Jumat, 21 Januari 2011 By: obet

Segitiga Api dan Pemindahan Panas


PENDAHULUAN
A.    Latar Belakang
Pembakaran merupakan oksidasi cepat bahan bakar disertai dengan produksi panas, atau panas dan cahaya. Pembakaran sempurna bahan bakar terjadi hanya jika ada pasokan oksigen yang cukup. Terjadinya kebakaran  disebabkan bergabungnya tiga unsur yaitu panas, bahan bakar, dan oksigen. Teori tersebut dikenal sebagai teori segitiga api (fire triangle) Segi tiga api sangat penting karena dapat memberi tahu kita bagaimana kita dapat memadamkan api Kita dapat mengurangi atau menghilangkan salah satu dari unsur tersebut misal mengurangi bahan bakar, panas atau udara, agar kebakaran tidak membesar dan api bisa dipadamkan.
Proses pembakaran membutuhkan ketiga unsur segitiga api. Jika terdapat salah satu unsur yang tidak ada dalam proses pembakaran, proses pembakaran tidak akan terjadi. Pengaruh banyak atau sedikitnya volume oksigen pada proses pembakaran dapat memberikan efek pada cepat atau lamanya api padam.
Proses pembakaran energi yang dihasilkan berupa panas yang dilepaskan dengan cepat. Perpindahan panas dapat terjadi melalui tiga cara, yaitu:
1.      Konveksi, yaitu perpindahan panas dari satu titik ke titik lainnya dalam suatu cairan melalui pencampuran dari satu bagian cairan ke bagian lainnya.
2.      Konduksi, yaitu perpindahan panas dari satu bagian ke bagian lain pada benda yang sama, atau bagian lain melalui kontak langsung dari benda tersebut.
3.      Radiasi, yaitu peroindahan panas dari satu benda ke benda lainnya tanpa ada kontak dengannya, tetapi melalui gerakan gelombang elektromagnetik.




B.     Tujuan Praktikum
1.      Untuk membuktikan bahwa terjadinya proses pembakaran harus tersedia ketiga unsur bahan baku proses pembakaran yaitu bahan bakar, sumber panas dan oksigen.
2.      Untuk menentukan macam-macam cara pemindahan panas pada suatu proses pembakaran

TINJAUAN PUSTAKA
Dalam mengelola hutan, pihak pengelola tidak akan lepas dari masalah gangguan keamanan pada hutan. Pada hutan tanaman, selain gangguan hama penyakit dan pencurian, kebakaran hutan merupakan masalah yang mengakibatkan kerugian baik secara ekonomi, sosial maupun ekologi. Kebakaran hutan dalam waktu singkat dapat mengakibatkan kerugian yang besar dibandingkan faktor perusak hutan yang lain. Penyebab kebakaran hutan dapat bermacam-macam baik dari alam maupun karena kegiatan manusia. Kebakaran hutan akibat perbuatan manusia merupakan penyebab terbesar dari peristiwa kebakaran hutan di Indonesia. Hal ini berkaitan dengan makin meningkatnya jumlah dan mobilitas penduduk sehingga kontak antara hutan dan penduduk makin tinggi. Selain itu kebutuhan akan lahan garapan dan kesempatan kerja juga makin meningkat sehingga menjadikan aksesibilitas manusia terhadap hutan makin mudah. Para peladang berpindah sering dituduh sebagai penyebab terjadinya kebakaran di hutan alam, karena pembukaan lahannya dilakukan dengan jalan membakar areal yang akan ditanam (prescribed burning).
Angin merupakan faktor pemacu dalam tingkah laku api. Angin mempercepat pengeringan bahan bakar, memperbesar ketersedian oksigen sehingga api berkobar dan merambat dengan cepat. Disamping itu angin dapat menerbangkan bara api yang dapat menimbulkan api loncat, dan terjadinya kebakaran baru.
Bahan Bakar (Pohon, rumput, dan semak dll) dapat terbakar bila tersedia udara dan panas yang cukup. Tiga unsur tersebut biasa disebut “segitiga api”. Bila tiga unsur segi tiga api tersebut tidak tersedia secara lengkap, api tidak dapat membakar. Harus ada panas yang cukup untuk menyulut bahan bakar misalnya: panas dari korek api, batubara, api bekas memasak, dari kendaraan,dari chainsaw, dari puntung rokok dan lain-lain. Dan harus ada udara (oksigen) untuk dapat terbakar, tanpa ada udara sedikitpun api tidak akan hidup (Sanusi Ahmad, 2008)
Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang dapat terbakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor.Pembakaran spontan adalah pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahanlahan sehingga kalor yang dihasilkan tidak dilepaskan, akan tetapi dipakai untuk menaikkan suhu bahan secara pelan-pelan sampai mencapai suhu nyala (Suratmo,1985)

