Termodinamika dalam kehidupan sehari-hari
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).
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 Qh dikeluarkan 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.
Daftar Pustaka :
Langganan:
Poskan Komentar (Atom)
Tidak ada komentar:
Poskan Komentar
Link ke posting ini