LAPORAN FISIKA DASAR

ALAT PERAGA FISIKA SEDERHANA

“KAPAL UAP”

Di susun oeh :

Bahrul Ilmi

 KELOMPOK 2

TADRIS IPA BIOLOGI C SEMESTER 2

IAIN SYEKH NUR JATI CIREBON

2014

TUJUAN

1.      Mengetahui cara kerja dari kapal uap

2.      Membuktikan adanya hubungan antara hukum aksi reaksi,   tekanan uap, massa jenis dan perpindahan kalor pada Kapal Uap.

   DASAR TEORI

Hukum aksi-reaksi (Hukum Newton III), kapal uap juga menggunakan konsep hukum III Newton. Mesin kapal uap memberikan gaya aksi dengan menyemburkan gas keluar lewat belakang kapal dan gas tersebut memberikan gaya reaksi dengan mendorong kapal ke depan.

Bunyi hukum Newton III: “Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda kedua maka benda kedua tersebut mengerjakan juga gaya pada benda pertama, yang besar gayanya = gaya yang diterima tetapi berlawanan arah”. Perlu diperhatikan bahwa kedua gaya tersebut harus bekerja pada dua benda yang berlainan.

F aksi = - F reaksi

Tekanan uap adalah suatu uap pada kesetimbangan dengan fase bukan uapnya.

Massa jenis adalah pengukur massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Rumus untuk menentukan massa jenis adalah:

Dengan:    ρ =  massa jenis,

     m = massa,

     V = volume.

Perpindahan kalor pada kapal uap termasuk jenis perpindahan kalor secara konveksi. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas dan hal ini terjadi karena adanya perbedaan massa jenis dalam zat tersebut.

Rumus perpindan kalor:

Dengan ketentuan:

           Q  = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)

m = Massa zat (Gram, Kilogram)

c = Kalor jenis (Joule/kilogram°C, Joule/gram°C, Kalori/gram°C)

𝜟t= Perubahan suhu (°C) → (t2 - t1)

(Ratnasari. 2012)

ALAT DAN BAHAN

1.      Sterofom

2.      Kaleng bekas minuman

3.      Lilin

4.      Kawat

5.      Koin/ seng

6.      Baskom

7.      Air

CARA PEMBUATAN

1.      Buat dasar kapal dari gabus dengan ukuran 25x10 cm

2.      Potong kawat dengan panjang 35 cm 2 buah sebagai penyangga untuk kaleng

3.      Potong lilin ukuran kecil disesuaikan dengan tinggi penyangga kawat dan lilin tersebut disimpan dibawah kaleng dengan menggunakan alas papan dari kayu

4.      Susunlah semua bahan membentuk kapal.

CARA KERJA KAPAL UAP

Cara kerja mesin uap berbeda dengan mesin yang berbahan bakar bensin seperti yang sudah dibahas pada posting cara kerja motor bakar. Cara kerja Mesin uap secara teoritis lebih sederhana dari motor bakar karena sumber  energi sudah terjadi pada pemanas ditempat lain. Mesin uap adalah teknologi yang paling tua dari mesin penggerak tersebut.
Keberadaannya yang di mulai berdasarkan ide sederhana dari James Watt menggantikan hewan seperti kuda dan sapi sebagai  pembantu kerja manusia pada saat itu baik sebagai kendaraan maupun sebagai mesin penggilingan di pabrik-pabrik gula.

Berikut cara kerja mesin uap . Mesin uap bekerja karena perubahan tekanan dan volume sejumlah kecil air bermassa tetap. Air dari pengembun melalui ketel uap masuk kekamar pemuaian dan kembali ke pengembun. Air dalam pengembun bertekanan kurang dari tekanan atmosfer dan bertemperatur kurang dari titik didih normal. Dengan memakai pompa air dimasukkan dalam ketel yang bertekanan dan temperaturnya lebih tinggi. Di dalam ketel mula-mula air dipanaskan sampai mencapai titik didihnya, kemudian kedua proses ini diuapkan kira-kira pada tekanan yang tetap.

Selanjutnya uap yang sangat panas pada tekanan yang sama, dibiarkan mengalir ke dalam silinder. Dalam hal ini uap memuai dengan proses yang mendekati proses adiabatik untuk mendorong piston. Proses ini berlangsung sampai tekanan dan temperaturnya menurun mendekati tekanan dan temperatur turbin di dalam pengembun. Akhirnya, uap mengembun menjadi air dengan tekanan dan temperatur semula. Maka siklus sudah lengkap atau kembali ke awal.

Dalam kejadian sebenarnya, pada mesin uap terdapat beberapa proses yang menyebutkan analisis tepat sukar dilakukan. Proses tersebut sebagai berikut:

• Percepatan dan tubulensi karena perbedaan tekanan untuk mengalirkan uap dari bagian dasar ke bagian lainnya.
• Gesekan
• Hantaran kalor melalui dinding ketika pemuaian uap
• Pemindahan kalor karena temperatur.

(Indra. 2013)

KESIMPULAN

Dari percobaan diatas pada kapal uap ternyata membuktikan bahwa adanya hubungan antara hukum aksi reaksi, tekanan uap, massa jenis dan perpindahan kalor yang menyebabkan kapal uap tersebut bisa berjalan.

     DAFTAR PUSTAKA

Sari, Ratna. 2012. Alat peraga sederhan Fisika kapal uap. http://jewelpudiica.blogspot.com/2012/03/alat-peraga-sederhana-fisika-kapal-uap.html. Di akses 2 juni 2014 15:50 WIB.

Indra. 2013. Cara kerja kapal uap http://indra90n.wordpress.com/. Di akses 2 juni 2014 16:00 WIB.