View
251
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/18/2019 Asli Kalorimeter
1/37
JURNAL PANAS LEBUR ES
Disusun oleh
Nama : Saras Dian Pramudita
Nim : 1001135050
Kelompok B
LABORAOR!"# $!S!KA
$AK"LAS K%&"R"AN DAN !L#" P%ND!D!KAN
"N!'%RS!AS #"(A##AD!)A( PRO$ DR (A#KA
A("N
*01*
BAB I
8/18/2019 Asli Kalorimeter
2/37
PENDAHULUAN
I Latar Belakang
Kalor adalah ener+i ,an+ -erpindah dari -enda ,an+ suhun,a le-ih tin++i ke
-enda ,an+ suhun,a le-ih rendah ketika kedua -enda -ersentuhan.Suhu adalah ukuran
rata /rata ener+i kinetik partikel dalam suatu -enda. Kalor ,an+ di-erikan dalam se-uah
-enda dapat di+unakan untuk * ara ,aitu untuk meru-ah 2uud -enda atau untuk
menaikkan suhu -enda itu.
Kalorimeter adalah alat untuk menentukan kalor enis tipis ,an+ dimasukkan
dalam -eana tem-a+a ,an+ le-ih -esar. Pada prinsipn,a antara -eana keil 4dindin+dalam den+an -eana -esar 4dindin+ luar di-atasi oleh -ahan ,an+ tidak dapat dialiri
kalor 4adia-ati. Kemudian di-eri tutup ,an+ mempun,ai dua lu-an+ untuk
memasukkan 6 tempat thermometer dan pen+aduk. Pen+ukuran kalor enis den+an
alorimeter didasarkan pada asas Blak ,aitu kalor ,an+ diterima oleh alorimeter
sama den+an kalor ,an+ di-erikan oleh 7at ,an+ diari kalor enisn,a. (al ini
men+andun+ pen+ertian ika dua -enda ,an+ -er-eda suhun,a salin+ -ersentuhan
maka akan menuu kesetim-an+an termodinamika. Suhu akhir kedua -enda akan
sama.
Dalam makalah praktikum 8isika dasar ini kami akan mem-ahasan tentan+
panas le-ur es men+unakan kalorimeter se-a+ai alatn,a a+ar dapat mendapatkan nilai
air kalorimeter dan u+a nilai panas le-ur es. Dan u+a untuk mem-uktikan prinsip asas
-lak -ah2a kalor ,an+ di keluarkan oleh -enda ,an+ suhun,a le-ih tin++i akan sama
den+an -enda ,an+ di -erikan oleh -enda ,an+ memiliki suhu tin++i terse-ut.
I Pembatasan Masalah
Dalam laporan praktikum panas le-ur es ini kami mem-atasi pem-ahasann,a
,aitu -a+aimana menentukan panas le-ur es den+an men++unakan kalorimeter.
I Tujuan Percbaan
Adapun tuuan dari praktikum ini adalah :
8/18/2019 Asli Kalorimeter
3/37
• #enentukan panas le-ur es den+an kalorimeter
I Met!lg"
Adapun metodolo+i ,an+ kami +unakan dalam praktikum ini ,aitu dalam -entuk
eksperimen den+an lan+sun+ melakukan pen+amatan dan pero-aan men+ukur nilai
air den+an men++unakan kalorimeter.
I S"stemat"ka Penul"san
ABSRAK
BAB ! P%NDA("L"AN
Dalam -a- ini terdiri dari Latar Belakan+ pem-atasan masalah tuuan pero-aan
metodolo+i dan sistematika penulisan.
BAB !! K%RAN&KA %OR!
Dalam -a- ini terdiri dari Konsep tertulis dan (ipotesis.
BAB !!! P%LAKSANAAN
Dalam -a- ini terdiri dari Persiapan pelaksanaan lem-ar data 4terlampir dan
laporan pendahuluan 4terlampir.
BAB !' P%#BA(ASAN DAN (AS!L
Dalam -a- ini terdiri dari pen+olahan data dan tu+as akhir.
BAB ' K%S!#P"LAN
DA$AR P"SAKA
8/18/2019 Asli Kalorimeter
4/37
BAB II
#ERAN$#A TE%RI
II #nse& Tertul"s
Kalor dide8inisikan se-a+ai ener+i panas ,an+ dimiliki oleh suatu 7at. Seara
umum untuk mendeteksi adan,a kalor ,an+ dimiliki oleh suatu -enda ,aitu den+an
men+ukur suhu -enda terse-ut. 9ika suhun,a tin++i maka kalor ,an+ dikandun+ oleh
-enda san+at -esar -e+itu u+a se-alikn,a ika suhun,a rendah maka kalor ,an+
dikandun+ sedikit. Alat ,an+ di+unakan untuk men+ukur umlah kalor ,an+ terli-at
dalam suatu peru-ahan atau reaksi kimia dise-ut kalorimeter satu ,an+ pentin+
dari kalorimeter adalah dalam penentuan kalor enis 7at/7at.
Dari hasil pero-aan ,an+ serin+ dilakukan -esar keiln,a kalor ,an+ di-utuhkan
suatu -enda 47at -er+antun+ pada 3 8aktor
1. massa 7at .
