√Mesin Pendingin ⊗ Full Pembahasanya
Mesin pendingin
Mesin pendingin merupakan mesin kalor yang bekerja terbalik. Jadi mesin kalor mengambil kalor dari tempat yang bersuhu rendah dan membuang kalor tersebut ke tempat yang bersuhu tinggi. Agar proses ini bisa terjadi maka mesin harus melakukan kerja. Bagaimanapun kalor secara alami hanya mau mengalir dari tempat bersuhu tinggi menuju tempat bersuhu rendah. Kalor tidak mungkin mengalir dengan sendirinya dari tempat bersuhu rendah menuju tempat bersuhu tinggi. Hal ini sesuai dengan penyataan Clausius yang telah diulas sebelumnya. Untuk proses yang terjadi pada mesin pendingin, pernyataan Clausius sebelumnya bisa ditulis dalam pernyataan berikut :
Tidak mungkin ada mesin pendingin (yang bekerja dalam suatu siklus) yang dapat memindahkan kalor dari tempat bersuhu rendah menuju tempat bersuhu tinggi, tanpa disertai dengan usaha (Hukum kedua termodinamika – pernyataan Clausius).
Tulisan yang dicetak miring ini merupakan salah satu pernyataan khusus hukum kedua termodinamika. Pernyataan ini hanya berlaku untuk mesin pendingin. Proses perubahan bentuk energi dan perpindahan energi pada 
mesin pendingin tampak seperti diagram di bawah.
Mesin melakukan kerja (W) untuk mengambil kalor dari tempat bersuhu rendah (QL) dan membuang kalor tersebut ke tempat bersuhu tinggi (QH). Berdasarkan kekekalan energi bisa disimpulkan bahwa QL + W = QH.
Kalau dalam mesin kalor digunakan istilah efisiensi, maka dalam mesin pendingin digunakan istilah koefisien kinerja (KK). Koefisien kinerja (KK) mesin pendingin merupakan perbandingan antara Kalor yang dipindahkan dari tempat bersuhu rendah (QL) dengan kerja (W) yang dilakukan untuk memindahkan kalor tersebut. Secara matematis bisa ditulis seperti ini :
Jika ingin menyatakan koefisien kinerja mesin pendingin dalam persentase, kalikan saja persamaan ini dengan 100 %. Koefisien Kinerja mesin pendingin ideal (Koofisien kinerja pendingin Carnot) :
Terdapat beberapa mesin pendingin yang biasa kita gunakan, antara lain kulkas, AC (pendingin ruangan) dan pompa kalor.
Kulkas
Kondensor = pengubah uap menjadi cair, kompresor = penekan. Gulungan pendingin biasanya berada di dalam kulkas, sedangkan gulungan kondensor berada di luar kulkas (di belakang kulkas).
Di dalam gulungan terdapat fluida yang berada dalam keseimbangan fase (berada dalam wujud cair dan uap). Fluida tersebut dikenal dengan julukan refrigeran. Refrigeran yang biasa digunakan pada masa lalu adalah freon. Saat ini freon tidak digunakan lagi karena pelepasan zat ini dapat merusak lapisan ozon.
Motor kompresor (digerakkan oleh listrik) menyedot refrigeran (dalam wujud uap) dan menekannya secara adiabatik. Karena ditekan secara adiabatik maka suhu uap meningkat. Karena suhu meningkat maka tekanan uap juga meningkat. Adanya perbedaan suhu antara kompresor (suhu tinggi) dan kondensor (suhu rendah) menyebabkan uap yang bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi mengalir melewati gulungan kondensor yang berada di belakang kulkas.
