Perpustakaan Digital ITB

Mesin putar termomagnetik/ MPT didesain dalam wujud sebuah roda yang terbuat dari kawat feromagnetik. Salah satu titik pada roda MPT yang berada pada daerah bermedan magnet dipanasi oleh suatu sumber panas (Q). Ketika pemanasan telah mencapai suhu Curie, titik tersebut berubah menjadi bersifat paramagnetik dan digeser oleh titik lain akibat gaya tarik magnet. Pergeseran tersebut menyebabkan roda berputar dan menghasilkan kerja rotasi (W). Tujuan penelitian ini antara lain: membuat MPT dan mendeskripsikan prinsip kerjanya, mendeskripsikan pengaruh variasi jenis dan jumlah lilitan kawat terhadap frekuensi putaran MPT, dan menghitung efisiensi mesin. Jenis bahan yang divariasikan adalah nikel dan besi dengan diameter kawat (d) 1 mm dan 0,5 mm. Kawat divariasikan 1 sampai 3 lilitan (N). MPT menghasilkan 3 perhitungan efisiensi: efisiensi termodinamika (Nterm), efisiensi mekanika (Nterm), dan efisiensi eksergetik (Nex). Efisiensi termodinamika yang dikenal juga dengan efisiensi Carnot nilainya bergantung pada selisih suhu antara tandon panas dan tandon dingin. Efisiensi mekanika diperoleh dari perbandingan kerja rotasi dan kalor yang diterima sistem. Efisiensi eksergetik diperoleh dari perbandingan efisiensi termodinamika dan efisiensi mekanika. MPT berbahan nikel memiliki frekuensi putaran lebih besar daripada MPT berbahan besi. Hal ini karena bahan nikel memiliki Suhu Curie yang lebih rendah daripada besi. Untuk bahan nikel, mesin yang menghasilkan frekuensi putaran terbesar adalah MPT dengan kawat nikel 0,5 mm = 3 karena memiliki jumlah lilitan terbanyak dan volume terbesar di antara ketiga lilitan. Untuk bahan besi, mesin yang menghasilkan frekuensi putaran terbesar adalah MPT dengan kawat besi = 0.5 mm =1 karena memiliki massa terkecil di antara keempat kawat. Dari kedua jenis kawat, jumlah lilitan dan massa kawat secara berkebalikan berpengaruh terhadap frekuensi putaran. MPT dengan bahan nikel dan besi berturut-turut memiliki dalam rentang (1,68-7,21)x10-6 % dan (1,42-4,05)x10-8 %. Nilai ini sangat kecil sehingga MPT berbahan nikel dan besi ini baru digunakan sebatas sebagai model demonstrasi sebuah motor bakar yang bekerja berdasarkan transisi fase bahan magnetik.