*. enis 7at 4kalor enis .
3. peru-ahan suhu .
http://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Panas
8/18/2019 Asli Kalorimeter
5/37
Sehin++a seara matematis dapat dirumuskan :
Q = m.c.∆T
Kalorimeter adalah alat untuk menentukan kalor enis tipis ,an+ dimasukkandalam -eana tem-a+a ,an+ le-ih -esar. Pada prinsipn,a antara -eana keil 4dindin+
dalam den+an -eana -esar 4dindin+ luar di-atasi oleh -ahan ,an+ tidak dapat dialiri
kalor 4adia-ati. Kemudian di-eri tutup ,an+ mempun,ai dua lu-an+ untuk
memasukkan 6 tempat thermometer dan pen+aduk. Pen+ukuran kalor enis den+an
alorimeter didasarkan pada asas Blak ,aitu kalor ,an+ diterima oleh alorimeter
sama den+an kalor ,an+ di-erikan oleh 7at ,an+ diari kalor enisn,a. (al ini
men+andun+ pen+ertian ika dua -enda ,an+ -er-eda suhun,a salin+ -ersentuhan
maka akan menuu kesetim-an+an termodinamika. Suhu akhir kedua -enda akan
sama.
Panas le-ur es adalah -an,akn,a kalor ,an+ diperlukan oleh setiap +ram es
untuk menair.suhu es akan konstan selama es menair.Pero-aan ini didasari oleh Asas Blak,aitu ika dua -uah -enda den+an suhu
-er-eda sain+ didekatkan maka -enda ,an+ suhun,a le-ih tin++i akan mem-erikan
kalor kepada -enda ,an+ suhun,a le-ih rendah aki-atn,a suhu kedua -enda menadi
sama.Dalam hal ini -an,akn,a kalor ,an+ di-erikan oleh -enda pertama sama
-an,akn,a den+an kalor ,an+ diterima oleh -enda keduasehin++a dirumuskan:4( #a.;a 4t1 < t* = 4L t*.;a #e ......................................... 41
Dimana:( : Nilai air alorimeter 4-eserta pen+adukn,a.#a : massa air dalam kalorimeter.#e : massa es dalam kalorimeter.t1 : suhu mula/mula dari kalorimeter dan air.t* : suhu akhir setelah es menair semua.L : Panas Le-ur es 4,an+ akan ditentukan har+an,a.;a : Panas6Kalor enis air 41 kal6+r 0;.
Den+an men++unakan persamaan 1 dapat ditentukan -esarn,a p anas le-ur
es.untuk itunilai air dari alorimeter harus ditentukan terle-ih dahulu den+an pero-aan
men++unakan air panasdan men++unakan persamaan:
H = Mp.Ca .t p−t gt g−t d
− Md .Ca ............................................ 4*
Dimana
#p : #assa air panas. #d : #assa air din+in.
8/18/2019 Asli Kalorimeter
6/37
tp : Suhu air panas.
td : Suhu air din+in.
t+ : Suhu akhir 4+a-un+an.
II H"&tes"s
1 Dalam menari nilai panas le-ur es maka harus diari terle-ih dahulu nilai air
kalorimetern,a.
* Penurunan temperatur pada saat -e-erapa +ram es di masukkan kedalam air ,an+
-ersuhu normal akan menadi konstan pada titik tertentu.
BAB III
PELA#SANAAN
III Pers"a&an
III Alat ' Alat
Alat < alat ,an+ akan di+unakan dalam praktikum panas le-ur es antara
lain:
1 Kalorimeter len+kap den+an thermometer dan pen+adukn,a* Kompor listrik -eserta pani3 Beana> Neraa tekhnis5 Bon+kah/Bon+kah %s
? Stop2ath@ hermometer
8/18/2019 Asli Kalorimeter
7/37
8/18/2019 Asli Kalorimeter
8/37
> #en+aduk isi kalorimeter seara perlahan/lahan dan ontinue dan menatat
penurunan suhun,a setiap selan+ 2aktu 30 detik.
5 #enatat suhu akhir dimana tidak teradi la+i penurunan suhu untuk
-e-erapa saat.
? #enim-an+ kalorimeter ,an+ -erisi air dan airan es -eserta pen+adukn,a.
@ #em-uat a-el Pen+amatan.
#em-uat Laporan Akhir Praktikum.
