Termodinamika
sudah sangat tidak asing didalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali peristiwa
termodinamika yang terjadi dalam kehidupan. Sebagai contohnya perubahan suhu
yang terdapat pada badan kita, kemudian beberapa peralatan rumah tangga yang
menggunakan konsep termodinamika dan beberapa peralatan lainnya.
Termodinamika
telah merubah sistem industri didunia, dari yang mulanya menggeunakan kayu
bakar untuk memasak sampai menggunakan listrik untuk memasak. Hal ini karena
termodinamika merupakan hukum-hukum yang menyangkut banyak hal dalam kehidupan
sehari-hari. Salah satu contoh yang paling sederhana adalah es didalam gelas
yang menyebabkan terjadi pengembunan diluar gelas, padahal terpisahkan oleh
medium gelas (glass) yang memisahkan permukaan luar dan permukaan dalam.
Proses
timbulnya air pada permuakaan gelas itu menandakan adanya suatu sistem yang
terjadi pada perstiwa ini, sistem yang terjadi adalah bahwa udara yang ada di
sekeliling gelas mengandung uap air.Ketika gelas diisi es, gelas menjadi
dingin. Udara yang bersentuhan dengan gelas dingin ini akan turun suhunya. Uap
air yang ada di udara pun ikut mendingin. Jika suhunya sudah cukup dingin, uap
air ini akan mengembun membentuk tetes-tetes air di bagian luar gelas. Hal ini
merupakan peristiwa termodinamika yang sesuai dengan hukum termodinamika yang
ke dua yang berbunyi Berikut “Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi.
Hukum
ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi
cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai
maksimumnya, dari hukum ini proses yang terjadi didalam gelas merupakan proses
penyerapan panas dengan kata lain udara akan berubah menjadi dingin, sementar
udara mengandung kadar air yang tinggi pda kelembaban yang tinggi, sehingga
ketika udara dingin akan membuatnya mengembun sehingga timbul air pada
permukaan luar pada gelas.
Dari
contoh es pada gelas diatas merupakan sistem pertukaran secara tertutup karena
terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan
menggunakan media pembatas rigid (tidak boleh mempertukarkan kerja) dengan
mempertukarkan panas melalui medium gelas.
Termos
Pada alat rumah tangga tersebut terdapat aplikasi hukum I termodinamika dengan
sistem terisolasi. Dimana tabung bagian dalam termos yang digunakan sebagai
wadah air, terisolasi dari lingkungan luar karena adanya ruang hampa udara di
antara tabung bagian dalam dan luar. Maka dari itu, pada termos tidak terjadi
perpindahan kalor maupun benda dari sistem menuju lingkungan maupun
sebaliknya.2. Mesin kendaraan bermotor Pada mesin kendaraan bermotor terdapat
aplikasi termodinamika dengan sistem terbuka. Dimana ruang didalam silinder
mesin merupakan sistem, kemudian campuran bahan bakar dan udara masuk ke dalam
silinder, dan gas buang keluar sistem melalui knalpot.
Alat-alat yang menggunakan prinsip
termodinamika dalam kehidupan sehari-hari:
Lemari
Es (Kulkas)
Adalah suatu unit mesin pendingin di pergunakan dalam rumah tangga, untuk
menyimpan bahan makanan atau minuman. Untuk menguapkan bahan pendingin di
perlukan
panas.
Lemari es memanfaatkan sifat ini. Bahan pendingin yang digunakan sudah menguap
pada suhu -200C. panas yang diperlukan untuk penguapan ini diambil dari ruang
pendingin, karena itu suhu dalam ruangan ini akan turun. Penguapan berlangsung
dalam evaporator yang ditempatkan dalam ruang pendingin. Karena sirkulasi
udara, ruang pendingin ini akan menjadi dingin seluruhnya.
Lemari Es merupakan kebalikan mesin kalor. Lemari Es beroperasi untuk
mentransfer kalor keluar dari lingkungan yang sejuk kelingkungn yang hangat.
Dengan melakukan kerja W, kalor diambil dari daerah temperatur rendah TL (katakanlah,
di dalam lemari Es), dan kalor yang jumlahnya lebih besar dikeluarkan pada
temperature tinggi Th (ruangan).
Sistem
lemari Es yang khas, motor kompresor memaksa gas pada temperatur tinggi melalui
penukar kalor (kondensor) di dinding luar lemari Es dimana Qhdikeluarkan
dan gas mendingin untuk menjadi cair. Cairan lewat dari daerah yang bertekanan
tinggi , melalui katup, ke tabung tekanan rendah di dinding dalam lemari es,
cairan tersebut menguap pada tekanan yang lebih rendah ini dan kemudian menyerap
kalor (QL) dari bagian dalam lemari es. Fluida kembali ke kompresor
dimana siklus dimulai kembali.
Lemari Es yang sempurna (yang tidak membutuhkan
kerja untuk mengambil kalor dari daerah temperatur rendah ke temperatur tinggi)
tidak mungkina ada. Ini merupakan pernyataan Clausius mengenai
hukum Termodinamika kedua. Kalor tidak mengalir secara spontan dari benda
dingin ke benda panas. Dengan demikian tidak akan ada lemari Es yang
sempurna.
Cara
Kerja Instalasi Mesin Kulkas
Setelah ke dalam kompresor diisi gas freon , maka gas itu dapat dikeluarkan
kembali dari silinder oleh kompresor untuk diteruskan ke kondensor, setelah itu
menuju saringan, setelah itu menuju ke pipa kapiler dan akan mengalami
penahanan. Adanya penahanan ini akan menimbulkan suatu tekanan di dalam pipa
kondensor. Sebagai akibatnya gas tersebut menjadi cairan di dalam pipa
kondensor. Dari pipa kapiler cairan tersebut terus ke evaporator dan terus
menguap untuk menyerap panas. Setelah menjadi gas terus dihisap lagi ke
kompresor. Demilian siklus kembali terulang.
Jenis
Aliran Udara Pendingin
Jenis
aliran udara pada lemari es ada 2 macam :
1. Secara alamiah tanpa fan
motor, di dalam lemari es udara dingin pada bagian atas dekat evaporator
mempunyai berat jenis lebih besar. Dari beratnya sendiri udara dingin akan
mengalir ke bagian bawah lemari es. Udara panas pada bagian bawah lemari es
karena berat jenisnya lebih kecil dan di desak oleh udara dingin dari atas,
akan mengalir naik ke atas menuju evaporator. Udara panas oleh evaporator
didinginkan menjadi dingin dan berat lalu mengalir ke bawah lagi. Demikianlah
terjadi terus menerus secara alamiah.
2. Aliran udara di dalam
lemari es dengan di tiup oleh fan motor, lemari es yang memakai fan motor,
dapat terjadi sirkulasi udara dingin yang kuat dan merata ke semua bagian dari
lemari es. Udara panas di dalam lemari es dihisap oleh fan motor lalu dialirkan
melalui evaporator. Udara menjadi dingin dan oleh fan motor di dorong melalui
saluran atau cerobong udara, di bagi merata ke semua bagian dalam lemari es.
( Di Akses, Senin 16 Maret 2015, jam 20:04 )
Tidak ada komentar:
Posting Komentar