Mesin konversi energi

Tambah pranala
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Mesin konversi energi adalah mesin atau alat yang digunakan untuk mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi yang lainnya. Bentuk energi yang umumnya diubah oleh mesin koversi energi meliputi energi mekanis, energi listrik, energi kimia, energi nuklir dan energi termal.[1] Mesin konversi energi terbagi menjadi dua jenis, yaitu mesin konversi energi konvensional dan mesin konversi energi non-konvensional.[2] Tiap mesin konversi energi menghasilkan perubahan energi dengan batasan-batasan perubahan tertentu.[3]

Sejarah penemuan[sunting | sunting sumber]

Kompresor dan termodinamika dasar[sunting | sunting sumber]

Pada abad ke-3 Sebelum Masehi, kota Iskandariyah telah memluai penerapan ilmu termodinamika. Seorang ilmuwan bernama Hero pada masa tersebut telah mengatur posisi pintu gerbang di Kuil Iskandariyah dengan memanfaatkan ilmu termodinamika.[4] Perumusan dan penyusunan konsep ilmiah dari ilmu termodinamika pertama kali dilakukan oleh Otto von Guericke. Selama pengembangan ilmu termodinamika, ia membuat sebuah penemuan yaitu pompa vakum. Penemuannya ini sekaligus menghasilkan ruangan vakum pertama di dunia. Kimiawan dan fisikawan berkebangsaan Irlandia yaitu Robert Boyle kemudian mempelajari lebih lanjut rancangan pompa vakum yang dibuat oleh Guericke. Pada tahun 1656 M, Boyle bekerja sama dengan Robert Hooke untuk mengadakan pengembangan rancangan pompa vakum. Keduanya kemudian berhasil membuat sebuah pompa udara yang kemudian disebut kompresor. Pompa ini kemudian digunakan untuk menganalisis hubungan antara volume, tekanan dan temperatur.[5]

Hukum Boyle dan penemuan motor[sunting | sunting sumber]

Hukum Boyle mampu menganalisis hubungan antara volume, tekanan dan temperatur menghasilkan hukum Boyle. Pernyataannya bahwa tekanan dan volume mempunyai hubungan yang berbanding terbalik. Pada tahun 1679, sebuah ketel uap bertekanan tinggi berhasil dibuat oleh rekan kerja Boyle yang bernama Denis Papin. Ketel ini menghasilkan ledakan yang kuat pada percobaan mula-mula, sehingga diadakan perancangan ulang. Ketel uap yang baru dirancang dengan memberikan tambahan katup pembuka aliran uap air. Papin mengembangkan rancangan ketel uapnya hingga akhirnya mempunyai gagasan baru dalam pembuatan mesin. Ia merancang mesin yang bergerak dengan memanfaatkan silinder dan torak. Rancangan ini tidak sempat dibuat menjadi mesin oleh Papin. Pembuatan mesin diteruskan oleh seorang insinyur bernama Thomas Savery. Hasil rancangan ini menghasilkan sebuah motor yang pertama di dunia.[5]

Termodinamika klasik dan penemuan mesin uap[sunting | sunting sumber]

Pada abad ke-17 Masehi, penemuan mesin uap di Inggris telah memperluas bidang ilmu termodinamika. Para ilmuwan di bidang termodinamika bermunculan khususnya pada abad ke-19 Masehi. William John Macquorn Rankine, Rudolf Clausius, dan Lord Kelvin menjadi ilmuwan yang memberikan kontribusi yang penting bagi pengembangan ilmu termodinamika yang kemudian dikenal sebagai termodinamika klasik. Pendekatan yang bersifat makroskopik digunakan untuk mengadakan pengamatan mengenai perilaku umum dari partikel zat. Termodinamika klasik ini mempunyai ciri khas yaitu hanya mengamati partikel yang menjadi media penyaluran energi.[6]

Prinsip[sunting | sunting sumber]

Termodinamika[sunting | sunting sumber]

Termodinamika merupakan salah satu cabang fisika yang membahas mengenai perubahan energi panas menjadi bentuk energi lain. Hukum pertama termodinamika dan hukum termodinamika kedua menjadi acuan dalam membahas mengenai perubahan energi. Pengukuran di dalam termodinamika tidak dinyatakan dengan besaran mikroskopis melainkan dengan besaran makroskopis.[7]

