Penerapan Hukum Termodinamika

Hallo Guys,,,kali ini saya mau berbagi informasi mengenai beberapa contoh dari Penerapan Hukum Termodinamika,,selamat membaca,,semoga bermanfaat ya...

                Contoh dari penerapan Prinsip Termodinamika

1. Kerja Kalorimeter

Kalor dapat disebut sebagai sesuatu yang berpindah karena perbedaan suhu. Sedangkan kalori merupakan satuan panas untuk menaikkan suhu temperatur air 1 derajat celcius. Jika kita mengenal termometer merupakan alat pengukur suhu, akan sama halnya dengan kalorimeter ini. Secara definisi,Kalorimeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Dalam Hukum pertama termodinamika, ditunjukkan hubungan antara perubahan energi dalam suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan ke sistem.

Berikut merupakan gambar dari kalorimeter dan prinsip kerjanya :

Prinsip kerja dari kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat penghantar  yang dimasukan ke dalam air suling.  Pada waktu bergerak dalam kawat penghantar  (akibat perbedaan potenial) pembawa muatan bertumbukan dengan atom logam dan kehilangan energi. Akibatnya pembawa muatan bertumbukan dengan kecepatan konstan yang sebanding dengan kuat medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatan akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi kalor / panas.

Diketahui bahwa semakin besar nilai tegangan listrik dan arus listrik pada suatu bahan maka tara panas listrik yang dimiliki oleh bahan itu semakin kecil. Kita dapat melihat seolah  pengukuran dengan menggunakan arus kecil menghasilkan nilai yang kecil. Hal ini merupakan suatu anggapan yang salah karena dalam pengukuran pertama perubahan suhu yang digunakan sangatlah kecil berbeda dengan data yang menggunakan arus besar. Tapi jika perubahan suhu itu sama besarnya maka yang berarus kecil  yang mempunyai tara panas listrik yang besar. tekanan akan dikurangi dengan melepaskan sedikit uap melalui katup.

2. kerja pendingin air

            

Proses pendinginan air pada dispenser pada umumnya dibedakan menjadi 2 yaitu:

    1.     Pendinginan Air dengan Fan

Proses pendinginan air menggunakan fan dilakukan dengan cara menghisap suhu tinggi pada air ketika air berada pada tampungan air kedua yang letaknya berada dibawah tampungan air pertama, namun pada kenyataannya fan hanya alat bantu untuk mempercepat pembuangan panas pada air, sehingga temperatur air hanya akan turun sedikit saja. Setelah melewati tampungan air kedua air akan dikeluarkan melalui keran dan siap untuk diminum.

    2.     Pendinginan Air dengan Sistem Refrigran

Pendinginan air pada dispenser menggunakan sistem refrigran sama seperti sistem refrigran pada kulkas hanya saja evaporatornya dimasukkan kedalam tampungan air kedua yang berada dibawah tampungan air pertama, sehingga air disekitar evapurator akan menjadi air dingin. Hasil pendinginan air pada dispenser menggunakan sistem refrigran lebih maksimal dibandingkan pendinginan air menggunakan fan. Setelah air melalui proses pendinginan pada tampungan air kedua, air akan mengalir dan keluar memalui keran.

 3. Pembangkit Listrik Tenaga Gas(PLTG)

Keterangan gambar:

1.              Barge/Kapal, alat pengangkut bahan bakar minyak (BBM)

2.              Pumping house

3.              Fuel Pump

4.              Electric/diesel motor

5.              Air filter, penyaring udara agar partikel debu tidak masuk ke dalam compressor

6.              Compressor, menaikkan tekanan udara untuk dibakar bersama bahan bakar

7.              Combustion system, Membakar bahan bakar dan udara serta menghasilkan  gas dengan suhu dan tekanan dan energi tinggi.

8.              Gas turbine, mengubah energi gas menjadi energi gerak yang memutar generator..

9.              Stack/Cerobong asap, membuang sisa gas panas dari turbine

10.          Generator, menghasilkan energi listrik

11.          Main transformer

12.          Switch yard

13.          Transmission line, penyalur energi listrik ke konsumen.

Cara kerja PLTG tersebut bisa dijelaskan dalam satu siklus terbuka sebagai berikut:

Siklus PLTG berawal melalui udara yang masuk ke kompressor. Kompressor yang berfungsi menaikkan tekanan udara kemudian memasukkan udara ke dalam ruang bakar (Combustion room) bercampur dengan bahan bahan bakar (gas / bbm). Pembakaran di ruang pembakaran menghasilkan gas bersuhu tinggi dan bertekanan sehingga dapat memutar turbin gas. Turbin yang berputar membuat generator berputar. sehingga sistem tersebut menghasilkan produksi listrik dan setelah itu, gas akan dibuang ke atmosfir melalui stack (cerobong asap).

4. Termometer Bimetal

Termometer Bimetal Mekanik adalah sebuah termometer yang terbuat dari dua buah kepingan logam yang memiliki koefisien muai berbeda yang dikeling (dipelat) menjadi satu. Kata bimetal sendiri memiliki arti yaitu "bi" berarti dua sedangkan kata "metal" berarti logam, sehingga bimetal berarti "dua logam".

Cara Kerja

Keping Bimetal sengaja dibuat memiliki dua buah keping logam karena kepingan ini dapat melengkung jika terjadi perubahan suhu. Prinsipnya, apabila suhu berubah menjadi tinggi, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang keoefisien muainya lebih rendah, sedangkan jika suhu menjadi rendah, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang keofisien muainya lebih tinggi. Logam dengan koefisien muai lebih besar (tinggi) akan lebih cepat memanjang sehingga kepingan akan membengkok (melengkung) sebab logam yang satunya lagi tidak ikut memanjang. Biasanya keping bimetal ini terbuat dari logam yang koefisien muainya jauh berbeda, seperti besi dan tembaga. Pada termometer, keping bimetal dapat difungsikan sebagai penunjuk arah karena jika kepingan menerima rangsanag berupa suhu, maka keping akan langsung melengkung karena pemuaian panjang pada logam.

Aplikasi:

Selain digunakan sebagai termometer, keping bimetal juga digunakan pada lampu sein mobil, termostat, setrika, dan lain lain.