IIILembar Data
erlampir
IIILa&ran Pen!ahuluan
erlampir
BAB I)
PEMBAHASAN !an HASIL
8/18/2019 Asli Kalorimeter
9/37
I) Penglahan Data
Dari praktikum ,an+ telah dilakukan maka akan didapat nilai se-a+ai -erikut :
• Ma=( M kalorimeter+ pengaduk +air )−( M kalorimeter kosong+ pengaduk )
¿ (199,4−113)
¿86,4 gram
• Me=( M kalorimeter+ pengaduk +air es)−( M kalkosong+ pengaduk )
¿ (261−113)
¿148gram
• Mp=( M kalorimeter+ pengaduk +air+air panas )−( M kalk osong+ pengaduk )
¿ (244,3−113 )
¿131,3gram
a Nilai Air Kalorimeter
H = Mp . Cat p−t gt g−t d
− Md . Ca
¿(131,3 .1)(80−4646−29 )−
199 .1
¿ (131,3 ) (2 )−199
¿262,6−199=63,6 kal / gr
dH
dMp=Cat p−t gt g−t d
8/18/2019 Asli Kalorimeter
10/37
¿180−4646−29
¿1.2=2
dH
dMd=−Ca=−1
dH
d t p=
Mp .Ca
t g−t d
¿131,3.1
46−29=7,72
t
(¿¿g−t d)2
dH
d t g=− Mp Ca( t p−t g)
¿
¿−131,3 .1(80−46)
(46−29)2
¿−4464,2
289=−15,45
dH
d t d=
Mp. Ca
(t g− t d )2
¿ 131,3 .1
( 46−29 )2
¿131,3
289=0,45
∆ H =| dH dMp||∆ Mp|+| dH dMd||∆ Md|+|dH d t p||∆ t p|+|dH
d t g||∆ t g|+|dH
d t d||∆ t d|¿ (2×0,005)+(1×0,005 )+ (7,72×0,5)+(15,45×0,5 )+(0,45×0,5)
¿0,01+0,005+3,86+7,725+0,225
¿11,825kal/gr=11,8 kal/gr
H =( H ± ∆ H ) kal /gr
¿ (63,6±11,8 ) kal /gr
Kesalahan Relatif =∆ H
H ×100
8/18/2019 Asli Kalorimeter
11/37
¿ 11,8
63,6×100=18,5
KecermatanRelatif =100− Kesalahan Relatif
¿100 −18,5=81,5
- Nilai Panas Le-ur %s
( H + Ma . Ca) (t 1−t 2 )=( L+t 2. Ca ) Me
( H + M a . Ca ) ( t 1−t 2 )= L . Me+ t 2 .Ca.Me
L. Me=( H + Ma. Ca ) ( t 1−t 2 )−(t 2.Ca.Me)
L=( H + Ma .Ca ) (t 1−t 2)−(t 2 .Ca.Me)
Me
L=(63,6+86,4 .1 ) (29−5 )−(5 .1.148)
148
L=(150 ) (24 )−(740)
148
L=3600−740
148
L=2860
148=19,3 kal/ gr
dL
dH =
−t 2
.Ca.Me
( Me)2
¿−5.1.148
1482
8/18/2019 Asli Kalorimeter
12/37
¿− 740
21904=−0,03
dL
dMa=
Ca(t 1− t 2)
Me2
¿1(29−5)
1482
¿ 24
21904=0,0011
dL
d t 1
= H + Ma. Ca
Me2
¿63,6+86,4 .1
1482
¿ 15021904
=0,0068
dL
d t 2
=−( H + Ma .Ca)Ca
Me
¿−(63,6+86,4 .1)1
148
¿−150
148=−1,01
dL
dMe=−t
2.Ca
Me2
8/18/2019 Asli Kalorimeter
13/37
¿− 5.1
1482
¿− 5
21904=−0,00023
∆ L=| dLdH ||∆ H |+| dLdMa||∆ Ma|+|dLdt 1||∆ t 1|+|dLdt
2||∆ t 2|+| dLdMe||∆ Me|
¿ (0,03×11,8 )+ (0,0011×0,005 )+(0,0068×0,5 )+ (1,01×0,5 )+(0,00023× 0,005)
¿0,354+0,0000055+0,0034+0,505+0,00000115
¿0,86240665 kal /gr=0,9kal / gr
L=( L ± ∆ L )=(19,3±0,9 ) kal / gr
Kesalahan Relatif =∆ L
L ×100
¿ 0,9
19,3×100=4,7
Kecermatan Relatif =100− Kesalahan Relatif
¿100−4,7=95,3
I) Tugas Akh"r
1 (itun+lah -esarn,a tiap < tiap massa air dan massa es masin+ < masin+ -eserta
kesalahann,a
9a2a- :
#assa air = 4?> E 0005 +r
kesalahrelatif =0,005
86,4×100=0,006%kecermatanrelatif =100−0,006=99,994
#assa air es = 41> E 0005 +r
8/18/2019 Asli Kalorimeter
14/37
kesalahan relatif =0,005
148×100=0,003
kecermatanrelatif =100−0,003=99,997
* (itun+lah nilai air kalorimeter -eserta ram-atan kesalahann,a
9a2a- :
H =( H ± ∆ H ) kal/gr
¿ (63,6±11,8 ) kal /gr
Kesalahan Relatif =∆ H
H ×100
¿ 11,8
63,6×100=18,5
Kecermatan Relatif =100− Kesalahan Relatif
¿100−18,5=81,5
3 (itun+lah panas le-ur es -eserta ram-atan kesalahann,a
9a2a- :
L=( L ± ∆ L )kal /gr
¿ (19,3±0,9 ) kal / gr
Kesalahan Relatif =∆ L
L ×100
¿ 0,9
19,3×100=4,7
Kecermatan Relatif =100− Kesalahan Relatif
¿100−4,7=95,3
8/18/2019 Asli Kalorimeter
15/37
> Bandin+kan har+a panas le-ur es ,an+ didapat den+an har+a menurut literatur
-erapa -esar kesalahann,aF
9a2a- :
Lliteratur = 0 kal6+r
Lpero-aan = 1G3 kal6+r
kesalahanrelatif =| Lliteratur− L percobaan Lliteratur |×100
¿|80−19,3
80 |×100
¿60,7
80×100=75,9
5 Buatlah +ra8ik penurunan suhu air dalam kalorimeter se-a+ai 8un+si 2aktu &aris
apakah ,an+ didapatF
9a2a- :
30 60 90 120 150 180 210 240
8/18/2019 Asli Kalorimeter
16/37
? Apakah de8inisi dari nilai air kalorimeterF
9a2a- :
Nilai air kalorimeter adalah har+a air ,an+ di+unakan untuk menentukan kalor enis suatu -enda.
