View
13
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
PENENTUAN NILAI KOEFISEIN KONDUKTIVITAS
TERMAL DAN KALOR JENIS BATU BATA
MENGGUNAKAN SENSOR SUHU DAN LOGGER PRO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Pendidikan Fisika
Oleh:
Elisabeth Meriqwin Baran
NIM: 151424005
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2021
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
Hasil karya dan perjuanganku ini, kupersembahkan untuk:
Tuhan Yesus Kristus
Orang tua tercinta:
Fidelis Onek Baran
Kristina Kewa Beniehaq
Kakak dan adik tercinta:
Andreas Boli Baran
Maria Helena Bunga Baran
Antonius Yohanes Tido Baran
Timotius Anugerah Paskalis Baran
Keluarga Besar Baran dan Beniehaq
Peterpanku:
EXO
Teman-teman Pendidikan Fisika Angakatan 2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRAK
PENENTUAN NILAI KOEFISIEN KONDUKTIVITAS TERMAL DAN
KALOR JENIS BATU BATA MENGGUNAKAN SENSOR SUHU DAN
LOGGER PRO
Elisabeth Meriqwin Baran
Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta
2021
Telah dilakukan penelitian mengenai penentuan nilai koefisien
konduktivitas termal (k) dan kalor jenis (c) pada batu bata menggunakan sensor
suhu dan software Logger Pro. Jenis batu bata yang digunakan adalah batu bata
merah jenis oven dengan ukuran 5 x 10 x 5,2 cm3. Rangkaian dalam eksperimen
ini disusun secara seri dengan menggunakan catu daya sebagai sumber tegangan.
Elemen pemanas dililitkan pada salah satu sisi batu bata dan masing-masing sisi
batu bata akan dipasangi sensor suhu Stainless Steel Temperature Probe.
Perbedaan suhu pada batu bata dimonitor menggunakan sensor suhu yang
terhubung dengan aplikasi Logger Pro pada laptop. Dari hasil perekaman akan
didapatkan grafik hubungan perbedaan suhu terhadap daya listrik. Nilai gradien
dari grafik ini akan digunakan untuk menentukan nilai k dari batu bata. Nilai
koefisien konduktivitas termal untuk batu bata merah oven adalah (0,36 ± 0,12)
10-1 W/m . Selain untuk menentukan nilai k batu bata merah, nilai daya
listrik dan perbedaan suhu juga dapat digunakan untuk menentukan nilai kalor
jenis batu bata. Nilai kalor jenis dapat ditentukan menggunakan analisis gradien
grafik hubungan perbedaan suhu terhadap kalor sehingga diperoleh nilai kalor
jenis batu bata merah oven adalah (438,1 ± 0,1) J/kg .
Kata kunci: konduksi, koefisien kondutivitas termal, kalor, software Logger
Pro
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
THE DETERMINATION OF COEFICIENT VALUE OF THERMAL
CONDUCTIVITY AND HEAT OF THE TYPES OF BRICKS USING
TEMPERATURE SENSOR AND LOGGER PRO
Elisabeth Meriqwin Baran
Sanata Dharma University
Yogyakarta
2021
Research has been carried out on determining the value of thermal
conductivity (k) and specific heat (c) in bricks using a temperature sensor and
Logger Pro software. The type of brick used is the oven type red brick with a size
of 5 x 10 x 5.2 cm3. The circuit in this experiment is arranged in series using the
power supply as the voltage source. The heating element is wrapped around one
side of the brick and each side of the brick will be fitted with a Stainless Stell
Temperature Probe. The temperature difference in the bricks is monitored using
a temperature sensor connected to the Logger Pro application on the labtop.
From the recording results, a graph of the relationship between temperature
differences and electric power will be obtained. The gradient values from this
graph will be used to determine the k value of the brick. The coefficient value of
thermal conductivity for oven brick red is (0,36 ± 0,12) 10-1W / m ℃. In
addition to determining the k value of red bricks, the value of electric power and
temperature differences can also be used to determine the specific heating value
of the brick. The specific calorific value can be determined using a gradient
graph analysis of the relationship between temperature differences to heat so
that the specific heating value of oven brick is (438.1 ± 0.1) J / kg ℃.
Keywords: conduction, thermal conductivity coefficient, heat, Logger Pro
software
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat, rahmat,
bimbingan dan cinta kasih-Nya yang senantiasa menemani hingga saat ini. Atas
kehendak-Nya pula, penyusunan skripsi dengan judul “PENENTUAN NILAI
KOEFISIEN KONDUKTIVITAS TERMAL DAN KALOR JENIS BATU
BATA MENGGUNAKAN SENSOR SUHU DAN LOGGER PRO” dapat
diselesaikan dengan baik.
Penyususnan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana pendidikan pada Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma.
Penulisan dan penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik, karena
mendapat bantuan dari banyak pihak. Penulis ingin menyampikan banyak
terimakasih kepada semua pihak yang dengan senang hati telah meluangkan
waktu, tenaga dan memberikan bimbingan serta arahan dalam membantu
menyelesaikan skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima
kasih kepada:
1. Bapak Dr. Ig. Edi Santosa, M.S. selaku dosen pembimbing dan Kaprodi
Pendidikan Fisika, yang telah berkenan untuk menjadi pembimbing dan
memberikan arahan dalam penyusunan skripsi dari awal hingga akhir.
2. Romo Paul Suparno SJ, selaku DPA yang selalu membimbing dan
memberikan arahan dari awal semester hingga akhir semester ini.
3. Bapak Petrus Ngadiono selaku laboran Laboratorium Pendidikan Fisika
yang telah membantu menyediakan alat-alat eksperimen dan bimbingan
dalam merangkai alat.
