Dalam banyak siklus tenaga, air digunakan sebagai fluida kerja, yang secara berulang-ulang diuapkan dan diembunkan. Siklus ini disebut siklus uap air, yang sering digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik ataupun memanasi ruangan. Pada dasarnya semua siklus uap adalah sama, baik siklus yang panasnya diperoleh dari pembakaran bahan bakar di dalam tungku maupun yang panasnya diperoleh dari proses fisi di dalam reaktor inti (nuklir).

Siklus Carnot yang merupakan siklus reversibel dengan efisiensi tertinggi untuk mesin yang bekerja di antara dua temperatur tertentu, dapat digunakan sebagai dasar dalam mempelajari berbagai siklus tenaga. Berdasarkan pemikiran pertama, cara yang paling baik untuk memperoleh siklus Carnot dengan menggunakan uap dapat dilakukan seperti diperlihakan dalam gambar berikut

 

Mulai dari titik 1, uap air basah ditekan secara isentropik, hingga dicapai keadaan cairan jenuh pada titik 2; disini air diuapkan di dalam ketel pada temperatur dan tekanan yang sama, hingga dicapai keadaan uap jenuh pada titik 3. Kemudian uap diekspansikan secara isentropik melalui turbin hingga dicapai titik 4. Uap air kemudian mengelir ke dalam suatu kondensor sehingga uap diembunkan kembali ke keadaan 1. Pada waktu pemanasan dari 2 ke 3, panas ditambahkan ke dalam sistem pada temperatur konstan Ta di dalam ketel, dan dilepaskan pada temperatur konstan Tb di dalam kondensor. Efisiensi termiknya:

 

Walaupun efisiensinya tertinggi, siklus Carnot tidak mudah dilaksanakan (tidak praktis), karena: a. Kesukaran dalam memasukkan (menekan) uap basah (Keadaan 1), menjadi uap jenuh pada tekanan dan temperatur yang berbeda (keadaan 1) secara isentropik; b. Kesulitan dalam mengatur kualitas kondensat yang keluar dari kondensor agar keadaan 1 dapt diperoleh dengan tepat

 

 

Comments powered by CComment