Empat tahapan pada mesin Carnot :1. Sebuah sistem pada awalnya berada pada kesetimbangan thermal dengan reservoar dinginpada suhu TC. Sistem ini kemudian mengalami proses adiabatik reversibel yangmenyebabkan suhunya meningkat menjadi suhu di reservoar panas pada suhu TH.

2. Sistem mempertahankan kontak dengan reservoar panas pada TH dan mengalami prosesisothermal reversibel. Selama panas (QH) di ambil dari reservoar panas.3. Sistem mengalami proses adiabatik reversibel pada arah berlawanan dari tahap 1 yangmembawa temperaturnya kembali pada reservoar dingin (TC).4. Sistem mempertahankan kontak dengan reservoar pada TC dan mengalami prosesisothermal reversibel pada arah yang berlawanan dengan tahap 2 dan kembali padakeadaan awalnya melalui proses pelepasan kalor (QC) ke reservoar dingin.

Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya, siklus Carnot adalah siklus yang palingefisien dari operasi diantara dua tingkat temperatur yang spesifik. Dengan demikian siklus inisangatlah cocok untuk digunakan sebagai model prospektif siklus ideal untuk pembangkit tenagauap (vapour power plant). Seandainya bisa, tentu saja siklus ini yang akan digunakan untuksiklus pada praktek dilapangan. Namun, ada banyak kesulitan yang menyebabkan siklus ini tidakbisa diaplikasikan.

Kelompok-Kelompok RefrigeranSenyawa kimia sintetis yang tidak beracun dan tidak mudah terbakar disebut halogenatedhydrocarbon, atau lebih sederhananya disebut dengan halocarbons, dimana penggunaannyahanya untuk kepentingan sistem pendinginan kompresi uap untuk kenyamanan sistempengkondisian udara semenjak tahun 1986. Disebabkan oleh Chlorofluorcarbons (CFCs)menipiskan lapisan ozon dan pemanasan global, dan ini harus dihindari. Klasifikasi utama darirefrigeran adalah :• Hydroflurocarbons (HFCs). Hanya berisi atom hydrogen, fluorine dan carbon, tidakmenyebabkan lapisan ozon menipis. Kelompok HFCs adalah : R134a, R32, R125, danR245ca.• HFCs campuran azeotropic atau HFCs azeotropic. Azeotropic adalah suatu zat campuranmulti komponen dari refrigeran yang mudah menguap dan mengembun dan tidak berubahkomposisi volumetriknya atau temperatur jenuh jika zat tersebut menguap atau mengembunpada tekanan konstan. HFCs azeotropic dapat bercampur dengan refrigeran HFCs. ASHRAEmenetapkan angka antara 500 dan 599 untuk azeotropic. HFCs azeotropic R507, campurandari R125/R143, biasa dipergunakan untuk refrigeran pada sistem pengkondisian udarakompresi uap temperatur rendah.Makalah Termodinamika Terapan_LNG Receiving TerminalDEPARTEMEN TEKNIK KIMIA – FTUI28• HFCs hampir berupa azeotropic. Adalah campuran refrigeran yang karakteristiknyahampir berupa azeotropic. Sebab perubahan komposisi volumtrik atau temperatur jenuhcukup kecil untuk mendekati azeotropic, seperti yang demikian, pada temperatur 1 – 2 oF,dan itu dinamakan HFCs mendekati azeotropic. ASHRAE menetapkan angka antara 400 dan499 untuk zeotropic. R404A (R125/R134a) dan R407B(R32/R125/R134a) adalah kelompokyang mendekati HFCs azeotropic. Refrigeran ini secara luas digunakan pada sistempendingin kompresi uap.