Mesin konversi energi bekerja dengan prinsip-prinsip termodinamika. Prinsip termodinamika digunakan oleh mesin untuk mengadakan perubahan energi khususnya dengan menggunakan bahan bakar.[8] Usaha para ilmuwan abad ke-19 Masehi untuk membuat mesin yang memiliki kemampuan untuk mengadakan perubahan energi menjadi awal penemuan berbagai konsep termodinamika. Tujuan pengubahan energi ini awalnya untuk memudahkan pekerjaan. Hasil yang dicapai ialah pengubahan energi menjadi usaha yang maksimal. Mesin paling awal yang dibuat oleh para ilmuwan mampu mengubah energi gerak menjadi energi potensial dengan memanfaatkan tumbukan. Usaha dari para ilmuwan ini mencapai hasilnya pada abad ke-20 Massehi dengan banyaknya teori-teori mengenai termodinamika.[9]

Penggunaan data empiris dan persamaan aljabar dalam ilmu termodinamika teknik dimanfaatkan untuk menghitung tingkat efisiensi bahan bakar mesin dan perancangan mesin.[10] Analisa mesin-mesin termal oleh para teknisi memanfaatkan ilmu termodinamika. Ilmu termodinamika diterapkan dalam perancangan dan pengoperasian berbagai jenis motor seperti motor diesel dan motor bensin. ilmu termodinamika digunakan dalam bidang kelistrikan pada turbin gas dan mesin-mesin yang menjadi bagian dari pembangkit listrik. Pemanfaatan termodinamika dalam kehidupan rumah tangga antara lain pada perancangan mesin pendingin, penanak nasi, setrika, sistem pemanas surya dan televisi. Sementara itu, termodinamika juga digunakan dalam perancangan mesin roket yang merupakan bentuk pengembangan dalam teknologi antariksa.[11] Sementara itu, di bidang industri, mesin termal ini dimanfaatkan sebagai mesin penggerak, mesin pendingin maupun mesin pemanas.[12]

Ilmu termodinamika kemudian berkembang melalui pengamatan mikroskopik. Pusat pengamatan adalah perilaku dari kumpulan partikel-partikel yang mempunyai sifat termodinamis. Dalam proses pengamatan ini digunakan statistik sehingga dikenal sebagai termodinamika statistik.[13] Ilmu termodinamika seluruhnya dipusatkan terhadap konsep energi. Sementara itu, Definisi dari energi sulit diberikan secara tepat mengikuti sifat energi yang abstrak. Energi hanya dapat diketahui melalui dampak yang tampak dari keberadaanya. Hal ini membuat energi dapat didefinisikan secara berbeda pada sudut pandang yang berbeda. Energi itu sendiri selalu ada dan dimanfaatkan oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari.[14] Kehadiran energi di dalam seluruh bidang kehidupan manusia membuat ilmu termodinamika juga menjadi penting untuk dipelajari dan dimanfaatkan.[15]

Energi dalam dari suatu molekul merupakan perpaduan dari beberapa jenis energi. Semua energi ini dihasilkan oleh getaran dan gerakan molekul-molekul. Jenis gerakan yang dilakukan oleh molekul umumnya ialah gerak translasi dan rotasi. Energi dalam umumnya meliputi energi kimia, energi listrik statis, dan energi listrik dinamis.[16]

Konversi energi[sunting | sunting sumber]

Konsep mengenai sistem termodinamika digunakan sebagai pemikiran awal menuju ke proses konversi energi. Prinsip sistem termodinamika ini dipadukan dengan prinsip kesetimbangan energi. Pemanfaatan kedua prinsip ini adalah untuk mengetahui besarnya unjuk kerja yang timbul selama proses konversi energi.[17]

Jenis[sunting | sunting sumber]

Mesin konversi energi konvensional[sunting | sunting sumber]

Sumber energi yang diperlukan oleh mesin konversi energi konvensional umumnya berasal dari energi tak terbarukan. Satu-satunya mesin konversi energi konvensional yang menggunakan energi terbarukan adalah turbin air. Sementara mesin konvensi energi konvensional lainnya adalah motor bakar, mesin fluida dan mesin pendingin.