4. Seluruh dosen Pendidikan Fisika yang selalu membimbing selama
perkulihan ini
5. Bapak ibu dirumah, bapak Fidelis Onek Baran dan ibu Kristina Kewa
Beniehaq yang selalu mendoakan, memberi semangat dan cinta yang
melimpah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN OLEH PEMIMBING ........................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN OLEH PENGUJI ................................................. iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................................... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................... v
HALAMAN PERNYATAAN PUBLIKASI HASIL KARYA ILMIAH ............ vi
ABSTRAK .......................................................................................................... vii
ABSTRACT ......................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................1
1.1. Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................... 5
................................................................................................. 1.3. Batasan Masalah
................................................................................................................................ 5
1. 4. Tujuan Penelitian ............................................................................... 5
1.5. Manfaat Penelitian .............................................................................. 5
1.6. Sistematika Penulisan ......................................................................... 6
BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 7
2.1. Kalor dan Kapasitas Kalor ................................................................... 7
2.2. Transfer Kalor ...................................................................................... 8
2.3. Hukum Kekekalan Energi dan Daya ................................................. 12
BAB III METODE PENELITIAN ....................................................................... 15
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
3.1. Persiapan Alat ................................................................................... 15
3.2. Pengambilan Data ............................................................................. 19
3.3. Analisis Data ..................................................................................... 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 27
4.1. Hasil .................................................................................................. 27
4.2. Pembahasan ...................................................................................... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………………41
5.1. Kesimpulan ………………………………………………………….41
5.2. Saran ………………………………………………………………...41
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 42
LAMPIRAN ......................................................................................................... 43
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Konduksi panas benda……….........................................................9
Gambar 3.1. Skema rangkain alat dan bahan penelitian……………………….16
Gambar 3.2. Foto rangkain alat dan bahan penelitian………………………….17
Gambar 3.3. Lilitan elemen pemanas pada batu bata………………...………..18
Gambar 3.4. Posisi sensor suhu pada batu bata….…………………………….19
Gambar 3.5. Tampillan awal Logger Pro………….…………………………..19
Gambar 3.6. Tampilan pada menu Data……………………………………….20
Gambar 3.7. Tampilan kotak dialog “New Calculated Column” ………..……20
Gambar 3.8a. Tampilan menur ”Insert” dan sub menu “Graph” ……………..21
Gambar 3.8b. Tampilan Logger Pro setelah memilih sub menu “Graph” ……..21
Gambar 3.9a. Tampilan menu “Experiment” dan
sub menu ”Data Colletion” …………………………………....22
Gambar 39b. Tampilan kotak dialog ”Data Colletion” …………………...…...22
Gambar 4.1. Grafik hubungan antara suhu pada titikT2 dan titik T1 terhadap
waktu pada batu bata merah oven (l=(4,9 ± 0,1) 10-2 m), A=(25,0
± 0,4) 10-2 m2)) yang dipanasi menggunakan elemen pemanas
dengan daya (2,6 ± 0,5) watt……………………..………………29
Gambar 4.2. Grafik hubungan perbedaan suhu pada titik T2 dan T1 terhadap
waktu pada batu bata (l =(4,9 ± 0,1) 10-2 m), A=(25,0 ± 0,4)
10-2 m2)) yang dipanasi menggunakan elemen pemanas dengan
daya (2,6 ± 0,5) watt………………………...……………………30
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
Gambar 4.3. Grafik hubungan perbedaan suhu dan daya listrik untuk percobaan
pada Batu Bata Merah Oven ( l = =(4,9 ± 0,1) 10-2 m), A=(25,0 ±
0,4) 10-2 m2))…………………………………………………...31
Gambar 4.4. Grafik hubungan perbedaan suhu pada titik T2 dan T1 terhadap
Waktu pada Batu Bata Merah Oven ( l = (4,9 ± 0,1) 10-2 m),
A=(25,0 ± 0,4) 10-2 m2)) yang dipanasi menggunakan Elemen
Pemanas dengan Daya Listrik (2,6 ± 0,5) watt selama 6 Jam,
beserta Daerah Kurva yang belum landai………………………..33
Gambar 4.5. Grafik hubungan perbedaan suhu rata-rata pada titik T2 dan T1
terhadap Kalor pada Batu Bata Merah Oven ( l = (4,9 ± 0,1) 10-2
m), A=(25,0 ± 0,4) 10-2 m2)) yang dipanasi menggunakan
Elemen Pemanas dengan Daya Listrik (2,6 ± 0,5) watt………….34
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Konduktivitas termal k untuk berbagai jenis bahan…………………..11
Tabel 4.1. Hubungan Perbedaan Suhu terhadap Daya Listrik yang digunakan
Elemen Pemanas yang Diberi Nilai Tegangan dan Kuat Arus Tertentu
pada Batu Bata Merah Oven…………………………………………31
Tabel 4.2. Hubungan Kalor Jenis Batu Bata Merah Oven terhadap Daya Listrik
yang digunakan Elemen Pemanas…………………………………….35
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam Ilmu Fisika telah dipelajari tentang “konduktivitas”. Konduktivitas
adalah kemampuan suatu benda dalam mengantarkan kalor per satuan luas,
dan per satuan perbedaan suhu. Perpindahan kalor dapat melalui tiga cara
yaitu, konduksi/hantaran, konveksi/aliran dan radiasi/pancaran (Suparno,
2009). Ilmu yang mempelajari tentang hubungan antara kalor dan bentuk-
bentuk energi disebut termodinamika. Pada saat proses perpindahan kalor
berlangsung akan ada keadaan dimana kedua benda yang pada awalnya
memiliki suhu yang berbeda akan memiliki suhu yang sama, dalam keadaan
ini proses perpindahan kalor tersebut akan berhenti. Keadaan ini disebut
dengan keadaan setimbang atau disebut juga kesetimbangan termal. Setiap
benda memiliki nilai konduktivitas masing-masing. Suatu benda yang
memiliki nilai konduktivitas termal yang besar dikenal sebagai konduktor
(penghantar panas yang baik) dan benda yang memiliki nilai konduktivitas
termal yang kecil dikenal sebagai isolator (penyekat/penghambat panas).
Konduktivitas termal suatu benda berbeda-beda bergantung pada jenis benda,
dan suhu (Zemansky, Mark dan Rihard H, 1986). Banyaknya kalor yang
diserap atau diperlukan oleh 1 gram benda untuk menaikan suhu sebesar 10C
disebut kalor jenis. Bila energi panas yang diberikan pada suatu benda, maka
benda tersebut akan mengalami perpindahan kalor sebagai akibat adanya
perbedaan suhu (Suparno, 2009; Tipler, 1985).
Eksperimen penentuan nilai konduktivitas termal benda padat telah
dilakukan. Tahapan eksperimen yang dilakukan dibagi dalam dua tahap.
Tahap pertama adalah mengalirkan uap air dari tabung pemanas melalui
selang yang diteruskan ke logam pemanas bagian atas, dimana logam
pemanas ini terdiri dari dua bagian yaitu logam pemanas bagian atas atau kita
sebut saja T1 dan logam pemanas bagian bawah atau T2. Logam yang akan
dicari nilai konduktivitas panasnya diletakkan diantara logam pemanas bagian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
atas dan logam pemanas bagian bawah. Pada logam pemanas bagian atas (T1)
dan logam pemanas bagian bawah (T2) memiliki lubang untuk meletakkan
termometer pada masing-masing keping untuk diamati suhunya. Aliran uap
akan dihentikan ketika suhu T1 dan T2 konstan lalu suhu T2 akan dicatat.