BAHAN DAN METODE
a.      Bahan dan Alat
1.    Lilin
2.    Gelas ukur 200 ml, 300 ml, 500 ml, dan 1000 ml
3.    Korek api
4.    Alat pengukur waktu (stopwatch)
5.    Lampu  templok


b.      Metode Praktikum
a.     Segitiga Api
1.    Lilin dinyalakan menggunakan korek api, sumbu antara 0.5-1cm
2.    Lilin yang sudah dinyalakan ditutup oleh gelas 200 ml
3.    Waktu yang diperlukan untuk memadamkan api dihitung menggunakan stopwatch
4.    Gelas didinginkan sampai ke suhu semula
5.    Kegiatan tersebut dilakukan berulang dengan menggunakan gelas ukur yang tersedia sebanyak tiga kali.

b.   Pemindahan Panas
1.    Lampu templok disiapkan dan dikeluarkan sumbunya
2.    Lampunya dinyalakan dengan api yang kecil
3.    Semprong lampu di pegang oleh dua jari ditempatkan di pangkal dan ujung lampu
4.    Lama jari bertahan di kaca lampu di hitung menggunakan stopwatch

HASIL PEMBAHASAN
A.  Hasil Pengamatan
Tabel 1. Hasil Pengamatan Volume Gelas dan Lama Penyalaan
Volume Gelas (ml)
Lama Lilin Menyala
Rata-rata (detik)
1
2
3
200
5.97’
7.44’
7.00’
6.803’
300
13.30’
17.50’
10.78’
11.36’
500
19.00’
17.50’
11.58’
16..03’
1000
26.31’
23.76’
21.30’
23.79’

Hubungan antara volume gelas dengan lamanya lilin menyala


Tabel 2. Hasil Pengamatan Pemindahan Panas pada Lampu Templok
Titik  Pengamatan
Jenis Pemindahann Panas
Keterangan
A (ujung bawah)
Konduksi
2 menit 36 detik
A-B (antara ujung atas-ujung bawah)
Konduksi
1 menit 29 detik
C (7 cm diatas ujung  lampu)
Radiasi
12,18 detik


