Menentukan Kalor Jenis Air

21 September 2018 15:05:42 Dibaca : 57 Kategori : laporan fisdas 1

Bismillahirrohmaanirrohiim

 

Dandi Saputra Halidi

442417041

 

LAPORAN 
PERCOBAAN FISIKA 11 (PF 11) MENENTUKAN KALOR JENIS AIR


JUDUL
PENYERAPAN KALOR PADA PERUBAHAN SUHU


RUMUSAN MASALAH
Bagaimana pengaruh dari waktu terhadap suhu air dalam kalorimeterelektrik ?
Bagaimana plot dan grafik hubungan antara waktu terhadap suhu air untuk menentukan kalor jenis air dengan menggunakan kalorimeterelektrik ?


TUJUAN
Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh dari waktu terhadap suhu air dalam kalorimeterelektrik.
Mahasiswa dapat membuat plot dan grafik hubungan antara waktu terhadap suhu air untuk menentukan kalor jenis air dengan menggunakan kalorimeterelektrik.


DASAR TEORI
Bila dua sistem yang suhunya berbeda-beda bersentuhan satu sama lain, maka suhu akhir yang dicapai oleh kedua sistem berada di antara dua suhu permulaan tersebut. Perubahan suhu adalah perpindahan “sesuatu” dari sebuah benda pada suatu suhu yang lebih tinggi ke sebuah benda pada suatu suhu yang lebih rendah, dan “sesuatu” ini kita namakan kalor. Jadi, kalor berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke benda yang suhunya rendah. Secara umum kalor adalah sebuah bentuk energi dan bukan merupakan sebuah zat.
Joule adalah orang yang memperlihatkan dengan eksperimen bahwa bila suatu kuantitas energi mekanis yang diberikan diubah menjadi kalor, maka kuantitas kalor yang sama selalu dihasilkan. Usaha dan kalor dipikirkan sebagai dua konsep yang terpisah sampai Thompson di tahun 1798, menyarankan bahwa kalor mempunyai suatu aspek mekanis, dan dengan demikian dia mengusulkan suatu hubungan diantara usaha dan kalor tersebut. Hubungan itu disebut prinsip dinamakan kesetaraan energi mekanik dan kalor. Di tahun 1850, untuk pertama kalinya Joule menggunakan sebuah alat yang di dalamnya terdapat beban-beban yang jatuh yang merotasikan sekumpulan pengaduk di dalam sebuah wadah air yang diisolasi.
Apabila suhu berbagai jenis benda dinaikkan dengan besar yang sama, ternyata setiap benda menyerap energi kalor dengan besar berbeda. Contohnya : empat buah bola masing-masing terbuat dari aluminium, besi, kuningan, dan timah yang memiliki massa sama ditempatkan di dalam beaker glass yang berisi air mendidih. Setelah sekitar 15 menit, keempat bola akan mencapai kesetimbangan termal dengan air dan akan memiliki suhu yang sama dengan suhu air. Kemudian keempat bola diangkat dan ditempatkan di atas kepingan paraffin. Setelah itu, bola aluminium dapat melelehkan paraffin dan jatuh menembus paraffin. Beberapa detik kemudian, bola besi mengalami kejadian yang sama. Bola kuningan hanya melelehkan paraffin sebagian sehingga bola tersebut masuk sampai kedalaman tertentu, namun tidak sampai menembus paraffin. Sedangkan bola timah hampir tidak melelehkan paraffin sehingga bola ini hanya masuk sedikit pada paraffin.
Dapat dijelaskan bahwa keempat bola menyerap energi kalor dari air mendidih, kemudian memindahkan energi kalor tersebut pada paraffin sehingga paraffin meleleh. Tetapi karena setiap bola memiliki kemampuan untuk melelehkan paraffin dengan besar yang berbeda, berarti setiap bola memindahkan energi kalor pada paraffin yang berbeda pula. Oleh karena itu, setiap benda mesti menyerap energi kalor yang berbeda pada air mendidih tersebut. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa benda yang berbeda akan menyerap energi kalor yang berbeda pula walaupun terjadi pada perubahan suhu yang sama.
Berdasarkan fenomena tersebut, kalor jenis suatu benda didefinisikan sebagai jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg suatu zat sebesar 1 K. kalor jenis ini merupakan sifat khas suatu benda yang menunjukkan kemampuannya untuk menyerap kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin besar pula kemampuan untuk menyerap kalor pada perubahan suhu yang sama.
Kalor didefinisikan sebagai energi yang di transfer karena perubahan temperatur pada suatu zat. Besarnya kalor yang dibutuhkan untuk merubah temperatur zat tertentu sebanding dengan massa zat tersebut dan dengan perubahan temperatur, dapat dinyatakan dengan persamaan
Q = mc∆T
Keterangan :
Q = kalor
m = massa
c = kalor jenis
∆T = perubahan temperatur.
Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda (zat) bergantung pada tiga faktor : massa jenis, jenis zat (kalor jenis), dan perubahan suhu.
Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :
Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu,
Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten).

