Bagaimana Cara Kerja Kulkas atau Mesin Pendingin ?

              

  Cess, segarnya, panas-panas gini minum sirup yang disimpen di kulkas, eh tapi ngomong-ngomong gimana ya cara kerja kulkas atau mesin pendingin itu?

Berdasarkan pengalaman sehari-hari, energi panas atau kalor hanya dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Kurang lebih seperti air yang hanya bisa mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Iya, iya kita bisa membuat air mengalir ketempat yang lebih tinggi (tower air misalnya) dengan menggunakan pompa air. Dan hei kabar bagusnya, panas juga bisa kita alirkan dengan sesuatu yang bernama pompa kalor (heat pump).

Sesuai namanya, pompa kalor adalah sebuah alat yang terdiri dari piston yang dapat menambahkan  energi panas kedalam gas yang terdapat dalam piston tersebut. Eh, tunggu, bukannya kita ingin mendinginkan suatu benda? Kenapa kita malah menggunakan sesuatu yang fungsinya menambah panas sesuatu? Oke, jadi begini triknya:

diagram sederhana pompa kalor

1.       Gas yang sangat dingin dialirkan di dalam pipa yang ditaruh didalam kulkas (biasanya dibelakang frezer) sehingga energi panas di dalam kulkas akan diserap oleh gas tersebut. Hal ini dikarenakan meskipun suhu di dalam kulkas cukup rendah, suhu gas di dalam pipa tersebut lebih rendah dari suhu di dalam kulkas.

2.       Kemudian gas yang sudah sedikit lebih hangat karena menyerap panas dari dalam kulkas ini dipompa  dan dikompresi oleh kompresor sehingga tekanannya bertambah. Penambahan tekanan gas ini mengakibatkan suhu gas bertambah lagi. Dari kompresor, gas kemudian dialirkan ke radiator yang terletak dibelakang kulkas untuk meradiasikan sebagian besar energi panas yang ia miliki ke lingkungan.

3.       Gas yang telah ditambah tekanannya ini akan meradiasikan energi panas yang dimilikinya hingga suhunya mendekati suhu ruangan namun tekanannya dibiarkan tetap.

gas deodoran terasa dingin saat dispray

4.       Setelah itu gas di lewatkan melalui katup ekspansi (semacam lubang spray seperti di deodoran spray) sehingga tekanannya turun dan suhunya menjadi sangat dingin. (kurang lebih seperti saat kita memakai deodoran spray, akan terasa dingin karena gas yang dispray mengembang dan tekanannya berkurang drastis dibandingkan tekanannya saat masih di dalam botol)

5.       Kembali ke langkah no 1

Dengan melakukan siklus diatas berulang kali, lambat laun energi panas di dalam kulkas akan berkurang dan suhu di dalam kulkas menjadi turun sehingga kita bisa mendinginkan makanan dan minuman di dalam kulkas. Tapi, ngomong-ngomong, kenapa dilangkah kedua kita menggunakan pompa dan membuat suhu gas menjadi lebih panas ya? Kenapa tidak langsung mengalirkan gas ke radiator saja? Well, alasannya simple yaitu agar gas di dalam pipa tersebut terus mengalir, bila tidak dipompa, gas di dalam pipa akan berhenti mengalir sehingga proses pendinginan berhenti. Menghilangkan pompa ibarat menstop aliran listrik ke kulkas yup energi listrik pada kulkas sebagian besar digunakan untuk menjalankan pompa ini. Proses ini merupakan salah satu penerapan dari hukum kedua termodinamika yaitu : “Kita tidak dapat memindahkan panas dari tempat bertemperatur rendah ke tempat bertemperatur tinggi tanpa memberikan input energi”.