Pengaplikasian Mesin Carnot pada Peralatan Rumah Tangga

Semakin berkembangnya zaman, semakin berkembang pula alat rumah tangga. Salah satunya AC (Air Condioner) dan lemari pendingin. Kedua alat tersebut sudah tak asing lagi di telinga kita, karena kedua alat tersebut sangat dibutuhkan dalam rumah tangga maupun industri terlebih untuk negara kita yang beriklim tropis. 

Hampir di setiap tempat umum terdapat AC dan hampir disemua tempat perbelanjaan makanan dan minuman terdapat lemari pendingin. 

AC dan lemari pendingin memiliki banyak kegunaan bagi kehidupan kita sehari-hari, salah satu kegunaan dari AC adalah untuk menurunkan suhu ruangan agar ruangan tersebut menjadi dingin. 

Adapun lemari pendingin mempunyai fungsi yang sangat vital bagi kehidupan sehari-hari adalah untuk menyimpan makanan dan minuman agar lebih tahan lama serta menjaga kualitas dan kandungan gizi pada makanan dan minuman tersebut. Namun pernahkah kita terfikirkan bagaimanakah cara kerja dari kedua alat tersebut?

Kedua alat tersebut merupakan pengaplikasian Hukum II Termodinamika yaitu mesin pendingin Carnot. Mesin pendingin Carnot adalah mesin kalor yang beroprasi secara terbalik. Jika pada mesin kalor mengambil kalor dari reservoir panas dan melepaskan ke reservoir dingin maka pada mesin pendingin melakukan sebaliknya yaitu mengambil kalor dari reservoir dingin dan melepaskan ke reservoir panas.

Jika pada mesin kalor menghasilkan usaha mekanik sedangkan pada mesin pendingin justru membutuhkan usaha dari luar untuk kelangsungan oprasionalnya. Secara umum, hal ini merupakan pernyataan hukum II termodinamika dari Clasius, yaitu: Adalah mustahil bagi proses manapun untuk mengalirkan kalor dari reservoir dingin ke reservoir panas tanpa melibatkan usaha dari luar.

Sebagai ilustrasi sistem kerja mesin pendingin pada AC (Air Conditioner) yaitu AC membutuhkan W (usaha) dalam bentuk tenaga listrik untuk mendukung kinerja mesin tersebut. Mesin tersebut menyerap kalor suhu rendah dari ruangan yang kemudian masuk ke dalam mesin lalu dikeluarkan ke bagian lain pada mesin yaitu kalor dengan suhu yang lebih tinggi. 

Cara kerja ini sama seperti pada mesin pendingin pada lemari pendingin yaitu lemari pendingin membutuhkan W (usaha) dalam bentuk tenaga listrik untuk mendukung kinerja mesin tersebut. 

Mesin tersebut kemudian menyerap kalor yang bersuhu rendah ke dalam mesin pendingin dan kemudian akan mengeluarkan ke bagian lain dari pada mesin yaitu kalor dengan suhu yang lebih tinggi, letak reservoir ini berada di bagian luar mesin. 

Pernahkah kalian merasakan panas ketika menyentuh bagian belakang pada lemari pendingin? Panas tersebut merupakan tanda adanya perpindahan kalor dari yang rendah ke kalor yang tinggi.

Dari penjelasan di atas dapat ketahui bahwa AC (air conditioner) dan lemari pendingin merupakan pengaplikasian dari hukum II termodinamika yang sangat bermafaat bagi kehidupan sehari-hari. 

Namun, perlu adanya garis bawah karena penggunaan AC (air conditioner) dan lemari pendingin secara berlebihan akan menimbulkan dampak negatif yang sangat berbahaya yaitu menyebabkan efek rumah kaca, hal tersebut disebabkan oleh gas CFC yang berasal dari mesin pendingin tersebut sehingga merusak lapisan ozon dan dampak negatif lainnya yatu pemborosan penggunaan listrik. Dengan demikian kita harus bijak dalam memanfaatkan kedua alat tersebut.

Referensi:

Mukramah, Widya, An Nisa. Misbahul Jannah dan Mulyadi Abdul Wahid. (2020). Termodinamika. Banda Aceh: UIN Ar-Raniry.

Rompas, Parabelem, T.D. (2015). Termodinamika Teknik I. Tondano: Unima Press.

Oleh: Kelompok 4

Program Studi: Kimia

Arinda Budiarti Lubis, Cyntia Syahrani Putri, Muhammad Yuda Putra, Putri Octaviani dan Vivi Semari Malau.