Turbin dan Kompresor Isentropik

Tri Ayodha Ajiwiguna

Untuk menyederhanakan proses pada turbin, pompa dan kompresor, proses isentropik sering kali diterapkan. Proses ini mengasumsikan bahwa proses berlangsung secara adiabatik dan reversible.

 

Gambar 1. Skema proses turbin, pompa, dan kompresor

Proses pada turbin dan komporesor yang berlangsung secara isentropik nilai sifat zatnya mudah didapatkan dengan menggunakan tabel sifat zat. Dalam tabel ada satu sifat zat yaitu entropi spesifik yang disimbolkan dengan s dalam satuan kJ/(kg.K). Sama halnya dengan entalpi dan energi dalam, entropi spesifik ini merupakan nilai relatif dengan referensi tertentu. Bisa jadi dengan menggunakan tabel yang diterbitkan oleh institusi lain akan menunjukkan nilai yang berbeda. Namun, jika melihat selisih nilai dari dua keadaan yang berbeda maka hasilnya akan sama. Proses isentropik berarti tidak ada perubahan entropi dalam prosesnya. Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh berikut:

Contoh turbin:

Uap masuk ke dalam turbin dalam keadaan 5 MPa dan 600 ^oC. Saat keluar dari turbin menjadi 200 kPa. Jika laju aliran massa uap adalah 5.2 kg/s, tentukan berapakah kerja yang dihasilkan oleh turbin ini!

Contoh Kompresor R134a:

Refrigeran R134a dinaikkan tekanannya dengan menggunakan kompresor dari tekanaan 60 kPa dan temperatur 0 ^oC menjadi tekanan 1 MPa. Jika proses terjadi secara isentropik, berapakah temperatur pada saat keluar dari kompresor dan kerja yang dibutuhkan setiap 1 kg massa refrigeran!

Sehingga didapatkan bahwa temperatur R134a saat keluar kompresor adalah 101.26 ^oC dan kerja yang dibutuhkan adalah 79.84 kJ untuk setiap kg massa.