Turbin Konveksi Bertenaga Lilin

A. Tujuan

      Mengetahui cara kerja turbin konveksi bertenaga lilin

 B. Alat dan Bahan

1. kaleng 

2. Sampul buku

3. 1 sumpit

4. 1 pensil

5. lem

6. Gunting

7. 2 lilin

8. Kardus

9. Cutter

10. Busur

C. Teori Dasar

 Teori Konveksi (Convection Theory)

   Menurut Teori Konveksi yang dikemukakan oleh Arthur Holmes dan Harry H. Hess dan dikembangkan lebih lanjut oleh Robert Diesz, dikemukakan bahwa di dalam bumi yang masih dalam keadaan panas dan berpijar terjadi arus konveksi ke arah lapisan kulit bumi yang berada di atasnya. Ketika arus konveksi yang membawa materi berupa lava sampai ke permukaan bumi di mid oceanic ridge (punggung tengah samudra), lava tersebut akan membeku membentuk lapisan kulit bumi yang baru sehingga menggeser dan menggantikan kulit bumi yang lebih tua.

    Bukti dari adanya kebenaran Teori Konveksi yaitu terdapatnya mid oceanic ridge, seperti mid Atlantic Ridge, dan Pasific-Atlantic Ridge di permukaan bumi. Bukti lainnya didasarkan pada penelitian umur dasar laut yang membuktikan semakin jauh dari punggung tengah samudra, umur batuan semakin tua. Artinya, terdapat gerakan yang berasal dari mid oceanic ridge ke arah yang berlawanan disebabkan oleh adanya arus konveksi dari lapisan di bawah kulit bumi ( Hartono, 2007)

   Mesin kalor adalah suatu mesin yang mengubah energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau mengubah tenaga kimia bahan bakar menjadi tenaga ERSITAS ISLAN mekanisEnergi diperoleh dari proses pembakaran, proses pembakaran juga mengubah energi tersebut yang terjadi didalam dan diluar mesin kalor (Sulaiman,2015 )

     Ditinjau dari cara memperoleh energi thermal inimesin kalor dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu:

1. Mesin pembakaran luar (external combustion engine)

2. Mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) 

     Pada mesin pembakaran luar, proses pembakaran terjadi diluar mesinEnergi thermal dari gas hasil pembakaran dipindahkan ke fluida kerja mesin melalui beberapa dinding pemisah. Contohnya mesin uap. Semua energi yang diperlukan oleh mesin itu mula-mula meninggalkan gas hasil pembakaran yang tinggi temperaturnya. Melalui dinding pemisah kalor atau ketel uap, energi itu kemudian masuk kedalam fluida kerja yang kebanyakan terdiri dari air atau uap. Dalam proses ini temperatur uap dan dinding ketel harus jauh lebih rendah dari pada temperatur gas hasil pembakaran itu untuk mencegah kerusakan material ketel. Dengan sendirinya tinggi temperatur fluida kerja jadi efisiensinya juga sangat dibatasi oleh kekuatan material yang dipakai 

   Mesin pembakaran dalam pada umumnya dikenal dengan nama motor bakar. Mesin pembakaran dalam dapat dikelompokan menjadi

1. Motor bakar piston

2. Sistem turbin gas

3. Propulsi pancar gas

D. Prosedur Kerja

1. Siapkan semua alat dan bahan

2. Kemudian potong ujung-ujunh kaleng milo menggunakan cutter

3. Setelah itu gunting bagian tengah kaleng milo tersebut, lalu buat lingkaran di kaleng milo yang sudah di gunting tersebut dengan ukuran diameter 10 cm atau jari-jari 5 cm

4. Buat garis tiap 20 derajat dari lingkaran tersebut, sehingga ada 18 garis

5. Lalu gunting sehingga berbentuk lingkaran dan gunting garis-garis tersebut, kemudian bengkokkan hingga membentuk seperti turbin

6. Siapkan sampul buku gambar dan buat pola bebas kemudian lipat sampul tersebut hingga berbentuk tabung 

7. Kemudian satukan kardus dengan sumpit atau kayu dan lekatkan pensil dengan dkayu menggunakan selotip atau lakban

8. Tempelkan kaleng milo tadi ke sampul buku, tetapi pemasangannya tidak menggunakan lem melainkan dengan lubangi 2 titik pada sampul tersebut untuk penyangga tadi yang sudah di buat

9. Tempelkan 2 lilin di alas penyangga kardus, kemudian letakkan tabung tadi di penyangga kardus dan amati

E. Pembahasan

   Termodinamika adalah cabang ilmu yang mempelajari perubahan energi, kerja, dan panas dalam suatu sistem. Ketika berbicara tentang turbin konveksi bertenaga lilin, termodinamika menjadi penting karena melibatkan transfer energi panas dan kerja dalam proses konveksi.

