Suatu mesin kalor beroperasi pada temperatur 350^circ C dan 35^circ C menghasilkan daya maksimum sebesar 500 kW. Bahan bakar yang digunakan mempunyai nilai kalor pembakaran sebesar 43000kJ/kg Tentukan komsumsi bahan bakar minimum dari mesin ini Anggap mesin ini bekerja dengan siklus Carnot.

Question

Pertanyaan

Suatu mesin kalor beroperasi pada temperatur 350^circ C dan 35^circ C menghasilkan daya maksimum sebesar 500 kW. Bahan bakar yang digunakan mempunyai nilai kalor pembakaran sebesar 43000kJ/kg Tentukan komsumsi bahan bakar minimum dari mesin ini Anggap mesin ini bekerja dengan siklus Carnot.

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

Untuk menentukan konsumsi bahan bakar minimum dari mesin ini, kita perlu menghitung jumlah bahan bakar yang diperlukan untuk menghasilkan daya maksimum yang ditentukan. Berikut adalah langkah-langkah perhitungannya:

1. Konversi Suhu ke Skala Kelvin:
- Suhu panas: \( T_h = 350^{\circ}C = 350 + 273,15 = 623,15 \, K \)
- Suhu dingin: \( T_c = 35^{\circ}C = 35 + 273,15 = 308,15 \, K \)

2. Hitung Efisiensi Siklus Carnot:
Efisiensi (\( \eta \)) dari siklus Carnot diberikan oleh rumus:
\[
\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}
\]
Substitusi nilai \( T_h \) dan \( T_c \):
\[
\eta = 1 - \frac{308,15}{623,15} = 1 - 0,492 = 0,508
\]

3. Hubungan antara Daya Keluaran, Efisiensi, dan Konsumsi Bahan Bakar:
Daya keluaran (\( P_{out} \)) dari mesin adalah 500 kW. Hubungan antara daya keluaran, efisiensi, dan konsumsi bahan bakar (\( m \)) dapat ditulis sebagai:
\[
P_{out} = \eta \cdot \dot{Q}_{in}
\]
Di mana \( \dot{Q}_{in} \) adalah laju aliran panas masuk, yang juga dapat dinyatakan sebagai:
\[
\dot{Q}_{in} = m \cdot q
\]
Dengan \( q \) adalah nilai kalor pembakaran per kilogram bahan bakar (43000 kJ/kg).

4. Hitung Konsumsi Bahan Bakar Minimum:
Dari persamaan daya keluaran:
\[
P_{out} = \eta \cdot m \cdot q
\]
Substitusi nilai \( P_{out} \), \( \eta \), dan \( q \):
\[
500 \, kW = 0,508 \cdot m \cdot 43000 \, kJ/kg
\]
Hitung \( m \):
\[
m = \frac{500 \, kW}{0,508 \cdot 43000 \, kJ/kg} = \frac{500 \, kW}{21766 \, kJ/kg} \approx 0,0229 \, kg/s
\]

Jadi, konsumsi bahan bakar minimum dari mesin ini adalah sekitar \( 0,0229 \, kg/s \).

Pertanyaan

Suatu mesin kalor beroperasi pada temperatur 350^circ C dan 35^circ C menghasilkan daya maksimum sebesar 500 kW. Bahan bakar yang digunakan mempunyai nilai kalor pembakaran sebesar 43000kJ/kg Tentukan komsumsi bahan bakar minimum dari mesin ini Anggap mesin ini bekerja dengan siklus Carnot.

Jawaban

Pertanyaan Panas lebih