Tahap kedua adalah proses pendinginan, dalam tahap ini yang perlu
dilakukan adalah meletakkan logam di atas permukaan logam pemanas
bagian bawah T2 dan memanaskannya menggunakan spiritus. Ketika suhu
logam sudah mencapai 10 di atas suhu logam pemanas bagian bawah (T2),
spiritus dimatikan dan mencatat penurunan suhu logam setiap 2 menit hingga
suhunya melewati 10 di bawah suhu logam pemanas bagian bawah T2
(Suparno dkk, 2014). Alat ukur suhu yang digunakan adalah termometer air
raksa dimana dirasa kurang efektif. Hal ini dikarenakan ada nilai hasil
pengukuran yang berada diantara garis-garis skala termometernya sehingga
peneliti harus memperkirakan hasil nilai yang diperoleh, selain itu cukup
berbahaya jika termometernya pecah dan air raksanya mengenai kulit. Harus
melakukan dua kali pemanasan pada logam untuk bisa menentukan nilai
koefisien konduktivitas termalnya.
Selain eksperimen yang dilakukan dalam mata kuliah praktium
Termofisika, penelitian tentang konduktivitas suatu benda juga telah
dilakukan. Penelitian yang dilakukan adalah menentukan nilai koefisien
konduktivitas termal benda padat (batu bata) menggunakan metode non
stasioner (Ficker, 1996). Penelitian yang dilakukan oleh Ficker (1996), desain
penelitian yang digunakan adalah elemen pemanas diletakkan di atas
permukaan batu bata. Pada jarak 3 cm dari kawat dipasang pengukur
semikonduktor (termistor manik tipe NTC), termistor ini berfungsi untuk
mendata pulsa panas. Dalam penelitian ini, termistor berfungsi sebagai sensor
suhu, yang mana cara kerjanya berbeda dengan sensor suhu pada umunya.
Dimana untuk mengetahui kenaikan suhu dapat diihat nilai hambatan, artinya
jika suhu naik maka hambatan berkurang. Oleh, karena itu digunakan ohm
meter untuk mengukur nilai hambatannya. Desain dalam penelitian ini
terbilang cukup berbahaya karena dapat memicu terjadinya hubungan singkat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
dikarenakan tegangan dari catu daya langsung diteruskan ke elemen pemanas
yang diletakkan pada permukaan batu bata, selain itu elemen pemanas yang
hanya diletakkan pada permukaan batu bata kurang efektif karena kontak
antara elemen pemanas dengan batu bata menjadi kurang maksimal. Alat ukur
ohm meter yang digunakan dalam penelitian ini memiliki keakuratan terbatas
dan sensitivitas termistor terhadap perubahan suhu yang terbatas.
Beberapa keterbatasan alat konvensional dalam menampilkan hasil
pengukuran menyebabkan kesulitan dalam penelitian. Sehingga
dikembangkan peralatan-peralatan yang berbasis komputer. Beberapa
penelitian yang menggunakan peralatan berbasis komputer yang berkaitan
dengan konduktivitas termal benda padat, selain penelitian yang dilakukan
oleh (Ficker, 1996) adalah penentuan nilai koefisien konduktivitas termal
pada beberapa jenis kayu menggunakan sensor suhu dan Logger Pro
(Pratama, 2017), koefisien konduktivitas termal, kalor jenis dan konstanta
pendinginan logam almunium dan tembaga menggunakan sensor suhu dan
Logger Pro (Rosandy, 2018). Penelitian dengan beberapa jenis kayu yang
dilakukan oleh Pratama (2017), desain penelitian yang digunakan adalah kayu
dibor menjadi silinder berongga sehingga elemen pemanas mengalami kontak
langsung dengan kayu selain itu untuk memasukan sensor suhu dibuat dua
buah lubang dengan jari-jari tertentu. Elemen pemanas yang digunakan
terbuat dari kumpulan kawat nikelin yang diselubungi oleh pipa almunium,
hal ini dilakukan untuk memudahkan meletakkannya di dalam rongga kayu.
Sedangkan Rosandy (2018) melakukan penelitian dengan logam tembaga dan
almunium, desain penelitian yang dilakukan adalah elemen pemanas terbuat
dari kumpulan kawat nikelin yang diselubungi oleh pipa almunium diletakkan
diatas permukaan logam yang dimasukkan ke dalam balok. Sensor suhu
diletakkan dekat dengan elemen pemanas dan salah satu ujung logam lainnya,
selain itu terdapat sensor suhu di luar balok untuk mengukur suhu
lingkungan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh (Pratama, 2017)
sensor suhu dan software Logger Pro yang digunakan sangat memudahkan
dalam pengambilan data dan pengaplikasiannya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dilakukan, peneliti
menjadikan hal tersebut sebagai referensi untuk melakakukan penelitian
terkait penentuan nilai koefisien konduktivitas termal dan kalor jenis pada
batu bata menggunakan sensor suhu dan Logger Pro. Peneliti menggunakan
sensor suhu Stainless Steel Temperature dan software LoggerPro
dikarenakan pengaplikasiannya yang mudah dibandingkan termistor dan ohm
meter. Selain itu posisi elemen pemanas tidak dibiarkan di atas permukaan
batu bata tetapi dililitkan pada batu bata sehingga mengalamai kontak yang
maksimal.
. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai koefisien konduktivitas
termal batu bata merah. Batu bata merupakan salah satu komponen penting
yang sering digunakan dalam konstruksi pembangunan khususnya untuk
perumahan. Salah satu yang menjadi point penting mengapa batu bata lebih
diminati daripada batako karena batu bata adalah material yang cukup baik
dalam menahan panas dan lambat menghantarkannya, batu bata bisa
digolongkan dalam isolator yang baik. Selain kelebihannya sebagai
penghambat panas yang baik, keunggulan batu bata yang membuatnya masih
diminati hingga saat ini adalah harganya yang murah, mudah didapat, warna
yang unik dan kuat.
Penelitian ini diharapkan dapat berguna bagi bidang pendidikan dan
bidang penelitian. Untuk bidang pendidikan diharapkan para guru dapat
menjadikan metode ini sebagai bahan ajar dikelas sehingga siswa dapat
mengetahui penggunaan peralatan-peralatan yang berbasis komputer seperti
Logger Pro dan untuk tingkat perguruan tinggi metode ini dapat digunakan
untuk menentukan nilai koefisien konduktivitas termal bahan konduktor dan
isolator lainnya. Penelitian ini juga diharapkan mampu membantu peserta
didik untuk lebih memahami tentang materi kalor dan perpindahan kalor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan di atas, maka rumusan
masalah penelitian ini adalah:
a. Bagaimana cara mengukur konduktivitas termal dan kalor jenis batu bata
menggunakan Sensor Suhu dan Logger Pro?
b. Berapa nilai konduktivitas termal dan kalor jenis batu bata yang diperoleh
menggunakan Sensor Suhu dan Logger Pro?
