selama proses perubahan wujudtersebut maka suhu benda tidak berubah.Untuk lebih mendalami permasalahan tersebut, kembali kita bahaskurva T-H

PENJELASAN :Garis A-B memperlihatkan proses pemanasan es hinggamencapai titik cair es pada tekanan atmosfir. Dalam proses inipanas yang diambil hanya untuk merubah suhu sehingga disebut :panas sensibel. (A-B)Garis B-C memperlihatkan proses pencairan es untukmerubah wujud es menjadi air. Oleh karena itu energi panas yangdiambil disebut : panas laten. (BC). Selama proses perubahanwujud energi panas yang diserap semata-mata hanya untukperubahan wujud, sehingga suhu air tidak berubah. Pada titik Cdisebut liquid saturasi.Garis C-D memperlihatkan proses pemanasan air, untukmenaikkan suhu air hingga mencapai suhu titik didih 100oC. Energipanas yang hanya digunakan untuk merubah suhu air. Energi panasyang diserap merupakan panas sensibel.Garis D-E memperlihatkan proses penguapan air untukmerubah wujud air menjadi uap. Oleh karena itu energi panas yang79diambil disebut : panas laten. Selama proses perubahan wujudenergi panas yang diserap semata-mata hanya untuk perubahanwujud, sehingga suhu air tidak berubah. Pada titik E ini disebut uapsaturasi.Garis E-F memperlihatkan proses pemanasan uap lanjut,untuk menaikkan suhu uap hingga mencapai suhu di atas suhusaturasi. Energi panas yang hanya digunakan untuk merubah suhuuap. Energi panas yang diserap merupakan panas sensibel.(i) Superheat, adalah istilah yang lazim digunakan padapengaturan katub ekspansi thermostatik. Secara fisiksuperheat adalah panas sensibel yang diserap oleh liquidrefrigeran untuk menaikkan suhunya tanpa perubahantekanan yang berarti pada saat ia berubah wujud menjadigas. Bila suhu evaporasi sebesar 10 derajad dibawah nol dansuhu gas refrigeraran hasil evaporasi sebesar 2 derajad diatas nol berarti refrigerannya mempunyai superheat sebesar12 derajad.ke Kompresor2oC-10OC Evaporator

(j) Hubungan Tekanan dan Suhu Gas, merupakan fenomenayang sangat menarik seperti yang dinyatakan dalam HukumCharles. Bahwa Tekanan dan suhu gas mempunyai hubunganpositip artinya bila suhu gas naik maka tekanannya juga naikdemikian pula sebaliknya.Tetapi pada suhu 455 derajad fahrenheit di bawah nol,hubungan itu tidak berlaku lagi. Oleh karena itu suhu sebesar-455oF, disebut sebagai titik nol absolut untuk skalaFahrenheit. Hal ini dilakukan agar tidak bertentangan denganhukum konservasi energi yang menyatakan bahwa suatumateri tidak dapat dibuat atau dilenyapkan. Bila ditransfer keskala Celcius maka titik nol absolut menjadi PENTINGEfek refrigerasi dan kerja kompresor sangat dipengaruhi oleh jenis refrigeran yang digunakan, hal ini disebabkan oleh karena sifat termofisik yang dimiliki oleh refrigeran (media pendingin) itu sendiri.Coefisien Of Performance merupakan salah satu indikator pada suatu sistem refrigerasi yang sangat menentukan kerja dari sistem itu sendiri. Dengan melihat nilai dari COP pada satu sistem refrigerasi kita dapat mengetahui kerja dari sistem tersebut, apakah sistem bekerja sebagaimana mestinya atau tidak. Karena kerja kompresor dalam sistem refrigerasi sangat tergantung dari nilai COP tersebut, sedang kompresor dalam sistem refrigerasi merupakan jantung dari sistem tersebut, jika nilai COP dari suatu sistem refrigerasi sangat tinggi maka sistem tersebut tidak bekerja dengan baik atau tidak sesuai dengan kerja ideal, namun apa bila nilai COP yang kecil berarti kompresor bekerja pada kondisi yang ideal.Ada beberapa faktor yang mempengaruhi sehingga kerja kompresor tidak dapat bekerja pada kondisi ideal yaitu antara lain :1. Umur kompresor yang sudah lama.2. Minyak pelumas sudah tidak mampu melumasi kompresor.3. Adanya tekanan pada sisi suction dan discharge yang tidak seimbang.

4. Ada kandungan udara yang bercampur dengan refrigeran dalam sistem.5. Kemungkinan jumlah refrigeran yang kurang, dll.1) Semakin lama suatu sistem refrigerasi bekerja maka temperatur hasil pendinginan semakin turun. Hal ini disebabkan cyclus refrigeran yang terus mengalir melalui pipa-pipa dalam sistem mengalami perubahan temperatur akibat perputaran udara dalam ruangan.Selain itu, katup ekspansi juga sebagai alat kontrol refrigerasi yang berfungsi :1. Mengatur jumlah refrigeran yang mengalir dari pipa cair menuju evaporator sesuai dengan laju penguapan pada evaporator.2. Mempertahankan perbedaan tekanan antara kondensor dan evaporator agar penguapan pada evaporator berlangsung pada tekanan kerjanya.Pipa kapiler adalah salah satu alat ekspansi. Alat ekspansi ini mempunyai dua kegunaan yaitu untuk menurunkan tekanan refrigeran cair dan untuk mengatur aliran refrigeran ke evaporator.

Jadi semakin tinggi suhu kondensasi semakin kecil efek refrijerasinya.

Sudah dapat dipastikan, bahwa COP dan juga efisiensi siklus akan ikutnaik bila suhu evaporasinya juga naik. Disini, kenaikan suhu evaporasidari -10oC ke 5oC, menyebabkan kenaikan efisiensi sebesar: