Aplikasi Efek Joule Thomson

James Joule

Kita perlu mengetahui cara mngukur perubahan temperatur yang menyertai perubahan tekanan pada entalpi tetap. Kecerdikan untuk mengatasi kendala ini diberikan oleh joule dan william thomson, yang tidak hanya memecahkan masalah ini, melainkan juga menemukan cara untuk membuat eksperimen yang sangat peka utuk masalah ini. Mereka menemukan kesalahan pada eksperimen orisinal joule, yaitu bahwa kapasitas kalor alat terlalu besar, sehingga perubahan temperatur menjadi sangat kecil dan tak teratur.

Joule dan thomson mempunyai gagasan yang baik dengan mengunakan gas (yang kapasitas kalornya rendah) sebagai bak kalornya dan membuat aliran terus-menerus sehinga efeknya lebih mudah diukur. Gas dibiarkan memuai melalui suatu sumbat berpori dari suatu tekanan tetap ke tekanan tetap lainya dan memonitor perbedaan temperatur. Seluruh alat diisolasi sehingga proses tersebut adiabatik. Mereka mendapakan temperatur yang lebih rendah pada sisi yang tekanannya rendah, dan perbedaannya sebanding dengan perbedaan tekanannya. Pendinginan dengan pemuian adiabatik ini sekarang disebut efek joule-thomson(Atkins, 1996).

Kepentingan teknologi efek joule-thomson terletak pada penerapannya dalam pendinginan dan pencairan gas. Pendingin linde bekerja dengan prinsip bahwa dibawah temperatur inversinya, gas mendingin pada pemuaian. Dengan demikian sangatlah penting untuk mengetahui kondisi-kondisi dimana p positif. Sesudah gas pendingin bersirkulasi ulang, dan untuk penurunan tekanan yang cukup besar antara sebelum dan sesudah sumbat berpori , temperatur turun sampai dibawh temperatur pengembunan, dan terbentuklah cairan(Atkins, 1996).

Mesin pendingin joule-thomson digunakan untuk dalam aplikasi medis seperti alat penyimpan spesimen biomedis dan cryosurgery. Sebegai alat cryosurdery, mesin pendingin joule-thomson harus memiliki kisaran temperatur yang besar aan mampu mencapai suhu 120 k agar jaringan kanker yang menginfeksi bagian tubuh dapat dimatikan(Hidayat, 2011).

Efek joule-thomson biasanya juga digunakan dalam industri migas untuk dijadikan tolok ukur pada proses pencairan gas.  Proses pencairan gas ini dilakukan karena akibat dari tekanan dan temperatur yang kritis sehingga megakibatkan gas membentuk kristal yang seperti es atau biasa disebut sebagai gas Hidrat. Proses pencairan gas yang menggunakan Joule-Thomsone effect adalah dengan pertolongan suatu kompresor, dimana gas pertamakali ditekan pada tekanan yang tinggi, kemudian dilepas untuk pengembangan bebas. Gas yang telah mengalami penurunan suhu akan dialirkan kedalam kompresor dan proses dapat diulang kembali hingga mencapai suhu yang cukup rendah sehingga pada pengembangan atau ekspansi dihasilkan cairan sebagai akibat terjadinya proses kondensasi.

Atkins, P.W., 1996. Kimia Fisik. Jilid 2. Erlangga: Jakarta.
Hidayat, R. A., 2011. Pengujian Kaakteristik Sistem Pendingin Joule-Thomson dengan Menggunakan Campurn Hirokarbon Melalui Simulasi Program Matlab 8.5 dan Refprop 8.0. Skripsi. FT, Teknik Mesin, Universitas Indonesia.

By : Hannan Adi Widodo 16630063