B.     Pembahasan
                 Proses pembakaran adalah proses kimia-fisika yang merupakan kebalikan dari reaksi fotosintesis. Pada percobaan pertama, lilin menyala paling lama ketika ditutup oleh gelas berukuran 1000 ml dan lilin cepat padam ketika ditutup oleh gelas berukuran 200 ml. Semakin besar ukuran gelas menentukan banyaknya volume oksigen yang ada didalam gelas. Kadar volume oksigen yang sedikit dapat menyebabkan api padam, sedangkan dengan kadar volume oksigen yang lebih banyak api dapat bertahan lebih lama. Hal ini membuktikan bahwa keberadaan oksigen dapat mempengaruhi dalam prose pembakaran. Sesuia dengan syarat-syarat terjadinya nyala yaitu oksigen, bahan bakar, dan panas. Jika salah satunya tidak ada maka api akan padam.
                 Pada praktikum kali ini, dilakukan pengamatan lama nyala api yang dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang terdapat di dalam gelas ukur sebagai variabel bebasnya. Masing-masing gelas dilakukan percobaan dengan 3 kali pengulangan. Pada volume gelas 200 ml didapatkan hasil 5.97’detik (pengulangan 1), 7.44’detik, dan 7 detik dengan rata-rata nyala api selama 6.803’detik. Pada volume gelas  300 ml didapatkan hasil 13.30’detik, 17.50’detik, 10.78’detik dengan rata-rata nyala api selama 11.36’detik. Pada volume gelas 500 ml didapatkan hasil 19.00’detik, 17.50’detik, dan 11.58’detik dengan rata-rata nyala api selama 16.03’detik. Pada volume gelas 1000 ml didapatkan hasil 26.31’detik, 23.76’detik, 21.30’detik dengan rata-rata nyala api selama 23.79’detik.
                 Hasil dari proses pembakaran energi merupakan panas. Perpindahan tersebut dapat berupa konveksi, konduksi, maupun radiasi. Percobaan kedua mengidentifikasi pemindahan panas apa yang terjadi di bagian pangkal, tengah, dan ujung kaca lampu templok. Perpindahan panas yang terjadi pada daerah A (bagian bawah lampu templok) merupakan perpindahan panas berupa konduksi karena perpindahan panas berpindah melalui permukaan kaca lampu templok. Perpindahan panas pada daerah A-B (antara ujung atas-ujung bawah) merupakan proses konduksi yang perpindahan panasnya melalui permukaan kaca lampu templok yang bersentuhan dengan tangan praktikan. Pada bagian C (7cm diatas ujung lampu) terjadi perpindahan panas secara radiasi, yaitu melalui udara yang ada di sekitar api.
                 Terdapat faktor-faktor yang dapat menyebabkan ketidakakuratannya data yang diperoleh. Faktor-faktor tersebut berasal dari praktikan, alat dan perlakuan yang dilakukan. Faktor ketelitian dalam pengamatan menjadi yang utama saat percobaan dilakukan agar diperoleh data yang akurat. Pada saat menghitung waktu dengan stopwatch masih terjadi keterlambatan dalam menghentikan alat pencatat waktu tersebut. Ketidakrataan permukaan mulut gelas juga berpengaruh terhadap data yang diperoleh karena terdapat celah yang dapat menyebabkan oksigen dari luar masuk ke dalam gelas. Semakin lama lilin digunakan menyebabkan semakin panjang sumbu sehingga berpengaruh terhadap besarnya nyala api yang berbeda disetiap ulangannya.

C.    Kesimpulan
Dari hasil praktikum didapat disimpulkan bahwa nyala api pada lilin yang ditutup gelas kaca yang lebih besar memiliki waktu meyala lebih lama dikarenakan pasokan Oksigen yang lebih banyak. Hubungan jumlah pasokan oksigen terhadap nyala api ialah berbanding lurus, yaitu semakin banyak kadar oksigen yang terdapat pada suatu tepat yang bernyala api maka semakin lama waktu nyala api dan dapat mengakibatkan api semkain besar, tetapi sebaliknya apabila jumlah kadar oksigen yang terdapat pada suatu areal yang terdapat nyala api sedikit, maka nyala api yang terjadipun semaki kecil dan lama kelamaan api akan mati jika pemasokan oksigen dihentikan akan mati.

Daftar Pustaka
Sanusi, Ahmad. 2008. Oksigen dan Nyala Api. http://sanoesi.wordpress.com/
                 2008/09/20/oksigen-dan-nyala-api/. (8 Desember 2010)

Suratmo, FG.  1985.  Ilmu Perlindungan Hutan.  Bagian Perlindungan Hutan
               Fakultas Kehutanan IPB.  Bogor.

0 komentar:

Poskan Komentar