Laporan Alat Peraga Kapal Uap Sederhana

LAPORAN KARYA INOVASI
PEMBUATAN ALAT PERAGA

KAPAL UAP SEDERHANA

Dibuat Oleh :
Fitri Indah Fuji Astuti, S.Pd.

NUPTK 0753766667220022

SMP ISLAM NURUL YAQIN
DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

KABUPATEN TASIKMALAYA
2019





KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa. Atas rahmat
dan hidayah-Nya, penulis bisa menyelesaikan laporan pembuatan alat peraga kapal
uap sederhana. Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak
yang telah membantu dalam mengerjakan laporan pembuatan alat peraga ini.
Laporan pembuatan alat peraga ini memberikan panduan kepada guru mata
pelajaran IPA dalam pembuatan alat peraga mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam
khusunya kelas VIII. Tak lupa, bagi siswa-siswi bertujuan untuk memahami dan
konsep Hukum Newton III.
Penulis menyadari ada kekurangan pada pembuatan laporan ini. Oleh sebab
itu, saran dan kritik senantiasa diharapkan demi perbaikan penyusunan laporan
selanjutnya. Penulis juga berharap semoga laporan ini mampu memberikan
pengetahuan tentang pentingnya konsep Hukum Newton III.

Tasikmalaya, 30 Agustus 2019

Penulis

i

DAFTAR ISI i
ii
LEMBAR PENGESAHAN 1
SURAT PERNYATAAN 1
KATA PENGANTAR 1
DAFTAR ISI 1
BAB I PENDAHULUAN 2
2
A. Latar Belakang 2
B. Tujuan 4
C. Manfaat 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4
A. Hukum Newton III 5
B. Mesin Uap 6
BAB IIIPEMBAHASAN 7
A. Rancangan dan Desain 8
B. Alat dan Bahan
C. Langkah-langkah Pembuatan Kapal Uap
D. Dokumentasi
BAB IV PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA

ii

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Dewasa ini guru dituntut untuk lebih adaptif dengan sesuai dengan

pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Guru diharapkan
dapat memanfaatkan dan menggunakan hasil teknologi sebagai alat bantu di
dalam kegiatan pembelajaran. Alat bantu atau alat peraga dimanfaatkan untuk
mencapai hasil pembelajaran yang ingin diharapkan.

Alat peraga yang digunakan dalam proses pembelajaran tidak harus
memiliki tingkat kompleksitas tinggi. Penggunaan alat peraga sederhana yang
murah dan efisien memudahkan seorang guru dalam mentransfer ilmu sebagai
tujuan akhir pembelajaran yang dapat tercapai.

B. Tujuan
1. Sebagai alat bantu dalam proses belajar mengajar
2. Membuat siswa lebih termotivasi dalam penerapan konsep Hukum Newton
III

C. Manfaat
1. Diharapkan proses pembelajaran menjadi lebih kontektual, interaktif, jelas,
dan menarik
2. Diharapkan kompetensi siswa dalam memahami konsep Hukum Newton III
dapat meningkat
3. Meningkatkan prestasi belajar siswa

1

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

A. Hukum Newton III
Sesuai dengan hukum Newton (III) Bunyinya "Untuk setiap aksi selalu

ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah: atau gaya dari dua benda
pada satu sama lain selalu sama besar dan berlawanan arah". Dirumuskan :

Faksi = - Freaksi
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 :
ρ = mV
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 perpindahan kalor:

Q = m . c . ∆T
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)
∆T = Perubahan suhu (°C) → (t2 - t1)

B. Mesin Uap
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 uap itu sendiri.

Mesin uap adalah mesin yang menggunakan energi panas dalam uap air

2

dan mengubahnya menjadi energi mekanis. Mesin uap digunakan dalam
pompa, lokomotif dan kapal laut, dan sangat penting dalam Revolusi Industri.

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.

3

BAB III
PEMBAHASAN

A. Rancangan dan Desain
Modifikasi alat peraga ini dirancang dari bahan-bahan sederhana

yang dapat ditemukan di sekitar kita. Diagram alir modifikasi alat peraga
sebagai berikut :

Persiapan Alat dan
Bahan

Pembuatan Alat dan
Peraga

Refleksi pembuatan
alat peraga

Pembuatan Laporan

Waktu yang dibutuhkan untuk pembuatan alat peraga ini hanya
satu hari, dengan biaya pribadi.

 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang diperlukan untuk pembuatan alga purin

sebagai berikut :
 Gabus
 Cutter
 Kaleng bekas minuman
 Lilin
 Pemantik api
 Kawat

4

 Koin
 Ember
 Air
B. Langkah Pembuatan Kapal Uap

Adapun langkah-langkah pembuatan alga purin sebagai berikut :
 Buat dasar kapal dari gabus dengan ukuran 25x10 cm

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

 Potong lilin ukuran kecil disesuaikan dengan tinggi penyangga kawat
dan lilin tersebut disimpan dibawah kaleng dengan menggunakan alas
koin/ seng

C. Susunlah semua bahan membentuk kapal.

5

D. Dokumentasi
Proses dokumentasi penggunaan alat peraga pembentukan urine

adalah sebagai berikut :
\

6

BAB III
PENUTUP

Kapal uap menggunakan konsep hukum III Newton. Mesin kapal
uap (Kaleng dan air yang dipanaskan) memberikan gaya aksi dengan
menyemburkan gas keluar seperti pada percobaan yaitu lubang pada kaleng
menyemburkan uap lewat belakang kapal dan gas/uap tersebut memberikan
gaya reaksi dengan mendorong kapal ke depan.

Kapal uap sederhana diatas ternyata membuktikan bahwa energi
panas dapat menghasilkan energi gerak. Setelah lilin dinyalakan dan ditunggu
beberapa menit air dalam kaleng mendidih dan dan mengeluarkan uap yang
kuat karena ada energi panas dari lilin yang membuat rakitan mirip kapal
tersebut berjalan. Prinsip tekanan yang mendasari hal ini yaitu apabila suhu
pada ruangan ditingkatkan maka tekanan akan meningkat pula. Dapat
disimpulkan bahwa kenaikan suhu/temperatur berbanding lurus dengan
kenaikan tekanan. Dengan memanaskan kaleng dan air/sistem, makan tekanan
pada kaleng akan meningkat. Dengan adanya tekanan ini, kapal dapat
terdorong ke depan dan bergerak.

Dalam percobaan kapal uap, ada perpindahan kalor yang terjadi.
Kalor berpindah secara konveksi pada zat cair dan gas. Hal ini disebabkan
adanya perbedaan massa jenis.

7

DAFTAR PUSTAKA
Zubaidah, S., dkk. 2017. Buku Guru Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/ MTs

Kelas VIII. Jakarta : Pusat Perbukuan Kementerian Pendidikan Nasional
Zubaidah, S., dkk. 2017. Buku Peserta didik Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/

MTs Kelas VIII. Jakarta : Pusat Perbukuan Kementerian Pendidikan Nasional.
Widiatmoko dan S.D Pamelasari. (2012). Pembelajaran Berbasis Proyek Untuk

Mengembangkan Alat Peraga IPA dengan Memanfaatkan Bahan Bekas Pakai.
JPII. 1(1): 51-56
http://vivabax.blogspot.com/2015/12/pembuatan-alat-peraga-pembelajaran.html

8