Pengaplikasian Siklus Carnot

Termodinamika terdiri dari banyak proses, dimana proses tersebut dapat kita terapkan dalam berbagai peralatan. Proses adiabatik merupakan proses yang ditetapkan dalam ekspansi gas pada mesin uap, ekspansi gas panas di dalam motor bakar, dan kompresi udara di dalam mesin diesel atau di dalam kompresor. Sebuah mesin yang system kerjanya menerapkan konsep-konsep dari termodinamika bekerja dalam sebuah siklus termodinamika.

Siklus adalah serangkaian proses yang dimulai pada keadaan awal dan berakhir pada keadaan yang sama dengan keadaan awal. Sistem harus beroperasi dalam siklus untuk kerja terus menerus. Ada dua jenis siklus: siklus reversibel dan siklus ireversibel.

Pada siklus carnot terdapat empat proses siklus yang terjadi :

1) Pemuaian secara isotermik (a-b)

2) Pemuaian secara adiabatic (b-c)

3) Pemampatan secara isotermik (c-d)

4) Pemampatan secara adiabatic (d-a)

Siklus carnot merupakan siklus reversible, pertama kali dikemukakan oleh Sadi Carnot pada tahun 1824, beliau merupakan seorang insinyur yang berasal dari Perancis. Siklus Carnot yang dibalik dinamakan dengan siklus Carnot terbalik dan mesin yang menggunakan siklus carnot terbalik disebut dengan Mesin refrigerasi Carnot.

Mesin pendingin dan pompa kalor yang beroperasi menggunakan siklus terbalik dinamakan mesin pendingin Carnot. Coeffcient of perfomance mesin pendingin atau pompa kalor reversibel atau irreversibel adalah:

Dokpri

Jika mesinnya adalah mesin reversibel maka :

Dokpri

dan 

Dokpri

perbandingan COP mesin pendingin reversibel dan irreversibel adalah sebagai berikut :

Dokpri

Dokpri

COP mesin pendingin dan pompa kalor menurun ketika TL menurun. Berarti hal ini memerlukan kerja untuk menyerap padan dari media bertemperatur rendah. Ketika temperatur ruang refrigerasi mendekati nol, jumlah kerja yang diperlukan untuk memproduksi jumlah pendinginan tertentu akan mendekati tak terbatas dan COP-nya akan mendekati nol.