Pemanfaatan Sifat Kalor Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016
869 udara. Dengan cara seperti ini maka mesin kendaraan tidak terlampau panas.
Cairan radiator disirkulasikan melewati mesin yang mengalami pembakaran, dan sesampainya di bagian radiator, cairan tersebut mengalami pendinginan
oleh aliran udara dari depan mobil.
Bahan utama cairan radiator adalah air. Mengapa air? Karena air adalah zat cair yang memiliki kalor jenis besar. Dengan kalor jenis besar maka
walaupun kalor yang diserap air dari mesin cukup besar, kenaikan suhu air tidak terlampau tinggi. Ingat rumus, Q = mcT, atau T = Qmc. Karena c besar
maka meskipun Q besar, kenaikan suhu T tidak terlalu besar. Air radiator biasa dilengkapi dengan zat antikarat sehingga selama bersirkulasi tidak
terlalu cepat menimbulkan karat pada pipa aliran. Maka dari itu banyak cairan radiator yang berwarna, seperti hijau, biru, atau kuning. Zat warna tersebut
adalah zat antikarat.
Prinsip kerja radiator adalah air disirkulasi antara radiator dan mesin kendaraan. Cairan dari bagian radiator mengalir ke mesin yang memiliki suhu
tinggi sehingga menyerap sebagian kalor mesin tersebut. Akibatnya suhu air meningkat dan suhu mesin turun. Air yang sudah panas mengalir kembali ke
bagian radiator. Ketika mobil sedang bergerak maka bagian radiator akan tertiup oleh angin yang memiliki suhu rendah sehingga kalor dalam air yang
baru sampai ke radiator dilepas ke udara. Suhu air menjadi turun. Selanjutnya air tersebut mengalir kembali ke mesin dan menyerap kembali kalor dari
mesin. Begitu sampai ke radiator maka panas kembali dilepas ke udara. Radiator memiliki bentuk seperti sekarang untuk memudahkan pelepasan
panas ke udara. Gambar 11.28 adalah ilsutrasi pemasangan radiator pada mobil dan Gambar 11.29 adalah contoh radiator dan pengisian cairan ke dalam
radiator.
Selang atas Termostat
Kipas angin
Pompa air
Saluran transmisi
Selang bawah Radiator
Gambar 11.28 Ilustrasi pemasangan radiator pada mobil autorepairshopsanjose.com
870
Tempat memasukkan cairan radiator
Cairan dari mesin
Cairan menuju mesin
Memasukkan cairan radiator
Gambar 11.29. Bentuk radiator dan memasukkan cairan pendingin ke dalam radiator mobil 5osial.wordpress.com
Bagaimana proses pelepasan panas di radiator jika kendaraan dalam keadaan diam sehingga tidak ada udara yang mengalir melalui bagian radiator?
Tidak adanya udara yang mengalir menyebabkan pelepasan panas menjadi tidak efektif sehingga air di radiator tidak mengalami penurunan suhu yang
berarti. Dan ketika kembali mengalir ke mesin maka hanya sedikit kalor yang dapat diserap dari mesin. Ini dapat menyebabkan mesin terlalu panas. Untuk
mengatasi kondisi ini maka mobil dilengkapi dengan kipas angin yang dipasang menghadap radiator. Jika kendaraan diam, maka hembusan udara oleh kipas
angin itulah yang mendinginkan radiator.
Penyulingan Air
Penyulingan air adalah proses mendapatkan air murni dari air yang bercampur dengan komponen lain mengandung bahan terlarut di dalamnya.
Contohnya adalah mendapatkan air murni dari air garam. Air yang mengandung bahan lain tersebut dipanaskan pada suhu sekitar 100
o
C sehingga molekul-molekul air menguap. Molekul-molekul zat lain tetap
tertinggal di dalam campuran. Air mengalami perubahan dari fase cair ke fase gas. Uap air yang dihasilkan dialirkan melalui pipa yang memiliki suhu lebih
rendah sehingga mengalami kondensasi menjadi air murni. Pipa ini biasanya dialiri air dingin di sisi luarnya sehingga tidak ikut panas saat dilewati uap air.
Air murni yang dihasilkan menetes masuk ke dalam penampung sehingga dalam waktu yang cukup lama diperoleh air murni yang banyak. Gambar
11.30 adalah ilustrasi proses penyulingan air.
871 Air campur
zat lain Wadah
Termometer
Air pendingin keluar
Air pendingin masuk
Pendingin
Air murni Aliran uap air
Uap air
Gambar 11.30 Contoh skema alat penyuling. Air dipanaskan hingga mendidih sehingga dihasilkan banyak uap. Hany air yang menguap sedangkan zat lain di dalamnya tidak menguap. Jadi dalam uap terkandung molekul air
semua. Uap air dialirkan ke bagian pendingin sehingga suhunya turun di bawah 100
o
C. Akibatnya air kembali berubah ke wujud cair dan masuk ke wadah penampung dalam bentuk air murni.
Dapatkah penyulingan digunakan untuk menghasilkan air minum? Jawabnya dapat. Air hasil penyulingan memang dapat langsung diminum.
Tetapi masalahnya adalah biaya listrik atau biaya untuk menghasilkan kalor yang digunakan untuk menghasilkan air suling sangat mahal. Biaya listrik
yang digunakan untuk menghasilkan satu liter air suling lebih mahal dari biaya yang digunakan untuk menghasilkan satu liter air dengan metode lain,
seperti pengolahan pada instalasi air minum. Juga biaya listrik yang diperlukan untuk menghasilkan satu liter air suling lebih mahal daripada
harga satu liter air kemasan. Karena masalah biaya menjadi pertimbangan utama maka proses penyulingan untuk menghasilkan air minum belum
dilakukan secara massal.
Pembuatan Garam
Garam dibuat dengan menjemur air laut. Di dalam air laut terlarut zat- zat pembentuk garam seperti NaCl. Air laut sendiri tidak dapat langsung
diubah menjadi garam karena konsentrasi zat terlarut masih rendah. Garam
872 hanya bisa terbentuk jika konsentrasi zat terlarut dalam air laut sangat tinggi.
Untuk mencapai konsentrasi tinggi tersebut maka air laut perlu diuapkan dengan cara menjemur di tempat penampungan. Lama-kelamaan jumlah air
makin sedikit sehingga konsentrasi zat terlarut makin tinggi. Pada konsentrasi yang sangat tinggi setelah penguapan yang lama tiba-tiba terbentuk kristal
garam Gambar 11.31. Jadi dalam proses pembuatan garam terjadi perubahan wujud zat cair air laut menjadi uap air akibat penyerapan kalor dari matahari.
Pembuatan garam efektif dilakukan saat musim kemarau. Saat ini sinar matahari sangat banyak dan tidak ada hujan yang jatuh di lokasi penjemuran
air laut yang dapat menurunkan kembali konsentrasi zat terlarut.
Gambar 11.31. Garam akan terbentuk jika sudah banyak air yang menguap sehingga konsentrasi zat dalam air laut sangat tinggi. Ini dicapai dengan penjemuran yang cukup lama. lensaindonesia.com