1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

Udara masuk kompresor sebuah siklus Brayton udara-standard pada 100 kPa,

Berikut ini adalah pertanyaan dari festriwatilaia pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Udara masuk kompresor sebuah siklus Brayton udara-standard pada 100 kPa, 25 °C,dengan laju aliran volumetrik 8 m3/s. Kompresor mempunyai rasio kompresi 12.

Temperatur masuk turbin adalah 1100 °C. Tentukan dengan asumsi panas jenis

konstan : (a) efisisiensi termal, (b) net power output, dan (c) back work ratio. (d)

Ulangi perhitungan (a), (b), dan (c) dengan asumsi panas jenis bervariasi terhadap

temperatur. Diketahui k udara = 1,4, panas jenis udara pada 25 C = 1,007 kJ/kg, dan

volume pesifik udara = 1,1707 kg/m3. ​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

(a) Efisiensi termal (ηth) dapat ditemukan dengan rumus:

ηth = (h3 - h2) / (h3 - h1)

Dengan asumsi panas jenis konstan:

h1 = h2 = 100 kPa * v1 = 100 kPa * (1.007 kJ/kg.K) * (25 + 273.15) K = 30082.5 kJ/kg

h3 = h2 + (h2 - h1) / r

v1 adalah volume spesifik udara pada 25°C dan 1 atm, dan r adalah rasio kompresi.

ηth = (h3 - h2) / (h3 - h1) = (h3 - h2) / (h2 - h1) = (h3 - h2) / h2 = ((h2 + (h2 - h1) / r) - h2) / h2 = (h2 - h1) / (r * h2)

= (h2 - h1) / (12 * h2) = (30082.5 kJ/kg - 30082.5 kJ/kg) / (12 * 30082.5 kJ/kg) = 0

(b) Net power output (Wnet) dapat ditemukan dengan rumus:

Wnet = m_dot * (h3 - h2)

Dengan asumsi panas jenis konstan:

Wnet = m_dot * (h3 - h2) = 8 m^3/s * (1.1707 kg/m^3) * (h3 - h2) = 94.456 kg/s * (h3 - h2) = 0 J/s = 0 W

(c) Back work ratio (BWR) dapat ditemukan dengan rumus:

BWR = (h2 - h1) / (h3 - h2)

Dengan asumsi panas jenis konstan:

BWR = (h2 - h1) / (h3 - h2) = (h2 - h1) / (h3 - h2) = (30082.5 kJ/kg - 30082.5 kJ/kg) / (h3 - h2) = 0

(d) Jika panas jenis bervariasi terhadap temperatur:

h1 = 100 kPa * v1 = 100 kPa * (1.007 kJ/kg.K) * (25 + 273.15) K = 30082.5 kJ/kg

h2 = h1 * (r^((k-1)/k)) = h1 * (12^((1.4-1)/1.4)) = h1 * (12^(0.143)) = 30082.5 kJ/kg * 1.0384 = 31012.1 kJ/kg

h3 = h1 + (h2 - h1) * r = 30082.5 kJ/kg + (31012.1 kJ/kg - 30082.5 kJ/kg) * 12 = 72101.1 kJ/kg

ηth = (h3 - h2) / (h3 - h1) = 72101.1 kJ

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh chaeunwoo69 dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Sun, 30 Apr 23
<< Previous Post
Next Post >>