Perbedaan antara siklus Carnot dan Rankine

Siklus Carnot vs Rankine
 

Siklus Carnot dan Siklus Rankine adalah dua siklus yang dibahas dalam termodinamika. Ini dibahas di bawah mesin panas. Mesin panas adalah perangkat atau mekanisme yang digunakan untuk mengubah panas menjadi pekerjaan. Siklus Carnot adalah siklus teoretis, yang memberikan efisiensi maksimum yang dapat diperoleh dengan mesin. Siklus Rankine adalah siklus praktis, yang dapat digunakan untuk menghitung mesin kehidupan nyata. Sangat penting untuk memiliki pemahaman yang tepat dalam dua siklus ini untuk unggul dalam termodinamika dan bidang apa pun yang berkaitan dengannya. Dalam artikel ini, kita akan membahas apa siklus Carnot dan Siklus Rankine, definisi mereka, aplikasi mereka, kesamaan antara siklus Carnot dan Siklus Rankine, dan akhirnya perbedaan antara siklus Carnot dan Siklus Rankine.

Apa itu siklus Carnot?

Siklus Carnot adalah siklus teoretis, yang menggambarkan mesin panas. Sebelum menjelaskan siklus Carnot, beberapa istilah harus ditentukan. Sumber panas didefinisikan sebagai perangkat suhu konstan, yang akan memberikan panas yang tak terbatas. Heat sink adalah perangkat suhu konstan, yang akan menyerap panas jumlah tak terbatas tanpa mengubah suhu. Mesinnya adalah perangkat atau prosesnya, yang mengubah panas dari sumber panas menjadi bekerja. Siklus Carnot terdiri dari empat langkah.

1. Ekspansi isotermal gas yang dapat dibalik - mesin dihubungkan secara termal dengan sumbernya. Pada langkah ini, gas yang meluas menyerap panas dari sumber dan bekerja di sekitarnya. Suhu gas tetap konstan.

2. Ekspansi adiabatik yang dapat dibalik dari gas - Sistem ini adalah adiabatik yang berarti tidak ada perpindahan panas yang mungkin terjadi. Mesin dikeluarkan dari sumber dan terisolasi. Pada langkah ini, gas tidak menyerap panas apa pun dari sumbernya. Piston terus melakukan pekerjaan di sekitarnya.

3. Kompresi isotermal reversibel - mesin ditempatkan di wastafel dan dihubungi secara termal. Gas dikompresi sehingga sekitarnya melakukan pekerjaan pada sistem.

4. Kompresi adiabatik reversibel - mesin dikeluarkan dari wastafel dan terisolasi. Sekitarnya terus melakukan pekerjaan pada sistem.

Dalam siklus Carnot, total pekerjaan yang dilakukan diberikan oleh perbedaan antara pekerjaan yang dilakukan pada lingkungan (Langkah 1 dan 2) dan pekerjaan yang dilakukan oleh lingkungan (Langkah 3 dan 4). Siklus Carnot adalah mesin panas yang paling efisien secara teori. Efisiensi siklus Carnot hanya tergantung pada suhu sumber dan tenggelam.

Apa itu Rankine Cycle?

Siklus Rankine juga merupakan siklus, yang mengubah panas menjadi pekerjaan. Siklus Rankine adalah siklus yang digunakan secara praktis untuk sistem yang terdiri dari turbin uap. Ada empat proses utama dalam siklus Rankine

1. Kerja cairan menjadi tekanan tinggi dari tekanan rendah

2. Pemanasan cairan tekanan tinggi menjadi uap

3. Uap mengembang melalui turbin yang memutar turbin, sehingga menghasilkan daya

4. Uap didinginkan kembali di dalam kondensor.