Dokumen tersebut membahas berbagai penerapan hukum termodinamika kedua dalam bidang farmasi dan teknologi pendinginan, seperti termografi, pembuatan emulsi, termometer, alat ukur suhu tubuh seperti EKG, dan prinsip kerja perangkat pendingin ruangan seperti AC dan kulkas.

1. Penerapan Hukum Termodinamika II dalam Bidang Farmasi
1. Penggunaan Energi Panas dalam Pengobatan, misalnya diagnostik termografi
(mendeteksi temperatur permukaan kulit)
Termografi dengan prinsip fotokonduktivitas:
Dengan menggunakan kamera infra merah, panas yang dipancarkan kulit berupa
radiasi infra merah oleh susunan optis yang dijatuhkan ke detektor infra merah
menjadi diskontinu.
Oleh transduser, infra merah diubah menjadi pulsa listrik. Kemudian, diperkuat
dengan amplifier dan ditampilkan gambar di layar Cathode Ray Tube (CRT).
Untuk mendapatkan hanya berkas infra merah saja pada transduser dipakai filter
transparan yang hanya melewatkan radiasi infra merah.
2. Pembuatan emulsi dengan bantuan emulgator
Prinsipnya dengan bantuan emulgator untuk mencampurkan zat-zat yang tidak
saling campur. Contohnya pada pembuatan emulsi dari campuran balsam peru dengan
oleum sesami. Kedua senyawa itu tidak saling campur. Dengan adanya emulgator,
yaitu gom arab maka kedua senyawa tersebut tercampur dan setelah tercampur sulit
untuk dipisahkan lagi karena terjadi gerakan-gerakan yang bebas dalam sistem.
3. Termometer bimetal mekanik
Keping Bimetal memiliki dua buah keping logam. Kepingan ini dapat
melengkung jika terjadi perubahan suhu. Prinsipnya, apabila suhu berubah menjadi
tinggi, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang keoefisien muainya lebih
rendah. Sedangkan jika suhu menjadi rendah, keping bimetal akan melengkung ke
arah logam yang keofisien muainya lebih tinggi. Logam dengan koefisien muai lebih
besar (tinggi) akan lebih cepat memanjang sehingga kepingan akan membengkok
(melengkung) sebab logam yang satunya lagi tidak ikut memanjang. Pada
termometer, keping bimetal dapat difungsikan sebagai penunjuk arah karena jika
kepingan menerima rangsanag berupa suhu, maka keping akan langsung melengkung
karena pemuaian panjang pada logam.
4. EKG
Tubuh manusia memiliki potensial listrik, denyut jantung manusia dapat teramati
dengan adanya perubahan potensial listrik tersebut. Sensor ditempatkan pada lengan
tangan dan kaki, karena ditempat tersebut pulsa potensial denyut dapat
menggambarkan kerja jantung mendekati sebenarnya. Pulsa denyut analog akan

2. diubah ke pulsa listrik dengan rangkaian ADC dan kemudian data-data tersebut akan
diolah dengan prosesor yang ada di PC.
5. Thermometer Maksimum
Termometer air raksa ini memiliki pipa kapiler kecil (pembuluh) didekat tempat/
tabung air raksanya, sehingga air raksa hanya bisa naik bila suhu udara meningkat,
tapi tidak dapat turun kembali pada saat suhu udara mendingin. Untuk
mengembalikan air raksa ketempat semula, thermometer ini harus dihentakan berkali-
kali atau diarahkan dengan menggunakan magnet. Apabila temperatur naik dan kolom
air raksa tidak terputus, maka air raksa terdesak melalui bagian yang sempit. Ujung
kolom menunjukkan temperatur udara. Apabila suhu turun, kolom air raksa terputus
pada bagian yang sempit setelah air raksa dalam bola temperatur menyusut. Ujung
lain dari kolom air raksa tetap pada tempatnya. Untuk pengamatan suhu udara ujung
kolom ini menunjukkan suhu udara karena penyusutan air raksa kecil sekali dan dapat
diabaikan. Termometer maksimum menunjukkan suhu udara tertinggi setelah terakhir
dikembalikan.
6. Termometer Minimum
Termometer minimum biasanya menggunakan alkohol untuk pendeteksi suhu
udara yang terjadi. Hal ini dikarenakan alkohol memiliki titik beku lebih tinggi
dibanding air raksa, sehingga cocok untuk pengukuran suhu minimum. Prinsip kerja
termometer minimum adalah dengan menggunakan sebuah penghalang (indeks) pada
pipa alkohol, sehingga apabila suhu menurun akan menyebabkan indeks ikut tertarik
kebawah. Namun, bila suhu meningkat maka indek akan tetap pada posisi dibawah.
Selain itu peletakan termometer harus miring sekitar 20-30 derajat, dengan posisi
tabung alkohol berada di bawah. Hal ini juga dimaksudkan untuk mempertahankan
agar indek tidak dapat naik kembali bila sudah berada diposisi bawah (suhu
minimum). Untuk mengembalikan posisi indeks ke posisi aktual dapat dilakukan
dengan memiringkan/ membalikkan posisi thermometer hingga indek bergerak ke
ujung dari alkohol (posisi suhu aktual).
7. Air Conditioner (AC)
Air Conditioner (AC) alias Pengkondision Udara merupakan seperangkat alat
yang mampu mengkondisikan ruangan yang kita inginkan, terutama mengkondisikan
ruangan menjadi lebih rendah suhunya dibanding suhu lingkungan sekitarnya. Filter
(penyaring) tambahan digunakan untuk menghilangkan polutan dari udara. AC yang
digunakan dalam sebuah gedung biasanya menggunakan AC sentral. Selain itu, jenis