Mesin konversi energi non-konvensional[sunting | sunting sumber]

Sumber energi yang diperlukan oleh mesin konversi energi non-konvensional berasal dari energi terestrial dan kehidupan ekstraterestrial. Mesin konversi energi non-konvensional berbentuk pembangkit listrik dengan tenaga angin, energi surya, energi panas bumi, energi termal, pasang surut air laut, ombak dan energi nuklir. Selain itu terdapat pula mesin konversi energi non-konvensional yang terdiri dari pesawat magnetohidrodinamik.[18]

Konversi energi kinetik menjadi energi listrik[sunting | sunting sumber]

Generator listrik[sunting | sunting sumber]

Generator listrik adalah mesin yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik dengan pengubahan sumber energi mekanik. Induksi elektromagnetik merupakan prinsip kerja yang melandasi perubahan energi pada generator listrik.[19] Generator listrik dibedakan berdasarkan jenis arus listriknya, yaitu generator arus searah dan generator arus bolak-balik. Kedua generator ini memiliki perbedaan pada bagian yang membentuk jenis arus listriknya. Pada generator arus searah dihasilkan arus searah dengan penggunaan komutator. Sementara pada generator arus bolak-balik, digunakan cincin selip untuk menghasilkan arus bolak-balik.[20]

Generator arus searah[sunting | sunting sumber]

Perancangan generator arus searah dilandasi oleh ditemukannya fenomena induksi elektromagnetik. Pada generator arus searah, gaya gerak listrik induksi ke satu arah diperoleh dengan mengubah bentuk cincin terminalnya. Cincin terminal ini disebut cincin belah atau komutator.[21] Semua jenis generator dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Pada awalnya, energi listrik dihasilkan melalui peristiwa induksi sehingga hanya menghasilkan arus bolak-balik. Arus searah hanya dapat diperoleh pada generator arus searah dengan menggunakan komutator satu cincin yang terbelah dua. Sedangkan generator arus bolak-balik memiliki dua cincin yang terpisah.[22] Ketika gaya gerak listrik timbul, terjadi pergantian kontak beban terminal. Selama pergantian ini, tegangan keluaran hanya mempunyai satu tanda yang membuatnya hanya dapat menghasilkan arus searah. Tegangan keluaran yang dihasilkan oleh generator arus searah mempunyai riak. Tingginya riak berbanding terbalik dengan jumlah kumparan yang dihubungkan ke komutator dengan cincin komutator yang terdiri dari beberapa segmen. Semakin banyak kumparan maka tinggi riak semakin rendah sehingga arus searah semakin tidak beriak.[23]

Generator arus bolak-balik[sunting | sunting sumber]

Rancangan sistem arus bolak-balik pertama kali dibuat oleh William Stanley di Great Barrington, Massachusetts. Westinghouse Electri Corporation menjadi perusahaan yang mendanai proyek ini secara keseluruhan. Di saat yang bersamaan, rancangan sistem arus bolak-balik juga dibuat oleh Nikola Tesla dan ditawarkan dalam perdagangan teknologi. C.S. Bradley membuat generator bolak-balik 3 fasa pada tahun 1887 yang kemudian meningkatkan penggunaan arus bolak-balik. Sejak awal abad ke-20 Masehi, generator arus bolak-balik tiga fasa telah digunakan sebagai pembangkit listrik secara umum di dunia karena memiliki daya guna yang tinggi.[24]

Generator arus bolak-balik terdiri dari suatu kumparan dan lilitan kawat yang diputar di dalam medan magnet. Bagian dalam generator arus bolak-balik disebut dengan nama armatur. Isi armatur ialah silinder besi yang digunakan sebagai tempat pelilitan kumparan kawat. Terminal generator memiliki dua cincin putar yang dihubungkan dengan beban listrik melalui busing yang terbuat dari tembaga lunak.[23] Medan magnet dibentuk oleh magnet permanen atau elektromagnet. Energi yang diperlukan untuk memutar armatur dapat berasal dari tenaga manusia, pembakaran, atau energi potensial air.[25]

Konversi energi listrik menjadi energi mekanik[sunting | sunting sumber]

Motor listrik[sunting | sunting sumber]

Motor arus searah[sunting | sunting sumber]

Motor arus searah merupakan motor listrik yang dapat menghasilkan energi mekanis dengan transformasi energi dari sumber energi listrik arus searah. Energi mekanik yang dihasilkan berupa putaran. Motor arus searah bekerja berdasarkan prinsip medan magnet. Bagian dalam motor arus searah terdiri dari kumparan medan dan kumparan jangkar yang saling berinteraksi dan membentuk fluks magnetik. Kumparan medan menimbulkan fluks magnet yang arah pengalirannya dimulai dari kutub utara ke kutub selatan. Sedangkan kumparan jangkar menghasilkan fluks magnetik yang arah pengalirannya melingkar. Berbagai pengaturan kerja memerlukan motor listrik khususnya pada kebutuhan akan kecepatan dan beban kerja yang beragam dan berubah-ubah. Motor arus searah disebut sebagai motor traksi arus searah dalam transportasi rel. Kegunaannya adalah sebagai penggerak lokomotif atau kereta.[26]

