Termodinamika Sistem Kerja

Prinsip-prinsip Termodinamika dapat dirangkum dalam 3 Hukum yaitu :
> Hukum Termodinamika ke 0 (Nol)  :   berkenaan dengan kesetimbangan termal atau Konsep Temperatur.
> Hukum Termodinamika I (Satu) 1 :  -  konsep  energi  dalam  dan  menghasilkan
          prinsip kekekalan energi.
       -  menegaskan  ke ekivalenan  perpindahan  kalor dan perpindahan kerja.
> Hukum Termodinamika II (Dua) 2 :  memperlihatkan  arah  perubahan  alami 
                                   distribusi  energi  dan  memperkenalkan prinsip peningkatan entropi. 

SISTEM TENAGA UAP
Skema sederhana sistem daya uap sederhana ditunjukkan oleh gambar 1 berikut ini.

A. Sistem turbin uap
B. Suplai energi
C. Sirkuit pendinginan air
D. Generator listrik

SIKLUS RANKINE
Prinsip Kerja dan Perpindahan Kalor :
-Gambar 2 memperlihatkan prinsip kerja dan perpindahan kalor sub-sistem A.
Dalam hal ini berlaku :
- Perpindahan energi sesuai arah panah dan dianggap positif.
- Perpindahan kalor yang tidak dikehendaki ke lingkungan diabaikan.
- Perubahan energi potensial dan kinetik diabaikan.
- Setiap komponen beroperasi pada kondisi steady state.


Pada turbin :
Uap  dari  boiler  pada  kondisi  1  yang  mempunyai  temperatur  dan  tekanan  tinggi  mengalami  ekspansi  didalam  turbin  sehingga menghasilkan kerja dan kemudian uap keluar dari turbin pada kondisi 2 dengan tekanan yang lebih rendah.
        Keseimbangan energi :



Pada Kondensor :
Terjadi perpindahan kalor dari uap ke aliran air pendingin pada aliran yang  terpisah.  Sehingga  uap mengkondensasi  dan  air  mengalami kenaikan suhu.  Cairan yang terkondensasi  meninggalkan kondenser
pada keadaan 3. Pada kondisi  steady state keseimbangan laju energi dan massa pada bagian kondensasi :

Pada Pompa :
Cairan pada titik 3 dipompa ke boiler melalui pompa antara titik 3 dan 4. Keseimbangan massa dan energi :

Pada Boiler :
Fluida  kerja  melengkapi  siklus  ketika  fluida  memasuki  boiler  pada keadaan 4 dan keluar  pada keadaan 1.  Keseimbangan massa dan energi :

kerja persatuan massa yang masuk ke boiler.

EFISIENSI TERMAL
adalah jumlah energi  yang diberikan ke fluida kerja pada boiler yang
dirubah ke kerja output.

Cara lain untuk menerangkan unjuk kerja pembangkit adalah dengan parameter  back work ratio,  bwr  (rasio kerja balik) yang didefinisikan sebagai  rasio input  kerja pompa terhadap kerja yang dihasilkan oleh
turbin.