LAPORAN MINI RISET TERMODINAMIKA
AC SEDERHANA Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Te rmodinamika
Disusun Kelompok IV
Iffah Khairiyah Ismayanti
( 4172121023 )
Nanda Julfa Rezeki
( 4173121032 )
Nur Azmi
( 4173321036 )
Poibe Kristina Simanjuntak
( 4171121024 )
Riski Maulidah Afni
( 4171121029 )
Dosen Pengampu : Deo Demonta Panggabean, S.Pd., M.Pd.
FISIKA DIK C 2017
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2018
KATA PENGANTAR
Segala puji kita panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan hidayahnya sehingga penulisan Mini Riset yang berjudul : “ AC Sederhana “ yang dibimbing oleh Deo Demonta Panggabean, S.Pd., M.Pd sebagai dosen pengampu mata kuliah Termodinamika, dapat kami selesaikan. Dalam proses penyajiannya,makalah ini berusaha kami susun dengan baik.Sejumlah sumber kami gunakan untuk membantu kami dalam memahami cara penggunaan AC Sederhana dan. Terimakasih kepada pihak-pihak yang turut membantu dalam menyukseskan
penyusunan
makalah ini. Dan kami mengharapkan kritik dan saran yang mampu membangun pola pikir yang baik dan benar. Kami menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dan kelemahan pada makalah ini. Sehingga kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dan semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Medan, 25 November 2018
Kelompok 4
i
DAFTAR ISI
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah
1
1.2 Rumusan Masalah
1
1.3 Tujuan Survey
1
BAB II. LANDASAN TEORI
2
BAB III.METODE SURVEY 3.1 Tempat dan Waktu Survey
4
3.2 Objek Penelitian
4
3.3 Teknik Analisis Data
4
3.4 Alat dan Bahan
4
3.5 Prosedur Kerja
5
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pembahasan
6
4.2 Prinsip Kerja AC
8
BAB V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan
9
5.2 Saran
9
DAFTAR PUSTAKA
10
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1.Latr Belakang Dalam kajian Termodinamika, banyak hal yang dapat kita lakukan yang bermanfaat bagi kehidupan kita sehari-hari, untuk itu pada Mini Riset yang kami lakukan ini berkaitan dengan mesen pendingin berupa AC. Mesin pengondisian udara merupakan suatu alat yang telah dikenal sejak zaman Romawi yang pada awalnya hanya digunakan untuk menjaga agar makanan tetap dalam keadaan baik dan tahan lama karena pada suhu yang dingin maka pergerakan dari bakteri akan lebih lambat sehingga proses pembusukan pada makanan akan jadi lebih lama. Pada awalnya penduduk dari utara memutus es dari danau-danau yang membatu yang akan dijual di daerah selatan pada saat musim panas, tetapi pada saat di daerah utara mengalami penaikan suhu udara maka mereka berusaha untuk membuat alat agar es itu dapat bertahan dengan membuat kotak (kulkas) dalam bentuk yang sederhana. Pada perkembangannya orang tidak menggunakan mesin pendingin dan untuk pengawetan makanan tetapi untuk memberikan kenyamanan pada manusia karena dapat membuat suhu tubuh yang stabil dan dapat memberikan kerja manusia secara optimal karena kenyamanan keadaan lingkungan yang ada di sekitarnya.