1.3. Batasan Masalah
Permasalahan yang diteliti pada penelitian ini dibatasi pada:
a. Sampel yang digunakan adalah batu bata dengan ukuran 5 x 10 x 5,2 cm3
b. Sensor suhu yang digunakan adalah Stainless Stell Temperature Probe dan
Logger Pro
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Untuk mengetahui dan menjelaskan pengukuran konduktivitas termal batu
bata dengan menggunakan Sensor Suhu dan Logger Pro.
b. Untuk mengetahui nilai konduktivitas termal dan kalor jenis dari batu bata
yang digunakan.
1.5. Manfaat Penelitian
a. Mengetahui cara untuk menganalisi data menggunakan software Logger
Pro
b. Memahamai konsep perpindahan kalor secara konduksi pada benda padat
yaitu batu bata.
c. Mengetahui jenis bata yang baik untuk digunakan sebagai bahan utama
pembangunan rumah yang sejuk.
d. Menjadi referensi dalam pembelajaran khusunya saat pelaksanaan
pratikum terkait materi kalor dan perpindahan panas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
e. Membantu mengembangkan metode penelitian perpindahan kalor secara
konduksi dengan menggunakan Sensor Suhu dan Logger Pro
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan ini adalah sebagai barikut:
BAB 1. Pendahuluan
Bab 1 menguraikan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan
BAB 2. Dasar Teori
Bab 2 berisi tentang teori-teori yang berkaitan dengan penelitian yang
dilakukan
BAB 3. Metode Eksperimen
Bab 3 menguraikan tentang alat, bahan, prosedur eksperimen, dan cara
menganalisis data
BAB 4. Hasil dan Pembahasan
Bab 4 berisi hasil pengolahan data dan pembahasan dari hasil eksperimen
yang dilakukan
BAB 5. Penutup
Bab 5 memuat tentang kesimpulan dan saran dari hasil penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
BAB 2
DASAR TEORI
2.1. Kalor dan Kapasitas Kalor
Orang sering mengartikan bahwa kalor dan suhu adalah hal yang sama,
padahal baik kalor maupun suhu memiliki konsep dan makna berbeda tetapi
saling berkaitan. Suhu didefinisikan sebagai panas atau dinginya suatu benda
sedangkan kalor adalah energi yang ditransfer dari suatu benda ke benda lain
karena beda temperatur. Kalor dapat dipindahkan dari suatu benda ke benda
yang lain yang memiliki suhu berbeda. Ketika sebuah benda disalah satu
sisinya diberikan suhu yang tinggi maka lama-kelamaan akan terjadi
perpindahan kalor yang menyebabkan sisi yang suhunya rendah akan
mengalami kenaikan suhu secara perlahan. Perpindahan kalor tidak dapat
diukur dan diamati secara langsung tetapi pengaruhnya dapat dirasakan,
diamati dan diukur (Kreith, 1985; Tipler, 1998).
Ketika benda diberikan kalor, maka benda tersebut akan mengalami
kenaikan suhu (Tipler, 1998). Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu
suatu benda sebesar 10C disebut kapasitas kalor. Untuk menentukan kapasitas
kalor suatu zat digunakan persamaan:
Q = m.c. Δ (2.1)
C = (2.2)
dengan:
Q : banyaknya kalor (J)
C : kapasitas kalor (J/K)
ΔT : perbedaan suhu (K)
c : kalor jenis (J/kg0C)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
m : massa benda (kg)
Selain persamaan (2.1), kapasitas kalor juga dapat ditentukan dengan
menggunakan persamaan:
C = m.c (2.3)
dengan:
c : kalor jenis zat (J/kg0C)
m : massa benda (kg)
2.2. Transfer Kalor
Ada tiga cara untuk memindahkan kalor, yaitu: konduksi/hantaran,
konveksi/aliran, dan radiasi/pancaran.
2.2.1. Konduksi
Konduksi atau hantaran diartikan sebagai perpindahan panas dari
partikel-partikel yang memiliki suhu lebih tinggi dari suatu benda ke
partikel-partikel yang memiliki suhu lebih rendah, sebagai akibat dari
interaksi antara partikel-partikel tersebut (Suparno, 2009). Secara
sederhana dapat dikatakan bahwa konduksi adalah perpindahan energi
panas yang melewati suatu bahan tanpa disertai dengan perpindahan
partikelnya. Sebagai contoh sederhana ketika kita memanaskan
sebatang logam disalah satu ujungnya, lama kelamaan kita akan
merasakan panas di ujung satunya. Dari eksperimen sederhana ini
dapat kita ketahui bahwa salah satu syarat penting untuk terjadinya
perpindahan kalor secara konduksi adalah dengan adanya perbedaan
suhu dari obyek.
Gambar 2.1. menunjukkan sebuah benda dengan konduktivitas
termal k yang memiliki beda suhu diantara kedua sisinya, sehingga
menyebabkan terjadinya aliran kalor. Kalor mengalir dari sisi benda
bersuhu tinggi T2 pada koordinat x2 menuju sisi benda yang bersuhu
rendah T1 pada koordinat x1, melalui luas bidang A. Setelah cukup lama
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
suhu dipermukaan batu bata baik disisi kiri T2 dan disisi kanan T1 pada
partikel-partikel di dalam batu bata akan menjadi konstan. Keadaan ini
disebut dengan “keadaan tunak atau kesetimbangan termal”.
bagian yang panas bagian yang dingin
arah aliran kalor
Gambar 2.1 konduksi panas pada benda
Dari gambar di atas dapat kita simpulkan bahwa perpindahan panas
secara konduksi dapat berlangsung apabila adanya perbedaan suhu pada
dan antara benda. Besarnya kalor yang mengalir tiap satuan waktu
dapat dirumuskan sebagai berikut:
H = -k. A. (2.4)
H = -k. A. (2.5)
dengan:
H : kalor yang mengalir per satu satuan waktu (watt)
k : koefisien konduktivitas panas zat (W/m 0C)
A : luas permukaan arah aliran kalor (m2)
dT : beda suhu (0C)
dx : panjang benda (meter)
Besarnya perpindahan panas yang dikonduksikan melalui suatu
medium tergantung pada beberapa unsur yaitu: panjang benda serta
T2 T1
A
x2 x1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
perbedaan suhu benda. Hubungan dasar untuk perpindahan panas secara
konduksi diusulkan oleh ilmuan Prancis, J. B. J. Fourier , dalam tahun
1882. Hubungan ini menyatakan bahwa H laju aliran kalor dengan cara
konduksi dalam suatu benda, sama dengan hasil kali dari tiga besaran
berikut: konduktivitas termal benda k, luas permukaan arah aliran kalor
A dan gradien suhu luas permukaan benda , yaitu laju perbedaan suhu
T terhadap jarak dalam arah aliran panas x.
