MAKALAH PENERAPAN TERMODINAMIKA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI DISPENSER Disusun oleh : 1. Nur Ulva Savitri (15330020) 2. Khoiris Fajriyati (15330023) 3. Fithrotul Amalia (15330024) 4. Kartika Aprillya (15330014) FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA ILMU PENGETAHUAN ALAM DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS PGRI SEMARANG 2017 i
KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini membahas tentang Penerapan TERMODINAMIKA dalam kehidupan sehari- hari. Dalam menyelesaikan makalah ini, penulis banyak menerima bantuan dari berbagai pihak sehingga makalah ini dapat terwujud. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang membantu. Penulis sadar bahwa makalah ini jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Penulis juga berharap semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi pembaca, sehingga penulis dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini untuk kedepannya bisa menjadi lebih baik. Semarang, 10 November 2017 Penyusun ii
DAFTAR ISI Halaman Judul... i Kata Pengantar... ii Daftar Isi... iii I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 1 C. Tujuan... 2 D. Manfaat... 2 II. PEMBAHASAN A. Pengertian Dispenser dan Konsep Dispenser... 3 B. Fungsidari Dispenser... 4 C. Jenis Jenis Dispenser... 4 D. Cara kerja Dispenser menurut Hukum Termodinamika... 4 E. Fungsi dan komponen Dispenser... 7 F. Cara Perawatan Dispenser... 9 III. PENUTUP A. Kesimpulan... 10 B. Saran... 10 DAFTAR PUSTAKA iii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Termodinamika berasaldaribahasa Yunani yang terdiridari kata thermos =panas dan dynamic = perubahan. Jadi, Termodinamika adalah fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan termodinamika. termodinamika sudah sangat tidak asing didalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali peristiwa termodinamika yang terjadi dalam kehidupan. Sebagai contohnya perubahan suhu yang terdapat pada badan kita, kemudian beberapa peralatan rumah tangga yang menggunakan konsep termodinamikamisalnyadispensir,ac,kulkas,dlldan beberapa peralatan lainnya. Termodinamika telah merubah sistem industri didunia, dari yang mulanya menggunakan kayu bakar untuk memasak sampai menggunakan listrik untuk memasak. Hal ini karena termodinamika merupakan hukum-hukum yang menyangkut banyak hal dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contoh yang paling sederhana adalah Dispenser karenasalah satu alat rumah tangga yang mambutuhkan listrik untuk dapat menjalankan mesin pemanas dan mesin pendinginnyadanprinsip kerjanyadengan elemen pemanas dan mesin pendingin (compressor). B. Rumusan Masalah 1. Apa pengertian konsep dari dispenser itu? 2. Apa fungsi dari dispenser? 3. Apa saja jenis-jenis dari dispenser? 4. Bagaimana cara kerja dispenser sesuai dengan hukum termodinamika? 5. Sebutkan fungsi darikomponen yang menyusun dispenser! 6. Bagaimana cara perawatan dispenser? 1
C. Tujuan 1. Agar memahami pengertian dan konsep dari dispenser. 2. Agar mengetahui apa saja fungsi dari dispenser. 3. Agar mengetahui apa saja jenis-jenis dari dispenser. 4. Agar memahami cara kerja dispenser sesuai dengan hukum termodinamika. 5. Agar mengetahui fungsi dan komponen yang menyusun dispenser. 6. Agar mengetahui cara perawatan dispenser. D. Manfaat Makalah ini dapat memberikan beberapa manfaat, diantaranya dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi pembaca. 2
BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian dan Konsep Dispenser Dispenser atau pendingin air yang menggunakan listruik sebenarnya baru ada pada tahun 1972. Saat itu, dispenser air ini di produksi oleh Haws Corporation. Awalnya dispenser ini adalah sebuah keran air mancur yang diciptakan oleh Halsey Willard Taylor dan Luther Haws. Kemudian pada 1911, keran air minum ini dipatenkan oleh Haws. Dispenser dibuat dengan tujuan agar air minum yang dikonsumsi menjadi steril. Dispenser adalah salah satu alat rumah tangga yang mambutuhkan listrik untuk dapat menjalankan mesin pemanas dan mesin pendinginnya. Dispenser ada yang menggunakan prinsip kerja dengan elemen pemanas dan mesin pendingin (compressor). Dispenser atau tempat air minum adalah salah satu peralatan listrik atau elektronik yang didalamnya terdapat heater sebagai komponen utamanya, heater berfungsi untuk memanaskan air yang ada pada tabung penampung. Heater umumnya memiliki daya sekitar 200-300 watt. Heater dapat memanaskan air yng terdapat didalam dispenser. Biasanya dispenser berisi 19 liter air yang ditempatkan pada sebuah galon. Dispenser digunakan untuk mendinginkan dan memanaskan air dalam galon ukuran kurang lebih 19 liter. Didalam dispenser bagian atas terdapat tabung yang terbuat dari stenles steel yang bagian luar tabungnya dililitkan pipa tembaga ukuran ¼ yang berfungsi untuk mendinginkan air. Lilitan pipa pada luar tabung dapat disamakan dengan sebuah evaporator pada AC atau pada lemari es. Fungsi dari heater tersebut berguna untuk memanaskan air yang berada pada tabung, air akan mengalir / keluar melalui kran warna merah karena air panas dalam tabung menghasilkan suatu tekanan. Sedangkan air yang dingin keluar dari kran yang berwarna biru didasari oleh proses gravitasi. 3
B. Fungsi dari Dispenser Biasanya dispenser digunakan untuk memasak air. Saat ini ada pula dispenser yang dapat memanaskan air maupun mendinginkan air. Dispenser yang dapat mendinginkan air tersebut menggunakan mesin pendingin yang dapat mendinginkan air. Mesin pendingin ini biasanya bernama kompresor pendingin. C. Jenis Jenis Dispenser 1. Dispenser Reguler adalah dispenser yang tidak menggunakan sistem pemanas maupun sistem pendingin. Dispenser ini hanya bisa digunakan untuk mengalirkan air dari galon. 2. Dispenser Normal and Hot adalah dispenser yang menggunakan sistem pemanas, namun tidak mempunyai sistem pendingin. Dispenser jenis ini dapat digunakan hanya sebatas untuk memanaskan air dan mengambil air normal (tidak dingin dan tidak panas). 3. Dispenser Extra Hot dan Hot adalah dispenser yang dapat dipakai untuk memanaskan dan mendidihkan air. Ideal untuk ditempatkan di dalam kantor dan ruang meeting, karena para pekerja kerap menyeduh minuman panas seperti kopi dan semacamnya. 4. Dispenser Cold and Hot adalah dispenser yang dapat digunakan untuk memanaskan maupun mendinginkan air. Apabila ingin mendinginkan air, dispenser ini menggunakan prinsip kerja elemen pemanas (heater). Apabila ingin mendiginkan air, dispenser ini menggunakan prinsip kerja elemen pendingin (fan atau refrigan). Merupakan jenis dispenser yang paling sering dikonsumsi masyarakat. D. Cara kerja Dispenser 1. Prinsip Kerja Pemanas Air Proses air mengalir dari galon yang bersuhu normal hingga sampai kedalam cangkir / gelas yang bersuhu panas melalui beberapa komponen mulai dari galon air kemudian mengalir kedalam tampungan yang kemudian mengalir kedalam tabung pemanas dan kemudian air mengalir dalam keadaan panas melalui keran. 4
Proses pemanasan air terjadi pada saat air masuk kedalam tabung pemanas. Tabung pemanas merupakan tabung yang terbuat dari logam yang disekitar tabung tersebut dikelilingi oleh elemen pemanas, sehingga ketika air mengalir dari tampungan menuju tabung pemanas sensor suhu yang ada pada tabung pemanas akan memicu elemen pemanas untuk bekerja, suhu tinggi yang dihasilkan elemen pemanas diserap oleh air yang suhunya lebih rendah, setelah suhu air dalam tabung pemanas tinggi maksimal sensor suhu yang ada pada tabung pemanas akan memutuskan arus listrik pada elemen pemanas. Pada saat elemen pemanas menyala, lampu indikator pemanas menyala dan pada saat