Fisika Yes

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Kapal uap mulai digunakan setelah ditemukannya mesin uap di Inggris oleh James Watt yang memunculkan revolusi industri yang juga merupakan revolusi bahan bakar sebab pada masa itu mulai digunakan batu bara dengan skala yang lebih luas menggantikan kayu bakar.Mesin uap menjadi penggerak dari kapal itu sendiri.Terdapat fenomena fisika didalam penggunaan mesin uap sebagai penggerak kapal uap.oleh karena itu kita sebagai mahasiswa fisika harus mengetahui bagaimana konsep fisika dapat menjelaskan hal tersebut.Dalam percobaan ini akan menjelaskan prinsip kerja kapal uap dengan menggunakan lilin dan kaleng bekas untuk mempermudah pemahaman.

Mesin uap adalah mesin yang menggunakan energy panas dalam uap air dan mengubahnya menjadi energy mekanis.

1.2. Tujuan

1. Mengetahui prinsip kerja kapal uap

2. Membuktikan adanya hubungan antara hukum Newton 3 yaitu Hukum Aksi – Reaksi, Tekanan Uap, Massa Jenis dan perpindahan kalor pada kapal uap.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1. 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 hokum 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)

= Perubahan suhu (°C) → (t2 - t1)

BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1. Alat dan bahan

a. Alatdanbahan

Gabus

Kaleng soda

Lilin

Kawat

Baskom

Air

3.2. Langkah kerja

Buat beberapa lubang pada kaleng

Buat penyangga kapal dari kawat

Potong lilin sedemikian sehingga tinggi lilin tidak melebihi tiang kawat penyangga kapal.

Susunlah kaleng,lilin,dan gabus menjadi kapal uap sederhana.

BAB IV

PEMBAHASAN

Mesin uap adalah mesin yang menggunakan energi panas dalam uap air dan mengubahnya menjadi energi mekanis.

Kapal uap menggunakan sarana penggerak yang keluar dari dalam ketel uap (kaleng).ketika bagian bawah kaleng dipanaskan,udara didalam kaleng pada bagian bawah mengalami kenaikan temperature kemudian memuai.

Hal ini menyebabkan massa jenisnya menjadi lebih ringan dari pada udara di atasnya sehingga udara naik (terjadi perpindahan kalor secara konveksi).

Temperature udara yang ada diluar kaleng lebih rendah dari pada yang ada didalam kaleng sehingga uap yang ada didalam kaleng terdesak keluar melalui lubang-lubang pada permukaan tutup kaleng lalu menimbulkan gaya aksi kelingkungan.

Gaya aksi ini kemudian akan memunculkan gaya reaksi yang mendorong kapal uap maju kedepan.

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

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