Tanda negatif yang terdapat pada persamaan (2.4) dan (2.5)
menunjukkan kalor mengalir dari benda yang bersuhu tinggi menuju
benda bersuhu rendah. Nilai k merupakan nilai yang menunjukkan
konduktivitas termal suatu benda. Bila nilai k besar, maka panas yang
diantarkan juga besar. Benda yang menghantarkan panas dengan baik
disebut konduktor, contohnya: besi, tembaga, dan perak. Bila nilai k
kecil, maka panas yang diantarkan juga kecil. Benda yang
menghantarkan panas kurang baik disebut isolator, contohnya: karet,
kawat, kayu, wool, steyforoam dan gabus. Berikut adalah nilai
konduktivitas termal k beberapa jenis bahan (Kreith, 1985; Suparno,
2009; Tipler, 1998):
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Tabel 2.1. konduktivitas termal k untuk berbagai jenis bahan
No Jenis Bahan W/m 0C
1 Gas pada tekanan atmosfer 0,0069 – 0,017
2 Bahan isolasi 0,034 – 0,21
3 Cairan bukan logam 0,086 – 0,69
4 Zat padat bukan logam (bata, batu, semen) 0,034 – 2,6
5 Logam cair 8,6 – 76
6 Paduan 14 – 120
7 Logam murni 52 – 410
8 Kayu Ek 0,15
9 Gelas 0,7 – 0,9
2.2.2. Konveksi
Konveksi merupakan salah satu bentuk perpindahan kalor yang
terjadi antara permukaan benda padat yang bersuhu tinggi dengan
benda cair atau gas yang berdekatan yang bersuhu rendah, melalui
gerakan atau aliran benda cair atau gas tersebut. Konveksi sangat
penting sebagai mekanisme perpindahan kalor antara permukaan benda
padat dan cairan atau gas. Dalam konveksi zat cair maupun gas
memegang peranan penting karena hanya kedua zat ini yang dapat
mengalami perpindahan secara konveksi. Besarnya perpindahan kalor
secara konveksi dirumuskan mengikuti persamaan (2.6) sebagai berikut
dan diberi nama Hukum Newton (Kreith, 1985; Suparno, 2009):
H = h. A. ΔT (2.6)
dengan:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
H : kalor yang mengalir per satu satuan waktu (watt)
h : koefisien konveksi (Wm2.K)
A : luas permukaan arah aliran kalor (m2)
ΔT : beda suhu (0C)
2.2.3. Radiasi
Radiasi merupakan perpindahan kalor dari suatu benda ke benda
yang lain dalam bentuk gelombang elektromagnetik (photon).
Perpindahan kalor secara radiasi tidak memerlukan medium karena
radiasi dapat melewati daerah vakum atau daerah tanpa udara. Laju
radiasi energi termis suatu benda sebanding dengan luas benda dan
dengan pangkat empat temperatur absolutnya. Menurut Stefan
Boltzman besarnya radiasi yang dipancarkan mengikuti persamaan (2.7)
sebagai berikut (Suparno, 2009; Tipler, 1991):
H = ε. σ. A. T4 (2.7)
dimana:
H : kalor yang mengalir per satu satuan waktu (watt)
ε : emisivitas
σ : konstanta Stefan Boltzman (5,67 x 10-8 W/m2.K4)
A : luas permukaan arah aliran kalor (m2)
T : suhu Kelvin
2.3. Hukum Kekekalan Energi dan Daya
Energi merupakan kemampuan suatu benda dalam melakukan kerja.
Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai bentuk energi, seperti:
energi panas, energi gerak, energi listrik dan energi cahaya. Dalam ilmu fisika
energi yang kita temui itu dikelompokkan atau digolongkan dalam bentuknya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
masing-masing, seperti: energi kinetik, energi potensial, dan energi termal.
Setiap benda memiliki energi total dengan jumlah yang konstan, energi tidak
dapat diciptakan atau dimusnahkan. Energi total dari benda tersebut
merupakan kombinasi dari beberapa bentuk energi. Dalam sains dikenal satu
prinsip yang penting yaitu Hukum Kekekalan Energi yang menyatakan bahwa
“energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi energi dapat
dipindahkan dari suatu benda ke benda lain atau suatu sistem ke sistem lain”.
Sederhananya bisa dikatakan ketika sebuah benda melepas sejumlah energi,
energi lain akan masuk ke dalam benda tersebut. Besar energi yang diterima
oleh sebuah benda tiap satu satuan waktu dikenal dengan istilah daya.
Besarnya daya yang digunakan dalam kehidupan dinyatakan dalam satuan
Watt (Tipler, 1998; Giancoli, 2001).
Sebuah pemanas yang dihubungkan dengan sumber tegangan listrik akan
menerima energi listrik. Energi listrik inilah yang kemudian diubah menjadi
energi panas atau kalor. Besarnya energi listrik yang diterima oleh suatu
sistem atau benda tiap satuan waktu disebut daya listrik. Daya listrik yang
diterima merupakan hasil kali antara nilai tegangan dan kuat arus yang
mengalir pada benda tersebut. Hubungan antara Tegangan (volt), Arus
(ampere) dan Daya (watt) adalah:
P = V . I (2.8)
dengan:
P : daya listrik (watt)
V : tegangan (volt)
I : kuat arus (ampere)
Berdasarkan hukum kekekalan energi, elemen pemanas yang digunakan
untuk memanaskan suatu benda akan menerima energi listrik lalu
mengubahnya menjadi energi panas dan diteruskan menuju benda. Besarnya
kalor yang mengalir pada benda ditunjukkan oleh gambar (2.1) mengikuti
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
persamaan (2.5). Kalor yang diterima elemen pemanas adalah hasil kali dari
tegangan dengan arus listrik, sehingga persamaan (2.5) menjadi:
P = -k. A. (2.9)
Berdasarkan persamaan (2.9) daya (P) merupakan hasil kali antara nilai
tegangan dan arus listrik dimana daya (P) sama dengan H yaitu hantaran
kalor. Dalam persamaan (2.9), perbedaan suhu yang terjadi pada bahan
berbanding lurus dengan nilai daya listrik yang digunakan oleh pemanas.
Perbedaan suhu yang terjadi pada bahan disebabkan oleh panas yang
diberikan oleh elemen pemanas. Sehingga, nilai beda suhu yang terjadi pada
bahan ditentukan oleh nilai daya listrik yang digunakan elemen pemanas.