   Konsep dasar termodinamika yang terlibat dalam turbin konveksi bertenaga lilin. Ketika lilin menyala, energi panas dilepaskan ke sekitarnya. Proses ini melibatkan konversi energi kimia dalam lilin menjadi energi panas. Energi panas ini kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan gerakan udara melalui proses konveksi.

   Dalam konteks ini, termodinamika akan membantu memahami transfer energi panas dari lilin ke udara dan bagaimana energi panas ini dapat diubah menjadi kerja yang dapat digunakan. Selain itu, termodinamika juga akan mempertimbangkan efisiensi sistem, yaitu seberapa efisien lilin dalam mengubah energi kimia menjadi energi panas, dan seberapa efisien turbin konveksi dalam mengubah energi panas menjadi gerakan udara yang dapat diarahkan untuk melakukan kerja.

   Kemudian dalam hal turbin konveksi bertenaga lilin, konsep termodinamika juga akan memberikan pemahaman tentang bagaimana panas dari lilin dapat menyebabkan udara di sekitarnya untuk naik (karena udara panas cenderung naik) dan bagaimana gerakan udara ini juga dapat diarahkan untuk menghasilkan kerja, misalnya dengan menggunakan bentuk turbin atau kincir angin sederhana

   Termodinamika juga akan membantu kita memahami pembentukan dan pergerakan aliran udara dalam proses konveksi, yang sangat relevan dalam desain dan efisiensi turbin konveksi. Dalam hal ini, konsep-konsep seperti hukum termodinamika, transfer panas, dan transformasi energi akan menjadi dasar untuk memahami bagaimana turbin konveksi bertenaga lilin dapat bekerja dan bagaimana kita bisa meningkatkan efisiensinya.

   Dengan demikian, termodinamika memberikan konsep-konsep yang penting dalam memahami bagaimana energi panas dari lilin dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan udara melalui konveksi, dan bagaimana gerakan udara ini dapat diubah menjadi kerja yang dapat berguna. Termodinamika juga membantu dalam menganalisis efisiensi sistem dan mengevaluasi bagaimana proses konveksi dan turbin konveksi dapat ditingkatkan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.

E. Kesimpulan

    Jadi, secara keseluruhan, termodinamika mempunyai peran penting dalam memahami konsep turbin konveksi bertenaga lilin, dengan memberikan dasar untuk memahami transfer energi panas, konversi energi, dan efisiensi sistem secara keseluruhan. Dengan pemahaman ini, kita dapat mengembangkan dan meningkatkan teknologi turbin konveksi bertenaga lilin untuk menjadikannya lebih efisien dan efektif dalam menghasilkan kerja dari energi panas lilin.

Daftar Pustaka

Hartono. 2007. Geografi : Jelajah Bumi dan Alam Semesta. Bandung : Citra Praya

Sulaiman, Ismail. 2015. Perpindahan Kalor dan Massa. Banda Aceh : Syiah Kuala University Press

Integrasi Al-Qur'an

Allah Subhanahu Wa Ta'ala berfirman:

اِذْ  قَا لَ  مُوْسٰى  لِاَ هْلِهٖۤ  اِنِّيْۤ  اٰنَسْتُ  نَا رًا  ۗ سَاٰ تِيْكُمْ  مِّنْهَا  بِخَبَرٍ  اَوْ  اٰتِيْكُمْ  بِشِهَا بٍ  قَبَسٍ  لَّعَلَّكُمْ  تَصْطَلُوْنَ

iz qoola muusaa li-ahlihiii inniii aanastu naaroo, sa-aatiikum min-haa bikhobarin au aatiikum bisyihaabing qobasil la'allakum tashtholuun

"(Ingatlah) ketika Musa berkata kepada keluarganya, Sungguh, aku melihat api. Aku akan membawa kabar tentang itu kepadamu, atau aku akan membawa suluh api (obor) kepadamu agar kamu dapat berdiang (menghangatkan badan dekat api)."

(QS. An-Naml 27: Ayat 7)