8/18/2019 Asli Kalorimeter
17/37
BAB )
#ESIMPULAN
) #es"m&ulan
Kalorimeter adalah alat untuk menentukan kalor enis tipis ,an+ dimasukkan
dalam -eana tem-a+a ,an+ le-ih -esar. Pada prinsipn,a antara -eana keil 4dindin+
dalam den+an -eana -esar 4dindin+ luar di-atasi oleh -ahan ,an+ tidak dapat dialiri
kalor 4adia-ati. Kemudian di-eri tutup ,an+ mempun,ai dua lu-an+ untukmemasukkan 6 tempat thermometer dan pen+aduk. Pen+ukuran kalor enis den+an
alorimeter didasarkan pada asas Blak ,aitu kalor ,an+ diterima oleh alorimeter
sama den+an kalor ,an+ di-erikan oleh 7at ,an+ diari kalor enisn,a. (al ini
men+andun+ pen+ertian ika dua -enda ,an+ -er-eda suhun,a salin+ -ersentuhan
maka akan menuu kesetim-an+an termodinamika. Suhu akhir kedua -enda akan
sama.
(ar+a panas le-ur es dapat dintetukan ika kita sudah menentukan -esarn,a
nilai air kalorimeter. Dari rumus ,an+ di+unakan ika in+in menari har+a panas le-ur es
8/18/2019 Asli Kalorimeter
18/37
8/18/2019 Asli Kalorimeter
19/37
A
V
Pengaduk
Termometer
Kaor!meter
"atu da#a
t ivW ⋅⋅=
Dimana W & energi listrik ' joule (
v & )egangan listrik ' volt (
i & *rus listrik ' +olt (
t & waktu lama aliran listrik ' sekon (umlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu at dinyatakan dengan persamaan :
(' t t cmQ a −⋅⋅=
Dimana Q & umlah kalor yang diperlukan ' kalori (
m & massa at ' gram (
c & kalor jenis at ' kalgr /0(
t a& suhu akhir at '/0(
t & suhu mula-mula '/0(
Dalampercobaaninienerilistrik yang dilepaskan akan diterimaoleh air dan kalorimeter.
1erdasarkanaas 1lack bahwakalor yang dilepassamadengankalor yang diterima,
makaenergilistrik yang dilepaskan akan diterimaoleh air dalamkalorimeterdankalorimeteritusendiri, sehingga akan terjadiperubahan panas pada air
dan kalorimeter.
*dapunbesarnyanilaikesetaraankalorlistrikdapatdinyatakandenganpersamaan :
(('' t t cmcm
t iv
aaak k −+
⋅⋅=γ
Dimana v & )eganganlistrik' volt (
i & *rus listrik ' +olt (
t & waktu lama aliran listrik ' sekon (
mk & massa kalorimeter kosong dan pengaduk ' gram (
ck & kalor jenis kalorimeter ' kalgr /0(
ma & massa air dalam kalorimeter ' gram (
ca & kalor jenis air ' kalgr /0(
t a& suhu akhir at '/0(
t & suhu mula-mula '/0(
III. MetodeEksperimen
A. Alat dan Bahan
2alorimeterlistrik buah
" )hermometer " buah
# 3eraca buah4. 0atu daya listrik D0 buah
5. *mperemeter buah
6. +oltmeter buah
7. 2abel penghubung set
8. Stopwatch buah
B. ProsedurPercobaan
Set percobaan
8/18/2019 Asli Kalorimeter
20/37
1 Pa$anga% rangka!an !$tr!kn#a $e&ert! gam'ar d!ata$ dan'er!ta%ukan ke&ada A$$!$ten e'!% da%uu untuk d!&er!k$a $e'eumrangka!an ter$e'ut d!%u'ungkan dengan $um'er tegangan.
2 (etea% d!&er!k$a) d!%u'ungkan dengan $um'er tegangan) makaatura% aru$n#a k!ra* k!ra 2 Am&ere) kemud!an Anda mat!kan ag!$akarn#a.
