UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURABAYA Fakultas Teknik Prodi Teknik Mesin Mata Kuliah : Mesin Konversi Energi Jumlah SKS :2 Sks Dosen : Ponidi ,ST,MT Ref: Prinsip Prinsip Konversi Energi Ir. Darwin Sitompul, M Eng Konversi Energi Prof. Ir. Djati Nursuhut MSME UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURABAYA Fakultas Teknik Prodi Teknik Mesin

Materi Mesin Konversi Energi : 1. Dasar Dasar Konversi Energi 2 Materi Mesin Konversi Energi : 1. Dasar Dasar Konversi Energi 2. Macam macam Energi 3. Produk Energi Mekanis 3.1. Internal Combustion Engine ( ICE ) 3.1.1. Dasar Motor bakar 3.1.2. Proses Thermodinamika Motor bakar 3.1.3. Prestasi /performance mesin 3.2. External Combustion Engine ( ECE) 3.2.1. Ketel uap 3.2.2. Turbin Uap 3.3. Turbin Gas 3.4. Kompresor Udara 3.5. Pompa

DEFINISI ENERGI : Energi bersifat abstrak yang sukar dibuktikan tetapi dapat dirasakan adanya Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnakan, tetapi dapat berubah bentuk (konversi) dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain. Energi adalah suatu besaran turunan dengan satuan N.m atau Joule Hukum Kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat di musnahkan,tapi dapat dirubah kedalam bentuk yang lain.

DEFINISI MESIN KONVERSI ENERGI : Defenisi Mesin Konversi Energi : Mesin adalah suatu pesawat yang menghasilkan suatu gerak/kerja. Dari uraian diatas, dapat disimpulkan Mesin Konversi Energi adalah suatu pesawat yang mengubah suatu energi menjadi energi yang lain sehingga menghasilkan suatu kerja/usaha yang dimanfaatkan untuk kepentingan manusia.

1. Dasar-Dasar Konversi Energi Ilmu termodinamika adalah ilmu yang mempelajari hubungan panas dengan kerja. Dua besaran tersebut adalah sangat penting untuk dipahami karakeristiknya untuk pemahaman dasar keteknikan. Jadi jelas pengetahuan dasar termodinamika sangat penting, karena dipakai untuk menganalisa kondisi operasi berbagai alat atau mesin yang berhubungan dengan panas dan kerja

Untuk menganalisa mesin-mesin panas atau mesin-mesin fluida, mesin-mesin tersebut disebut dengan benda kerja. Fluida atau zat alir yang dipakai pada benda kerja disebut dengan fluida kerja. Sebagai contoh untuk pompa sebagai benda kerja, fluida kerjanya adalah zat cair (air, oli ), sedangkan kompresor fluida kerjanya adalah udara Untuk membedakan benda kerja dengan lingkungan sekitarnya, benda kerja sering disebut dengan sistem

Batas sistem adalah garis imajiner yang membatasi sistem dengan lingkungannya Sistem tertutup yaitu apabila sistem dan lingkungannya tidak terjadi pertukaran energi atau massa, dengan kata lain energi atau massa tidak melewati batas-batas sistem. Sistem terbuka yaitu apabila energi dan massa dapat melintasi atau melawati batas batas sistem. Sistem dengan lingkungannya ada interaksi

Dalam ilmu termodinamika koordinat-koordinat atau besaran fisik akan selalu melingkupi semua rumusan termodinamika adalah Voume V, Temperatur T, Tekanan p, Kerapatan ρ dan besaran-besaran lainnya. Besaran- besaran ini akan mempengaruhi berbagai keadaan sistem termodinamika Misalkan, sistem motor bakar akan berubah keadaannya apabila tekanan p kompresinya turun, yaitu tenaga yang dihasilkan berkurang. Perubahan keadaan temodinamika digambarkan pada grafik hubungan tekanan dengan volume atau dengan tekanan.

Contoh perubahan keadaan termodinamika yaitu perubahan keadaan pada temperatur tetap ( isotermis), penggambarannya pada grafik p-v dan p-t adalah sebagai berikut;

Contoh perubahan keadaan

Contoh perubahan keadaan

Dalam termodinamika, besaran sistem dibagi menjadi dua yaitu besaran extensive, dan besaran intensive. Adapaun definisi masing-masing besaran adalah sebgai beikut. [1] Besaran ekstensif, adalah besaran yang dipengarui oleh massa atau mol sisitem. Contoh volume, kapasitas panas, kerja, entropi. Dari besaran-besaran ekstensive diperoleh harga-harga jenis ( spesifik value). Harga jenis adalah ; perbandingan antara besaran ekstensif dengan massa sistem atau zat.

[2] Besaran intensif, adalah besaran yang tidak dipengarui oleh massa sistem Contoh tekanan, temperatur, dan lainnya

BENTUK-BENTUK ENERGI 1. Energi Kinetik ; energi suatu benda karena bergerak dengan kecepatan V, contoh : Mobil yang bergerak, benda jatuh dsb 2. Energi potensial adalah energi yang tersimpan pada benda karena kedudukannya. Contoh: Energi potensial air adalah energi yang dimiliki air karena ketinggiannya . Contohnya air waduk

3. Energi mekanik adalah energi total yaitu penjumlahan antara energi kinetik dengan energi potesial.

4. Energi Listrik adalah energi yang berkaitan dengan arus elektron, dinyatakan dalam watt-jam atau kilo watt-jam.

5. Energi Surya ; merupakan bentuk energi yang berkaitan dengan radiasi elektromagnetik. Energi radiasi dinyatakan dalam satuan energi yang sangat kecil, yakni elektron volt (eV) atau mega elektron volt (MeV),

6. Energi Kimia merupakan energi yang keluar sebagai hasil interaksi elektron di mana dua atau lebih atom/molekul berkombinasi sehingga menghasilkan senyawa kimia yang stabil .

7. Energi Nuklir adalah energi dalam bentuk energi tersimpan yang dapat dilepas akibat interaksi partikel dengan atau di dalam inti atom.

8. Energi Termal merupakan bentuk energi dasar di mana dalam kata lain adalah semua energi yang dapat dikonversikan secara penuh menjadi energi panas.

9. Energi Angin merupakan energi yang tidak akan habis, material utama berupa angin dengan kecepatan tertentu yang mengenai turbin angin sehingga menjadi gerak mekanik dan listrik.

Contoh Mesin Konversi Energi Contoh Mesin Konversi Energi adalah sebagai berikut : 1.Motor bakar, merupakan suatu pesawat kerja yang mengubah energi kimia dari campuran bahan bakar menjadi energi mekanik naik turunnya poros engkol.

2. Refrigator (air condition) Refrigator (air condition), mengubah energi listrik dan mekanik menjadi energi thermal.

3.MOTOR STARTER Motor starter, mengubah energi listrik menjadi energi gerak putar roda gigi pinion untuk penggerak awal engine.

4.Pompa Pompa, mengubah energi gerak menjadi energi fluida