Motor arus bolak-balik[sunting | sunting sumber]

Motor arus bolak-balik bekerja dengan mengubah arus bolak-balik menjadi putaran. Pengaliran arus listrik dengan pembalikan arah arus yang terjadi secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor arus bolak balik terbagi menjadi dua bagian, yaitu stator dan rotor. Stator menjadi tempat berputarnya rotor, sementara rotor merupakan bagian poros yang berputar. Motor arus bolak-balik diracang untuk mengatasi kelemahan dari motor arus searah. Kelebihan dari motor arus bolak-balik adalah kecepatan putaran yang dapat dikendalikan. Pengaturan kecepatan pada motr arus bolak-balik dilakukan dengan peralatan yang disebut frekuensi variabel. Alat ini mampu meningkatkan kendali kecepatan putaran rotor, sehingga penggunaan daya listrik menjadi berkurang.[27] Beberapa jenis peralatan listrik rumah tangga yang memanfaatkan kelebihan dari motor arus bolak-balik yaitu mesin cuci, kipas angin, dan penyejuk udara.[28]

Konversi energi termal menjadi energi mekanik[sunting | sunting sumber]

Motor bakar[sunting | sunting sumber]

Motor bakar memanfaatkan prinsip perubahan panas untuk diubah menjadi energi mekanik. Mesin atau pesawat yang berbentuk motor bakar memerlukan bahan bakar. Energi kimia yang terdapat di dalam bahan bakar kemudian diubah menjadi energi panas sehingga menghasilkan kerja mekanik. Proses konversi energi di dalam motor bakar terjadi selama proses pembakaran bahan bakar. Berdasarkan jenis pembakarannya, motor bakar dapat dibedakan menjadi motor bakar pembakaran luar dan motor bakar pembakaran dalam. Keuntungan lebih banyak diperoleh pada motor bakar pembakaran dalam karena efisiensi kerja yang tinggi, tidak memerlukan fluida kerja dan kontruksi mesin yang sederhana.[29] Bagian dalam mesin langsung mengadakan proses pembakaran sehingga energi panas langsung dapat diubah menjadi energi mekanik. Mesin konversi energi lainnya dirancang berdasarkan prinsip motor bakar pembakaran dalam, antara lain motor bensin, motor bakar diesel, dan turbin gas siklus terbuka.[30]

Konversi energi listrik menjadi energi termal[sunting | sunting sumber]

Mesin pendingin[sunting | sunting sumber]

Mesin pendingin merupakan mesin yang dapat menghasilkan proses pendinginan dengan bantuan refrigeran. Proses pendinginan pada mesin pendingin bekerja berdasarkan teori termodinamika dan perpindahan panas.[31] Pendinginan terjadi selama pemindahan kalor dari suatu ruangan dengan temperatur rendah ke temperatur yang lebih tinggi. Penyerapan kalor terjadi pada ruang dengan temperatur yang lebih rendah, sementara pada ruang dengan temperatur tinggi terjadi pembuangan kalor. Pendinginan dapat dilakukan di dalam beberaoa jenis siklus, antara lain siklus kompresi uap, siklus absorpsi, dan siklus adsorpsi. Selain itu, pendinginan juga dapat terjadi sebagai akibata adanya efek termoelektrik, magnetik, ejektor, atau dengan gelombang suara.[32]

Terdapat empat proses utama di dalam sistem pendinginan. Proses pertama berupa penyerapan panas di dalam evaporator oleh cairan refrigeran. Wujud refrigeran berubah dari cair menjadi gas selama proses penyerapan. Setelah refrigeran melalui evaporator, pemanasan gas terjadi sehingga suhu gas meningkat dan membawanya bergerak menuju ke kompresor. Di dalam komreresor, terjadi penaikan tekanan kerja karena gas menerima proses kompresi. Kenaikan temperatur kerja juga terjadi ketika energi dipindahkan dari alat kompresi menuju ke refrigeran. Kenaikan temperatur menghasilkan gas panas yang kemudian disalurkan ke kondenser. Pada kondenser, terjadi pembuangan kalor akibat adanya pelepasan kalor sensibel dan pelepasan kalor laten yang menyebabkan gas berubah menjadi cair. Penurunan temperatur dilanjutkan pada pipa kapiler sehingga cairan menjadi dingin sebelum mengalir ke alat ekspansi.[33] Alat ekspansi kemudian mengurangi tekanan dan mengendalikan jumlah aliran refrigeran yang dapat menuju ke evaporator.[34]

