Kukus[1](bahasa Inggris: steam, sering disalah pahami sebagai "uap", (bahasa Inggris: vapour)) adalah uap air (air dalam fase gas), sering kali bercampur dengan udara dan/atau sebuah aerosol tetesan air cair. Hal ini mungkin terjadi akibat penguapan atau akibat pendidihan, di mana panas diterapkan hingga air mencapai entalpi penguapan. Kukus jenuh atau super panas (uap air) tidak terlihat; tetapi kukus basah, halimun atau aerosol tetesan air yang terlihat, sering disebut sebagai "asap kukus".: 6 [2]
Ketika air cair menjadi kukus, volumenya meningkat sebanyak 1700 kali pada suhu dan tekanan standar; perubahan volume ini dapat diubah menjadi kerja mekanis oleh mesin uap seperti mesin tipe piston resiprokal dan turbin uap, yang merupakan sub-kelompok mesin uap. Mesin uap tipe torak memainkan peran penting dalam Revolusi Industri dan turbin uap modern digunakan untuk menghasilkan lebih dari 80% listrik dunia. Jika air cair bersentuhan dengan permukaan yang sangat panas atau turun tekanannya dengan cepat di bawah tekanan uap, ia dapat menimbulkan ledakan kukus.
Jenis kukus dan konversi
suntingUap secara tradisional dihasilkan dengan memanaskan boiler melalui pembakaran batubara dan bahan bakar lainnya, namun kukus juga dapat dihasilkan dengan menggunakan tenaga surya.[3][4] Uap air yang mencakup tetesan air digambarkan sebagai uap asap basah. Ketika uap basah dipanaskan lebih lanjut, tetesan air menguap, dan pada suhu yang cukup tinggi (yang bergantung pada tekanan) semua air menguap dan sistem berada dalam keseimbangan uap-cair. Ketika uap telah mencapai titik keseimbangan ini, maka disebut kukus jenuh.
 |
 |
 |
| Diagram entalpi-entropi (hs) untuk uap | Diagram tekanan-entalpi (ph) untuk uap | Diagram suhu-entropi (Ts) untuk uap |
Pertanian
suntingDalam bidang pertanian, kukus digunakan untuk sterilisasi tanah guna menghindari penggunaan bahan kimia berbahaya dan meningkatkan kesehatan tanah.[5]
Kapasitas uap untuk memindahkan panas juga digunakan di rumah: untuk memasak sayuran, membersihkan kain, karpet dan lantai dengan uap, dan untuk memanaskan gedung. Dalam tiap kasus, air dipanaskan dalam ketel, dan uap membawa energi ke objek target. Uap juga digunakan dalam menyetrika pakaian untuk menambahkan kelembapan yang cukup dengan panas untuk menghilangkan kerutan dan membuat lipatan yang disengaja pada pakaian.
Pembangkitan listrik (dan ko-pembangkitan)
suntingPada tahun 2000 sekitar 90% dari seluruh listrik dihasilkan menggunakan uap sebagai zalir kerja, hampir seluruhnya menggunakan turbin uap.[6]
Dalam pembangkitan listrik, uap biasanya dikondensasikan pada akhir siklus ekspansi, dan dikembalikan ke boiler untuk digunakan kembali. Namun, dalam kogenerasi, uap disalurkan ke dalam bangunan melalui sistem pemanas distrik untuk menyediakan energi panas setelah digunakan dalam siklus pembangkitan listrik. Sistem pembangkit uap terbesar di dunia adalah sistem uap Kota New York, yang memompa uap ke 100.000 gedung di Manhattan dari tujuh pembangkit kogenerasi.[7]
Penyimpanan energi
sunting
Walaubentuknya mirip ketel uap, perhatikan tidak adanya cerobong asap dan juga bagaimana silinder-silinder itu berada di ujung kabin, bukan di ujung cerobong asap.
Keuntungan mekanis
suntingMesin uap dan turbin menggunakan ekspansi uap untuk menggerakkan piston atau turbin guna melakukan usaha mekanis . Kemampuan untuk mengembalikan uap yang terkondensasi sebagai air-cair ke boiler pada tekanan tinggi dengan pengeluaran daya pompa yang relatif sedikit merupakan hal yang penting. Kondensasi uap menjadi air sering terjadi pada ujung tekanan rendah turbin uap, karena hal ini memaksimalkan efisiensi energi, tetapi kondisi uap basah seperti itu harus dibatasi untuk menghindari erosi bilah turbin yang berlebihan. Insinyur menggunakan siklus termodinamika ideal, siklus Rankine, untuk memodelkan perilaku mesin uap. Turbin uap sering digunakan dalam produksi listrik.
Pensterilan
suntingAutoklaf, yang menggunakan uap bertekanan, digunakan di laboratorium mikrobiologi dan lingkungan serupa untuk sterilisasi.
Kukus, terutama kukus kering (sangat panas), dapat digunakan untuk pembersihan antimikroba bahkan hingga tingkat sterilisasi. Kukus merupakan agen antimikroba yang tidak beracun.[8]
Kukus dalam perpipaan
suntingKukus digunakan dalam perpipaan saluran utilitas. Ia juga digunakan dalam pelapisan dan penelusuran pipa untuk menjaga keseragaman suhu dalam jaringan pipa dan bejana.