elemen pemanas mati, maka lampu indikator pemanas juga akan mati. Setelah lampu indikator pemanas mati dan air pada tabung pemanas sudah mencapai suhu tinggi maksimal maka air panas siap digunakan. Ketika menyalakan oemanas pada dispenser adalah, pastikan air pada tabung pemanas penuh, sebab jika tabung pemanas dalam keadaan kosong dan elemen pemanas bekerja maka suhu tinggi yang dihasilkan oleh elemen pemanas tidak terserap oleh air dan akan merusak tabung pemanas dan komponen lain disekitar tabung pemanas karena terkena panas yang terlalu tinggi. Dispenser juga dilengkapi dengan dua buah sensor temperatur yang dinamakan Thermostat dan dua buah lampu indikator berwarna merah dan hijau atau biru. Untuk warna merah, artinya dispenser sedang dalam proses pemanasan air. Sedangkan untuk warna hijau atau biru artinya dispenser dalam keadaan standby atau heater off. Jika dispenser sedang memanaskan air, maka lampu yang akan menyala adalah lampu berwarna merah. Dan apabila air yang ingin dipanaskan telah panas, maka lampu yang berwarna merah berubah menjadi warna hujau atau biru. Pada tabung dispenser dipasang heater atau pemanas serta sensor suhu atau thermostat yang berfungsi untuk membatasi kerja heater agar tidak bekerja terus menerus yang akan menimbulkan suhu air dalam tabung dispenser berlebihan, karena apabila heater bekerja berlebih, heater akan panas dan bahkan heater tersebut akan terjadi kerusakan didalamnya. Untuk mengurangi 5
terjadinya resiko tersebut, pada heater dipasang thermostat yang berguna untuk mengatur suhu. Ketika suhu air yang dipanaskan oleh heater mencapai suhu tertentu sehingga melebihi suhu kerja sensor / thermostat maka sensor akan bekerja dan memutuskan arus yang mengalir ke heater. Dengan demikian, heater akan berhenti bekerja sehingga suhu air tetap terjaga sesuai dengan kebutuhan, bisa dilihat di lampu indikator warna merah akan berganti menjadi warna hijau atau biru. Heater akan bekerja kembali manakala suhu air pada tabung menurun sampai suhunya berada dibawah suhu kerja sensor. Sensor dipasang seri dengan heater, dengan demikian fungsi dari sensor ini mirip seperti saklar, hanya saja bekerjanya secara otomatis berdasarkan perubahan suhu. 2. Prinsip Kerja Pendingin Air Cara kerja pendinginan pada dispenser dapat disamakan bila kita meletakkan sebuah gelas dari stenles steel yang berisi air kedalam bagian frezzer pada lemari es. Pada bagian tengah dispenser terdapat tabung yang dibagian tengahnya dililitkan sebuah heater atau pemanas dan thermostat. Pada umumnya proses pemanasan dan pendinginan air pada dispenser berawal dari tampungan air pertama yang berfungsi untuk membagi air yang selanjutnya akan diproses menjadi air panas dan air dingin. Proses pendinginan air pada dispenser pada umumnya dibedakan menjadi 2 yaitu : 1. Pendinginan Air dengan Fan Proses pendinginan air dengan menggunakan fan dilakukan dengan cara menghisap suhu tinggi pada air ketika air berada pada tampungan air kedua yang letaknya berada dibawah tampungan air pertama, namun pada kenyataannya fan hanya sebagai alat bantu untuk mempercepat pembuangan panas pada air, sehingga temperatur air hanya akan turun sedikit saja. Setelah melewati tampungan air kedua air akan dikeluarkan melalui keran dan siap untuk diminum. 6
