Mesin-mesin Konversi Energi

Mesin-mesin Konversi Energi

Oleh : Ir. Najamudin, MT

Dosen Universitas Bandar Lampung

1.    Pengertian Mesin-mesin Konversi Energi

Mesin-mesin pada umumnya dibagi atas 2 golongan yaitu Mesin Tenaga dan Mesin Kerja.

Ø Mesin Tenaga : adalah mesin yang menghasilkan tenaga / energi (Penggerak Mula), untuk menggerakkan Mesin-mesin Kerja. Contohnya adalah : Turbin Uap, Turbin Air, Turbin Gas, Mesin Uap, Motor Bakar Bensin, Motor Bakar Diesel dan lain-lain.

Ø Mesin Kerja : adalah mesin yang menghasilkan kerja tetapi memerlukan tenaga atau energi mekanis dari mesin lain untuk memutar porosnya. Contohnya adalah : Pompa, Kompresor, Blower, dan lain-lain.

Ø Dari mesin-mesin diatas baik yang menghasilkan energi maupun yang memerlukan energi atau yang berhubungan dengan energi maka disebut Mesin-mesin Konversi Energi. Adapun  yang  termasuk  mesin-mesin konversi energi adalah :

v Tubin Uap, Turbin Air dan Turbin Gas.

v Motor Bakar Bensin dan Motor Bakar Diesel.

v Pompa, Kompresor.

v Mesin Pendingin (Refrigerator)

v Ketel Uap.

v Mesin Uap dan lain-lain.

2.    Definisi Energi.

Energi adalah sesuatu yang dalam sistem tertentu dapat diubah menjadi “Usaha”. Artinya jika energi itu masuk kedalam suatu sistem, misalnya suatu gas, gas tersebut dapat mengembang sehingga membuat usaha mekanis berupa desakan. Usaha mekanis ialah berpindahnya suatu gaya searah dengan jalan perpindahannya.

Gambar 1. Usaha Mekanis

Pada gambar diatas yaitu sebuah benda mempunyai massa (m), berpindah sejauh jarak (S) searah dengan arah gaya F.

Maka :

Usaha  = Gaya x Jarak

            = F x S (Kg.m)

Dimana :

            F = Gaya (kg gaya)

            S = Jarak (Meter)

3.    Satuan Gaya.

Dalam satuan Internasional untuk gaya tidak dipergunakan lagi satuan kg, karena satuan kg sering dihubungkan dengan Gaya Berat, atau bobot sebuah benda.

Satuan gaya yang digunakan adalah newton.

Gaya (F) = m x a

            Dimana :

            m = massa (kg)

            a = percepatan (m/det²)

1 Newton = 1 kg (massa) x 1 m/det²

1 Newton = 1 kg. m/det²

Karena dipengaruhi percepatan gravitasi maka 1 kg(massa) adalah :

1 kg (massa) = m x g

            Dimana :

            g = percepatan Gravitasi

               = 9,78 – 9,83 m/det²

               = 9,81 m/det²  (Diasumsi)

Maka :

1 kg (massa) = 1 kg (massa) x 9,81  M/det²

1 kg (massa) = 9,81 kg. m/det²

1 kg = 9,81 Newton

4.    Pengertian Usaha dan Daya

Ø  Usaha  = gaya x Jarak

                        = F x S (N.m)

Ø  Daya    = Satuan Usaha persatuan Waktu

Misal :

Daya = 1 N.m/det = 1 Watt

1 PK = 1 PS = 75 kg.m/det (kg adalah satuan massa maka untuk dijadikan Newton

         harus dikalikan dengan percepatan gravitasi).

Maka :

1 PK = 1 PS    = 75 kg.m/det x 9,81 m/det²

                         = 736 kg.m/det² . m/det

                        = 736 N.m/det

                        = 736 Watt

                        = 0.736 Kw.

5.    Konversi Energi

Energi dapat diubah atau dikonversi menjadi usaha oleh suatu sistem. Sistem ini disebut “Sistem konversi energi”.

Hukum yang terkenal dan sangat mendasar adalah hukum kekekalan energi, hukum ini menyatakan bahwa energi itu dapat diubah bentuknya tetapi jumlahnya pada setiap saat dalam proses perubahan adalah tetap. Kalau ada sejumlah energi tertentu yang dimasukkan kedalam sebuah sistem konversi energi (misalnya motor bakar), berupa energi panas dan motor itu mengubahnya menjadi energi gerak dalam poros maka akan terlihat bahwa jika diukur, jumlah energi mekanisnya akan berkurang dari pada jumlah energi yang dimasukkan, besarnya selisih itu adalah akibatnya panasnya mesin yang harus didinginkan, gesekan-gesekan bagian yang bergerak, hilangnya bahan bakar yang tidak terbakar dengan sempurna dan sebagainya. Tetapi jumlah totalnya menurut hukum kekekalan energi adalah tetap.

6.    Efisiensi.

Selisih antara energi yang masuk dan energi yang keluar adalah kerugian, atau Energi tak berguna (losses). Energi yang keluar dari poros adalah energi yang berguna dalam Sistem Konversi Energi.

Istilah-istilah lain ialah Energi Epektif, atau output. Dalam hubungan ini maka energi yang masuk kedalam Sistem Konversi Energi dinamakan Input.

Perbandingan : Output/Input  dinamakan Efisiensi.

Semoga tulisan ini dapat bermanfaat untuk kita semua dan dapat menambah wawasan di bidang Mechanical Engineering

Thanks

Ir. Najamudin, MT