3 T!m'anga% caor!meter ko$ong + 'e,ana daam - dan &engaduk."ataa% ma$$a caor!meter ko$ong.
4 $!a% caor!meter dengan a!r $ecuku&n#a + kum&aran terceu& - dant!m'anga% kem'a! $e%!ngga ma$$a $a!rn#a d!keta%u!. "atat ma$$aa!r daam caor!meter.
5 Pa$anga% caor!meter #ang $uda% 'er!$! a!r. /kur $u%u a!r dancaor!meter dan cataa% %a$! &engukuran Anda.
6 #aakan catu da#a dan %!du&kan $to&atc%. "atata% &enun,uk
tegangan dan aru$ $et!a& 2 man!t dan aduka% teru$ a!r daamcaor!meter dengan &engaduk.
(etea% tem&erature na!k $ek!tar 100 " %ent!kan a!ran a!ran !$tr!k."ataa% $u%u a!r) ama &enga!ran !$tr!k.
8 /ang! angka% 4 dengan ma$$a a!r #ang 'er'eda.
V. Tabulasi Data
Perco'aan ke
o
v
+ ot
-
i
+ am&ere
-
t
+$ekon
-
mk +gra
m-
ma+gra
m-
t
+0"-
ta
+0"-
8/18/2019 Asli Kalorimeter
21/37
DAFTAR PUTA!A
(utr!$nor.) (er! 7!$!ka a$ar) ekan!ka a' 2 dan 6.7:. (ear$) ec%an!c) ;eat < (ond) a' 5 dan a' 11.;a!da# dan e$n!ck) 7!$!ka ) a' 5.
8/18/2019 Asli Kalorimeter
22/37
8/18/2019 Asli Kalorimeter
23/37
Postin+ -, Anna Al ;hoirunnisa H La-el: praktikum 8isika dasar
un!e-"ne!.un!e-"ne!
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Tujuan Percobaan
Tujuan percobaan kalorimeter dan kapasitas kalor lebur es
adalah mempelajari cara kerja kalorimeter dan menentukan
kalor lebur es.
1.2 Latar Belakang
Panas adalah energi yang ditransferi satu benda ke benda
lain karena beda temperatur. Pertukaran energi, merupakan
dasar teknik yang dikenal dengan nama kalorimeter yang
merupakan pengukuran kuantitatif dari pertukaran kalor.
Prinsip kerja kalorimeter adalah hukum kekekalan energi
yaitu kalor yang hilang sama dengan kalor yang diterima.
Teknik yang digunakan dikenal sebagai “metode campuran”,suatu sampel zat dipanaskan sampai temperatur tinggi yang
8/18/2019 Asli Kalorimeter
24/37
diukur secara akurat, dan dengan cepat ditempatkan pada
air dingin kalorimeter. Kalor yang hilang pada sampel
tersebut akan diterima oleh air dan kalorimeter. Dan dengan
mengukur temperatur akhir campuran tersebut, kalor jenisdapat ditimbang. Jadi, kekekalan energi memiliki peranan
penting untuk kita. Kehilangan kalor sebanyak satu bagian
sistem sama dengan kalor yang didapat oleh bagian lain.
BAB II
DASAR TEORI
Panas adalah energi yang ditransfer dari suatu benda ke benda karena beda temperatur. Dalam abad ke tujuh belas,
Galileo, Newton, dan ilmuwan lain umumnya mendukung
teori ahli atom Yunani kuno, yang menganggap bahwa panas
sebagai wujud gerakan molekuler. Pada abad berikutnya,
metode-metode dikembangkan untuk melakukan pengukuran
jumlah panas yang meninggalkan atau masuk ke sebuah
benda secara kuantitatif, dan ditemukan bahwa bila dua
benda sama dengan jumlah panas yang memasuki benda
lain. Penemuan ini mengarah ke perkembangan teori yang
tampaknya berhasil tentang panas sebagai zat materi yang
kekal –Suatu fluida yang tak tampak yang dinamakan
“caloric”- yang tidak diciptakan dan dimusnahkan, tetapi
hanya mengalir keluar dari benda ke benda lain (Tipler, 1998).
Samapi pada abad pertengahan abad 18, orang masih
menyamakan pengertian suhu dan kalor. Baru pada tahun1760, Joseph Black membedakan pengertian kalor dan suhu.
Suhu adalah sesuatu yang diukur melalui termometer,
sedangkan kalor adalah sesuatu yang mengalir (fluida) dari
benda yang panas ke benda yang dingin dalam rangka
mencapai kesetimbangan termal. Thompson kemudian
menyimpulkan bahwa kalor bukan fluida, tetapi kalor
dihasilkan oleh usaha yang dilakukan oleh kerja mekanis
(misalnya gesekan). Satu kalori (satuan kalor waktu itu)
http://choalialmu89.blogspot.com/search/label/praktikum%20fisika%20dasar
8/18/2019 Asli Kalorimeter
25/37
adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan
suhu sebesar 10 C (Foster, 2000).
Kalor mengacu pada transfer energi dari satu benda ke benda
lainnya karena adanya perbedaan temperatur. Kalor dengandemikian diukur dalam satuan energi, misal : joule. Kalor dan
energi dalam kadang kala juga dinyatakan dalam kalori atau
kilokalori, di mana 1 kal. = 4, 186 J (Grancoli, 1998).
