Aplikasi Perpindahan Panas pada Alat Hair Steammer

PAPER

Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Nilai Tugas dari mata kuliah Perpindahaan Panas pada Semester VDosen Pengampu: Danar Susilo W, S.T., M.Eng.,

Oleh: AMARDHIANA K2512014

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANPENDIDIKAN TEKNIK MESINUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2014

KATA PENGANTAR

Puja dan puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah serta inayah-Nya kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan paper dengan judul Aplikasi Perpindahaan Panas pada Alat Hair Steammersesuai dengan waktu yang telah ditentukan.Karya tulis ini disusun dalam rangka memenuhi tugas dari mata kuliah Perpindahaan Panas pada semester V.Paper ini tidak akan selesai tanpa adanya partisipasi dan bantuan dari berbagai pihak, untuk itu melalui ini makalah mengucapkan terima kasih kepada:1. Bapak Danar Susilo W. , S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing mata kuliah Perpindahaan Panas.2. Dan semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu, yang telah membantu dalam penyusun laporan ini.Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan paper ini masih banyak kekeliruan dan kekurangan. Oleh karena itu, kami mohon saran dan kritik dari para pembaca demi sempurnanya penyusunan paper ini. Semoga paper ini bermanfaat khususnya bagi para pembaca.

Surakarta, Desember 2014

Penulis

ABSTRAK

Amardhiana. 2014.Aplikasi Perpindahaan Panas pada Alat Hair Steammer Pendidikan Teknik Mesin Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret.Artikel Ilmiah yang berjudul Aplikasi Perpindahaan Panas pada Alat Hair Steammer membahas proses perpindahaan panas yang berlangsung dalam kegiataan creambath rambut dengan steammer. Perpindahaan panas (heat exchanger) merupakan ilmu yang berpusat pada energi kalor dan transformasinya. Dalam perkembangan ilmu yang telah ditemukan para ahli sejak dahulu, perpindahaan panas melahirkan beberapa hukum. Dimana hukum yang terkandung dalam displin ilmu ini, mengungkap berbagai proses heat exchanger ada dan nyata terjadi dalam kehidupan sehari-hari.Creambath merupakan treatment di bidang kecantikan rambut, dimana proses perpindahaan panas berlangsung. Proses ini menggunakan alat yang bernama steamer, alat ini akan membantu proses creambath dalam memasukkan obat ke kulit kepala dengan panas dan uap yang dihasilkan.Alat yang sudah disebut diatas yakni steamer. Bentuk dari alat ini seperti helm besar yang menampung kepala dengan jarak longgar. Sistem kerja dari alat ini menggunakan energi listrik untuk memanasi air dalam tabung kecil, kemudian dari proses pemanasan tersebut akan keluar energi panas dalam bentuk uap air.Metode penelitian merupakan penelitian kualitatif yang dilakukan dengan studi pustaka, dan wawancara. Wawancara dilakukan dengan beberapa narasumber yang menggunakan alat steamer untuk keperluan creambath di salon miliknya. Dan narasumber juga merupakan wanita yang ahli di bidang kecantikan.Penulis dapat menyimpulkan bahwa dalam hair steamer dan proses pemijatan, kemudian keramas dan hair dryer dalam proses creambath merupakan aplikasi dari perpindahaan panas.

Kata kunci: Perpindahan panas, Creambath, Steammer

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDULiKATA PENGANTARiiABSTRAKiiiDAFTAR ISIivBAB I PENDAHULUAN1A. Latar Belakang1BAB II HASIL DAN PEMBAHASAAN 3A. Gambaran UmumB. Bagaian dan FungiC. Prinsip KerjaD. Keterkaitan dengan Perpindaan PanasE. Mesin Las ListrikBAB III SIMPULANA. SimpulanDAFTAR PUSTAKAv

BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang Dalam menjalankan aktivitas sehari-hari kita yang tidak pernah lepas dengan panas (kalor). Perpindahan panas adalah perpindahan energi karena adanya perbedaan temperatur. Panas adalah salah satu bentuk energi yang dapat dipindahkan dari suatu tempat ke tempat lain, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan sama sekali. Dalam suatu proses, panas dapat mengakibatkan terjadinya kenaikan suhu suatu zat dan atau perubahan tekanan, reaksi kimia dan kelistrikan. Proses terjadinya perpindahan panas dapat dilakukan secara langsung, yaitu fluida yang panas akan bercampur secara langsung dengan fluida dingin tanpa adanya pemisah dan secara tidak langsung, yaitu bila diantara fluida panas dan fluida dingin tidak berhubungan langsung tetapi dipisahkan oleh sekat-sekat pemisah.Ada tiga bentuk mekanisme perpindahan panas yang diketahui, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Contoh kecilnya setiap makanan yang masuk dalam tubuh akan diproses oleh tubuh menjadi panas. Demikian pula banyak alat-alat dalam kehidupan sehari-hari yang menggunakan prinsip termodinamika. Tidak hanya pada alat kebutuhan rumah tangga saja, tetapi bidang kecantikan juga menggunakan aplikasi thermo dalam pengembangan alat kecantikan.Proses creambath, atau mungkin masyarakat lebih familiar dengan perawatan rambut yang menggunakan steamer. Steamer merupakan alat creambath yang berbentuk seperti helm, dimana fungsinya adalah menghasilkan uap panas, dimana uap ini digunakan untuk sarana masuknya obat creambath ke dalam kulit kepala. Alat ini menggunakan sumber energi listrik, dan dibelakang helm ada tabung kecil yang digunakan untuk tempat air yang akan dipanaskan dan kemudian keluar menjadi uap yang menyebar di sekitar helm.Perpindahan kalor yang terjadi pada steamer berpegang pada hukum kekelan energi yang pada kalorimeter oleh Black, bahwa energi yang dilepas sama dengan energi yang diterima. Dari panas yang dihasilkan dari pemanasan air di tabung maka akan dihasilkan uap panas yang meradiasi helm creambath tersebut. Dan saat terjadi pemanasaan air dalam tabung terdapat perpindahaan panas secara aliran (konveksi).Berdasarkan uraian diatas, paper ini penulis beri judul Aplikasi Termodinamika dalam Proses Creambath. Dari artikel ilmiah ini diharapkan mahasiswa dapat lebih mengenali berbagai macam aplikasi perpindahaan panas yang ada di sekitar.

BAB IIHASIL DAN PEMBAHASAN

A. Gambaran Umum Hair Steammer dan Proses CreambathProses creambathadalah memberi vitamin untuk membantu menguatkan akar rambut dan menjaga kesuburan rambut. Sumber dari Dokter di Klinik Sakti Medika, Jakarta Selatan yang dikutip ini juga memaparkan bahwa perawatancreambathmencakup pemijatan kepala. Melalui pemi-jatan diharapkan vitamin yang terkandung di dalam krem masuk menembus pori-pori kulit kepala menuju akar rambut, ujarnya. Efek lain yang diperoleh dari pemijatan creambathadalah kelancaran peredaran darah di kepala sehingga nutrisi rambut mudah diserap. Agar penyerapan maksimal, kepala diberi hair steamuntuk membuka pori-pori kulit kepala.Hair steammer ini pada intinya membantu obat meresap ke dalam pori-pori kulit. Alat digunakan menggunakan sumber energi listrik untuk mengubah air panas menjadi uap panas untuk membantu membuka pori-pori. Dalam perkembangannya di dunia kencatikan saat ini terdapat hair steammer yang portable dan non portable. Maksud dari portable disini hair steammer dibuat dengan bentuk yang lebih praktis dan dapat di bawa kemana-kemana. Selain itu hair steammer saat ini juga dilengkapi dengan ion dan ozon yang ikut menyebar bersama uap uap panas. Ion ion ini ikut bereaksi saat air memasukki proses pemanasan dengan sumber energi dalam tabung kaca kecil sebagai pembuat uap.Ion dan fungsi Ozon yang terdapat dialat ini dapat memperkuat rambut, mempercepat proses penetrasi serum rambut ataupun cream creambath. Sehingga Serum / Cream dapat lebih optimal masuk kedalam permukaan kulit kepala dan rambut. Mensterilkan kulit dan menghilangkan ketombe. Sprayer yang memiliki fungsi menghasilkan O3 yang mempercepat proses pewarnaan dan penyerapan nutrisi.

B. Bagian bagian dan FungsiBagian- bagian dan fungsi dari hair steammer adalah sebagai berikut :1) Dudukan : sebagai tempat penyangga hair steammer2) Tiang : untuk menghubungkan bed/dasar dengan hair steammer3) Pengontrol : untuk mengatur tinggi dan rendah dari hair steammer agar seusai dengan kepala dari pengguna. Penyetelan dapat dilakukan dengan pengendoran baut dan kemudian dapat di lakukan penyetelan tiang dan setelah itu kencangkan kembali baut tersebut.4) Tabung kaca : bagian hampa udara berguna agar udara tidak bisa kontak atau bersentuhan langsung dengan air panas.5) Plat heater : untuk memanaskan air dalam tabung sehingga menghasilkan uap panas.6) Spryer/saluran keluar : mengelurkan uap panas dari air yang telah menididih tadi dan dirasa suhunya sudah cukup untuk diubah menjadi uap panas yang berfungsi membuka pori pori kuat kepala.7) Helm : sebagai pelindung dan pembatas agar uap panas yang dihasilkan dapat efektif dan efisien bekerja di sekitar kulit kepala. Helm ini memaksimalkan fungsi radiasi dan mencegah uap panas terusak oleh udara yang berada di luar helm.

