Efisiensi Hukum Termodinamika Kedua dan Siklus Carnot
Fisika SMAMA XI
290
Hukum termodinamika kedua untuk mesin pendingin Sebuah refrigerator tidak mungkin bekerja secara siklis
tanpa menghasilkan efek lain di luar serapan panas dari benda dingin ke benda panas.
Gambar 9.6 Prinsip kerja refrigerator untuk menyerap panas dari tandon dngin diperlukan
usaha dari luar
Skema sebuah refrigerator di- tunjukkan Gambar 9.6. Hukum kedua
untuk refrigerator merupakan hasil perumusan Clausius. Berdasarkan
hukum ini kita tidak mungkin men- dinginkan rumah kita tanpa ada usaha
yang dilakukan. Usaha dapat berasal dari listrik atau tenaga yang lain.
.... 26
Bila digunakan gas ideal sebagai zat kerja, kita bisa menyatakan koefisien performansi dengan suhu sebagai
.... 27
Semakin besar nilai Cp semakin baik refrigeratornya. Hukum kedua termodinamika untuk refrigerator menyatakan
koefisien performasi tidak mungkin tak berhingga, karena W tidak mungkin nol.
Peralatan yang merupakan refrigerator misalnya lemari es dan pendingin ruangan. Pada lemari es, bagian dalam lemari
es berlaku sebagai tandon dingin dan udara luar berlaku sebagai tandon panas. Lemari es mengambil kalor dari lemari
es dan mengalirkan kalor ke udara sekitar lemari es. Agar lemari es dapat mengambil kalor diperlukan usaha, usaha
pada lemari es berasal dari listrik. Tenaga listrik melakukan usaha sehingga kalor dapat mengalir dari tandon dingin ke
tandon panas.
Contoh lain adalah pendingin ruangan. Bagian dalam ruangan berlaku sebagai tandon dingin dan bagian luar
ruangan berlaku sebagai tandon panas. Mesin panas
Q
p
Tandon panas
291
Fisika SMAMA XI
mengalirkan panas dari tandon dingin ke tandon panas, atau dari dalam ruangan ke luar ruangan dengan melakukan usaha
pada sistem. Usaha berasal dari tenaga listrik.
Hukum termodinamika kedua menunjukkan sifat alam kalor mengalir dari suhu tinggi ke suhu rendah. Andaikan
mesin mengalirkan panas dari suhu tinggi ke suhu rendah maka mesin kita akan melakukan usaha. Jika mesin
melakukan sistem yang siklis maka selalu ada kalor yang tidak menjadi usaha. Apabila mesin kita adalah mengalirkan kalor
dari suhu rendah ke suhu tinggi maka kita harus melakukan usaha pada sistem agar kalor bisa mengalir.