Kalor jenis (kapasitas kaor spesifik) zat adalah kalor yang
diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat
tersebut sebanyak satu derajat. Sedangkan kapasitas kalor
(nilai air) benda ialah kalor yang diperlukan untuk
menaikkan suhu seluruh benda sebanyak satu derajat(Bucche, 1999).
Bila energi panas ditambah pada suatu zat, maka temperatur
zat tersebut biasanya naik (pengecualian selama terjadi
perubahan fasa). Jumlah energi panas (Q) yang dibutuhkan
untuk menaikkan temperatur suatu zat adalah sebanding
dengan perubahan temperatur dan massa zat tersebut :
Q = C.T = m . c . T (1)∆ ∆
Dengan C adalah kapasitas panas zat yang didefinisikan
sebagai energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan
temperatur suatu zat dengan suatu derajat. Panas jenis c
adalah kapasitas panas persatuan massa :
(2)
(Tipler, 1998).
Banyaknya kalor yang diserap oleh benda yang dingin (dalam
hal ini benda m1) Q1 sama dengan banyaknya kalor yang∆
dilepas oleh benda yang panas (zat cair) Q2 dengan∆
demikian diperoleh bahwa :
Q lepas = Q terima atau Q1 = Q2 (3)∆ ∆
Persamaan ini disebut hukum kekekalan energi kalor, atau
asas Black yang menyatakan bahwa kalor yang diterima sama
dengan kalor yang dilepaskan. Persamaan bisa ditulis :
M2 . C2 . T2 = M1 . C1 . T1 (4)∆ ∆
M2 . C2 . (T2 – Tf) = M1 . C1 . (Tf – T1) (5)
8/18/2019 Asli Kalorimeter
26/37
Hukum ini hanya berlaku untuk sistem tertutup (Foster,
2000).
Bila panas diberikan pada suatu zat pada tekanan kostan,
maka biasanya, hasilnya adalah kenaikan temperatur zat.Namun, kadang-kadang zat dapat menyerap panas dalam
jumlah besar tanpa mengalami perubahan apapun dalam
temperaturnya. Ini terjadi selama perubahan fasa, artinya
ketika kondisi fisis zat itu berubah dari satu bentuk ke
bentuk lain. Jenis perubahan fasa adalah pembekuan
(perubahan cairan menjadi padatan), penguapan (perubahan
cairan menjadi uap atau gas), sublimasi (perubahan padatan
menjadi gas). Ada juga perubahan fasa lain, seperti bilapadatan berubah dari satu bentuk kristalin ke bentuk lain
(Tipler, 1998)
Perubahan fasa dapat dimengerti dengan teori molekuler.
Kenaikan temperatur zat menggambarkan kenaikan energi
kinetik gerakan molekul-molekul. Bila suatu zat berubah dari
cairan menjadi bentuk gas, molekul-molekulnya yang dekat
dalam bentuk cairan digerakkan saling menjauh. Ini perlu
usaha untuk melawan gaya-gaya tarik yang mempertahankan
molekul berdekatan, artinya diperlukan energi untuk
memisahkan mereka. Energi ini beralih menjadi energi
potensial molekul. Karena itu, temperatur zat yang
merupakan ukuran energi kinetik rata-rata molekulnya tidak
berubah (Tipler, 1998)
Kalor lebur adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk
melebur zat persatuan massa pada suhu tetap. Kalor inisama dengan kalor yang dilepas satu satuan massa lelehan
sewaktu membeku pada suhu tetap tadi. Kalor uap cairan
adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menguapkan
satu satuan massa cairan pada suhu tetap. Sedangkan kalor
sublimasi adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk
mengubah satu satuan massa padatan menjadi uap pada
suhu tetap (Bueche, 1999).
Distribusi temperatur serba beda akan timbul dalam sistem
8/18/2019 Asli Kalorimeter
27/37
dan perhitungan distribusi ini serta variasinya terhadap
waktu, dalam banyak kasus merupakan persoalan
matematika yang rumit. Namun selama proses berlangsung,
perbedaan antara temperatur sistem dengan lingkunganadalah infinitesimal. Sehingga, temperatur sistem sama
diseluruh bagian dan perubahannya sangat lambat
(Zemansky, 1986).
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Fungsi
Alat-alat yang digunakan beserta fungsinya adalah sebagai
berikut :
1. Kalorimeter, berfungsi sebagai alat untuk mengukur
kapasitas panas suatu zat atau benda.
2. Termometer digital, berfungsi sebagai alat untuk mengukur
suhu secara akurat.
3. Hot plate, berfungsi untuk memanaskan air.
4. Gelas piala, berfungsi sebagai tempat air pada saat
dididihkan.
5. Timbangan, berfungsi untuk mengukur massa.
3.2 Prosedur Percobaan
3.2.1 Pengukuran Harga Air Kalorimeter1) Menimbang kalorimeter kosong dan pengaduknya.
2) Mencatat massa air setelah kaloeimeter diisi air ½
bagiannya.
3) Memasukkan kalorimeter yang berisi ke dalam selubung
luarnya.