Gambar Hair Steammer

C. Prinsip KerjaCara kerja dari hair steamer dengan mendidihkan air di dalam tabung dengan menggunakan energi listrik. Menggunakan energi listrik dikarenakan sumber energi utama untuk mendidihkan air listrik yang dihubungkan dengan kawat tembaga yang terbungkus dalam kabel kearah tabung yang berisi air. Setelah air mendidih seteah mencapai suhu 100 derajat Celcius, mesin akan otomatis mati dan dari helm kaca akan mengeluarkan uap panas hasil dari pemanasan air di dalam tabung.

Gambar Hair Steamer dan Pemakaiannya

Dalam air yang berada di dalam tabung, molekul- molekulnya bebas bergerak, namun jaraknya masih lebih kecil dari satu diameter molekul karena seringnya terjadi tarik-menarik dan tumbukan. Penambahan panas yang lebih banyak akan meningkatkan pengadukan dan tumbukan, naiknya suhu cairan sampai suhu didihnya. Setelah mencapai suhu didihnya maka air panas tadi menghasilkan uap panas yang akan di kelurkan melalui saluran keluar. Dan fungsi sprayer untuk menyemprotkan udara panas tadi menyeluruh ke area helm hair steammer .Dan udara ini akan dibatasi bekerja efisien dalam ruang lingkup helm, agar tidak rusak oleh udara dari luar.

D. Keterkaitan dengan Perpindahan PanasKonveksi adalah model perpindahan panas pada kondisi di mana energi sebagai panas dipindahkan ke fluida mengalir pada permukaan di atas aliranyang terjadi. Model ini pada dasarnya adalah konduksi di lapisan cairan yang sangat tipis pada permukaan dan kemudian bercampur disebabkan oleh aliran tersebut. Perpindahan energinya adalah dengan memadukan difusi molekul dan aliran massa.

