Steam Engine Puzzle
Mesin uap adalah mesin kalor yang melakukan kerja mekanis dengan menggunakan uap sebagai fluida kerjanya.
Penggunaan air mendidih untuk menghasilkan gerakan mekanis sudah ada sejak 2000 tahun yang lalu, tetapi perangkat awal tidak praktis. Penemu Spanyol Jerónimo de Ayanz y Beaumont mematenkan mesin uap pertama pada tahun 1606. Pada tahun 1698 Thomas Savery mematenkan pompa uap yang menggunakan uap yang bersentuhan langsung dengan air yang dipompa. Pompa uap Savery menggunakan uap yang mengembun untuk menciptakan ruang hampa dan menarik air ke dalam ruangan, lalu menggunakan uap bertekanan untuk memompa air lebih lanjut. Mesin atmosfer Thomas Newcomen adalah mesin uap komersial pertama yang menggunakan piston, dan digunakan pada tahun 1712 untuk memompa di tambang.
Pada tahun 1781 James Watt mematenkan mesin uap yang menghasilkan gerakan berputar terus menerus.[1] Mesin Watt yang berkekuatan sepuluh tenaga kuda memungkinkan berbagai macam mesin manufaktur digerakkan. Mesin dapat ditempatkan dimana saja dimana air dan batu bara atau bahan bakar kayu dapat diperoleh. Pada tahun 1883, mesin yang mampu menghasilkan 10.000 hp sudah bisa digunakan. Mesin uap juga dapat diterapkan pada kendaraan seperti mesin traksi dan lokomotif kereta api. Mesin uap stasioner adalah komponen kunci Revolusi Industri, yang memungkinkan pabrik menemukan lokasi di mana tenaga air tidak tersedia.
Mesin uap adalah mesin pembakaran luar,[3] dimana fluida kerjanya terpisah dari hasil pembakaran. Sumber panas non-pembakaran seperti tenaga surya, tenaga nuklir atau energi panas bumi dapat digunakan. Siklus termodinamika ideal yang digunakan untuk menganalisis proses ini disebut siklus Rankine. Dalam siklus tersebut, air dipanaskan dan diubah menjadi uap di dalam boiler yang beroperasi pada tekanan tinggi. Ketika diperluas melalui piston atau turbin, kerja mekanis dilakukan. Uap yang bertekanan rendah kemudian dikondensasikan dan dipompa kembali ke dalam boiler.
Dalam penggunaan umum, istilah mesin uap dapat merujuk pada pembangkit uap terpadu (termasuk ketel uap, dll.) seperti lokomotif uap kereta api dan mesin portabel, atau dapat merujuk pada mesin piston atau turbin saja, seperti pada mesin balok dan mesin uap stasioner. Perangkat khusus seperti palu uap dan penggerak tumpukan uap bergantung pada uap yang disuplai dari ketel terpisah. Mesin uap jenis piston bolak-balik tetap menjadi sumber tenaga yang dominan hingga awal abad ke-20, ketika kemajuan dalam desain motor listrik dan mesin pembakaran internal secara bertahap mengakibatkan penggantian mesin uap bolak-balik (piston) dalam penggunaan komersial, dan naiknya turbin uap dalam pembangkit listrik. Mengingat sebagian besar pembangkit listrik di seluruh dunia dihasilkan oleh mesin uap tipe turbin, “zaman uap” terus berlanjut dengan tingkat energi yang jauh melampaui tingkat energi pada pergantian abad ke-19.
Baca selengkapnya