Suhu uap lebih tinggi daripada suhu udara sekitar sehingga ketika mengalir melalui gulungan kondensor, uap melepaskan kalor ke udara sekitar. Karena dikondensasi oleh kondensor maka uap mendingin dan berubah menjadi cair. Ketika mengalir melalui katup pemuai, refrigeran yang sudah berubah menjadi cair dimuaikan secara adiabatik. Adanya pemuaian adiabatik menyebabkan cairan menjadi semakin dingin (suhunya menurun). Cairan dingin mengalir di dalam gulungan yang berada di dalam kulkas. Karena cairan dalam gulungan lebih dingin daripada udara dalam kulkas maka kalor diserap cairan hingga refrigeran berubah wujud menjadi uap (cairan menyerap kalor dalam kulkas). Refrigeran yang sudah menjadi uap disedot oleh motor kompresor dan ditekan secara adiabatik. Dan seterusnya… (prosesnya diulangi lagi). Karena kalor yang berada di dalam kulkas bergerak menuju cairan yang berada di dalam gulungan maka kulkas menjadi dingin.
AC (penyejuk ruangan)
Walaupun rancangan alatnya berbeda, pada dasarnya prinsip kerja penyejuk ruangan mirip seperti kulkas. Untuk kasus ini, isi kulkas adalah sebuah ruangan. Biasanya gulungan pendingin berada di dalam ruangan sedangkan gulungan kondensor berada di luar ruangan. Pada bagian belakang gulungan kondensor terdapat kipas. Tugas kipas hanya mengatur sirkulasi udara dan meniup gulungan kondensor sehingga perpindahan kalor dari gulungan kondensor dan udara sekitar bisa terjadi lebih cepat. Sebaliknya, di bagian belakang gulungan pendingin terdapat blower alias peniup. Tugasnya mirip seperti kipas.. Kalau kipas meniup gulungan kondensor yang ada di luar ruangan sehingga kalor menuju udara sekitar, maka blower meniup gulungan pendingin yang ada di dalam ruangan sehingga udara dingin bisa menyebar dalam ruangan.
Pompa Kalor
Pompa kalor biasanya digunakan di daerah bermusim dingin. Prinsip kerja pompa kalor mirip seperti mesin pendingin. Bedanya, mesin pendingin merupakan alat yang digunakan untuk mendinginkan ruangan, sedangkan pompa kalor digunakan untuk menghangatkan ruangan. Kalau mesin pendingin melakukan kerja untuk mengambil kalor di dalam ruangan (QL) dan membuangnya ke luar ruangan (QH), maka pompa kalor mengambil kalor di luar ruangan (QL) dan membuangnya ke dalam ruangan (QH). Adanya tambahan kalor menyebabkan ruangan menjadi lebih hangat. Ketika musim panas tiba, pompa kalor bisa dibalik menjadi penyejuk ruangan (AC).
Mesin pendingin
Mesin pendingin merupakan mesin kalor yang bekerja terbalik. Jadi mesin kalor mengambil kalor dari tempat yang bersuhu rendah dan membuang kalor tersebut ke tempat yang bersuhu tinggi. Agar proses ini bisa terjadi maka mesin harus melakukan kerja. Bagaimanapun kalor secara alami hanya mau mengalir dari tempat bersuhu tinggi menuju tempat bersuhu rendah. Kalor tidak mungkin mengalir dengan sendirinya dari tempat bersuhu rendah menuju tempat bersuhu tinggi. Hal ini sesuai dengan penyataan Clausius yang telah diulas sebelumnya. Untuk proses yang terjadi pada mesin pendingin, pernyataan Clausius sebelumnya bisa ditulis dalam pernyataan berikut :
Tidak mungkin ada mesin pendingin (yang bekerja dalam suatu siklus) yang dapat memindahkan kalor dari tempat bersuhu rendah menuju tempat bersuhu tinggi, tanpa disertai dengan usaha (Hukum kedua termodinamika – pernyataan Clausius).
Tulisan yang dicetak miring ini merupakan salah satu pernyataan khusus hukum kedua termodinamika. Pernyataan ini hanya berlaku untuk mesin pendingin. Proses perubahan bentuk energi dan perpindahan energi pada mesin pendingin tampak seperti diagram di bawah.
Mesin melakukan kerja (W) untuk mengambil kalor dari tempat bersuhu rendah (QL) dan membuang kalor tersebut ke tempat bersuhu tinggi (QH). Berdasarkan kekekalan energi bisa disimpulkan bahwa QL + W = QH.
