Penerapan Kalor dalam Kehidupan Sehari-hari

Pemanfaatan kalor dalam kehidupan sehari-hari dapat kita jumpai dari peralatan rumah tangga disekitar kita. Kalor adalah salah satu bentuk energi maka satuan kalor pun sama dengan satuan energi, yaitu joule atau kalori. Kalor dapat menaikkan suhu suatu zat dan dapat mengubah wujud zat. Benda yang mendapat kalor suhunya naik, sedang yang melepas kalor suhunya turun.

1. Termos

Bagian-Bagian Termos

·         Tutup Sumbat Termos = Mencegah perpindahan kalor secara konduksi.

·      Dinding Dalam Kaca = Mencegah perpindahan kalor dari air panas agar tidak diserap oleh dinding.

·         Dinding Luar Kaca = Mencegah perpindahan kalor secara radiasi.

·    Ruang Hampa Udara (Vakum) = Membatasi kemungkinan panas hilang dari dalam atau masuk ke dalam termos dengan konveksi.

·         Dinding Pelingdung Kaca = Sebagai isolator antara tabung kaca dengan udara sekitar

·         Karet Penahan Kaca = Menjaga posisi botol (kaca) tetap ditempatnya

Termos menggunakan bahan yang bersifat adiabatik. Bahan adiabatik secara ideal menghambat atau tidak memungkinkan terjadinya interaksi, antara sistem dengan lingkungan, tidak ada perpindahan kalor antara sistem dalam termos dengan lingkungannya. Akibatnya tidak terjadi pertukaran suhu. Dengan menggunakan bahan adiabatik ini termos mampu mempertahankan suhu air yang berada di dalamnya.   Dan suhu air tidak terkontaminasi dengan suhu lingkungannya.

Termos air terbuat dari tabung kaca yang berongga dan berwarna putih mengikap (spt cermin).  Susunannya yang paling dalam adalah kaca tersebut, kemudian ada celah udara dan terakhir dinding termos. jadi antara didnding termos dengan tabung ada lapisan udara. Elemen utama termos air adalah tabung kaca yang hampa udara di sekeliling termos tersebut (seperti gelas, tapi pinggirnya tebal & hampa udara di tengahnya bukan solid/pejal seperti pinggiran gelas).  Sedangkan penutup luarnya (biasanya terbuat dari aluminium) berfungsi sebagai isolator antara tabung kaca dengan udara sekitar.

Prisip kerjanya kalor yang masuk dalam tabung tidak bisa merambat keluar karena dihambat oleh kaca yang mempunyai warna putih dan mengkilap (warna putih dan mengkilap itu menyerap sedikit kalor dibandingkan dgn warna gelap), kemudian kalor dihambat oleh celah yg hampir hampa udara pada tabung kaca, setelah itu masih dihambat lagi sama celah udara antara tabung dan dinding (karena udara adalah penghantar panas yg kurang baik) dan terakir adalah panas dihambat keluar oleh dinding termos yg biasa terbuat dari  plastik atau logam perak  yang penghantar panasnya kurang baik .

Termos dibuat dari kaca yang berdinding rangkap, diantara dinding itu dibuat hampa udara dan salah satu dindingnya dilapisi oleh lapisan yang mengkilap (perak). Di termos terdapat dua dinding kaca, yang masing-masing dibuat mengilap. Bagian dalam dibuat mengkilap agar kalor dari air panas tidak diserap oleh dinding. Sedangkan bagian luar dinding kaca dibuat mengilap dan dilapisi dengan perak, tujuannya agar tidak terjadi perpindahan kalor secara radiasi. Dengan kata lain, radiasipanas yang dipancarkan oleh air dapat ditahan oleh dinding dalam termos yang terbuat dari bahan mengkilap ini. Dengan demikian, air panas tersebut dapat bertahan dalam termos ini dalam beberapa hari.Diantara dinding termos dibuat ruang hampa udara, Ruang hampa udara disini digunakan untuk mencegah perpindahan kalor secara konveksi.

2. Kulkas

Bila dikategorikan secara umum, ada 9 komponen utama dalam kulkas dengan fungsinya masing-masing, yaitu:

1. Kompresor

2. Kondensor

3. Filter

4. Evaporator

5. Thermostat

6. Heater

7. Fan Motor

8. Overload Motor Protector

9. Bahan Pendingin

Penjelasan:

1. Yang pertama adalah Kompresor, merupakan unsur terpenting yang berfungsi untuk memompa bahan pendingin ke seluruh bagian.

2. Selanjutnya adalah Kondensor, berfungsi sebagai alat penukar kalor dalam proses perubahan wujud gas bahan pendingin, yang pada suhu dan tekanan tinggi diubah menjadi wujud cair.

3. Lalu ada Filter, yang berfungsi sebagai penyaring kotoran yang mungkin terbawa masuk aliran pendingin ke kulkas setelah proses sirkulasi.