Aliran panas tidak bergantung pada sifat-sifat material dari permukaan dan hanya bergantung pada sifat-sifat fluida . Namun demikian, bentuk dan sifat permukaan akan mempengaruhi aliran dan karenanya terjadi perpindahan panas.Konveksi bukan murni model sebagai konduksi atau radiasi dan karenanya melibatkan beberapa parameter. Jika aliran ini disebabkan pengaruh eksternal kipas atau pompa , maka mode ini dikenal sebagai konveksi paksa. Namun apabila aliran ini disebabkan oleh perbedaan suhu pada aliran itu sendiri, maka model ini dikenal sebagai konveksi alami.Dalam sebagian besar aplikasi panas yang dipindahkan dari satu fluida ke fluida yang lain biasanya dipisahkan oleh permukaan padat. Jadi konveksi memindahkan panas dari fluida panas ke permukaan kemudian dari permukaan ke fluida dingin. Dalam proses desain, mode konveksi menjadi mode yang paling penting ditinjau dari sudut pandang aplikasi.Termodinamika merupakan suatu ilmu pengetahuan yang membahas hubungan antara panas dan kerja yang menyebabkan perubahan suatu zat. Jika suatu zat atau benda diberi panas (temperaturnya dinaikkan), maka akan timbul berbagai akibat seperti :- Gas, cairan dan zat padat memuai- Termo-elemen membangkitkan GGL- Kawat mengalami perubahan daya tahannya.Dalam proses demikian, biasanya terdapat suatu pengaliran panas dan bekerjanya suatu gaya yang mengalami perpindahan (panas) yang mengakibatkan terjadinya Usaha atau Kerja.Setiap penerapan hukum pertama pada suatu bagian diskrit dari alam semesta memerlukan definisi sistem dan lingkungan. Sebuah sistem dapat berupa apa saja, tiap kuantitas bahan, tiap daerah ruang, dimana yang dipisahkan secara mental dari yang lain. Sistem yang diamati dalam termodinamika terbatas , dan kita lebih memandangnya secara makroskopik daripada mikroskopik. Dengan kata lain, kita tidak memperhatikan struktur yang lebih detail, tetapi hanya karakteristik kasar, seperti suhu dan tekanan, yang dianggap sebagai koordinat termodinamika.Proses perpindahaan panas yang akan dibahas dalam proses creambath ini adalah saat melakukan treatment creambath. Mulai dari sebelum diberi obat creambath, penggunjung salon akan di keramas dengan berbaring di tempat keramas, lalu dikucur dengan air yang dinaikkan dengan pompa air. Dimana pompa air juga merupakan aplikasi dari termodinamika. Proses selanjutnya setelah keramas adalah rambut ditiriskan, kemudian diberi obat creambath dipasangkan alat hair steamer yang fungsinya uap panas yang dikeluarkan akan membantu obat masuk ke dalam pori kulit kepala.Pada intinya, awal saat alat hair steammer dinyalakan terjadi perubahan energi dari listrik menjadi panas. Dimana air dalam tabung akan dipanasi sampai mendidih dan menghasilkan uap panas. Dan setelah mendidih akan menghasilkan uap panas yang menyebar di dalam helm. Dan saat pemanasan air dalam tabung terjadi pemindahan panas secara aliran atau konveksi. Saat air mendidih dalam tabung terlihat aliran air melingkar dari bawah ke atas. Aliran ini yang disebut dengan aliran konveksi. Dan sistem yang terjadi pada tabung hair steammer hampir mirip dengan heater pada boiller. Tabung atas berfungsi sebagai tempat pembentukan uap yang dilengkapi dengan sekat-sekat penahan butir-butir air untuk memperkecil kemungkinan air terbawa uap. Steam drum/ steam tabung terletak di bagian atas, adalah suatu tabung atau bejana yang berisi air dan sebagian uap dengan perbadingan 50%: 50%. Pada steam drum itulah pembuatan uap pada steammer terjadi. Disamping sebagai tempat pembuatan uap, juga digunakan sebagai tempat penerima air pengisi hair steammer. Karena perbedaan suhu pada air pengisisan dan air yang berada di dalam steam drum dan air yang berada di dalam pipa-pipa, maka terjadilah sirkulasi air didalam alat air steammer, sehingga air yang bersuhu rendah akan mengalir kebawah melalui pipa-pipa dan down corner. Demikian pula sebaliknya pada air yang bersuhu tinggi akan mengalir keatas melalui pipa-pipa disekeliling heater, akhirnya menguap pada permukaan air dalam steam drum.Dan uap panas yang dihasilkan tadi akan di keluarkan oleh saluran keluar dan disemprotkan dalam ruang lingkup helm. Dimana uap panas ini akan mengenai pori pori kepala dari pengguna, dan pori-pori kepala juga merasakan panas dari uap tersebut. Ini beratri pengguna mngalami efek perpindahan panas radiasi dari uap panas dalam helm. Dan helm berfungsi sebagai pembatas agar uap panas tetap bekerja efektif dan efisien tanpa dirusak oleh udara di luar helm.

BAB IIISIMPULAN

Penerapan proses perpindahaan panas dan aplikasinya banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam bidang kecantikan, alat yang dipakai menggunakan prinsip perpindahan panas. Dimana salah satu alatnya yakni hair steamer, alat ini menggunakkan energi listik dan menghasilkan uap panas yang membantu masuknya obat creambath masuk ke dalam kulit kepala dengan membantu membuka pori-pori kepala. Sementara dalam prosesnya, pelaku yang melakukan kegiataan creambath juga mengalami proses perpindahan panas dengan adanya radiasi uap panas yang dihasilkan hair steammer.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014.Bagian-Bagian Boiler. Alamat http://d-p-y.blogspot.com/2013/05/bagian-bagian-boiler.html) Diakses pada 10 November 2014Michael M. Abbott, Ph.D. and Hendrick C. Van Ness, D.Eng. 1994. Termodinamika Edisi Kedua. (Terjemahan Oleh Darmadi Kusno, Ph.D. , Drs. Imam Fachruddin, Agung Bayu Waluyo ) Jakarta: Erlangga.Michael J Moran and Howard N. Shapiro. 2003. Fundamentals of Enggineering Thermodynamics 4 Edition. Jakarta: Erlangga.Kretlh, Frank. 1985. Prinsip-prinsip Perpindahan Panas. (Terjemahan oleh Arko Prijono M.Sc. )Jakarta:Erlangga.Dr. Ir. Atok Setiyawan, M.Eng.Sc .Termodinamika Teknik I (BAB 1).ppt. Surabaya: ITSDr. Ir. Atok Setiyawan, M.Eng.Sc .Termodinamika Teknik I (BAB 2).ppt. Surabaya: ITS