Kalau dalam mesin kalor digunakan istilah efisiensi, maka dalam mesin pendingin digunakan istilah koefisien kinerja (KK). Koefisien kinerja (KK) mesin pendingin merupakan perbandingan antara Kalor yang dipindahkan dari tempat bersuhu rendah (QL) dengan kerja (W) yang dilakukan untuk memindahkan kalor tersebut. Secara matematis bisa ditulis seperti ini :
Jika ingin menyatakan koefisien kinerja mesin pendingin dalam persentase, kalikan saja persamaan ini dengan 100 %. Koefisien Kinerja mesin pendingin ideal (Koofisien kinerja pendingin Carnot) :
Terdapat beberapa mesin pendingin yang biasa kita gunakan, antara lain kulkas, AC (pendingin ruangan) dan pompa kalor.
Kulkas
Kondensor = pengubah uap menjadi cair, kompresor = penekan. Gulungan pendingin biasanya berada di dalam kulkas, sedangkan gulungan kondensor berada di luar kulkas (di belakang kulkas).
Di dalam gulungan terdapat fluida yang berada dalam keseimbangan fase (berada dalam wujud cair dan uap). Fluida tersebut dikenal dengan julukan refrigeran. Refrigeran yang biasa digunakan pada masa lalu adalah freon. Saat ini freon tidak digunakan lagi karena pelepasan zat ini dapat merusak lapisan ozon.
Motor kompresor (digerakkan oleh listrik) menyedot refrigeran (dalam wujud uap) dan menekannya secara adiabatik. Karena ditekan secara adiabatik maka suhu uap meningkat. Karena suhu meningkat maka tekanan uap juga meningkat. Adanya perbedaan suhu antara kompresor (suhu tinggi) dan kondensor (suhu rendah) menyebabkan uap yang bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi mengalir melewati gulungan kondensor yang berada di belakang kulkas.
Suhu uap lebih tinggi daripada suhu udara sekitar sehingga ketika mengalir melalui gulungan kondensor, uap melepaskan kalor ke udara sekitar. Karena dikondensasi oleh kondensor maka uap mendingin dan berubah menjadi cair. Ketika mengalir melalui katup pemuai, refrigeran yang sudah berubah menjadi cair dimuaikan secara adiabatik. Adanya pemuaian adiabatik menyebabkan cairan menjadi semakin dingin (suhunya menurun). Cairan dingin mengalir di dalam gulungan yang berada di dalam kulkas. Karena cairan dalam gulungan lebih dingin daripada udara dalam kulkas maka kalor diserap cairan hingga refrigeran berubah wujud menjadi uap (cairan menyerap kalor dalam kulkas). Refrigeran yang sudah menjadi uap disedot oleh motor kompresor dan ditekan secara adiabatik. Dan seterusnya… (prosesnya diulangi lagi). Karena kalor yang berada di dalam kulkas bergerak menuju cairan yang berada di dalam gulungan maka kulkas menjadi dingin.
AC (penyejuk ruangan)
Walaupun rancangan alatnya berbeda, pada dasarnya prinsip kerja penyejuk ruangan mirip seperti kulkas. Untuk kasus ini, isi kulkas adalah sebuah ruangan. Biasanya gulungan pendingin berada di dalam ruangan sedangkan gulungan kondensor berada di luar ruangan. Pada bagian belakang gulungan kondensor terdapat kipas. Tugas kipas hanya mengatur sirkulasi udara dan meniup gulungan kondensor sehingga perpindahan kalor dari gulungan kondensor dan udara sekitar bisa terjadi lebih cepat. Sebaliknya, di bagian belakang gulungan pendingin terdapat blower alias peniup. Tugasnya mirip seperti kipas.. Kalau kipas meniup gulungan kondensor yang ada di luar ruangan sehingga kalor menuju udara sekitar, maka blower meniup gulungan pendingin yang ada di dalam ruangan sehingga udara dingin bisa menyebar dalam ruangan.