4. Ada Evaporator, memiliki fungsi untuk menyerap kalor dari benda yang dimasukkan, kalor yang sudah terhisap akan mendinginkan bahan makanan itu.

5. Komponen kelima adalah Thermostat, berperan sebagai pengatur kerja kompresor secara otomatis berdasar pada batasan suhu di setiap bagian kulkas.

6. Lalu ada Heater, berguna untuk mencairkan bunga es yang terbentuk di dalam evaporator.

7. Selanjutnya ada Fan Motor, digunakan untuk menghembuskan udara dingin dari evaporator ke seluruh bagian kulkas dan mendorong udara melalui kompresor.

8. Lalu ada Overload Motor Protector, berguna sebagai pelindung komponen listrik dari kerusakan apabila arus listrik yang dihasilkan kompresor melebihi normal.

9. Komponen terakhir adalah Bahan Pendingin (Refrigerant), berwujud sebagai zat yang mudah diubah bentuknya dari wujud gas menjadi wujud cair, atau sebaliknya.

Bagaimana prinsip kerja dari kulkas?

Seperti yang kita ketahui, energi panas selalu bergerak menuju ke daerah yang lebih dingin. Bagaimana lemari es bisa melakukan hal yang sebaliknya? Mengalirkan energi panas dari dalam ke udara yang lebih hangat di luar?

Meskipun memiliki cara kerja yang berlawanan, prinsip kerja lemari es masih berhubungan erat dengan hukum perpindahan kalor. Sebuah lemari es harus melakukan tugas untuk membalikkan arah normal aliran energi panas. Tugas itu melibatkan penggunaan energi yang bertujuan untuk memindahkan sesuatu, dan untuk melakukannya sebuah lemari es membutuhkan energi. Dalam kasus ini, energi itu disediakan oleh listrik.

Kunci proses kulkas dan sistem pendingin lain agar dapat bekerja terdapat pada refrigeran. Refrigeran ialah zat semacam Freon yang bertitik didih rendah sehingga dapat memfasilitasi perubahan bentuk antara cair dan #gas. Sebagai cairan, refrigeran berperan dalam penyerapan energi panas dari udara dingin di dalam lemari es untuk diubah menjadi gas.

Jadi pertama-tama, energi panas ditransfer ke dalam lemari es untuk menjadi cairan dingin yang melewati sebuah mesin evaporator. Lalu referigeran, yang sudah dibahas sebelumnya, menyerap energi panas agar menjadi lebih hangat lalu akhirnya berubah bentuk menjadi gas. Gas yang terbentuk sebelumnya, dialirkan melalui compressor agar cairan pendingin memiliki temperatur yang lebih tinggi.

Refrigeran dengan suhu yang lebih tinggi tersebut selanjutnya mengalir melalui kondensor, dimana terjadi transfer energi panas ke kumparan pendingin kondensor. Akhirnya, refrigeran tersebut kehilangan energi panasnya dan berubah menjadi energi dingin kembali, serta mengalami peristiwa kondensasi menjadi cairan.

Selanjutnya refrigeran masuk ke tabung Ekspansi, dimana merupakan tempat yang memiliki ruangan untuk menyebarkan cairan keluar dalam rangka menurunkan suhu menjadi lebih rendah. Cairan dingin hasil refrigeran tersebut kemudian mengalir kembali ke evaporator. Selanjutnya siklus itu kembali berulang.

3. Setrika

Setrika merupakan alat vital yang tidak bisa dilepaskan dari kehidupan rumah tangga sehari-hari. Tahukah kalian jika pada zaman dahulu setrika yang digunakan adalah setrika yang berbahan bakar arang? Dimana arang dibakar terlebih dahulu sampai mencapai temperatur yang coock dengan bahan pakaian yang akan dikenai setrika.

Namun setrika arang telah ditinggalkan karena ketidakpraktisan dalam penggunaannya di masa kini. Pengganti setrika arang tersebut adalah setrika listrik yang relatif murah dan mudah ditemukan di pasaran.

Ternyata, setrika listrik itu sendiri dikategorikan lagi menjadi 2 jenis, yaitu:

1)     Setrika Listrik Biasa dengan Pengatur Panas

Setrika jenis ini lebih baik dibandingkan jenis kedua. Terutama dengan adanya pengatur suhu yang dapat mengatur tersambung tidaknya sumber listrik pada setrika. Keadaan ini menjamin terhindarnya pengguna dari kemungkinan panas setrika yang berlebihan. Suhu setrika dapat diatur berdasarkan kebutuhan panas jenis kain yang akan disetrika. Posisi pengatur suhu umumnya terletak di bawah gagang setrika.

2)     Setrika Listrik Tanpa Pengatur Panas

Setrika ini merupakan jenis setrika yang paling sederhana. Setelah kabel disambungkan pada sumber listrik, maka arus listrik akan mengalir menuju elemen, lalu setrika perlahan-lahan menjadi panas. Keadaan yang dibiarkan terjadi terus-menerus akan menyebabkan kerusakan pada setrika karena terlampau panas.