1.2. Rumusan Masalah 1. Mengetahui cara kerja Ac Sederhana 2. Mengetahui manfaat Ac sederhana
1.3.Tujuan Penelitian 1. Untuk Menyelesaikan Tugas Mata Kuliah 2. Untuk mengetahui prinsip kerja, mekanisme, dan sistem kerja AC 3. Untuk mengetahui konsep dasar, sistem, keadaan, dan hukum-hukum dasar pada Termodinamika
1
BAB II LANDASAN TEORI
Awal dari AC (air Conditioner ) sudah dimulai sejak jaman Romawi yaitu dengan membuat penampung air yang mengalir di dalam dinding rumah sehingga menurunkan suhu ruangan , tetapi saat itu hanya orang tertentu saja yang bisa karena biaya membangunnya sangatlah mahal karena membutuhkan air dan juga bangunan yang tidak biasa. Hanya para raja dan orang kaya saja yang dapat membangunnya. Baru kemudian pada tahun 1820 ilmuwan Inggris bernama Michael Faraday menemukan cara baru mendinginkan udara dengan menggunakan Gas Amonia dan pada tahun 1842 seorang dokter menemukan cara mendinginkan ruangan dirumah sakit Apalachicola yang berada di Florida Ameika Serikat. Dr.Jhon Gorrie adalah yang menemukannya dan ini adalah cikal bakal dari tehnologi AC (air conditioner) tetapi sayangnya sebelum sempurna beliau sudah meninggal pada tahun 1855. Willis Haviland Carrier seorang Insinyur dari New York Amerika menyempurnakan penemuan dari Dr.Jhon Gorrie tetapi AC ini digunakan bukan untuk kepentingan atau kenyamanan manusia melainkan untuk keperluan percetakan dan industri lainnya. Penggunaan AC untuk perumahan baru dikembangkan pada tahun 1927 dan pertama dipakai disbuah rumah di Mineapolis, Minnesota. Saat ini AC sudah digunakan disemua sekto r, tidak hanya industri saja tetapi juga sudah di perkantoran dan perumahan dengan berbagai macam bentuk dari mulai yang besar hingga yang kecil.semuanya masih berfungsi sama yaitu untuk mendinginkan suhu ruangan agar orang merasa nyaman. Jika musim panas tiba, biasanya kita selalu akrab dengan yang namanya kipas angin atau juga AC (Air Conditioner).Sebab, kesejukan yang ditimbulkan oleh hawa kipas dan AC memang dibutuhkan untuk meredam hawa panas yang kadang sangat menyiksa. Karena itu, berterima kasihlah kepada John Gorrie yang mencetuskan ide pembuatan AC. Sebab, dengan hawa AC yang sejuk itu, kita tak perlu merasakan penderitaan karena hawa panas yang kadang membuat tubuh serasa lengket akibat keringat yang menetes. Tapi, tahukah Anda jika John menciptakan AC karena terinspirasi oleh kepeduliannya terhadap orang sakit?
2
Alkisah, John sebenarnya adalah seorang dokter berwarga negara Amerika Serikat. Gagasannya membuat mesin pendingin berawal dari banyaknya pasien yang menderita malaria atau penyakin lain dengan gejala demam tinggi.Ketika itu udara terasa panas sehingga membuat pasien tidak nyaman.Maka, pria kelahiran Charleston, California Selatan, 3 Oktober 1802 ini memutar otak bagaimana caranya agar suhu tubuh para pasien bisa turun. Setelah melihat kipas angin yang ada di depannya, ia menemukan ide.Ia memasang bongkahan es batu di depan kipas, sehingga hawa dingin es bisa tersebar oleh tiupan angin dari kipas Tercetus pada ide itu, maka John berniat menyeriusi pembuatan mesin pendingin (AC). Maka, pada tahun 1844, pria lulusan kedokteran dan ilmu bedah di kota New York ini merancang
dan
mengembangkan
mesin
eksperimen
pembuat
es.
Mesin ciptaannya didasarkan pada hukum fisika bahwa panas selalu mengalir dari gas atau cairan
yang
lebih
panas
menuju
gas
atau
cairan
yang
lebih
dingin.
Mesin tersebut bekerja dengan cara memadatkan gas (kompres) sehingga menjadi panas, kemudian gas tersebut dialirkan ke koil-koil untuk diturunkan tekanannya (dekompres). Alhasil, udara menjadi dingin. Untuk mengembangkan penemuannya, pada tahun 1845, Gorrie memutuskan untuk berhenti praktik sebagai dokter.Enam tahun berikutnya, ia berhasil menerima hak paten yang merupakan hak paten pertama yang dikeluarkan untuk sebuah mesin pendingin.Inilah awalnya ditemukan mesin pendingin yang kini dikenal dengan istilah Air Conditioner.