4) Menambahkan air panas sampai ¾ bagiannya (mencatat
suhu air panas), kemudian menutup kalorimeter dan
mengaduknya.
8/18/2019 Asli Kalorimeter
28/37
5) Mencatat suhu kesetimbangan.
6) Menimbang kembali kalorimeter.
3.2.2 Pengukuran Kalor Lebur Es
1) Menimbang kalorimeter kosong dan pengaduknya.2) Mencatat massa air setelah kaloeimeter diisi air ½
bagiannya.
3) Memasukkan kalorimeter yang berisi ke dalam selubung
luarnya dan mencatat suhu kalorimeter mula-mula.
4) Memasukkan potongan es ke dalam kalorimeter kemudian
menutup dan mengaduknya.
5) Mencatat suhu kesetimbangan.
6) Menimbang kembali kalorimeter.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Percobaan
Tabel 4.1 Hasil percobaan menggunakan air panas
Keterangan Percobaan I Percobaan II Percobaan III
Massa kalori kosong
Massa ½ bagian air
Suhu air biasa
Suhu air panas
Suhu kesetimbangan
Massa total 368,5 gram
443,7 gram29,0 0C
97,8 0C
52,2 0C
515,5 gram 309,8 gram
461,5 gram
28,0 0C
96,5 0C
45,4 0C
8/18/2019 Asli Kalorimeter
29/37
514 garm 308,5 gram
442,5 gram
29,6 0C
94,6 0C51,8 0C
512,7 gram
Tabel 4.2 Hasil percobaan menggunakan es batu
Keterangan Percobaan I Percobaan II Percobaan III
Massa kalori kosong
Massa ½ bagian air
Suhu es batuSuhu air
Suhu kesetimbangan
Massa total 368,5 gram
366 gram
0,5 0C
29 0C
3,9 0C
562 gram 309,8 gram
469 gram
0,5 0C
29,2 0C
38 0C
551,45 garm 308,5 gram
473,5 gram
0,6 0C29,2 0C
3,1 0C
543,5 gram
4.2 Pembahasan
4.2.1 Pengukuran Harga Air Kalorimeter
Kalorimeter merupakan suatu alat untuk mengukur
8/18/2019 Asli Kalorimeter
30/37
kapasitas panas suatu zat atau benda. Kapasitas panas
merupakan jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan
temperatur suatu zat sebesar 1 0C. Kalorimeter juga memilki
harga air sendiri yang akan ditentukan melalui percobaan.Pada saat air panas dimasukkan ke dalam kalorimeter yang
telah diisi dengan air biasa, terjadilah asas Black di mana
kontak setelah pencampuran air panas dan air dingin akan
menyebabkan jumlah kalor yang dilepas oleh air panas akan
sama dengan jumlah kalor yang diserap oleh air dingin,
sehingga di dalam sistem terjadi kesetimbangan termal dan
suhunya disebut dengan suhuh kesetimbangan. Pada
percobaan ini, kita juga memperhitungkan kalorimeter makapada asas Black menjadi : jumlah kalor yang dilepas oleh air
panas sama dengan jumlah kalor yang diserap oleh air dingin
dan kalorimeter.
Berdasarkan hasil perhitungan (lihat lampiran), diperoleh
kapasitas kalor air sebesar 2,34 kal/gram 0C. Sedangkan
secara teori kapsitas kalor air adalah sebesar 1 kal/gram 0C.
Kesalahan ini dapat disebabkan kurang telitinya praktikan
saat mengamati suhu pada termometer digital atau kurang
teliti saat melakukan penimbangan.
4.2.2 Pengukuran Kalor Lebur Es
Kalor lebur adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk
melebur satu satuan massa zat (dalam percobaan ini adalah
es) pada suhu tetap. Peleburan merupakan proses perubahan
fasa, jadi suhu zat selama proses peleburan berlangsung
akan tetap karena pada perubahan fasa ini molekul-molekulpadatan yang rapat akan digerakkan saling menjauh. Proses
ini memerlukan emergi, di mana energi ini beralih menjadi
energi potensial dari energi kinetik molekul. Oleh karena itu,
temperatur zat yang merupakan ukuran energi kinetik rata-
rata molekul tidak berubah.
Pada saat potongan es batu dimasukkan ke kalorimeter,
maka asa Black kembali berlaku. Di mana jumlah kalor yang
dilepaskan mula-mula dan kalorimeter sama dengan jumlah
8/18/2019 Asli Kalorimeter
31/37
kalor yang diserap oleh es. Sehingga es akan mencair dan
akhirnya tercapai kesetimbangan termal dalam sistem.
Berdasarkan hasil perhitungan (lihat lampiran) diperoleh
kalor lebur es sebesar - 0,579 kalori.
BAB V
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh
beberapa kesimpulan sebagai berikut :1. Prinsip kerja suatu kalorimeter adalah berdasarkan asas
Black, yaitu “Kalor yang dilepas suatu benda sama dengan
kalor yang diserap oleh suatu benda lainnya pada suatu
sistem tertutup”.