• Zeotropic atau nonazeotropic, termasuk kedalamnya hampir berupa azeotropic, seharusnyamenunjukkan perubahan komposisi pada perbedaan antara cairan dan phase uap, kebocoranatau kehilangan, perbedaan antara isi dan sirkulasi. HFCs mendekati azeotropic memilikigerakan yang lambat dari pada zeotropic. Titik pertengahan antara titik embun dan titikgelembung seringkali diambil sebagai campuran refrigeran selama temperatur penguapan danpengembunan berlangsung.• Hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) dan Zeotropic. HCFCs mengandung atom hydrogen,chlorine, fluorine, dan carbon dan tidak sepenuhnya halogeneted. HCFCs memiliki waktuyang lama untuk hidup di atmosfir (selama hampir satu dasawarsa atau sepuluh tahun)sehingga dapat menyebabkan menipisnya lapisan ozon (ODP 0,02 – 0,1). R22, R123, R124dan seterusnya adalah kelompok HCFCs. HCFCs secara umum dimana-mana selaludigunakan. HCFCs hampir berupa azeotropic dan HCFCs zeotropic adalah campuran dariHCFCs dengan HFCs. Kelompok refrigeran ini penggunaannya dibatasi sampai tahun 2004.• Campuran inorganic. Campuran ini digunakan pada tahun 1931, seperti ammonia R717,water R718 dan udara R729. Kelompok ini masih digunakan karena tidak mengakibatkantipisnya lapisan ozon. Amoniak hanya digunakan untuk keperluan industri saja karena sifatberacun dan mudah terbakar dilarang untuk digunakan secara umum. Campuran inorganicoleh ASHRAE ditetapkan dengan nomor 700 dan 799.• Chlorofluorocarbons, Halon dan Azeotropic. CFCs hanya memiliki kandungan atomchlorine, fluorine dan carbon. CFCs memiliki waktu yanglama untuk hidup di atmosfir danmenyebabkan tipisnya lapisan ozon (ODP 0,6 – 1). Kelompok refrigeran ini adalah : R11,R12, R113, R114, R115 dan sejenisnya. Halon atau BFCs terdiri dari atom bromide, fluorinedan carbon. Termasuk kedalam kelompok ini adalah : R13B1 dan R12B1. Jenis ini sangattinggi untuk merusak dan mengakibatkan tipisnya lapisan ozon (ODP untuk R13B1 adalahMakalah Termodinamika Terapan_LNG Receiving TerminalDEPARTEMEN TEKNIK KIMIA – FTUI2910). Sejak tahun 1995, R13B1 digunakan untuk sistem pengkondisi udara kompresi uapdengan temperatur yang sangat rendah.

Hukum ketiga Termodinamika menyatakan bahwa entropi dari semua kristalkristalpadat mendekati nol pada saat suhunya mendekati nol mutlak. Dengan kata lainsemua zat akan kehilangan energi pada saat suhunya nol mutlak. Itulah sebabnya orangorangmenyimpan bahan makanan dalam freezer untuk mempertahankan perubahan

energi dari bahan makanan itu dan mempertahankan dari kerusakan. Dan bila inginmemakannya, daging misalnya yang akan disantap, harus dipanaskan dulu dengandigoreng atau dipanggang sehingga mendapatkan makanan hangat yang telah mengalamikerusakan dibanding semula waktu tersimpan dalam freezer.Entropi adalah munculnya efek ketidakteraturan/kerusakan pada saat terjadipeningkatan energi pada suatu sistem. Pada daging yang telah menyerap kalor daripemanasan seperti tersebut di atas, entropi berupa kerusakan daging menjadi matang darikeadaan semula mentah. Kerusakan sel-sel daging yang menyerap kalor akibatdipanaskan itu membawa perubahan yang menguntungkan, yaitu daging siap dimakan.Secara matematis entropi (ΔS) dirumuskan dengan peningkatan kalor tiapsatuan suhu.Δ S =TQdan Δ S = S2 S1

Asas entropi yang dikemukakan Clausius mengatakan bahwa alam raya(universe) sebagai sistem terisolasi sehingga proses di dalamnya berlangsung secaraadiabatik, maka entropi alam raya cenderung naik ke nilai maksimum. Demikian pulayang berlangsung di bumi sebagai bagian dari alam raya.Kenaikan entropi selalu diikuti pula dengan ketidakteraturan. Karenapenggunaan energi untuk usaha berlangsung terus menerus, entropi di bumi haruslahbertambah terus dan ketidakteraturannya juga harus bertambah. Kecenderungan ini dapatditahan dengan adanya fotosintesis. Dalam proses ini energi matahari yang tersebardikumpulkan menjadi energi kimia yang terkonsentrasi dalam molekul gula. Denganproses ini entropi bumi diturunkan dan ketidakteraturan bertambah. Karena itufotosintesis disebut juga negentropi (=entropi negatif). Tetapi penurunan entropi di bumidisertai oleh naiknya entropi di matahari. Inilah hukum alam; penurunan entropi di suatuDrs. Pristiadi Utomo, M.PdDrs. Pristiadi Utomo, M.Pd

tempat hanya mungkin dengan naiknya entropi di tempat lain. Misalnya, alat ACmenurunkan entropi di dalam ruangan, tetapi ia menaikkan entropi di luar ruangan.