Soal Refrigerasi

1. Sebuah sistem refrigerasi menggunakan sebuah kompresor dengan daya 2 kW untuk mengkompresi 72 kg/jam karbon dioksida dari 1 MPa, -20 °C menjadi 6 MPa. Estimasikan temperatur keluaran kompresor (Gunakan tabel B.3.2 yang terdapat di bagian belakang soal).

Diketahui: Kompresor karbon dioksida P1 = 1 MPa T1 = -20 °C P2 = 6 MPa W = 2 kW m = 72 kg/jam = 0.02 kg/s

Ditanyakan: T2 = ?

Asumsi: - Kompresor bekerja secara steady state (dE/dt = 0) - Kehilangan panas dari Kompresor ke lingkungan sangat kecil dan bisa diabaikan (Q = 0) - Pada umumnya perbedaan elevasi inlet dan outlet Kompresor tidak signifikan (Δz = 0) - Perubahan energi kinetik dianggap tidak signifikan (ΔV2/2 = 0) Jawab: de

   v 2  v 22     g z1  z 2  W  Q  M h1 h2   1  dt       2  

0 = W + 0 + m [(h1-h2) + 0 + 0] W = m (h2-h1) (h2-h1) = W/m h2 = W/m + h1  Nilai h1 didapat dari tabel B.3.2 pada 1 MPa, -20 °C = 342 kJ/kg h2 = (2 kJ/s)/ (0.02 kg/s) + 342 kJ/kg h2 = 442 kJ/kg

kemudian T2 didapat dari tabel B.3.2 pada P = 6 MPa dan h = 442 kJ/kg, diperoleh T2 = 117.7 °C Jadi temperatur keluar dari kompresor adalah 117.7 °C

2. Suatu daur refrigerasi kompresi uap standar menghasilkan 30 kWatt refrigerasi dengan menggunakan refrigeran R22, bekerja dengan suhu pengembunan 35 dan suhu  penguapan -10. Hitunglah efek pendinginan ,laju massa aliran refrigeran, daya yang dibutuhkan kompresor,COP, dan daya refrigerasi

Jawab : Dari properti Refrigeran R22 pada suhu -10 enthalpi h1= 401,6 kJ/Kg (uap jenuh R22), pada suhu pengembunan enthalpi h2 = 435,2 kJ, besar h3 dan h4 adalah identik dan sama dengan enthalpi cairan R22 h3 = 243,1 kJ/Kg.

Data : h1 = 401,6 KJ/Kg h2 = 435 KJ/Kg h3 = h4 = 243,1 KJ/Kg