Berdasarkan hal tersebut, persamaan (2.9) dapat dituliskan menjadi:
ΔT= . P (2.10)
dengan:
P : daya listrik (watt)
k : koefisien konduktivitas termal (W/m 0C)
A : luas permukaan arah aliran kalor (m2)
dx : panjang benda (meter)
ΔT : beda suhu antara titik yang suhu lebih tinggi T2 dan suhu
yang lebih rendah T1 (0C)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Persiapan Alat
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
1. Batu bata
Batu bata yang digunakan dalam penelitian ini yaitu bata merah oven
dengan ukuran 5 x 10 x 5,2 cm3
2. Elemen Pemanas
Elemen pemanas yang digunakan dalam penelitian ini adalah kawat
nikelin dengan diameter 0,15 mm
3. Amperemeter
Amperemeter berfungsi untuk mengukur besarnya kuat arus listrik
yang digunakan dalam rangkaian. Amperemeter bisa digunakan untuk
mengukur arus bolak balik (AC) dan searah (DC). Dalam penelitian ini
amperemeter yang digunakan berfungsi untuk mengukur arus searah (DC)
karena arus dari catu daya adalah arus searah (DC).
4. Catu daya
Catu daya berfungsi sebagai pembangkit tegangan searah (DC) yang
akan digunakan dalam penelitian ini.
5. Sensor suhu
Sensor suhu digunakan untuk mengetahui perubahan suhu pada batu
bata dan kawat tiap satuan waktu. Sensor suhu yang digunakan
merupakan produk Vernier bernama Stainless Steel Temperature Probe
yang memiliki batas ukur suhu mulai dari -40 hingga 135 (-40
hingga 275 ). resolusi yang dimiliki oleh sensor suhu adalah 0,17 pada
suhu -40 sampai 0 ; 0,003 pada suhu 0 sampai 40 ; 0,1 pada
suhu 40 sampai 100 , dan 0,25 pada suhu 100 smpai 135 . Suhu
maksimum yang dapat ditoleransi oleh sensor tanpa kerusakan adalah
150 (www.vernier.com).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
6. Interface
Interface merupakan alat yang digunakan untuk menghubungkan
sensor suhu dengan laptop. Tujuannya agar hasil rekaman sensor suhu
dari Stainless Steel Temperature Probe dapat ditampilkan pada laptop
untuk kemudian diolah. Interface yang digunakan dalam penelitian ini
adalah Interface Labpro.
7. Laptop
Laptop disini berfungsi untuk menampilkan hasil rekaman sensor suhu
dari Stainless Steel Temperature Probe dan menyimpannya. Hasil
rekaman tersebut dapat di analisa menggunakan software Logger Pro
yang terinstal di labtop.
8. Statip
Statip digunakan untuk menjepit sensor suhu saat dilakukan
pemanasan dan pengukuran suhu pada batu bata.
Alat dan bahan kemudian dirangkai seperti gambar 3.1 dan 3.2.
Gambar 3.1 Skema rangkain alat dan bahan penelitian
1
6
7
4
3
5
2 8
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Keterangan gambar
1. Batu bata
2. Elemen pemanas
3. Amperemeter
4. Catu daya
5. Sensor suhu Stainless Steel Temperature Probe
6. Interface Lab Pro
7. Labtop
8. Statip
Gambar 3.2. Foto rangkaian alat dan bahan penelitian
Elemen pemanas yang digunakan dalam penelitian merupakan elemen
pemanas elektrik yang terbuat dari lilitan kawat nikelin dengan diameter 0,15
mm. Batu bata yang digunakan berukuran 5 x 10 x 5,2 cm3. Pada gambar 3.3
dapat dilihat bahwa elemen pemanas yaitu kawat nikelin dililitkan pada batu
bata tujuannya supaya terjadi kontak langsung antara elemen pemanas dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
benda yaitu batu bata. Panas yang diterima oleh elemen pemanas akan
dialirkan sepenuhnya ke batu bata. Besarnya panas yang diberikan oleh
elemen pemanas tiap satu satuan waktu pada penelitian ini sama dengan daya
listrik yang digunakan elemen pemanas.
Gambar 3.3. Lilitan elemen pemanas pada batu bata
Ketika elemen pemanas dialiri arus listrik dari catu daya maka elemen
pemanas akan mengalami kenaikan suhu. Hal ini akan menyebabkan
terjadinya perbedaan suhu antara elemen pemanas dan batu bata yang
mengakibatkan terjadinya aliran kalor. Dimana arah aliran kalornya tegak
lurus dengan luas penampang dari batu bata.
Suhu dua buah titik pada batu bata dimonitor menggunakan sensor suhu.
Posisi sensor suhu yang digunakan untuk memonitor suhu pada T2 dan T1
dapat dilihat pada gambar 3.4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Gambar 3.4. Posisi sensor suhu pada batu bata
3.2. Pengambilan Data
Dalam penelitian ini, data yang dicari adalah perbedaan suhu antara dua
titik pada batu bata. Berikut adalah langkah-langkah untuk mendapatkan
kedua data tersebut:
1. Merangkai alat dan bahan seperti gambar (3.1)
2. Mengatur tampilan Logger Pro (3.5)
Gambar 3.5. Tampilan awal Logger Pro
T1
T2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
3. Menambahkan kolom “perbedaan suhu” pada tabel yang tercantum dalam
Logger Pro dengan memilih sub menu ”New Calculated Column” pada
menut “Data” seperti gambar (3.6), kemudian mengatur nilai-nilai pada
kotak dialog “New Calculated Column” seperti gambar (3.7)
Gambar 3.6. Tampilan pada menu Data
Gambar 3.7. Tampilan kotak dialog “New Calculated Column”
4. Menambahkan grafik beda suhu dengan memilih menu “Insert”
kemudian memilih sub menu “Graph” seperti pad gambar (3.8a) dan
(3.8b)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
Gambar 3.8a. Tampilan menu “Insert” dan sub menu “Graph”
Gambar 3.8b. Tampilan Logger Pro setelah memilih sub menu “Graph”
5. Mengklik menu “Experiment” kemudian memilih sub menu
“Data Collection” untuk mengatur durasi perekaman pada kotak dialog
“Data Collection” seperti gambar (3.9a) dan (3.9b)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Gambar 3.9a. Tampilan menu “Experiment” dan sub menu “Data
Collection”
Gambar 3.9b. Tampilan kotak dialog “Data Collection”
.
6. Menghubungkan catu daya ke sumber listrik PLN, kemudian mengatur
tegangan pada catu daya lalu dihubungkan ke amperemeter (A) sebelum
dihubungkan ke kawat pemanas untuk mencegah terjadinya hubungan
singkat.
7. Merekam perubahan suhu pada batu bata dengan mengklik icon “Collect”
warna hijau.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
8. Melakukan langkah 7 dan 8 kembali untuk nilai tegangan yang berbeda
berikutnya.
