Siklus Carnot yang Bekerja Pada Kulkas

0
272

Oleh : Anggita Leontin Sitorus, Cindy, Efi Febiola Siburian, Indira Aviza dan Junaldo Andreas Pardede
Mahasiswa Program Studi Kimia, Universitas Negeri Medan, Medan

***

Secara sederhana, banyak orang paham jika kulkas atau lemari es merupakan benda yang bekerja berdasarkan prinsip perubahan energi listrik menjadi energi kalor atau panas. Kita menggunakan kulkas untuk menyimpan berbagai kebutuhan makanan dan minuman seperti sayur-sayuran, buah-buahan, susu dan yang lainnya untuk menjaga mereka agar tidak cepat busuk, basi atau tetap awet dan terjaga dengan cara menjaga suhu sekitar benda tersebut.

Pada kulkas, kalor keluar dari sistem bertemperatur rendah atau bagian dalam kulkas dan dikeluarkan pada temperature tinggi atau ruangan(lingkungan). Pada kulkas, terjadi prinsip termodinamika yang dinamakan siklus carnot.

Apa sih itu siklus Carnot?

Siklus carnot merupakan suatu siklus termodinamika yang melibatkan proses isotermal, isobarik, dan isokorik. Siklus adalah suatu rangkaian sedemikian rupa sehingga akhirnya kembali kepada keadaan semula. Misalnya, terdapat suatu siklus termodinamika yang melibatkan proses isotermal, isobarik, dan isokorik. Sistem menjalani proses isotermal dari keadaan A sampai B, kemudian menjalani proses isobarik untuk mengubah sistem dari keadaan B ke keadaan C. Akhirnya proses isokorik membuat sistem kembali ke keadaan awalnya (A). Proses dari A ke keadaan B, kemudian ke keadaan C, dan akhirnya kembali ke keadaan A, menyatakan suatu siklus.

Bagaimana Proses siklus carnot itu terjadi, ya?

Berdasarkan gambar di atas dapat dijelaskan siklus Carnot sebagai berikut.

  1. Proses AB adalah pemuaian isotermal pada suhu T1. Pada proses ini sistem menyerap kalor Q1 dari reservoir bersuhu tinggi T1 dan melakukan usaha WAB.
  2. Proses BC adalah pemuaian adiabatik. Selama proses ini berlangsung suhu sistem turun dari T1 menjadi T2 sambil melakukan usaha WBC.
  3. Proses CD adalah pemampatan isoternal pada suhu T2. Pada proses ini sistem menerima usaha WCD dan melepas kalor Q2 ke reservoir bersuhu rendah T2.
  4. Proses DA adalah pemampatan adiabatik. Selama proses ini suhu sistem naik dari T2 menjadi T1 akibat menerima usaha WDA.

Komponen-Komponen Apa Saja Sih Yang Terdapat Pada Kulkas?

  1. Kompresor merupakan bagian terpenting di dalam kulkas. Apabila dianalogikan dengan tubuh manusia, kompresor sama dengan jantung yang berfungsi memompa darah ke seluruh tubuh begitu juga dengan kompresor.Kompresor berfungsi memompa bahan pendingin keseluruh bagian kulkas .
  2. Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas bahan pendingin pada suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Jenis kondensoryang banyak digunakan pada teknologi kulkas saat ini adalah kondensor dengan pendingin udara. Yang digunakan pada sistem refrigrasi kulkas kecil maupunsedang. kondensor seperti ini memiliki bentuk yang sederhana dan tidakmemerlukan perawatan khusus .saat lemari es bekerja kondensor akan terasahangat bila dipegang.
  3. Filter (saringan) berguna menyaring kotoran yang mungkin terbawa aliran bahan pendingin yang keluar setelah melakukan serkulasi agar tidak masukkedalam konpresor dan pipa kapiler. Selain itu , bahan pendingan yang akandisalurkan pada proses berikutnya lebih bersih sehingga dapat menyerap kalorlebih maksimal.
  4. Evaporator berfungsi menyerap panas dari benda yang di masukkan kedalamkulkas, kemudian evaporator menguapkan bahan pendingin untuk melawan panas dan mendinginkannya. Sesuai fungsinya evaporator adalah alat penguap bahan pendingin agar efektif dalam menyerap panas dan menguapkan bahan pendingin, evaporator di buat dari bahan logam anti karat, yaitu tembaga danalmunium.
  5. Thermostat memiliki banyak sebutan antara lain temperatur kontrol dan coolcontrol. Apapun sebutannya, thermostat berfungsi mengatur kerja kompresorsecara otomatis bedasarkan batasan suhu pada setiap bagian kulkas. Bisadikatakan, thermostat adalah saklar otomatis berdasarkan pengaturan suhu. Jikasuhau evaperator sesuai dengan pengatur suhu thermostat, secara otomatisthermostat akan memutuskan listrik ke kompresor

Bagaimana Cara kerja siklus carnot pada kulkas, Ya?

  1. Energi panas ditransfer ke dalam lemari es ntuk menjadi cairan dingin yang melewati sebuah mesin evaporator. Lalu refrigeran, yang sudah dibahas sebelumnya, menyerap energi panas agar menjadi lebih hangat lalu akhirnya berubah bentuk menjadi gas. Gas yang terbentuk sebelumnya, dialirkan melalui compressor agar cairan pendingin memiliki temperatus yang lebih tinggi.
  • Refrigeran dengan suhu yang lebih tinggi tersebut selanjutnya mengalir mellui kondensor, dimana terjadi transfer energi panas ke kumparan pendingin kondensor. Akhirnya, refrigeran tersebut kehilangan energi panasnya dan berubah menjadi energi dingin kembali, serta mengalami peristiwa kondensasi menjadi cairan.
  • Selanjutnya refrigeran masuk ke tabung Ekspansi, dimana merupakan tempat yang memiliki ruangan untuk menyebarkan cairan keluar dalam rangka menurunkan suhu menjadi lebih rendah. Cairan dingin hasil refrigeran tersebut kemudian mengalir kembali ke evaporator. Selanjutnya siklus tersebut kembali berulang.

TINGGALKAN KOMENTAR

Please enter your comment!
Please enter your name here