APLIKASI HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA PADA RICE COOKER




Oleh : Aulya Maghfiroh (18630050)
Termodinamika adalah cabang dari ilmu sains dan teknik fisika. Prinsip termodinamika ini digunakan para ilmuwan untuk memahami sifat - sifat dasar yang ada pada suatu materi, seperti sifat fisika atapun sifat kimianya pada saat materi tersebut dalam keadaan tidak bergerak (diam) dan  juga dapat digunakan untuk mengetahui hubungan antara sifat-sifat dari materi tersebut.Termodinamika merupakan cabang fisika yang menjelaskan hukum dasar yang berhubungan dengan dengan panas dan usaha. Dimana pada termodinamika, juga dipelajari bagaimana suatu panas melakukan perpindahan.Termodinamika juga mempunyai hubungan yang  tidak jauh dengan energi fisika, panas, kerja, entropi (ketidakteraturan)  serta  tingkat kespontanan pada suatu proses.

Hukum ini telah merubah sebagian besar sistem industri yang ada di belahan dunia, hal tersebut dapat diperhatikan dari proses memasak yang biasanya menggunakan kayu bakar dapat diubah oleh konsep termodinamika ini,sehingga dihasilkan beberapa alat yang dapat memudahkan proses memasak menggunakan listrik.Termodinamika mempunyai banyak sekali manfaat bagi kehidupan dan sudah tidak diragukan lagi didalam kehidupan sehari- hari , tidak sedikit  peristiwa yang melibatkan proses termodinamika didalamnya. Misalnya, pada perubahan suhu yang terjadi didalam tubuh manusia.
Prinsip dari termodinamika ini ternyata juga  banyak diterapkan pada alat-alat atau mesin-mesin yang sering kita gunakan untuk melakukan kegiatan sehari - hari. Salah satu alat yang menggunakan prinsip termodinamika ini adalah alat penanak nasi atau biasa kita sebut Rice Cooker. Dalam artikel ini, akan dijelaskan mengenai prinsip termodinamika yang diterapkan pada Rice Cooker.

Rice Cooker merupakan satu dari beberapa alat rumah tangga yang banyak digunakan dikalangan masyarakat sekitar. Rice Cooker utamanya digunakan masyarakat untuk menanak nasi, akan tetapi Rice Cooker juga dapat difungsikan untuk kebutuhan lainnya, seperti untuk menghangatkan makanan,sayuran dan lain sebagainya. 

Seorang tentara Jepang bernama Yoshidata Minami pertama kali menemukan prinsip kerja pada Rice Cooker ini pada tahun 1937.Pada tahun itu, tentara Jepang mulai menerapkan prinsip kerja dari alat tersebut. Pada mulanya, kayu digunakan sebagai bahan dalam pembuatan wadah Rice Cooker, dengan beberapa campura logam didalamnya. Campuran logam ini digunakan karena logam mempunyai kemampuan untuk menghantarkan listrik. Sedangkan pada tahun 1945, sebuah perusahaan sudah mulai memproduksi dan memperdagangkan Rice Cooker ini dan telah banyak digunakan oleh masyarakat sekitar.

Rice Cooker ini menerapkan prinsip hukum I termodinamika yang berbunyi “untuk setiap proses apabila kalor Q diberikan kepada sistem dan sistem melakukan usaha W, maka akan terjadi perubahan energi dalam DU = Q –W ”. Menurut hukum I tersebut, U merupakan simbol yang menjelaskan suatu sifat yang ada dalam sebuah sistem, sedangkan W dan Q bukan merupakan fungsi variabel keadaan , melainkan W dan Q termasuk dalam proses termodinamika yang dapat berpengaruh terhadap suatu  keadaan. W akan memiliki nilai positif bila sistem mengerjakan suatu usaha pada lingkungan dan akan memiliki nilai negatif jika suatu sistem menyerap usaha dari lingkungan. Q akan memiliki nilai positif jika sistem menyerap  beberapa kalor dari lingkungan dan akan memiliki nilai negatif jika suatu sistem melepaskan kalor pada lingkungan. Berubahnya energi dalam sebuah sistem hanya tergantung pada perpindahan panas dari lingkungan kedalam sistem serta kerja yang dilakukan oleh sistem, sehingga proses yang terjadi tidak berpengaruh didalamnya.

