mylathief ngomongin kulkas

Dosen saya dulu, saat mengajar mata kuliah thermodinamika teknik kimia, seperti diriwayatkan seorang teman, pernah mengajukan pertanyaan menggelitik ini; mungkinkah kita mendinginkan ruangan dengan cara membuka pintu lemari es di ruangan itu? Pertanyaan ini sebenarnya sederhana tapi cukup berat. Hmm, sebab logika tersederhannya, bukankah dalamnya lemari es itu dingin, sedangkan suhu ruangan lebih panas. Dan kita sudah sama-sama tahu, bahwa kalor akan mengalir dengan sendirinya dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Maka idealnya, dengan membuka pintu lemari es itu, otomatis panas di ruangan akan dapat terserap ke dalam lemari es. Ya, bisa dikatakan sebagai AC lah.

Tapi ternyata tidak. Jawabannya tentu saja tak sesederhana itu. Saya yang mendengar pertanyaan itu, dan mungkin teman-teman yang berada di kelas thermodinamika kala itu, pastinya akan berpikiran, jika ada sebuah pertanyaan diajukan oleh seorang doktor yang logika paling dangkal harusnya berjawab ‘iya’, hampir dapat dipastikan kalau jawabab sebenarnya adalah ‘tidak’. Hanya saja saya, dan teman-teman kala itu, belum punya argumentasi tentang kenapa jawaban untuk pertanyaan itu adalah ‘tidak’. Pastinya alasannya adalah sesuatu yang filosofis, yang baru bisa dijawab dengan baik oleh seseorang yang paham akan prinsip kerja lemari es.

Tak ada jawaban dari saya, sampai teman tadi di kemudian hari mengutarakan jawabannya. Tentu saja, sesuai dugaan awal, jawaban untuk pertanyaan tadi adalah ‘tidak’. Kenpa tidak? Ini lah kemudian alasan yang dikemukakan teman saya tadi; ‘sebab jika kita membuka pintu lemari es, maka menjadi kabur lah antara sistem dan lingkungan, tak jelas, sehingga menjadi kacau sistem refrigerasi di lemari es tersebut’. Bingung? He he...saya juga bingung.


Tapi untuk sedikit lebih jelasnya, cobalah lihat siklus pendinginan sederhana di lemari es seperti ada pada gambara di atas. Cairan pendingin, tarulah itu freon, yang saat itu berfase gas, akan dimampatkan oleh sebuah kompresor hingga tekan dan temperaturnya menjadi tinggi. Uap freon dengan tekanan dan temperatur tinggi ini kemudian memasuki sebuah alat yang dinamakan kondenser. Namanya kondenser, tentu saja alat ini berfungsi untuk mengembunkan uap. Begitu juga uap freon ini, akan diembunkan di kondenser ini. Pertanyaannya kemudian, jika kondenser itu adalah sebuah alat tempat terjadinya pengembunan, lalu apakah sebenarnya yang dipakai untuk menyerap panas yang ada pada uap freon itu sehingga terembunkan? Bila anda mencermati bagian belakang sebuah lemari es, anda akan tahu jawaban untuk pertanyaan ini. Iya, betul, udara luar kulkas lah yang dipakai untuk mendinginkan. Itu lah mengapa bila kita mendekatkan tangan di bagian belakang kulkas, akan terasa ada aliran udara yang hangat. Itu adalah udara yang baru saja mendinginkan uap freon.

Karena tidak terjadi penurunan tekanan, keluar dari kondensor tersebut, freon akan berfase cair dengan tekanan tinggi dan temperatur rendah. Selanjutnya cairan freon itu akan melewati sebuah expansion valve atau letdown valve dimana fungsinya, seperti namanya, untuk menurunkan tekanan freon sehingga akan terflashkan di dalam evaporator. Terflaskan di sini adalah suatu keadaan karena penurunan tekanan yang cukup tinggi secara drastis, maka freon akan menguap secara cepat di ruang evaporator yang tekanannya bisa mencapai vakum karena efek hisapan kompresor di depannya. Nah, karena terjadinya penguapan ini, maka diperlukan kalor untuk keterlaksanaannya. Semoga semua masih ingat, bahwa kalor yang dibutuhkan untuk merubah fase suatu zat, biasanya disebut dengan kalor laten, nilainya jauh lebih besar bila dibandingkan dengan kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu, biasa disebut dengan kalor sensible. Kalor tersebut, yang digunakan untuk memflashkan freon di ruang evaporator, tak lain diserap dari ruangan dalam lemari es hingga ruangan itu menjadi dingin. Sebenarnya, penjelasan ini akan lebih lengkap jika saya dapat menemukan properties dari freon ini.

Maka setelah penjelasan di atas, semoga bisa menjawab kenapa pintu lemari es tak boleh dibuka. Sebab antara ruangan dalam lemari es dan lingkungan luar boleh dikatakan sebagai sistem dan lingkungan dalam pembahasan thermodinamika. Uadara luar, seperti dijelaskan di atas, fungsinya untuk menyerap panas pada freon. Sedangkan udara dalam lemari es, sebaliknya, justru panasnya diserap oleh freon. Maka jika antara udara dalam lemari es dan udara luar itu bercampur, tentu saja akan boleh dikatakan impas saja. Kalor yang diserap freon dari ruangan lemari es, akan dipansakan lagi oleh kalor yang diserap udara luar dari freon. Begitu seterusnya, tak selesai-selesai.

Belum mengerti? Kuliah saja di teknik Kimia. Saya yang sudah lulus saja belum juga benar-benar paham.

Selamat pagi


#270711
#di pinggiran raden saleh
#entah dapat wangsit dari mana kok tiba-tiba nulis beginian..