3
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Mini riset dalam mata kuliah TERMODINAMIKA ini dilaksanakan pada: Hari/Tanggal
: Jumat, 25 November 2018
Pukul
: 10:00 wib
Tempat
: LAUT DENDANG
Alasan kelompok kami memilih lokasi ini karena Menurut kami adalah tempatyang sesuai dengan perencanaan penelitian kami sebelumnya,dan merupak titik kumpul terdekat kami. 3.2 Objek penelitian : AC Sederhana 3.3 Teknik Analisis Data Adapun teknik analisis data yang kami peroleh dari objek penelitian ini adalah berupa hasil penelitian yang dihasilkan melalui percobaan (praktek) 3.4 Alat dan Bahan yang Dipersiapkan Alat dan bahan yang dimaksud dalam hal ini adalah segala peralatan maupun bahan habis pakai yang digunakan . Adapun alat dan bahannya yakni sebagai berikut: 1. Kipas Laptip 2. Cetakan Donat 3. Kepala Charger 4. Kabel OTD 5. Double Tip 6. Lakban 7. Es Batu 8. Garam 4
3.5 Prosedur Kerja 1. Buat lubang pada cetakan donat sebesar ukuran kipas CPU, dan beri beberapa lubang pada wadah donat sebagai pengalir udara 2. Potonglah ujung kabel OTD sehingga dapat disambung dengan kabel pada kipas CPU 3. Kemudian temple pada tutup donat dengan menempelkan double tip pada cetakan donat 4. Selanjutnya hubungkan kabel yang telah disambungkan pada langkah (2) ke kepala charger hubungkan dengan cok sambung 5. Masukkan es batu yang dicampur garam ke wadah cetakan donat & tutup dengan tutup wadahyang telah diempelkan pada kipas 6. Letakkan diatas meja agar terasa udaranya, langkah terakhir hidupkan AC Sederhana tersebut.
5
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Pembahasan
pada praktek yang kami lakukan pada percobaan dalam penelitian Mini Riset kami ini adalah membuat AC sederhana dengan memanfaatkan Kipas CPU, yang mana kipas tersebut disimpan dalam wadah yang nantinya dengan wadah tersebut dihubungkan dengan kabel yang akan terhubung dengan cok sambung. Dalam wadah tersebut diberi es batu dan garam, setelah dicampurkan diamsukkan dalam wadah yang pada proses sebelumnya kipas cpu ditempelkan. Untuk system kerjanya sama dengan kipas Pada umumnya , baik AC maupun kulkas menggunakan prinsip yang sama yaitu saat cairan menguap diperlukan
adanya kalor. Dalam proses ‘menghilangkan’ panas, sistem AC juga menghilangkan uap air, guna meningkatkan tingkat kenyamanan orang selama berada di dalam ruangan tersebut. Filter (penyaring) tambahan digunakan untuk menghilangkan polutan dari udara. AC yang digunakan dalam sebuah gedung biasanya menggunakan AC sentral. Selain itu, jenis AC lainnya yang umum adalah AC ruangan yang terpasang di sebuah jendela. Kunci utama dari AC adalah refrigerant, yang umumnya adalah fluorocarbon, yang mengalir dalam sistem, menjadi cairan dan melepaskan panas saat dipompa (diberi tekanan), dan menjadi gas dan menyerap panas ketika tekanan dikurangi. Mekanisme berubahnya refrigerant menjadi cairan lalu gas dengan memberi atau mengurangi tekanan terbagi mejadi dua area. Sebuah penyaring udara, kipas, dan cooling coil (kumparan pendingin) yang ada pada sisi ruangan dan sebuah kompresor (pompa), condenser coil (kumparan penukar panas), dan kipas pada jendela luar. Udara panas dari ruangan melewati filter, menuju ke cooling coil yang berisi cairan refrigerant yang dingin, sehingga udara menjadi dingin, lalu melalui teralis/kisi-kisi kembali ke dalam ruangan. Pada kompresor, gas refrigerant dari cooling coil lalu dipanaskan dengan cara pengompresan. Pada condenser coil, refrigerant melepaskan panas dan menjadi cairan, yang tersirkulasi kembali ke 6
