Kalau kamu pernah bingung tentang cara kerja lemari es waktu kamu kecil, dan ingin memahami cara kerja alat ini dan juga mempelajari tentang prinsip kerjanya, maka kamu harus ikuti postingan artikel ini sampai selesai. Tentu ada alasannya, itu karena artikel ini akan membahas semua hal tentang prinsip-prinsip dasar, secara selangkah demi selangkah tentang lemari es.
Daftar Isi
Cara Kerja Lemari Es
Sebelum kamu memahami cara kerja sistem dari lemari es, kamu harus terlebih dahulu mempelajari mengapa dan bagaimana perubahan dalam sistem mesin pendingin ini terjadi. Nah, dengan begitu, mau tidak mau kamu berarti harus mempelajari beberapa prinsip dasar tentang energi khususnya panas. Eits, bukan panas dari handphone lho ya!
Skema Dibalik Cara Kerja Lemari Es
Pertama-tama, bayangkan kamu sedang beristirahat di samping kolam renang yang berisi air dingin setelah berenang. Tentu, kamu akan merasa udara yang menyengat tubuh kamu akan hangat kan? Tetapi bagaimana ceritanya kalau kamu baru saja keluar dari ruang uap? Pasti kamu merasa udaranya dingin.
Intinya, konsep panas dan dingin bersifat relatif; keduanya digunakan untuk membandingkan satu hal dengan hal lainnya. Dalam skenario di atas kamu menjadi lebih hangat karena udara mengalir ke tubuh kamu dan menghangatkannya; Namun, pada sisi yang lain kamu bisa menjadi lebih rileks saat panas berpindah dari tubuh kamu ke atmosfer.
Pada hakikatnya, panas selalu berpindah dari zat yang lebih hangat ke zat yang lebih dingin. Misalnya, kalau kamu memasukkan es batu ke dalam air, airnya memang dingin, tetapi esnya bahkan jauh lebih dingin. Sebagai perbandingan, air bersifat hangat sehingga panas akan mengalir dari air menuju es, dan hal ini mengubah es dari padat menjadi cair.
Kalau kamu memanaskan air, cairan ini akan berubah menjadi uap, dan uap adalah gas. Ketiga zat – padat, cair, dan gas – ini disebut tiga wujud materi, dan semua materi di sekitar kita ada di salah satu dari tiga wujud ini. Tiga state ini juga penting dalam proses kalibrasi termometer digital lho.
Faktor Suhu dalam Cara Kerja Lemari Es
Sekarang saatnya beralih ke suhu; kalau kamu menerapkan panas ke es, termometer akan menunjukkan 0 derajat celsius dan pada saat itu es akan berubah menjadi air; tapi biasanya suhu air akan tetap konstan pada 0 derajat.
Dari sini kita bisa tarik kesimpulan bahwa panas menyebabkan perubahan keadaan dari padat menjadi cair; Kemudian, saat kamu terus memanaskan air, suhu meningkat hingga mencapai 100 derajat. Pada saat ini, air akan mulai mendidih. Panas dari nyala api sekarang digunakan bukan untuk perubahan suhu tetapi untuk perubahan keadaan.
Ingat, panas diambil untuk perubahan dari padat ke cair, kemudian panas diambil kembali untuk perubahan dari cair ke gas. Nah, artinya perubahan keadaan akan selalu disertai dengan bertambah atau berkurangnya panas. Sangat penting bahwa zat apa pun yang mengambil panas saat mendidih atau berubah dari cairan menjadi gas dan atau zat apa pun akan mengeluarkan panas saat mengembun atau berubah dari gas menjadi cairan.
Katakanlah kamu memiliki wadah berisi gas, dan kemudian menambahkan termometer untuk mengukur suhu gas dan alat pengukur tekanan untuk mengukur tekanannya. Sistem ini kemudian kamu atur dengan piston, ketika piston ditekan, tekanan akan meningkat, dan suhu akan naik. Sebaliknya, lepaskan piston, tekanan turun, dan suhu akan turun juga.
Aturannya adalah saat gas dikompresi, tekanan naik, dan suhu akan naik saat gas dibiarkan mengembang. Sebaliknya juga ketika tekanan turun, maka suhu akan turun. Lalu, bagaimana hubungannya dengan cara kerja kulkas? Ini penjelasannya!
Cara Mudah Mengerti Cara Kerja Lemari Es
Semuanya dimulai dari tempat penyimpanan refrigeran atau zat pendingin. Biasanya komponen ini akan ada dalam bentuk cair, dan di bawah tekanan tinggi. Tekanan tinggi akan memaksa refrigeran masuk ke saluran cair ke katup ekspansi. Katup ini lah yang nantinya akan menyebabkan tekanan turun. Hal yang sama juga berlaku ketika cairan bertekanan tinggi berubah menjadi cairan bertekanan rendah.
Untuk lebih mudahnya, bayangkan kondisi dimana kamu mengeluarkan udara secara perlahan dari balon. Udara di balon masih berada di bawah tekanan tinggi, tetapi udara yang melewatinya akan mengembang dan tekanannya akan turun. Dengan cara yang sama, zat pendingin yang melewati katup ekspansi akan mengembang, dan tekanannya menjadi turun. Sementara itu refrigeran yang bertekanan rendah akan mengalir ke evaporator.
Nah sekarang, jika ada makanan di dalam sebuah kotak yang lebih hangat daripada zat pendingin maka panas akan mengalir dari makanan ke evaporator, jadi di evaporator, zat pendingin akan mengambil panas tadi dan mulai mendidih.
Ingat, zat apa pun yang mengambil panas saat berubah dari cairan menjadi gas, maka akan membuat gas tersedot melalui saluran penghubung ke kompresor saat piston bergerak terbuka. Ketika itu, katup hisap akan terbuka, dan gas akan disedot ke kompresor; ketika katup hisap ditutup, maka katup pelepasan akan didorong terbuka.
Ketika gas berada pada tekanan tinggi, maka suhu tinggi akan mengalir ke kondensor. Hasilnya, gas tersebut akan menjadi lebih panas daripada udara di sekitarnya dan melepaskan panas ke udara saat zat pendingin kehilangan panas.
Begitu juga sebaliknya, ketika refrigeran mulai berubah kembali menjadi cairan maka ia akan kembali mengisi peran sebagai penerima panas untuk menyelesaikan semua siklus di atas.
Agak membingunkan ya? Tapi ya itulah realitanya dari cara kerja lemari es modern yang mungkin saat ini ada di area dapur di rumah kamu. Intinya, ingat bahwa dibalik kemudahan yang kamu dapatkan, ada sebuah proses yang rumit untuk mendapatkannya. So, be thankful!