3. AC lainnya yang umum adalah AC ruangan yang terpasang di sebuah jendela. Kunci
utama dari AC adalah refrigerant, yang umumnya adalah fluorocarbon, yang mengalir
dalam sistem, menjadi cair dan melepaskan panas saat dipompa (diberi tekanan), dan
menjadi gas dan menyerap panas ketika tekanan dikurangi. Mekanisme berubahnya
refrigerant menjadi cairan lalu gas dengan memberi atau mengurangi tekanan terbagi
mejadi dua area. Sebuah penyaring udara, kipas, dan cooling coil (kumparan
pendingin) yang ada pada sisi ruangan dan sebuah kompresor (pompa), condenser coil
(kumparan penukar panas), dan kipas pada jendela luar.
Udara panas dari ruangan melewati filter, menuju ke cooling coil yang berisi cairan
refrigerant yang dingin, sehingga udara menjadi dingin, lalu melalui teralis/kisi-kisi
kembali ke dalam ruangan. Pada kompresor, gas refrigerant dari cooling coil lalu
dipanaskan dengan cara pengompresan. Pada condenser coil, refrigerant melepaskan
panas dan menjadi cairan, yang tersirkulasi kembali ke cooling coil.
Sebuah thermostatmengontrol motor kompresor untuk mengatur suhu ruangan.
B Mekanisme AC
Sistem kerja AC terdiri dari bagian yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan
tekanan supaya penguapan dan penyerapan panas dapat berlangsung.
Jadi, cara kerja sistem AC dapat diuraikan sebagai berkut :
Kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk
memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalam kompresor
dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di kondenser.
Di bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari refrigent fase
uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan
yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya kalor yang dilepaskan oleh
kondenser adalah jumlahan dari energi kompresor yang diperlukan dan energi kalor yang
diambil evaparator dari substansi yang akan didinginkan.
Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif
jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipi-pipa
evaporator.
Setelah refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase uap ke fase
cair maka refrigent dilewatkan melalui katup ekspansi, pada katup ekspansi ini refrigent
tekanannya diturunkan sehingga refrigent berubah kondisi dari fase cair ke fase uap yang
kemudian dialirkan ke evaporator, di dalam evaposrator ini refrigent akan berubah

4. keadaannya dari fase cair ke fase uap, perubahan fase ini disebabkan karena tekanan
refrigent dibuat sedemikian rupa sehingga refrigent setelah melewati katup ekspansi dan
melalui evaporator tekanannya menjadi sangat turun.
Hal ini secara praktis dapat dilakukan dengan jalan diameter pipa yang ada
dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan dengan diameter pipa yang ada pada
kondenser.
Dengan adanya perubahan kondisi refrigent dari fase cair ke fase uap maka untuk
merubahnya dari fase cair ke refrigent fase uap maka proses ini membutuhkan energi
yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang dipergunakan adalah energi yang
berada didalam substansi yang akan didinginkan.
Dengan diambilnya energi yang diambil dalam substansi yang akan didinginkan
maka entalpi, substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun, dengan turunnya
enthalpi maka temperatur dari substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun.
Proses ini akan berubah terus-menerus sampai terjadi pendinginan yang sesuai dengan
keinginan.
Dengan adanya mesin pendingin listrik ini maka untuk mendinginkan atau menurunkan
temperatur suatu substansi dapat dengan mudah dilakukan.
8. Lemari Es (Kulkas)
Adalah suatu unit mesin pendingin di pergunakan dalam rumah tangga, untuk
menyimpan bahan makanan atau minuman. Untuk menguapkan bahan pendingin di
perlukan panas.
Lemari es memanfaatkan sifat ini. Bahan pendingin yang digunakan sudah
menguap pada suhu -200C. panas yang diperlukan untuk penguapan ini diambil dari
ruang pendingin, karena itu suhu dalam ruangan ini akan turun. Penguapan
berlangsung dalam evaporator yang ditempatkan dalam ruang pendingin. Karena
sirkulasi udara, ruang pendingin ini akan menjadi dingin seluruhnya.
Lemari Es merupakan kebalikan mesin kalor. Lemari Es beroperasi untuk
mentransfer kalor keluar dari lingkungan yang sejuk kelingkungn yang hangat.
Dengan melakukan kerja W, kalor diambil dari daerah temperatur rendah
TL (katakanlah, di dalam lemari Es), dan kalor yang jumlahnya lebih besar
dikeluarkan pada temperature tinggi Th (ruangan).
Sistem lemari Es yang khas, motor kompresor memaksa gas pada temperatur
tinggi melalui penukar kalor (kondensor) di dinding luar lemari Es dimana
Qhdikeluarkan dan gas mendingin untuk menjadi cair. Cairan lewat dari daerah yang

5. bertekanan tinggi , melalui katup, ke tabung tekanan rendah di dinding dalam lemari
es, cairan tersebut menguap pada tekanan yang lebih rendah ini dan kemudian
menyerap kalor (QL) dari bagian dalam lemari es. Fluida kembali ke kompresor
dimana siklus dimulai kembali.
Lemari Es yang sempurna (yang tidak membutuhkan kerja untuk mengambil kalor
dari daerah temperatur rendah ke temperatur tinggi) tidak mungkina ada. Ini
merupakan pernyataan Clausius mengenai hukum Termodinamika kedua. Kalor tidak
mengalir secara spontan dari benda dingin ke benda panas. Dengan demikian tidak
akan ada lemari Es yang sempurna.