Apa itu udara terkompresi?
Udara terkompresi ada di sekitar kita, dari udara dalam balon hingga memompa ban pada sepeda Anda. Pada artikel ini kami akan menjelaskan apa itu udara terkompresi dan bagaimana udara itu dibuat. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang udara secara umum, silakan baca artikel ini sebagai pengantar.
Apa itu udara terkompresi?
Apakah Anda mengetahuinya atau tidak, udara terkompresi ada dalam setiap aspek kehidupan kita, dari balon di pesta ulang tahun Anda hingga udara di ban mobil dan sepeda Anda. Itu bahkan mungkin digunakan saat membuat ponsel, tablet, atau komputer tempat Anda melihatnya.
Bahan utama udara terkompresi adalah, seperti yang mungkin sudah Anda duga, udara. Udara adalah campuran gas, yang artinya terdiri dari banyak gas. Terutama ini adalah nitrogen (78%) dan oksigen (21%). Ini terdiri dari molekul udara yang berbeda yang masing-masing memiliki sejumlah energi kinetik.
Suhu udara berbanding lurus dengan energi kinetik rata-rata dari molekul-molekul ini. Ini berarti bahwa suhu udara akan tinggi jika energi kinetik rata-rata besar (dan molekul udara bergerak lebih cepat). Suhu akan rendah ketika energi kinetik kecil.
Mengompresi udara membuat molekul bergerak lebih cepat, yang berakibat meningkatnya suhu. Fenomena ini disebut "panas kompresi". Mengompresi udara secara harfiah memaksanya ke ruang yang lebih kecil dan sebagai hasilnya membawa molekul lebih dekat satu sama lain. Energi yang dilepaskan saat melakukan ini sama dengan energi yang dibutuhkan untuk memaksa udara masuk ke ruang yang lebih kecil. Dengan kata lain itu menyimpan energi untuk digunakan di waktu yang akan datang.
Mari kita ambil balon misalnya. Dengan menggembungkan balon, udara dipaksa menjadi volume yang lebih kecil. Energi yang terkandung dalam udara terkompresi di dalam balon sama dengan energi yang dibutuhkan untuk mengembangnya. Ketika kita membuka balon dan udara dilepaskan, itu menghilangkan energi ini dan menyebabkannya terbang. Ini juga merupakan prinsip utama kompresor perpindahan positif.
Udara terkompresi adalah media yang sangat baik untuk menyimpan dan mentransmisikan energi. Ini fleksibel, serba guna dan relatif aman dibandingkan dengan metode lain untuk menyimpan energi, seperti baterai dan uap. Baterai berukuran besar dan memiliki usia pemakaian terbatas. Uap, di sisi lain, tidak hemat biaya atau ramah pengguna (sangat panas). Ketika membandingkan udara terkompresi dengan listrik, listrik lebih hemat biaya. Jika ini benar, mengapa menggunakan udara terkompresi?
Mengapa kita menggunakan udara terkompresi?
Salah satu alasan paling penting untuk menggunakan kompresi udara daripada listrik adalah keselamatan. Dalam aplikasi di mana peralatan kelebihan beban, peralatan listrik menimbulkan bahaya keselamatan. Sengatan listrik atau kebakaran dapat terjadi merusak properti atau melukai seseorang. Alat udara dan pneumatik terkompresi dapat digunakan dalam banyak kondisi, seperti di lantai basah atau di daerah dengan kelembaban tinggi.
Kedua, udara bertekanan lebih fleksibel. Lebih mudah digunakan di daerah terpencil seperti tambang dan lokasi konstruksi. Alat udara bekerja lebih dingin dan memiliki keunggulan kecepatan variabel dan torsi. Pertimbangkan bor batu atau peralatan jenis serupa. Hampir tidak mungkin untuk mengembangkan kekuatan yang setara dengan listrik, terutama di daerah terpencil.
Alat yang ditenagai oleh udara bertekanan juga lebih ringan. Mereka dapat diproduksi dengan bahan yang membuatnya ringan dan lebih ergonomis; dengan demikian menyeimbangkan biaya udara dengan biaya tenaga kerja karena berkurangnya kelelahan pekerja saat menggunakan alat yang lebih ringan ini.
Akhirnya kembali pada biaya. Kesetaraan biaya udara terkompresi dapat setinggi 7 hingga 8 kali lipat dari listrik. Namun, peralatan yang dirancang untuk menggunakan udara terkompresi lebih murah. Lebih sedikit bagian yang digunakan karena kesederhanaan desain. Juga, alat pneumatik biasanya kasar dan bertahan lebih lama di lingkungan produksi.
Tahukah Anda udara bertekanan dipandang sebagai utilitas keempat. Tentu saja, kita semua mungkin menggunakan tiga yang pertama dalam kehidupan kita sehari-hari: air, listrik, dan gas. Namun, karena penggunaannya yang ada di mana-mana, udara bertekanan dipandang sebagai utilitas keempat untuk usaha kecil dan perusahaan besar.