2. Kapasitas kalor air dari hasil perhitungan adalah 2,34
kal/gram 0C.
3. Kalor lebur es dari hasil perhitungan adalah – 0,579 kal.
Saran
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka
disarankan praktikan lebih teliti dalam membaca suhu pada
termometer digital dan membaca skala pada timbangan.
DAFTAR PUSTAKA
Bueche, Federick J., 1989, “Seri Buku Schaum Teori dan
Soal-soal Fisika Edisi Kedelapan”, Erlangga, Jakarta.
Foster, Bob, 2000, “Fisika Jilid 2”, Erlangga, Jakarta.
Grancoli, Dauglas C., 1998, “Physics Fifth Edition”, Erlangga,
Jakarta.
Tripler, Paul A., 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid
1”, Erlangga, Jakarta.
8/18/2019 Asli Kalorimeter
32/37
Zemansky, M. W. dan Richard, H. D., 1986, “Kalor dan
Termodinamika”, ITB, Bandung.
LAMPIRAN (PERHITUNGAN)
A. Perhitungan Untuk Pengukuran Harga Harga Air
Kalorimeter
1. Percobaan I
Diketahui :
M1 (massa air panas) = massa campuran-(m.calorimeter + air
dingin)
= 515,5 gram – 443,7 gram= 71,8 gram
M2 (massa air dingin) = (m.kalorimeter + air dingin)-
(m.kalorimeter)
= 443,7 gram –308,5 gram
= 135,2 gram
C1=C2 = 1 k al / 90C
Tp (suhu air panas) = 97,8 0C
Td (suhu air dingin) = 29,0 0C
Tf (suhu kesetimbangan)= 52,5 0C
Ditanya : C ?
Penyelesaian :
Q lepas = Q serap
Q air panas = Q air dingin + kalorimeter
M1 C1 (Tp-Tf) = M2 C2 (Tf-Td) + C (Tf-Td)
8/18/2019 Asli Kalorimeter
33/37
2. Percobaan II
Diketahui :
M1 (massa air panas) = massa campuran-(m.calorimeter + air
dingin)
= 514 gram – 461,5 gram
= 52,5 gram
M2 (massa air dingin) = (m.kalorimeter + air dingin)-
(m.kalorimeter)= 461,5 gram – 309,8 gram
= 151,2 gram
C1=C2 = 1 k al / 90C
Tp (suhu air panas) = 96,5 0C
Td (suhu air dingin) = 28,0 0C
Tf (suhu kesetimbangan)= 45,4 0C
Ditanya : C ?
Penyelesaian :
Q lepas = Q serap
Q air panas = Q air dingin + kalorimeter
M1 C1 (Tp-Tf) = M2 C2 (Tf-Td) + C (Tf-Td)
8/18/2019 Asli Kalorimeter
34/37
3. Percobaan III
Diketahui :
M1 (massa air panas) = massa campuran-(m.calorimeter + air
dingin)
= 512,7 gram – 442,5 gram
= 70,2 gramM2 (massa air dingin) = (m.kalorimeter + air dingin)-
(m.kalorimeter)
= 442,5 gram – 308,5 gram
= 134 gram
C1=C2 = 1 k al / 90C
Tp (suhu air panas) = 94,6 0C
Td (suhu air dingin) = 29,6 0C
Tf (suhu kesetimbangan)= 51,8 0C
Ditanya : C ?
Penyelesaian :
Q lepas = Q serap
Q air panas = Q air dingin + kalorimeter
M1 C1 (Tp-Tf) = M2 C2 (Tf-Td) + C (Tf-Td)
8/18/2019 Asli Kalorimeter
35/37
B. Perhitungan untuk Pengukuran Kalor Es
1. Percobaan I
Diketahui :M es = M campuran – (m. air + m.caklorimeter)
= 562 – 366
= 196 gr
C es = 1 Kal / groC
Tf = 0,5 0 C
Ditanya : Q peleburan ?
Penyelesaian :C =
=
=
= 2,34 kal/gram 0C
Qrx = - m es.Ces. Tf + C. Tf
= - 196 . 1 . 0,5 + 2,34 . 0,5
= - 98 + 1,17
= - 96,83
2. Percobaan II
Diketahui :
8/18/2019 Asli Kalorimeter
36/37
M es = M campuran – (m. air + m.caklorimeter)
= 551 – 469
= 82,45 gr
C es = 1 Kal / groC Tf = 0,5C
Ditanya : Q peleburan ?
Penyelesaian :
Qrx = - m es.Ces. Tf + C. Tf
= - 82,45 . 1 . 0,5 + 2,34 . 0,5
= - 41,22 + 1,17
= - 40,055
2. Percobaan III
Diketahui :
M es = M campuran – (m. air + m.caklorimeter)
= 543,5 – 473,5
= 70 grC es = 1 Kal / groC
Tf = 0,6 0C
Ditanya : Q peleburan ?
Penyelesaian :
Qrx = - m es.Ces. Tf + C. Tf
= - 70 . 1 . 0,6 + 2,34 . 0,6
= - 42 + 1,404
= - 40,596
8/18/2019 Asli Kalorimeter
37/37
Recommended