cooling coil. Sebuah thermostat. mengontrol motor kompresor untuk mengatur suhu ruangan. Kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalam kompresor dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di kondenser.Di bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari refrigent fase uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya kalor yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi kompresor yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaparator dari substansi yang akan didinginkan. Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipi-pipa evaporator. Setelah refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase uap ke fase cair maka refrigent dilewatkan melalui katup ekspansi, pada katup ekspansi ini refrigent tekanannya diturunkan sehingga refrigent berubah kondisi dari fase cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke evaporator, di dalam evaporator ini refrigent akan berubah keadaannya dari fase cair ke fase uap, perubahan fase ini disebabkan karena tekanan refrigent dibuat sedemikian rupa sehingga refrigent setelah melewati katup ekspansi dan melalui evaporator tekanannya menjadi sangat turun. Hal ini secara praktis dapat dilakukan dengan jalan diameter pipa yang ada dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan dengan diameter pipa yang ada pada kondenser.Dengan adanya perubahan kondisi refrigent dari fase cair ke fase uap maka untuk merubahnya dari fase cair ke refrigent fase uap maka proses ini membutuhkan energi yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang dipergunakan adalah energi yang berada di dalam substansi yang akan didinginkan.
7
4.2 Prinsip Kerja AC sederhana 1. Air dingin yang dimasukkan dalam wadah yang sudah ditempelkan kipas CPU yang sudah terhubung dengan kabel dan dialiri listrik menyebabkan kipas bergerak yang mengakibatkan menurunnya suhu ruangan di ruangan tersebut karena proses kondensasi 2. AC sederhana jika dihidupkan akan menyerap panas dari udara di dalam ruangan, yang kemudian oleh AC melepaskan panas tersebut ke luar luarangan, dengan demikian, suhu udara di dalam ruangan berangsur-angsur turun sehingga menghasilkan temperature yang diinginkan 3. Suhu dingin dihembuskan oleh angin dari Kipas tersebut
8
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan Pada perkembangannya orang tidak menggunakan mesin pendingin dan untuk pengawetan makanan tetapi untuk memberikan kenyamanan pada manusia karena dapat membuat suhu tubuh yang stabil dan dapat memberikan kerja manusia secara optimal karena kenyamanan keadaan lingkungan yang ada di sekitarnya, Untuk itu pada mini riset yang kami lakukan, kami membuat AC sederhana, sehingga prinsip kerjanya dapat kami simpulkan sebagai berikut: 1. Air dingin yang dimasukkan dalam wadah yang sudah ditempelkan kipas CPU yang sudah terhubung dengan kabel dan dialiri listrik menyebabkan kipas bergerak yang mengakibatkan menurunnya suhu ruangan di ruangan tersebut karena proses kondensasi 2. AC sederhana jika dihidupkan akan menyerap panas dari udara di dalam ruangan, yang kemudian oleh AC melepaskan panas tersebut ke luar luarangan, dengan demikian, suhu udara di dalam ruangan berangsur-angsur turun sehingga menghasilkan temperature yang diinginkan 3. Suhu dingin dihembuskan oleh angin dari Kipas tersebut
5.2 Saran Penulis berharap dengan adanya praktek dalam laporan mini riset ini, pembaca dapat memahami dan dapat memanfaatkan benda-benda yang dapat dijadikan sesuatu yang bermanfaat erat kaitannya dengan Termodinamika. Selain itu penulis juga menyadari bahwa penulisan laporan ini masih memiliki kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca yang sifatnya membangun demi perbaikan laporan ini kedepannya.
9
DAFTAR PUSTAKA
https://www.wikikomponen.com/komponen-ac-dan-cara-kerja-mesin-pendingin/ https://cvastro.com/cara-kerja-sistem-ac-ruangan.htm
10
