PESAWAT PANAS
Pesawat panas
• Mengubah energi yang ada dalam bahan bakar ke dalam tenaga mekanis. • Energi keluar waktu pembakaran.
Bayaknya panas • Banyaknya panas (energi) diukur dengan kilo-kalori. 1 kilo-kalori = banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu dari 1 kg air setinggi 1 oC. • Kenaikan suhu diukur dengan derajad (Celsius).
Bahan bakar dan harga kalori • dalam pesawat panas pembakaran bahan bakar merupakan suatu proses kimia, dimana C dan H bersatu dengan O2 dan melepaskan panas (kalori). • banyaknya panas yang keluar tergantung pada bahan bakar. Contoh:- anthraciet - kayu - bensin
: 9.000 kilo kal/kg bahan bakar : 3.600 kilo kal/kg bahan bakar : 11.000 kilo kal/kg bahan bakar
• untuk bahan bakar gas ukurannya m 3.
Harga tenaga dan panas •
•
Panas adalah bentuk energi yang khusus, seperti halnya dengan energi mekanis, 1 kilo-kalori sama dengan 426 kg.m, karena itu disebut: equivalent panas mekanis. • Contoh: panas sebanyak 400 Kilo-kalori dapat memanaskan air sebanyak 5 kg dari suhu 20 oC sampai 100 oC. Panas ini dapat pula untuk menjalankan suatu pekerjaan mekanis dari 400 x 426 kg.m = 170.400 kg.m. Bila 1 D.K./jam = 270.000 kg.m/dt, maka kalori tersebut di atas sama dengan daya kuda sebanyak = 170.400/270.000 x 1 D.K. = 0,63 D.K.
•
Panas itu dipergunakan untuk mengadakan tekanan pada gas, dan gas ini seterusnya menjalankan suatu tenaga mekanis.
GAS-GAS Tekanan gas •
•
Gas mempunyai sifat selalu berusaha menempati suatu ruang sebesar-besarnya, Gas selalu mengadakan tekanan terhadap dinding tempat gas itu berada, yang disebut “tekanan (P)”, dinyatakan dalam kg/cm2 dari luas dinding. Tekanan ini dalam teknik motor dinyatakan dalam atmosfir (1 atm = 1.033 kg/cm3).
Hukum Mariotte • •
•
Antara tekanan (P), isi (V) dan derajad panas (temperatur) atau suhu (T) dari gas ada hubungan tertentu. Hukum Boyle: “Volume gas (V) pada suhu (T) yang tetap akan berbanding terbalik dengan tekanan (P) atau: P : P1 = V1 : V pada T konstan PV = P1V1 Hukum Gay-Lussac: “Bila tekanan (P) tetap dan suhu (T) dinaikkan dari T ke T1, maka volume gas akan bertambah sesuai dengan penambahan suhu yang absolut” atau: V : V1 = T : T1 pada P konstan, T = suhu absolut dihitung dari -273 “Bila isi (V) tetap artinya gas tidak dapat berkembang, maka tekanan (P) akan bertambah sesuai dengan naikknya suhu (T) absolut”, atau; P : P1 = T : T1 pada V konstan
Hukum Boyle-Gay Lussac •
Hukum yang menentukan P, V, dan T bagi setiap keadaan dari gas; PV = RT (R = konstante gas) • Untuk 2 keadaan sejumlah gas yang berbeda: PV = RT dan P1V1 = RT1, Sehingga: PV/P1V1 = T/T1 Maka bila: T = T1 PV/P1V1 =1 P = P1 V/V1 = T/T1 V = V1 P/P1 = T/T1
Pesawat panas ada dua macam 1. Pesawat panas dengan pembakaran di luar, 2. Pesawat panas dengan pembakaran di dalam.
Pesawat panas dengan pembakaran di luar Biasa dipakai pada pesawat uap (motor ketel) . Energi panas yang terdapat di dalam batu bara diubah menjadi tenaga mekanis; mesin uap juga motor panas. Perubahan energi berjalan dalam 2 fase: 1. Di ketel: batu bara karena dibakar menjadi panas yang selanjutnya untuk memberi tekanan pada uap, sehingga uap mempunyai energi potensial, 2. Fase ke 2: energi uap dirombak menjadi tenaga mekanis dengan mengalirkan uap pada torak di dalam silinder.
Mesin uap hanya dipakai di perusahaan besar karena: 1. Memerlukan ketel yang mahal dan mengambil banyak tempat, 2. Digunakan sebagai motor stasioner.
Pesawat panas dengan pembakaran di dalam Pesawat letus termasuk pesawat panas yang pembakaran bahan bakarnya terjadi di dalam silinder. Pembakaran tenaga ini secara singkat dapat diterangkan sbb; Bila dalam silinder terjadi suatu letusan, karena pembakaran bahan bakar, terjadilah tekanan (P) yang tinggi. Tekanan ini dipergunakan untuk mengadakan tenaga mekanis dengan menggerakkan tenaga tersebut ke torak yang lalu bergeser pada silinder. Dengan perantaraan setang penggerak, maka gerakan yang linier menjadi gerakan berputar (circuler).
Terjadinya tekanan Karena adanya persenyawaan yang mengikuti pembakaran bahan bakar di silinder, timbullah panas. Ini mempertinggi suhu dari gas bakar menjadi ± 1.600 oC. Pembakaran ini begitu cepat terjadinya hingga seakan-akan volume V tetap. Tekanan naik sebanding dengan suhu absolut (Hk. Gay Lussac). Ini berarti bila sebelum terjadi pembakaran (letusan) suhu dari gas campuran bahan bakar 15 oC, maka karena letusan suhu naik menjadi 1.200 oC, maka suhu absolut naik menjadi: (273 + 1.200)/(273+15) = 1473/288 = 5 kali lebih besar, berarti tekanan P menjadi 5 kali lipat besarnya.
Bila tekanan P semula 1 atmosfir, maka sesudah letusan menjadi 5 atm. Tekanan yang naik ini dapat mendesak torak dalam silinder.
Pemadatan udara (comprimir) Semakin kuat campuran gas itu dikomprimir sebelum letusan terjadi, makin tinggi rendemen dari motor itu. Contoh: bila gas campuran itu dikomprimir menjadi 5 atm dan kemudian dinyalakan, maka tekanan P akan menjadi 5 x 5 atm = 25 atm .
