5. Sebuah siklus rankine ideal sederhana, bekerja pada tekanan kondensor, \( p_{1}=20,05 \mathrm{kPa} \). Dan tekanan boiler, \( \mathrm{p}_{2}=4 \mathrm{MPa} \) dan suhu masuk turbin, \( \mathrm{T}_{3}=500 \) \( { }^{\circ} \mathrm{C} \). Tentukan a. kerja actual pompa dan Turbin bila efesiensinya \( 90 \% \). b. kalor yang ditambahkan pada Boiler ! (diketahui data tabel \( \mathrm{v}=0,001 \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{kg} . \mathrm{T}_{1}=45.81 \) \( { }^{\circ} \mathrm{C} \). kapasitas kalor \( \mathrm{Cv}-74.5 \mathrm{~kJ} \mathrm{~kg} . \mathrm{K} . \mathrm{Cp}=4.2 \) \( \mathrm{kJ} / \mathrm{kg} . \mathrm{K} . \mathrm{h}_{2}=1.082 \mathrm{kj} \mathrm{kg} \), kalor didih, hfg 1713.5 kj kg pada suhu, \( \mathrm{T}_{\text {noil }}-250.35^{\circ} \mathrm{C}, \quad \mathrm{h} 3=3.446 \mathrm{kj} \mathrm{kg} . \mathrm{S}=7.0922 \mathrm{kj} \mathrm{kg}-\mathrm{K}, \mathrm{h} 4=2012 \) kj kg

Kita akan menyelesaikan soal Rankine ideal sederhana dengan data berikut (dengan asumsi “kilojoule per kilogram‐” sebagai satuan energi): • Tekanan kondensor: p₁ = 20,05 kPa • Tekanan boiler: p₂ = 4 MPa • Kondisi masuk turbin (state 3): T₃ = 500 °C, dengan tekanan 4 MPa • Data tambahan:  – Spesifik volume air cair di state 1: v = 0,001 m³/kg  – (dari tabel misalnya) keadaan cair jenuh di p₁, sehingga h₁ (entalpi cair) kira–kira diambil dari tabel   misalnya h₁ ≈ 191,8 kJ/kg (nilai tipikal untuk cairan pada tekanan rendah)  – Diketahui pula:   h₃ = 3456 kJ/kg              [“3.446 kJ/kg” ditulis, artinya 3456 kJ/kg]   h₄ (sesudah perluasan aktual) = 2012 kJ/kg   h_fg = 1713,5 kJ/kg   (diamati pada suhu didih tertentu)   s (entropy di state 3) = 7,0922 kJ/kg·K • Efisiensi pompa dan turbin (masing–masing) adalah 90 %. Dalam suatu siklus Rankine, alur prosesnya adalah sebagai berikut:  State 1 : Air cair (keluaran kondensor)  State 1 → 2 : Proses pemompaan (naik tekanan)  State 2 → 3 : Pemanasan dalam boiler (hingga superheated pada T₃ = 500 °C)  State 3 → 4 : Ekspansi di turbin  State 4 → 1 : Proses kondensasi Kita cari: ───────────────────────────── A. KERJA POMPA DAN TURBIN (AKTUAL) ───────────────────────────── 1.   (Pompa) Karena cair