3.3. Analisis Data
1. Perbedaan Suhu antara Dua Titik pada Batu Bata
Data dari dua buah titik yang direkam oleh Logger Pro merupakan
data perubahan suhu pada dua buah titik yang berada pada batu bata
merah oven. Titik-titik tersebut kemudian diberi nama titik T2 dan titik
T1. Titik T2 merupakan titik yang suhunya lebih tinggi dan berada dekat
dengan elemen pemanas yang dililitkan pada batu bata. Titik T1
merupakan titik yang suhunya lebih rendah dari T2 dan berada pada sisi
batu bata yang tidak dililiti elemen pemanas. Suhu pada kedua titik
direkam setiap 30 detik hingga suhu pada kedua titik tersebut relatif
konstan. Hal ini dapat diihat dengan bentuk grafik hubungan antara suhu
pada titik T2 dan titik T1 terhadap waktu pada batu bata merah oven yang
ditampilkan oleh Logger Pro. Ketika kedua grafik suhu yang ditampilkan
sudah saling sejajar yang mana hal itu menunjukkan bahwa batu bata
sudah berada dalam keadaan setimbang, maka proses perekam data
dihentikan.
Dari grafik hubungan antara titik T2 dan titik T1 terhadap waktu akan
diperoleh grafik perbedaan suhu terhadap waktu. Pada grafik perbedaan
suhu antara titik T2 dan T1 terhadap waktu akan diblock daerah yang
saling sejajar yang menandakan keadaan setimbang, ketika daerah
tersebut diblock secara otomatis daerah pada grafik perbedaan suhu
terhadap waktu juga akan ikut terblock. Nilai pada daerah yang diblock
inilah menunjukkan nilai beda suhu yang relatif konstan. Data-data yang
termasuk dalam range kurva cenderung landai tersebut kemudian dicari
nilai rata-ratanya. Nilai rata-rata inilah yang kemudian digunakan dalam
perhitungan nilai koefisien konduktivitas termal batu bata.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
2. Konduktivitas Termal
Nilai konduktivitas termal k dapat diketahui melalui nilai gradien dari
grafik hubungan perbedaan suhu (Δ) terhadap daya listrik (P). Selain
nilai gradien dari grafik diperlukan nilai panjang dan luas permukaan
arah aliran kalor pada batu bata. Besarnya kalor yang dileapaskan oleh
elemen pemanas selama waktu penelitian setiap satu satuan waktu
menunjukkan besarnya daya listrik yang digunakan. Grafik hubungan
perbedaan suhu terhadap daya listrik merupakan grafik linear dengan
persamaan grafik:
dT = nP + b (3.1)
dengan:
dT : beda suhu (0C)
n : gradien grafik (0C/Watt)
P : daya listrik (Watt)
b : konstan
Berdasarkan persamaan (2.10) dan (3.1), diperoleh persamaan gradien
grafiknya:
n = (3.2)
dengan:
n : gradien grafik (0C/Watt)
Berdasarkan persamaan (3.2), nilai konduktivitas termal dapat
dihitung menggunakan persamaan:
k = (3.3)
dengan:
A : luas permukaan arah aliran kalor (m2)
n : gradien grafik hubungan perbedaan suhu terhadap daya listrik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
(0C/Watt)
x : panjang benda (m)
3. Kalor Jenis Batu Bata
Nilai kalor jenis ditentukan menggunakan grafik hubungan antara
kalor yang diterima (Q) terhadap perbedaan suhu (Δ). Besarnya kalor
yang diterima merupakan hasil kali dari daya listrik (P) dengan waktu (t).
Grafik hubungan kalor yang diterima terhadap perbedaan suhu
merupakan grafik linear dengan persamaan grafik:
Q = C. dT + b (3.4)
dengan:
dT : perbedaan suhu (0C)
Q : kalor yang diterima (Joule)
C : kapasitas kalor ( J/0C)
b : konstanta
Berdasarkan persamaan (2.1) dan (3.4), diperoleh persamaan gradien
grafik:
C = mb.c (3.5)
dengan:
mb = massa benda (kg)
c = kalor jenis ( J/kg0C)
Nilai kapasitas kalor pada persamaan (3.5) didapatkan dari nilai
gradien grafik hubungan nilai perbedaan suhu rata-rata terhadap kalor.
Berdasarkan persamaan (3.5), nilai kalor jenis dapat dihitung
menggunakan persamaan:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
c = (3.6)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai konduktivitas termal
dan kalor jenis batu bata dengan cara memanaskan batu bata menggunakan
arus listrik yang menyebabkan terjadinya perbedaan suhu yang akan dideteksi
menggunakan Sensor Suhu Stainless Steel Temperature Probe. Berikut adalah
hasil penelitian yang telah dilakukan:
4.1. Hasil
Batu bata yang digunakan dalam penelitian ini adalah batu bata merah
oven. Batu bata ini dipanaskan dengan tegangan yang berasal dari catu
daya dan diteruskan melalui elemen pemanas yaitu kawat nikelin dengan
besar nilai tegangan yang divariasikan. Proses memanaskan batu bata
bertujuan untuk melihat perpindahan kalor yang diketahui dengan adanya
perubahan suhu yang terjadi pada batu bata. Kemudian, dari perubahan
suhu tersebut dilihat besarnya nilai perbedaan suhu antara dua buah titik
pada batu bata. Nilai gradien dari grafik hubungan antara beda suhu
terhadap daya listrik dibuat untuk menentukan nilai koefisien
konduktivitas termal pada batu bata merah oven dan nilai gradien dari
grafik hubungan antara beda suhu terhadap kalor digunakan untuk
menentukan nilai kalor jenis dari batu bata merah oven.
4.1.1. Spesifikasi Batu Bata
Batu bata yang digunakan dalam penelitian ini adalah batu bata
merah yang dililit dengan elemen pemanas yaitu kawat nikelin.
Elemen pemanas dililitkan pada permukaan batu bata dengan tidak
saling berhimpit satu dengan yang lain. Sensor suhu yang
digunakan adalah sensor suhu Stainless Steel Temperature Probe
sejumlah dua buah kita sebut saja T1 dan T2. Sensor suhu T2
diletakkan disisi batu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
bata yang dililiti elemen pemanas dan sensor suhu T1 diletakkan
pada sisi lainnya yang tidak dililiti elemen pemanas. Hasil
pengukuran panjang batu bata, luas penampang batu bata dan
massa batu bata beserta ralatnya secara berurutan adalah (4,9 ± 0,1)
10-2 m, (25,0 ± 0,4) 10-2 m2 dan (0,4 ± 0,1) 10-3 kg.