Konversi energi radiasi menjadi energi mekanik[sunting | sunting sumber]

Penggerak magnetohidrodinamika[sunting | sunting sumber]

Penggerak magnetohidrodinamika adalah alat yang mengubah energi radiasi dari elektromagnetik menjadi energi mekanik. Fungsi utamanya adalah sebagai penggerak mula pada pembangkit listrik. Penggerak magnetohidrodinamika tidak bekerja secara mekanik, melainkan hanya memanfaatkan temperatur tinggi pada proses pembakaran. Penggerak mula pada turbin uap konvensional menggunakan magnetohidrodinamika. Pada kondisi yang lain, turbin uap memanfaatkan magnetohidrodinamika sebagai penghubung tumpang pada generator.[35] Medan magnetik yang timbul pada penggerak magnetohidrodinamika dihasilkan dengan sistem saluran gas panas berkecepatan tinggi.[36]

Magnetohidrodinamika dapat diterapkan pada turbin gas siklus terbuka[37] dan dapat pula pada turbin gas siklus tertutup.[38] Magnetohidrodinamika dapat dijadikan sebagai pembangkit listrik. Kelebihannya yaitu memiliki daya guna yang tinggi. Magnetohidrodinamika menghasilkan rendemen termis dengan persentase sebesar 60% dari seluruh total daya yang digunakan. Nilai ini lebih tinggi dibandingkan dengan rendemen termis yang dihasilkan oleh energi nuklir (32%) dan mesin uap (≤40%). Efisiensi ini diperoleh akibat karakteristik magnetohidrodinamika yang sebagian besar komponennya tidak mengalami gesekan mekanis pada peralatan. Gesekan hanya terjadi pada bagian kompresor dan pompa. Selain itu, fungsi air pendingin juga dihilangkan pada turbin gas yang menerapkan siklus kombinasi, Jenis bahan bakar yang digunakan juga dapat bervariasi antara lain minyak, gas, batu bara, atau hidrogen. Putaran awal yang dihasilkan oleh magnetohidrodinamika sangat cepat. Kondisi ini membuatnya dapat digunakan pada beban listrik berskala besar hingga pada nilai puncaknya.[39]

Konversi energi kinetik menjadi energi mekanis[sunting | sunting sumber]

Turbin angin[sunting | sunting sumber]

Turbin angin mengubah energi kinetik yang ada pada angin menjadi energi mekanis. Bagian turbin yang mengubah bentuk energi ini adalah sudu turbin. Perubahan energi yang dilakukan oleh turbin angin akan selalu mengalami kerugian karena tidak seluruh potensi energi kinetik angin dapat diubah oleh turbin. Energi yang dapat diubah semakin besar ketika kerugian energi akibat bentuk turbin menjadi semakin kecil. Energi gerak yang dihasilkan oleh turbin kemudian diteruskan ke kotak roda gigi yang terhubung dengan generator listrik. Kemudian generator akan mengubah energi mekanis dari turbin angin menjadi energi listrik.[3] Energi mekanis yang dihasilkan oleh turbin angin dapat diperkirakan nilainya dengan mengetahui kecepatan angin. Jenis alat ukur yang digunakan umumnya adalah anemometer.[40]

Turbin gas[sunting | sunting sumber]

Turbin gas adalah turbin yang media penggeraknya berupa fluida berbentuk gas. Fluida berasal dari sebuah kipas angin yang memasukkan fluida kerja ke dalam sistem pemanas. Fluida dipanaskan dalam motor bakar. Jenis motor bakar dapat motor pembakaran dalam maupun motor pembakaran luar. Pembakaran fluida ini menghasilkan gas panas yang dialirkan ke turbin. Tekanan gas menghasilkan gerakan pada poros turbin dan memutar kompresor dan beban luar lainnya.[41]

