HUKUM KEDUA DINAMIKA TERMODINAMIKA
Efisiensi termal
Dalam termodinamika efisiensi termal adalah ukuran tanpa dimensi yang menunjukkan performa peralatan termal seperti mesin pembakaran dalam dan sebagainya. Panas yang masuk adalah energi yang didapatkan dari sumber energi output yang diinginkan dapat berupa panas atau kerja atau mungkin keduanya jadi thermal efficiency dapat dirumuskan dengan :
NT= berapa yang didapatkan berapa yang dimasukkan
Dalam Persamaan. 6–2, Qout mewakili besarnya energi yang terbuang untuk menyelesaikan siklus. Tapi Qout tidak pernah nol; dengan demikian, hasil kerja bersih dari mesin panas selalu kurang dari jumlah input panas. Artinya, hanya sebagian dari panas yang ditransfer ke mesin panas dikonversi untuk bekerja. Fraksi input panas yang dikonversi menjadi output kerja bersih adalah ukuran kinerja mesin panas dan disebut efisiensi termal hth (Gbr. 6- 12). Untuk mesin panas, output yang diinginkan adalah output kerja bersih, dan input yang diperlukan adalah jumlah panas yang dipasok ke fluida kerja. Maka efisiensi termal dari mesin panas dapat dinyatakan sebagai
Perangkat siklik yang menarik secara praktis seperti mesin panas, lemari es, dan pompa panas beroperasi antara medium suhu tinggi (atau reservoir) pada suhu TH dan medium suhu rendah (atau reservoir) pada suhu TL. Untuk membawa keseragaman pada perlakuan mesin panas, lemari es, dan pompa panas, kami mendefinisikan dua kuantitas ini:
QH 5 besarnya perpindahan panas antara perangkat siklik dan media suhu tinggi pada suhu TH
QL 5 besarnya perpindahan panas antara perangkat siklik dan medium suhu rendah pada suhu TL
Perhatikan bahwa baik QL dan QH didefinisikan sebagai besaran dan oleh karena itu adalah jumlah positif. Arah QH dan QL mudah ditentukan dengan inspeksi. Kemudian, hasil kerja bersih dan hubungan efisiensi termal untuk setiap mesin panas (ditunjukkan pada Gambar. 6-13) juga dapat dinyatakan sebagai
Efisiensi termal dari mesin panas selalu kurang dari satu karena QL dan QH didefinisikan sebagai jumlah positif.
Efisiensi termal adalah ukuran seberapa efisien mesin panas mengubah panas yang diterimanya untuk bekerja.
Mesin panas dibuat untuk tujuan mengubah panas menjadi bekerja, dan para insinyur terus berusaha meningkatkan efisiensi perangkat ini karena peningkatan efisiensi berarti lebih sedikit konsumsi bahan bakar dan dengan demikian mengurangi tagihan bahan bakar dan mengurangi polusi. Efisiensi termal perangkat penghasil kerja relatif rendah.
Mesin mobil percikan api biasa memiliki efisiensi termal sekitar 25 persen. Artinya, sebuah mesin mobil mengubah sekitar 25 persen energi kimia bensin menjadi pekerjaan mekanis. Jumlah ini setinggi 40 persen untuk mesin diesel dan pembangkit turbin gas besar dan setinggi 60 persen untuk pembangkit listrik tenaga gas-uap kombinasi besar.
Jadi, bahkan dengan mesin panas paling efisien yang tersedia saat ini, hampir setengah energi yang disediakan berakhir di sungai, danau, atau atmosfer sebagai limbah atau energi yang tidak berguna.
