1. Suatu daur refrigerasi Carnot menyerap kalor pada -12C dan melepaskannya pada suhu 40 C.A. Hitunglah koefisien prestasi (COP) daur refrigerasi ini B. Jika daur menyerap 15 kW pada suhu -12C, berapa besar daya yang dibutuhkan? C. Jika sebuah pompa kalor Carnot bekerja pada daerah suhu yang sama seperti di atas, berapa besar faktor prestasinya? D. Berapa laju pelepasan kalor pada suhu 40C jika pompa kalor menyerap 15kW pada suhu -12C?

Jawab: A. COPR=

==5.019B. W==

=2.98 kW

C. COPHP =

=

=6.019

D. Q= COPHP x W=6.019 x 2.98 =18.1154 kW

2. Apabila suatu daur kompresi uap standar menggunakan R-22, suhu penguapan -5C, dan suhu pengembunan 30C, gambarkanlah daur tersebut pada koordinat tekanan-entalpi, dan hitung:A. Kerja kompresi (kJ/kg) B. Dampak refrigerasi (kJ/kg) C. Kalor yang dilepaskan pada kondensor (kJ/kg) D. COPDiketahui : Dari tabel R22 h1 = 403,496 kJ/kg h3 = 236,664 kJ/kg h2 = 422,97 kJ/kg h3 = h4

Jawab: A. WKompresor=h1 - h2=403,496 422,97 =-19,474 kJ/kg

B. Qref=h1 h4= 403,496 236,664=166,832 kJ/kg

C. Qkond= h3 h2= 236,664 422,97= -186,306 kJ/kg

D. COP===8.567

3. Suatu system yang menggunakan R-22 mempunyai kapasitas refrigerasi 80 kW. Daur tersebut merupakan daur kompresi uap standar yang suhu penguapannya -8C, dan suhu pengembunan 42C. A. Tentukan laju alir volume refrigerant diukur dalam meter kubik per detik pada saluran masuk kompresor B. Hitunglah daya yang diperlukan oleh kompresor C. Pada seksi masuk evaporator, berapa fraksi uap dalam campuran, yang dinyatakan dalam basis massa atau volume?

Jawab: A. q = h1 - h4=402.341 - 252.352=149.989 KJ/Kg

Q = m * qm = m = 0.533 Kg/sm = v /vg = m x vg = 0.539 * 61.0958= 32.587 liter/s atau 0.0326 m3/s

B. W =h1 h2 =402.341 441.401 = -39.14 kJ/kg

C. Basis Massa = = =0.292Basis Volume:Total Volume = (1 - Xm)vf + (Xm * vg)= (1-0.292) 0.76253 + (0.292 * 61.0958)= 18.38 liter/sXv = (Xm - Vg) / Total volume= 0.292 * 61.0958=0.974. Bandingkan koefisien prestasi daur refrigerasi yang menggunakan kompresi basah dan kompresi kering. Dalam kedua kasus digunakan ammonia sebagai refrigerant, dengan suhu pengembunan 30C dan suhu penguapan -20C; anggap bahwa kompresi berlangsung secara isentropic dan cairan yang meninggalkan kondensor dalam keadaan jenuh. Pada daur kompresi basah refrigerant memasuki kompresor dalam kondisi yang sedemikian sehingga uap yang meninggalkan kompresor dalam keadaan jenuh.

Jawab: S3 = S4= = = 0.158

h4 = hf + X (hg - hf)h4 = 108.599 + 0.1588 (1437.23 - 108.599) = 319.586 KJ/Kg

COP = = =4.19

5. Pada daur kompresi uap secara umum hampir selalu digunakan alat trotel untuk menurunkan tekanan refrigerant cair. A. Tentukan persentase penghematan pada kerja bersih daur, perkilogram refrigerant, apabila dapat digunakan suatu mesin expansi untuk mengekspansikan refrigerant 22 cair jenuh secara isentropic dari 35C menjadi suhu evaporator 0C. anggap bahwa kompresi berlangsung secara isentropic dari uap jenuh 0C menjadi tekanan kondensor yang sesuai dengan suhu 35C. B. Hitunglah kenaikan dampek refrigerasi dalam kilojoule per-kilogram sebagai hasil penggunaan mesin ekspansi tersebut.

Jawab: A. Pada 1, 0 C, Table A-6. h1= 405.361 kJ/kg s1 = sg1 = 1.75279 kJ/kg.K

Pada 2, 35 C, constant entropy, Table A-7. h2 = 430.504 kJ/kg At 3,

Table A-6 h3 = 243.114 kJ/kg h4 =h3 = 243.114 kJ/kg

Wnetto = h2 - h1 = 430.504 - 405.361 = 25.143 kJ/kg

Refrigerating Effect = h1 - h4 = 405.361 - 243.114 = 162.247 kJ/kg

B.