Rice Cooker,terjadi perubahan energi yaitu dari panas menjadi listrik. Suatu zat cair akan menguap apabila tekanan uap gas yang dihasilkan  dari zat cair adalah sama dengan tekanan yang dihasilkan oleh cairan disekitarnya (tekanan uap sama dengan tekanan cair ). Jadi, titik didih suatu zat cair dapat dirubah dengan menaikkan dan mengatur tekanan dari lingkungan atau tekanan dari luarnya.

Dalam aplikasi Rice Cooker ini,  panas yang diberikan dari energi listrik tersebut merupakanQ (kalor) yang akan membuat sistem dalam Rice Cooker ini melakukan suatu usaha (W). Usaha yang dilakukan suatu sistem tersebut akan menyebabkan perubahan energi. Perubahan energi tersebut,  akan merubah beras yang ada dalam Rice Cooker menjadi matang sehingga dapat kita konsumsi dan kita tidak akan kesulitan untuk memakannya.

Prinsip kerja yang terdapat pada Rice Cooker ini adalah suatu panas akan mengalami pergerakan dari daerah dengan suhu tinggi ke suhu rendah. Sebuah benda juga mempunyai energi yang disebut sebagai energi dalam. Energi ini akan sangat berkaitan dengan gerakan acak yang berasal dari atom atau molekul dalam susunan suatu benda. 

Pada saat Rice Cooker bekerja, juga terjadi perpindahan panas menggunakan dua cara yaitu  secara induksi dan konveksi. Perpindahan dengan cara  induksi ini terjadi pada saat panas yang dihasilkan oleh heater (pemanas) langsung dihubungkan atau disalurkan kepanci. Sedangkan perpindahan panas dengan cara konveksi, terjadi pada saat panas dari heater (pemanas) yang sudah disalurkan kepanci tersebut disalurkan langsung dengan air dan beras yang berada didalamnya, air akan mendidih dan beras yang ada didalamnya akan matang.

Aplikasi termodinamika lain pada Rice Cooker ini juga berdasarkan teori yang menyatakan bahwa “Termodinamika merupakan cabang dari fisika yang berhubungan dengan panas, serta relasinya dengan bentuk lain dari energi dan usaha. Yang menetapkan bahwa variabel-variabel makroskopik seperti temperature, entropi, dan tekanan dapat menggambarkan kebanyakan sifat yang dimiliki suatu  benda, baik secara fisik maupun radiasi, juga dapat menjelaskan bagaimana mereka berhubungan, serta dengan hukum apa mereka dapat berubah dari waktu ke waktu. ”.

Suatu kalor akan mengalami perpindahan dari lingkungan pada suhu tingggi ke lingkungan dengan suhu lebih rendah. Hal ini menyebabkan saat dua buah benda dengan suhu yang tidak sama berdekatan atau bergandengan,  keduanya akan mengalami pertukaran energi internal sehingga suhu dalam kedua benda tersebut akan seimbang. Dalam aplikasinya, pada  Rice Cooker tidak terjadi pertukaran energi internal tersebut melainkan terjadi suatu kerja oleh panas yang dilakukan oleh suatu sistem didalamnya.

Rice Cooker merupakan alat yang hampir setiap hari digunakan oleh masyarakat untuk menanak nasi, sehingga Rice Cooker ini juga rentan untuk mengalami masalah atau kerusakan. Hal tersebut juga harus diperhatikan oleh masyarakat agar pemakaian Rice Cooker ini dapat dilakukan secara efektif dan juga maksimal. Perawatan yang dapat dilakukan untuk menjaga  Rice Cooker agar bertahan lama adalah dengan mematikan Rice Cooker jika sudah tidak digunakan, karena pemanasan yang cukup lama akan berpengaruh terhadap efesiensi penyimpanan panas yang ada dalam Rice Cooker.  Selain itu juga dapat dilakukan pembersihan Rice Cooker secara teratur, tujuannya agar Rice Cooker yang digunakan untuk memasak nasi tersebut tetap bersih dan terhindar dari kuman sehingga nasi yang dihasilkan aman untuk dikonsumsi .










DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W, Kartohadiprojo, Irma I, Kimia Fisika ,Jilid 1, Jakarta: Erlangga. 1999, Jilid. 1,  
            Edisi 4.
Djojodiharjo harijono .1985. Dasar-Dasar Termodinamika Teknik . Jakarta : PT Gramedia
Mulyatono. 1992. Panas dan Termodinamika. Jakarta : Intan Pariwara













Komentar

Archive

Formulir Kontak

Kirim