Pada umumnya seterika listrik partable banyak dipakai untuk keperluan rumah tangga,sedangkan seterika listrik yang besar seperti roll iron dan press iron banyak dipakai di hotel-hotel , di rumah sakit dan binatu.

Prinsip kerja seterika listrik adalah mengubah energi listrik menjadi enerji panas melalui elemen pemanas dimana panas yang dihasilkan dikumpulkan oleh besi pengumpul panas yang kemudian melalui gosokan diteruskan pada objek yang akan diseterika.

Bagian-bagian utama dari seterika listrik terdiri dari :
Elemen Panas

Sebagai sumber panas seterika listrik digunakan elemen pemanas berupa kawat nikelin berbentuk pipih yang dililitkan pada lembaran mika yang dibentuk sedemikian rupa sesuai bentuk alas seterika, sehingga panasnya dapat tersebar merata. Elemen pemanas ini terisolasi terhadap badan seterika.

Pada seterika listrik model yang lain, kawat nikelin digulung menyerupai bentuk spiral dan dimasukkan dalam selongsong/pipa sebagai pelindung.
Agar arus listrik tidak mengalir kebadan seterika, antara spiral nikelin dengan pipa disekat/diisolasi dengan bahan oksida magnesium. Pada seterika model yang lama, spiral nikelin diberi selongsong dari bahan keramik/batu tahan api sebagai pelindung dan sekaligus sebagai isolator. Perhatikan gambar di bawah ini

Besi Pengumpul Panas

Besi pengumpul panas atau yang sekaligus sebagai bagian dasar/alas dari seterika, berbentuk plate yang dilapisi bahan anti karat dan anti lengket, dan bagian ini harus selalu bersih karena langsung dengan objek yang diseterika (pakaian).

Besi Pemberat

Pada seterika yang lama, dilengkapi dengan besi pemberat, karena daya rata-rata seterika listrik 350 watt, sedang objek/bahan yang diseterika kebanyakan dari jenis katun, yang pelicinannya memerlukan tekanan yang cukup kuat.
Seterika listrik model yang lebih baru, tidak lagi dilengkapi dengan besi pemberat, dengan alasan bahwa objek/bahan yang diseterika sudah banyak bahan dari jenis sintetis dan lebih lembut.

Tutup dan pemegang seterika

Tutup seterika berguna untuk melindungi bagian dalam seterika yang dialiri arus listrik terhadap sentuhan pemakaiannya, dan juga berfungsi agar panas tidak menyebar langsung ke udara bebas. Sedangkan pemegang seterika biasanya dari bahan yang tidak mengalirkan panas dan juga tidak mengalirkan arus listrik. Untuk itu bagian ini biasanya terbuat dari kayu, ebonit atau karat.

Terminal dan Kabel penghubung

Terminal berguna untuk menghubungkan rangkaian dalam seterika dengan sumber tegangan dari kotak-kontak dinding, melalui kabel penghubung.
Beberapa model seterika listrik menggunakan terminal yang merupakan tempat persambungan antara ujung kawat elemen yang disambung pada tusuk kontak (stiker) dengan kabel penghubung luar yang disambung pada kontra steker, sehingga pada saat tidak digunakan kabel penghubung dapat dilepas dan disimpan terpisah dari setrikanya.

Pengatur Panas 

Setrika dengan pengatur panas otomatis menggunakan komponen tambahan berupa termostat yang tersusun dari bahan bimetal yaitu lempengan dua logam yang berbeda koefisien muai panjangnya, disatukan menjadi satu lempengan. Apabila lempengan logam ini terkena panas, maka salah satu jenisnya akan memuai lebih dahulu, sehingga lempengan tadi membengkok, yang arah bengkoknya ini kemudian dimanfaatkan untuk melepas/menghubungkan kontak, jadi bila panas berlebihan, kontak memutus sehingga elemen pemanas tidak lagi dialiri arus listrik, tapi bila panasnya mulai rendah lagi kontak akan menghubung kembali dan arus listrik kembali mengali melalui elemen pemanas. Dengan demikian kondisi panas seterika dapat dipertahankan pada panas tertentu sesuai dengan yang diinginkan melalui pengaturan tombol pengatur panas.

Pompa Air

Pada setrika yang menggunakan uap air mempunyai tabung air dan dilengkapi dengan pompa air.Pompa air ini berfungsi untuk menyemprotkan air pada objek yang diseterika, terutama pada bahan yang tebal/katun, guna mendapatkan hasil seterika yang baik dan rapi.




Sumber 
http://www.prinsipkerja.com/prinsip-kerja/prinsip-kerja-kulkas-lemari-es/
http://sikil-rayapen.blogspot.co.id/2015/03/Pengertian-Jenis-jenis-Bagian-bagian-dan- Prinsip-Kerja-Seterika.html?m=1

http://flamoniaa.blogspot.co.id/2013/05/makalah-prinsip-kerja-termos.html