Alat Peraga Sederhana Fisika “Kapal Uap”

Gambar. Alat Peraga Sederhana Fisika "Kapal Uap"

      
Alat Peraga Sederhana Fisika “Kapal Uap”
Alat dan bahan       :

  -   Gabus

  -   Kaleng bekas minuman

  -   Lilin

  -   Kawat

  -   Tutup botol

  -   Baskom

  -   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 koin/ seng, dan

  4.  Susunlah semua bahan membentuk kapal.

Cara Kerja :

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:

        

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

         = Massa zat (Gram, Kilogram)

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

         = Perubahan suhu (°C) → (t₂ - t₁)

         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:

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

     = Massa zat (Gram, Kilogram)

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

     = Perubahan suhu (°C) → (t₂ - t₁)

  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.

Oleh : Aira Baramuli Ashari, 2014.