Turbin gas dapat dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan siklusnya, yaitu turbin gas siklus tertutup dan turbin gas siklus terbuka. Bagian poros turbin gas meliputi poros tunggal, poros ganda, pemisah dan kumparan ganda. Arah aliran gas yang melalui turbin gas dapat aksial maupun radial. Turbin gas digunakan pada mesin pesawat terbang, alat transportasi, pembangkit listrik, industri gas, industri minyak bumi, industri kimia, serta pada siklus kombinasi dan kogenerasi.[42]

Analisa hukum termodinamika[sunting | sunting sumber]

Hukum kenol termodinamika[sunting | sunting sumber]

Hukum kenol termodinamika menyatakan bahwa tiga jenis sistem akan berada dalam keadaan setimbang, ketiga dua sistem di antaranta dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga. Hukum ini didasari oleh prinsip perpindahan panas dari suatu sistem ke sistem yang lainnya. Perpindahan panas secara umum dipengaruhi oleh perbedaan suhu antar sistem. Sifat perpindahan panasnya adalah pemuaian secara kelistrikan. Meskipun suatu sistem tidak saling bersentuhan secara langsung, hukum kenol termodinamika tetap berlaku.[43]

Hukum pertama termodinamika[sunting | sunting sumber]

Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa jumlah entropi akan tetap konstan atau bertambah di dalam suatu sistem yang terisolasi saat sedang mengalami suatu proses. Hukum pertama termodinamika sesuai dengan prinsip kenaikan entropi.[44] Dalam kasus kekekalan energi juga berlaku hukum pertama termodinamika. Besarnya perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika terisolasi sama dengan jumlah keseluruhan energi kalor yang dikirimkan ke dalam sistem. Nilai perubahan energi juga sama dengan besarnya usaha yang dilakukan terhadap sistem.[45]

Hukum kedua termodinamika[sunting | sunting sumber]

Hukum kedua termodinamika berkaitan dengan keberadaan entropi. Tidak ada pernyataan resmi yang menjadi penjelasan bagi hukum kedua termodinamika. Pernyataan hukum kedua termodinamika hanya didasarkan pada kenyataan eksperimental. Pernyataan tiap ilmuwan dapat dinyatakan sebagai hukum kedua termodinamika asalkan sesuai dengan hasil eksperimen. Salah satu pernyataannya disampaikan oleh Clausius. Clausius menyatakan bahwa tidak mungkin suatu sistem apapun dapat bekerja sedemikian rupa sehingga hanya menghasilkan perpindahan energi sebagai panas dari sistem. Pernyataan ini berlaku pada perpindahan panas dengan temperatur yang lebih rendah ke sistem dengan temperatur yang lebih tinggi. Pernyataan Clausius didasarkan dari prinsip kenaikan entropi.[46]

Analisa perancangan mesin[sunting | sunting sumber]

Energi dalam[sunting | sunting sumber]

Gaya gesek suatu benda terhadap suatu lintasan dapat diketahui dengan mengukur besarnya energi dalam. Benda menghasilkan usaha yang besar ketika mengalami gaya gesek. Sifat mutlak dari gaya gesek adalah nilainya semakin besar pada lintasan yang semakin panjang. Besarnya gaya gesek yang timbul tidak dapat diketahui secara pasti karena merupakan gaya non-konservatif. Perkiraan nilai hanya dapat diperoleh dengan mengukur perubahan energi potensial pada benda. Besarnya energi dalam kemudian dimanfaatkan untuk mengetahui nilai gaya gesek dengan mengamati efek dari gaya gesek tersebut. Efek dari gaya gesek ini dinyatakan dalam bentuk perubahan energi.[47] Energi dalam dari suatu molekul terbentuk melalui perpaduan dari beberapa jenis energi. Semua energi ini dihasilkan oleh getaran yang dihasilkan oleh gerak translasi dan rotasi dari molekul-molekul. Energi dalam umumnya meliputi energi kimia, energi listrik statis, dan energi listrik dinamis.[16]

Entropi[sunting | sunting sumber]

