Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut (temperatur Kelvin) semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum.hukum ini jugga menyatakn bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.
SIKLUS RANKINE
Siklus Rankine adalah siklus termodinamika yang mengubah panas menjadi kerja. Panas disuplai secara eksternal pada aliran tertutup, yang biasanyamenggunakan air sebagai fluida yang bergerak. Siklus ini menghasilkan 80% dariseluruh energi listrik yang dihasilkan di seluruh dunia. Siklus ini dinamai untuk mengenang ilmuwan Skotlandia, William John Maqcuorn Rankine.
Siklus Rankine adalah model operasi mesin uap panas yang secara umumditemukan di pembangkit listrik. Sumber panas yang utama untuk siklus Rankineadalah batu bara, gas alam, minyak bumi, nuklir, dan panas matahari.
Siklus Rankine kadang kadang dikenal sebagai suatu Daur Carnot praktis ketika suatuturbin efisien digunakan, T diagram akan mulai untuk menyerupai Daur Carnot.Perbedaan yang utama adalah bahwa suatu pompa digunakan untuk memberitekanan cairan sebagai penganti gas. Ini memerlukan sekitar 100 kali lebih sedikitenergy dibanding yang memampatkan suatu gas di dalam suatu penekan ( sepertidi Daur Carnot).
suatu siklus thermodynamic mengkonversi panas ke dalam pekerjaan. Panas disediakan secara eksternal bagi suatu pengulangan tertutup,yang pada umumnya menggunakan air sebagai cairan. Siklus ini menghasilkansekitar 80% dari semua tenaga listrik yang digunakan.
Fluida pada Siklus Rankine mengikuti aliran tertutup dan digunakan secarakonstan. Berbagai jenis fluida dapat digunakan pada siklus ini, namun air dipilihkarena berbagai karakteristik fisika dan kimia, seperti tidak beracun, terdapatdalam jumlah besar, dan murah.
Dalam siklus Rankine ideal, pompa dan turbin adalah isentropic, yang berarti pompa dan turbin tidak menghasilkan entropi dan memaksimalkan outputkerja. Dalam siklus Rankine yang sebenarnya, kompresi oleh pompa dan ekspansidalam turbin tidak isentropic.
Dengan kata lain, proses ini tidak bolak balik dan entropi meningkat selama proses. Hal ini meningkatkan tenaga yang dibutuhkanoleh pompa dan mengurangi energi yang dihasilkan oleh turbin. Secara khusus,efisiensi turbin akan dibatasi oleh terbentuknya titik titik air selama ekspansi keturbin akibat kondensasi.
Titik titik air ini menyerang turbin, menyebabkan erosidan korosi, mengurangi usia turbin dan efisiensi turbin. Cara termudah dalammenangani hal ini adalah dengan memanaskannya pada temperatur yang sangattinggi.
Efisiensi termodinamika bisa didapatkan dengan meningkatkan temperatur input dari siklus. Terdapat beberapa cara dalam meningkatkan efisiensi siklusRankine. Siklus Rankine dengan pemanasan ulang. Dalam siklus ini, dua turbin bekerja secara bergantian.
Yang pertama menerima uap dari boiler pada tekanantinggi. Setelah uap melalui turbin pertama, uap akan masuk ke boiler dandipanaskan ulang sebelum memasuki turbin kedua, yang bertekanan lebih rendah.Manfaat yang bisa didapatkan diantaranya mencegah uap berkondensasi selamaekspansi yang bisa mengakibatkan kerusakan turbin, dan meningkatkan efisiensiturbin.
Proses Siklus Rankine
- Proses 1: Fluida dipompa dari bertekanan rendah ke tekanan tinggi dalam bentuk cair. Proses ini membutuhkan sedikit input energi.
- Proses 2: Fluida cair bertekanan tinggi masuk ke boiler di mana fluida dipanaskanhingga menjad uap pada tekanan konstan menjadi uap jenuh.
Proses 3: Uap jenuh bergerak menuju turbin, menghasilkan energi listrik. Hal inimengurangi temperatur dan tekanan uap, dan mungkin sedikit kondensasi juga terjadi.
Proses 4: Uap basah memasuki kondenser di mana uap diembunkan dalamtekanan dan temperatur tetap hingga menjadi cairan jenuh.