2. Pendinginan Air dengan Sisterm Refrigran Pendinginan air pada dispenser menggunakan sistem refrigran sama seperti sistem refrigran pada kulkas, hanya saja evaporatornya dimasukkan kedalam tampungan air kedua yang berada dibawah tampungan air pertama, sehingga air disekitar evaporator akan menjadi air dingin. Hasil pendinginan air pada dispenser menggunakan sistem refrigran lebih maksimal dibandingkan pendinginan air menggunakan fan. Setelah air melalui proses pendinginan pada tampungan air kedua, air akan mengalir dan keluar melalui keran. E. Fungsi dari Komponen Dispenser Komponen-komponen yang menyusun dispenser : a. Komponen dalam 1. Saklar on / off berfungsi untuk menyalakan dispenser dan mematikan dispenser. 2. Thermostat 1 berfungsi untuk mengendalikan suhu air didalam tangki air. 3. Thermostat 2 berfungsi untuk mengendalikan suhu air didalam tangki air. 4. Saluran daya utama berfungsi sebagai penyalur daya dari sumber. 5. Elemen pemanas berfungsi untuk memanakan air. 6. Saluran air panas berfungsi sebagai tempat menyalurkan air kedalam tabung pemanas dan red water tap. 7
7. Saluran air normal berfungsi sebagai tempat menyalurkan air kedalam tabung pendingin atau blue water tap. 8. Pipa pembuangan berfungsi sebagai tempat pembuangan sisa air yang tidak terpakai. b. Komponen luar 1. Anti spill berfungsi tempat dudukan galon. 2. Fuse berfungsi sebagai pengaman dan pemutus rangkaian arus. 3. Tombol power switch sebagai tombol untuk menyalakan dispenser. 4. Power indikator berfungsi sebagai lampu indikator on. 5. Hot indikator berfungsi sebagai lampu indikator hot. 6. Extra hot indikator berfungsi sebagai lampu indikator extra hot. 7. Tombol extra hot berfungsi sebagai tombol untuk extra hot. 8. Blue water tap berfungsi sebagai tempat keluarnya air biasa (normal). 9. Red water tap berfungsi sebagai tempat keluarnya air panas. 10. Drainage plug berfungsi sebagai tempat penampungan air yang berceceran atau tumpah. 8
F. Cara Perawatan Dispenser Perawatan dispenser mutlak di butuhkan agar dispenser yang Anda gunakan awet dan dapat berfungsi dengan baik. Cara perawatan dispenser adalah sebagai berikut : 1. Letakkan dispenser di tempat yang kering dan sejuk. Jangan sampai terkena sinar matahari langsung. 2. Matikan dispenser ketika mengganti galon. 3. Hati-hati saat mengganti galon dan jika air tertumpah meskipun sedikit, maka lap bagian dispenser yang terkena tumpahan air tersebut sampai benar-benar kering. 4. Setelah mengganti galon dengan galon yang baru, tekan kedua kran pada satu per satu sampai airnya keluar untuk memastikan dispenser tersebut sudah terisi air galon dan berfungsi dengan baik. Lakukan hal ini sebelum menyalakan dispenser. 5. Jika perlu, pasang stabilizer untuk menghindari tegangan listrik yang naik turun. Tegangan listrik yang tidak stabil bisa menyebabkan masalah pada dispenser sehingga peralatan ini tidak tahan lama. 6. Jangan mengoperasikan dipenser dalam kondisi galon kosong karena akan menimbulkan kerusakan serius pada dispenser. 7. Jika sedang bepergian, sebaiknya dispenser tidak digunakan dalam waktu tertentu, alangkah lebih baik jika dispenser di matikan dan lepaskan steker dari stop kontak. 9
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Ilmu fisika yang diterapkan pada penggunaan dispenser ialah termodinamika, dimana ketika hendak mengeluarkan air panas maka air diberi panas sehingga suhu air meningkat, dan ketika menginginkan air dingin suhu diturunkan sehingga air mengalami penurunan suhu. Keuntungan dari penggunaan dispenser ialah dapat mempermudah kita jika menginginkan air minum dingin atau panas tanpa melalui berbagai proses yang panjang dan lama. Seperti mendinginkan di kulkas atau merebusnya sedangkan kerugian dari penggunaan dispenser yaitu ketika gallon dipasang di dispenser tidak selamanya air itu mengalir, bahkan mungkin lebih banyak diam dan tidak bergerak. Air yang diam dan tidak bergerak dan terus menerus menempel disuatu tempat yang sama dalam waktu lama akan memancing timbulnya lumut. B. Saran Menyadari bahwa penulis masih jauh dari kata sempurna, kedepannya penulis akanlebih fokus dan details dalam menjelaskan tentang makalah di atas dengan sumber - sumber yang lebih banyak yangtentunya dapat di pertanggung jawabkan. 10
DAFTAR PUSTAKA http://www.kaskus.co.id http://www.mythermodinamicblog.blogspot.co.id 11