Entropi dan energi memiliki sifat fisika yang berbeda. Nilai perubahan pada entropi tidak selalu sama ketika seluruh bentuk perubahan dijumlahkan. Perhitungan entropi selalu menerapkan prinsip perpindahan panas. Penyatuan dua buah benda yang mempunyai perbedaan panas akan menghasilkan nilai panas yang sama di kedua benda tersebut. Dalam hal ini, entropi benda yang lebih panas menjadi berkurang, sementara entropi benda yang lebih dingin menjadi bertambah. Selama proses perpindahan panas ini, nilai total dari entropi mengalami penambahan. Penambahan entropi ini terjadi selama proses perpindahan panas dari satu benda ke benda lain sedang berlangsung. Persamaan antara energi dan entropi menurut hukum termodinamika kedua adalah tidak dapat dimusnahkan karena tidak dapat berkurang. Sementara itu, perbedaannya adalah entropi dapat diciptakan, sementara energi tidak dapat diciptakan. Prinsip energi didasarkan pada hukum pertama termodinamika, sementara prinsip entropi didasarkan pada hukum kedua termodinamika.[44]

Referensi[sunting | sunting sumber]

Catatan kaki[sunting | sunting sumber]

  1. ^ Ismail dan Rahman 2020, hlm. 2.
  2. ^ Y. A. 2016, hlm. 20.
  3. ^ a b Ismail dan Rahman 2020, hlm. 7.
  4. ^ Syaka dan Riyadi 2020, hlm. 6.
  5. ^ a b Syaka dan Riyadi 2020, hlm. 9.
  6. ^ Syah 2018, hlm. 42.
  7. ^ Surya, Yohanes (2009). Suhu dan Termodinamika. Tangerang: PT. Kandel. hlm. 3. ISBN 978-979-1391-26-9. 
  8. ^ Soekardi 2015, hlm. 2.
  9. ^ Surya 2009, hlm. 3.
  10. ^ Syaka dan Riyadi 2020, hlm. 7.
  11. ^ Soekardi 2015, hlm. 3.
  12. ^ Soekardi 2015, hlm. 36.
  13. ^ Syah 2018, hlm. 43.
  14. ^ Soekardi 2015, hlm. 3-4.
  15. ^ Soekardi 2015, hlm. 5.
  16. ^ a b Soekardi 2015, hlm. 51.
  17. ^ Soekardi 2015, hlm. 35.
  18. ^ Y. A. 2016, hlm. 20-21.
  19. ^ Soebyakto 2017, hlm. 48-49.
  20. ^ Setiyo, Muji (2017). Listrik dan Elektronika Dasar Otomotif (PDF). Magelang: Unimma Press. hlm. 106. ISBN 978-602-51079-0-0. 
  21. ^ Soebyakto 2017, hlm. 49-50.
  22. ^ Ponto 2018, hlm. 50.
  23. ^ a b Soebyakto 2017, hlm. 50.
  24. ^ Ponto 2018, hlm. 52.
  25. ^ Soebyakto 2017, hlm. 51.
  26. ^ Haroen, Yanuarsyah (2017). Sistem Transportasi Elektrik. Bandung: ITB Press. hlm. 67–68. ISBN 978-602-7861-65-7. 
  27. ^ Bagia dan Parsa 2018, hlm. 5.
  28. ^ Bagia dan Parsa 2018, hlm. 28.
  29. ^ Y. A. 2016, hlm. 24.
  30. ^ Y. A. 2016, hlm. 25.
  31. ^ Firman dan Anshar 2019, hlm. 33.
  32. ^ Suamir dan Sumantri 2016, hlm. 14.
  33. ^ Suamir dan Sumantri 2016, hlm. 16.
  34. ^ Suamir dan Sumantri 2016, hlm. 17.
  35. ^ Pudjanarsa dan Nursuhud 2013, hlm. 13-14.
  36. ^ Pudjanarsa dan Nursuhud 2013, hlm. 14.
  37. ^ Kadir 2010, hlm. 416.
  38. ^ Kadir 2010, hlm. 420.
  39. ^ Kadir 2010, hlm. 419-420.
  40. ^ Ismail dan Rahman 2020, hlm. 16.
  41. ^ Pudjanarsa dan Nursuhud 2013, hlm. 108-109.
  42. ^ Pudjanarsa dan Nursuhud 2013, hlm. 125-126.
  43. ^ Syah 2018, hlm. 50.
  44. ^ a b Asraf dan Kurniawan 2021, hlm. 176.
  45. ^ Soekardi 2015, hlm. 8.
  46. ^ Asraf dan Kurniawan 2021, hlm. 177.
  47. ^ Asraf dan Kurniawan 2021, hlm. 232.

Daftar pustaka[sunting | sunting sumber]

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mesin_konversi_energi&oldid=25154139"