REFERENSI
PENUNUTUN PRAKTIKUM fisika dasar 1 2017.UNG
SILABAN.PANTUR dan SUCIPTO ERWIN 2001 fisika jilid 1 edisi ketiga.JAKARTA :PENERBIT ERLANGGA
DOUGLS 2001.kalor jenis,JAKARAT :PENERBIT ERLANGGA
http://ww.artidefinisi.pdf.com
Variabel-variabel
Variabel bebas = massa
Variabel terikat = tegangan dan kuat arus
Variable Kontrol = waktu

Alat dan Bahan
Air
Kalorimeter elektrik
Catu daya
Kabel penghubung
Amperemeter analog
Voltmeter analog
Neraca mekanik
Termometer
Stopwatch
Statif dan clamp

Prosedur Kerja
Merangkai alat seperti yang tampak pada gambar memasang rangkaian lisrik seperti pada gambar
Menghubungkan dengan sumber tegangan, mengatur arusnya kira-kira 2 Ampere, kemudian mematikan lagi saklarnya.
Menimbang calorimeter kosong (bejana dalam) dan pengaduk
Mencatat massa calorimeter kosong
Mengisi calorimeter dengan air secukupnya (kumparan tercelup) dan menimbang kembali sehingga massa airnya diketahui.
Mencatat massa air dalam calorimeter
Memasang calorimeter yang sudah berisi air, mengukur suhu air dan calorimeter dan mencatat hasil pengukuran
Menyalakan catu daya dan menghidupkan stopwatch, mencatat penunjuk tegangan dan arus setiap 2 menit dan mengaduk terus air dalam calorimeter dengan pengaduk
Mencatat suhu air setiap 2 menit selama 8 menit

Pengolahan Data PF 11
Menentukankalorjenis air

Data HasilPercobaan
Tabel data hasilpenelitianvariasiwaktuterhadaptemperatur
No. V (Volt) I (A) t (S) Mk (gr) Ma (gr) T (oC) Takhir (0C)
1 1,6 1,5 4 465,4 558,3 260C 260C
2 1,6 1,7 8 465,4 558,3 260C 280C
3 1,6 1,9 12 465,4 558,3 260C 300C

Analisis Data
Tabelperhitungankalorjenis air
No.
Keterangan 1 2 3
V ( Volt)
1,6 1,6 1,6
I (A) 1,5 1,7 1,9
t (S) 4 8 12
MK (gr) 465,4 465,4 465,4
MA (gr) 558,3 558,3 558,3
T (OC) 26 26 26
TAkhir(OC) 26 28 30
W = V.I.t (Joule) 9,6 21,76 36,48
Q = W x 0,24 Kalori 2,304 5,2224 8,7552
C = Q/m∆T (kal/gr0C) 4,16 2,08 1,04

KalorJenis Air (Teori)
Cair=4.18 x 103 joule/KgK
= 1,0032kal/groC
KalorJenis Air Rata-Rata (Praktek)
Cair= (C1 + C2 + C3 )/3
Cair= (4,16+ 2,08 + 1,04)/3 = 2,42kal/gr0C
Persen Beda (%)
Persenbeda (%) = |(Cairteori-Cair Praktek)/Cairteori| X 100%
=|(1,0032-2,42)/1,0032| X 100%
= 141,22 %

GrafikHubunganWaktuTerhadapPerubahanSuhu

InterprestasiGrafik
Grafikhubunganantaraperubahanwaktu (t) danperubahansuhuberbandinglurus, artinyasemakinbesarwaktu (∆t) makasemakinbesar pula perubahansuhu.

Kesimpulan
Dari hasilpercobaandapatdisimpulkanbahwakalorjenisadalahjumlahenergi yang dipindahkandarisuatubendaatautubuhkebenda lain. Akibatdarisuatuperbedaansuhudiantarabenda. Dari grafik di atasdilihatbahwawaktu (∆t) danperubahansuhu (∆T) berbandinglurusartinyasemakinbesarperubahanwaktu (∆t) makasemakinbesar pula perubahansuhu (∆t).

KemungkinanKesalahan
Kekeliruanmerangkaialat-alat.
Kesalahandalammeletekan thermometer kedalam calorimeter.