Pengolahan Industri
suntingUap asap digunakan di berbagai industri karena kemampuannya mentransfer panas untuk mendorong reaksi kimia, mensterilkan atau mendisinfeksi objek, dan menjaga suhu konstan. Dalam industri kayu, uap digunakan dalam proses pembengkokan kayu, membunuh serangga, dan meningkatkan plastisitas. Uap digunakan untuk mempercepat pengeringan beton terutama pada prefabrikasi. Kehati-hatian harus dilakukan karena beton menghasilkan panas selama hidrasi dan panas tambahan dari uap dapat merusak proses reaksi pengerasan beton. Dalam industri kimia dan petrokimia, uap digunakan dalam berbagai proses kimia sebagai reaktan. Perengkahan uap hidrokarbon rantai panjang menghasilkan hidrokarbon dengan berat molekul lebih rendah untuk bahan bakar atau aplikasi kimia lainnya. Reformasi uap menghasilkan gas sintetis atau hidrogen.
Pembersihan
suntingDigunakan untuk membersihkan serat dan bahan lainnya, kadang-kadang sebagai persiapan untuk pengecatan. Uap juga berguna untuk mencairkan sisa minyak dan lemak yang mengeras, sehingga berguna untuk membersihkan lantai dan peralatan dapur serta mesin pembakaran dalam dan bagian-bagiannya. Di antara keuntungan menggunakan uap dibandingkan semprotan air panas adalah kenyataan bahwa uap dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dan menggunakan lebih sedikit air per menit. [9]
Lihat juga
sunting- Elektrifikasi
- Pengukus makanan atau alat pemasak uap
- Geyser — uap yang dihasilkan secara geotermal
- IAPWS — asosiasi yang memelihara korelasi standar internasional untuk sifat termodinamika uap, termasuk IAPWS-IF97 (untuk digunakan dalam simulasi dan pemodelan industri) dan IAPWS-95 (korelasi ilmiah dan tujuan umum)
- Revolusi Industri
- Uap langsung
- Produksi massal
- Tenaga nuklir — dan pembangkit listrik menggunakan kukus untuk menghasilkan listrik
- Oksihidrogen
- Psikrometrik — campuran udara lembap – uap, kelembapan, dan pendingin udara
- Pembangkit listrik tenaga uap
- Lokomotif uap
- Sterilisasi (mikrobiologi)
Referensi
sunting- ^ https://kbbi.kemdikbud.go.id/entri/kukus
- ^ "steam". Oxford English Dictionary (Edisi Online). Oxford University Press. (Subscription or participating institution membership required.)
- ^ Taylor, Robert A.; Phelan, Patrick E.; Adrian, Ronald J.; Gunawan, Andrey; Otanicar, Todd P. (2012). "Characterization of light-induced, volumetric steam generation in nanofluids". International Journal of Thermal Sciences. 56: 1–11. Bibcode:2012IJTS...56....1T. doi:10.1016/j.ijthermalsci.2012.01.012.
- ^ Taylor, Robert A.; Phelan, Patrick E.; Otanicar, Todd P.; Walker, Chad A.; Nguyen, Monica; Trimble, Steven; Prasher, Ravi (2011). "Applicability of nanofluids in high flux solar collectors". Journal of Renewable and Sustainable Energy. 3 (2): 023104. doi:10.1063/1.3571565. Diarsipkan dari versi aslinya tanggal 2022-12-02. Diakses tanggal 2022-06-14.
- ^ van Loenen, Mariska C.A.; Turbett, Yzanne; Mullins, Chris E.; Feilden, Nigel E.H.; Wilson, Michael J.; Leifert, Carlo; Seel, Wendy E. (2003-11-01). "Low Temperature–Short Duration Steaming of Soil Kills Soil-Borne Pathogens, Nematode Pests and Weeds". European Journal of Plant Pathology (dalam bahasa Inggris). 109 (9): 993–1002. Bibcode:2003EJPP..109..993V. doi:10.1023/B:EJPP.0000003830.49949.34. ISSN 1573-8469. Diarsipkan dari versi aslinya tanggal 2022-04-12. Diakses tanggal 2022-06-14.
- ^ Wiser, Wendell H. (2000). "Energy Source Contributions to Electric Power Generation". Energy resources: occurrence, production, conversion, use. Birkhäuser. hlm. 190. ISBN 978-0-387-98744-6. Diarsipkan dari versi aslinya tanggal 2023-01-23. Diakses tanggal 2016-02-22.
- ^ Bevelhymer, Carl (November 10, 2003). "Steam". Gotham Gazette. Diarsipkan dari versi aslinya tanggal January 23, 2023. Diakses tanggal June 14, 2022.
- ^ Song, Liyan; Wu, Jianfeng; Xi, Chuanwu (2012). "Biofilms on environmental surfaces: Evaluation of the disinfection efficacy of a novel steam vapor system". American Journal of Infection Control. 40 (10): 926–30. doi:10.1016/j.ajic.2011.11.013. PMID 22418602.
- ^ "Why Steam?". Sioux Corporation Website. Sioux Corporation. Diarsipkan dari versi aslinya tanggal 31 December 2017. Diakses tanggal 24 September 2015.
