Termodinamika pada kulkas menarik untuk dibahas. Kulkas merupakan salah satu jenis perangkat elektronik yang bisa mengubah energi panas menjadi energi dingin. Dalam ilmu fisika, proses pengubahan energi pada kulkas ini dikenal dengan istilah termodinamika.
Baca Juga: Contoh Besaran Vektor dalam Ilmu Fisika dan Syaratnya
Ini merupakan sebuah ilmu yang mempelajari tentang perubahan energi panas menjadi energi lainnya. Cara kerja kulkas menjadi salah satu contoh dari perkembangan ilmu fisika dan teknologi untuk menunjang kehidupan manusia. Perubahan energi yang terjadi dalam kulkas inilah yang memungkinkan manusia untuk menyimpan makanan dan minuman di dalamnya.
Termodinamika pada Kulkas dan Penerapannya
Termodinamika terdiri dari dua kata dasar yang berasa dari bahasa Yunani, yaitu thermos yang berarti panas dan dynamic berarti perubahan. Jadi, termodinamika adalah sebuah ilmu yang mempelajari tentang perubahan energi panas menjadi energi lain.
Secara sederhananya, termodinamika berkaitan dengan pergerakan dan perubahan energi panas. Melalui ilmu termodinamika, kita dapat mempelajari bagaimana energi panas dapat berpindah dari satu objek ke objek lainya. Terutama ketika terdapat perubahan suhu antar objek tersebut.
Penerapan ilmu termodinamika tidak hanya dalam ilmu fisika saja, tetapi juga pada dunia teknik. Dalam sains, termodinamika berguna untuk memahami sifat fisika dan kimia materi dalam keadaan diam.
Sedangkan dalam dunia teknik, termodinamika ini dapat digunakan untuk merancang dan mengoptimalkan berbagai sistem teknologi. Termodinamika juga berhubungan dengan mekanik statik.
Artinya, cabang ilmu fisika yang mempelajari suatu pertukaran energi dalam bentuk kalor dan kerja, sistem pembatas serta lingkungan. Dengan konsep kerja termodinamika, para insinyur mampu menciptakan berbagai teknologi yang efisien untuk menunjang kehidupan. Salah satunya adalah refrigerator atau kulkas.
Cara Kerja Ilmu Termodinamika dalam Kulkas
Konsep kerja ilmu termodinamika pada kulkas sangat erat hubungannya dengan hukum perpindahan kalor. Kalor sendiri merupakan tenaga panas yang dapat diterima dan diteruskan dari satu objek ke objek lain secara hantaran (konduksi), penyinaran (radiasi) atau aliran (konveksi).
Dalam prinsip kerja kulkas, energi panas akan selalu bergerak menuju ke daerah lebih dingin. Hal ini dapat terjadi karena berbagai proses termodinamika. Adapun rincian jelasnya adalah sebagai berikut:
Proses Tekanan Konstan
Pada proses tekanan konstan, tekanan awal proses sama dengan tekanan akhir. Awalnya, energi panas akan masuk ke dalam kulkas dan bergerka menuju ke arah yang lebih dingin.
Baca Juga: Pengertian Arus Listrik beserta Rumus, Jenis dan Dampaknya
Proses inilah yang menyebabkan terjadinya tekanan konstan pada energi panas dan dingin dalam kulkas.
Proses Volume Konstan
Setelah itu, tekanan yang masuk tersebut akan menghasilkan sebuah volume pada setiap energi panas dan dingin.
Proses Temperatur Konstan
Proses termodinamika pada kulkas ini dapat disebut juga dengan proses isotermal. Dalam tahapan ini, biasanya temperatur awal sama dengan temperatur akhir proses. Kondisi inilah yang dapat menyebabkan perubahan energi dalam sebuah perangkat elektronik.
Proses tersebut dapat terjadi karena energi panas yang akan selalu bergerak ke arah lebih dingin. Dengan begitu, terjadilah proses perubahan dari energi panas menjadi energi dingin.
Proses Adiabatik
Proses terakhir ini terjadi ketika tidak ada kalor yang masuk atau keluar dalam sistem. Dalam kata lain, perubahan energi panas menjadi dingin dalam kulkas, dapat mempengaruhi tekanan dan volume dari setiap energi dalam kulkas itu sendiri.
Prinsip Termodinamika
Dalam kerjanya, termodinamika menganut beberapa prinsip untuk menyelesaikan suatu permasalahan dengan beberapa tahap berikut ini:
- Menyusun formulasi problem dengan mengubahnya menjadi besaran dan bentuk termodinamika
- Mengidentifikasi dan mengevaluasi fungsi serta sifat termodinamika dengan cara melakukan analisis pada formulasi yang telah disusun sebelumnya
- Penyelesaian masalah termodinamika dengan dukungan pengetahuan kalkulus (diferensial, integral) agar memperoleh jawaban yang valid dan dapat dipertanggungjawabkan.
Ketiga tahapan tersebut harus berdasarkan pada kaidah-kaidah termodinamika.
Secara umum, prinsip termodinamika adalah hal alami yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Seiring berjalannya waktu dan berkembangnya ilmu pengetahuan serta teknologi, prinsip termodinamika mengalami rekayasa. Dari rupa ke dalam bentuk mekanisme yang dapat membantu aktivitas manusia dalam kehidupan sehari-hari.
Baca Juga: Pengertian Fluida Statis, Prinsip Dasar dan Contohnya
Itulah penerapan termodinamika pada kulkas lengkap dengan cara kerja dan prinsipnya. Penerapan ilmu termodinamika dalam kulkas merupakan salah satu contoh penerapannya yang nyata dalam kehidupan sehari-hari. (R10/HR-Online)