Pompa Kalor
Pompa kalor biasanya digunakan di daerah bermusim dingin. Prinsip kerja pompa kalor mirip seperti mesin pendingin. Bedanya, mesin pendingin merupakan alat yang digunakan untuk mendinginkan ruangan, sedangkan pompa kalor digunakan untuk menghangatkan ruangan. Kalau mesin pendingin melakukan kerja untuk mengambil kalor di dalam ruangan (QL) dan membuangnya ke luar ruangan (QH), maka pompa kalor mengambil kalor di luar ruangan (QL) dan membuangnya ke dalam ruangan (QH). Adanya tambahan kalor menyebabkan ruangan menjadi lebih hangat. Ketika musim panas tiba, pompa kalor bisa dibalik menjadi penyejuk ruangan (AC).
Muka gelombang, sinar dan berkas cahaya
Pengertian Muka Gelombang
Jika batu berukuran kecil dijatuhkan ke dalam genangan air yang tenang maka akan muncul riak air atau gelombang air berbentuk lingkaran yang bergerak menjauhi pusat lingkaran. Pada riak air terdapat puncak gelombang dan lembah gelombang. Puncak gelombang atau lembah gelombang air yang bergerak menjauhi pusat lingkaran dapat dikatakan sebagai muka gelombang air. Dua muka gelombang yang berdekatan adalah dua bagian gelombang yang berfase sama dan dipisahkan sejauh satu panjang gelombang. Puncak gelombang atau lembah gelombang yang mempunyai fase sama dan terpisah sejauh satu atau lebih panjang gelombang disebut sebagai muka gelombang. Selain gelombang air, gelombang bunyi atau gelombang cahaya juga mempunyai muka gelombang. Berbeda dengan gelombang riak air yang bergerak hanya pada suatu bidang atau luasan, gelombang bunyi dan gelombang cahaya bergerak pada suatu ruang atau volume.
Pengertian Sinar
Sinar adalah garis khayal yang tegak lurus dengan muka gelombang. Konsep sinar digunakan untuk menjelaskan arah perambatan gelombang.
Pengertian Berkas Cahaya
Suatu benda bisa dilihat karena benda tersebut memancarkan cahaya atau memantulkan cahaya yang dipancarkan benda lain. Sebagai contoh, cahaya lilin, lampu neon dan matahari dapat dilihat karena benda-benda tersebut dapat memancarkan cahaya. Bulan dapat dilihat karena memantulkan cahaya matahari, sedangkan buku yang dibaca atau makanan yang hendak dimakan dapat dilihat karena buku dan makanan memantulkan cahaya matahari. Benda seperti buku dan makanan tidak dapat dilihat jika tidak ada cahaya yang dipantulkan benda tersebut.
Ketika melihat suatu benda, cahaya bergerak dari benda ke mata melalui lintasan berupa garis lurus. Misalnya sebuah buku berada di hadapan anda. Anda tentu saja hanya melihat bagian depan buku dan bagian samping buku di mana cahaya yang dipantulkan bagian-bagian buku tersebut bergerak lurus menuju mata anda. Anda tidak bisa melihat bagian belakang buku karena cahaya tidak berbelok arah dan bergerak dalam lintasan bengkok menuju mata anda.
Dalam kamus besar bahasa Indonesia, kata berkas diartikan sebagai sekumpulan. Sejumlah kayu ketika diikat menjadi satu maka disebut seberkas kayu. Berkas cahaya artinya sekumpulan cahaya. Buku yang berada di hadapan anda sebenarnya memantulkan berkas cahaya ke semua arah. Karena cahaya tidak dapat berbelok maka hanya bagian benda dimana cahaya dimungkinkan bergerak lurus menuju mata yang dapat dilihat. Hanya bagian benda tertentu yang dapat dilihat karena hanya berkas cahaya tertentu yang dipantulkan oleh benda, bergerak lurus hingga mengenai mata. Dalam kaitan dengan sinar, sekumpulan kecil berkas cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan oleh suatu benda dapat digambarkan dalam bentuk sebuah sinar.
0 Response to "√Mesin Pendingin ⊗ Full Pembahasanya"
Posting Komentar