Data pengukuran secara bertahap dapat dilihat pada lampiran 1.
4.1.2. Penentuan Nilai Koefisien Konduktivitas Termal Batu Bata
Batu bata yang digunakan adalah batu bata merah oven dengan
panjang (4,9 ± 0,1) 10-2 m dan luas permukaan batu bata (25,0 ±
0,4) 10-2 m2 dipanasi menggunakan elemen pemanas. Daya yang
digunakan dibuat bervariasi untuk mendapatkan nilai beda suhu
yang berbeda-beda. Nilai daya listrik divariasikan dengan
mengatur nilai tegangan yang digunakan oleh elemen pemanas.
Catu daya digunakan untuk mengatur besarnya tegangan yang
digunakan oleh elemen pemanas. Pertama-tama, besarnya tegangan
yang digunakan diatur sebesar (6,5 ± 0,5) volt. Nilai kuat arus yang
ditunjukkan oleh amperemeter adalah (0,40 ± 0,05) A. Nilai daya
listrik merupakan hasil kali antara tegangan dan kuat arus. Nilai
daya listrik dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (2.7)
sehingga diperoleh nilai (2,6 ± 0,3) watt.
Elemen pemanas dililitkan pada salah satu sisi batu bata seperti
pada gambar (3.3) kemudian dialiri arus listrik akan mengalami
kenaikan suhu, sehingga ada perbedaan suhu antara elemen
pemanas dengan batu bata. Hal ini mengakibatkan terjadinya
perpindahan kalor pada setiap titik batu bata. Besarnya nilai
perbedaan suhu antara sisi batu bata yang dililiti elemen pemanas
T2 dengan sisi batu bata yang tidak dililiti elemen pemanas T1 akan
terbaca dilaptop yang telah dihubungkan dengan Logger Pro dan
sensor suhu Stainless Steel Temperature Probe. Data perbedaan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
suhu kedua titik tersebut akan menghasilkan grafik perbedaan suhu
pada titik T2 dan T1. Gambar 4.1 merupakan grafik hubungan
antara suhu pada titik T2 dan T1 terhadap waktu pada batu bata
merah yang dipanasi menggunakan elemen pemanas dengan daya
listrik (2,6 ± 0,3) watt.
Gambar 4.1. Grafik hubungan antara suhu pada titikT2 dan titik T1 terhadap
waktu pada batu bata merah oven (dx=(4,9 ± 0,1) 10-2 m), A=(25,0 ± 0,4)
10-2 m2)) yang dipanasi menggunakan elemen pemanas dengan daya (2,6 ± 0,3)
watt.
Dari grafik pada gambar 4.1. terlihat bahwa lama kelamaan
bentuk kedua grafik semakin sejajar, hal ini menandakan bahwa
suhu dititik T2 dan titik T1 berada dalam keadaan setimbang.
Bentuk grafik yang sejajar tersebut kemudian diblock dan
diperoleh grafik hubungan perbedaan suhu terhadap waktu seperti
pada gambar 4.2. Dari grafik perbedaan suhu terhadap waktu pada
gambar 4.2 akan diperoleh nilai gradien yang akan digunakan
dalam persamaan (3.4) untuk mencari nilai koefisien konduktivitas
termal batu bata.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Gambar 4.2. Grafik hubungan perbedaan suhu terhadap waktu pada batu bata
(dx=(4,9 ± 0,1) 10-2 m), A=(25,0 ± 0,4) 10-2 m2)) yang dipanasi
menggunakan elemen pemanas dengan daya (2,6 ± 0,3) watt.
Data grafik hubungan antara suhu pada titik T2 dan T1 terhadap
waktu, grafik perbedaan suhu terhadap waktu, tabel dan data
penelitian secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 2.
Pada gambar 4.2 daerah yang diblock adalah daerah yang
menunjukkan suhu pada batu bata berada dalam keadan setimbang.
Nilai-nilai dari daerah yang diblock ini kemudian dihitung nilai
rata-ratanya, sehingga diperoleh hasil perhitungan nilai perbedaan
suhu rata-ratanya adalah (1,8 ± 0,2) .
Setelah memperoleh nilai beda suhu pada percobaan
menggunakan elemen pemanas dengan daya (2,6 ± 0,3) watt
dengan lamanya waktu pengambilan data yaitu 6 Jam, aliran arus
dihentikan sambil menunggu suhu batu bata menurun. Langkah
yang sama dilakukan untuk dua nilai tegangan lainnya. Data-data
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
yang didapatkan, yaitu nilai kuat arus, tegangan, daya listrik, dan
perbedaan suhu antara titik T2 dan titik T1 yang dapat dilihat pada
tabel 4.1.
Tabel 4.1. Hubungan Perbedaan Suhu terhadap Daya Listrik yang digunakan
Elemen Pemanas yang Diberi Nilai Tegangan dan Kuat Arus Tertentu pada Batu
Bata Merah Oven
No. Tegangan
(volt)
Kuat Arus
(A)
Daya
Listrik
(watt)
Beda
Suhu ( )
1 6,5 ± 0,5 0,40 ± 0,05 2,6 ± 0,3 1,8 ± 0,2
2 7,0 ± 0,5 0,60 ± 0,05 4,2 ± 0,3 2,9 ± 0,2
3 7,5 ± 0,5 0,80 ± 0,05 6,0 ± 0,3 7,2 ± 0,5
Data daya listrik dan perbedaan suhu pada tabel 4.1. digunakan
untuk membuat grafik hubungan antara beda suhu dan daya listrik.
Gradien dari grafik inilah yang akan digunakan untuk menentukan
nilai koefisien konduktivitas termal batu bata merah oven
menggunakan persamaan (3.3)
Gambar 4.3. Grafik hubungan perbedaan suhu terhadap daya listrik untuk
percobaan pada Batu Bata Merah Oven ( dx=(4,9 ± 0,1) 10-2 m), A=(25,0 ±
0,4) 10-2 m2)).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Nilai gradien beserta ralat yang diperoleh dari grafik pada gambar
4.3. adalah:
n = (5,4 ± 1,8) /Watt
Dari grafik diperoleh nilai gradien beserta ralatnya adalah (5,4 ±
1,8) /Watt. Setelah memperoleh nilai gradiennya kita dapat
menghitung nilai koefisien konduktivitas termal batu bata merah
oven dengan persamaan (3.4). Melalui perhitungan, kita
mendapatkan nilai koefisien kondutivitas termal batu bata merah
oven sebesar:
k =
k =
k = 0,036 W/m
Perhitungan nilai ketidakpastian dari koefisien konduktivitas termal
adalah sebagai berikut:
=
=
Δk = ± 0,012 W/m .
Nilai koefisien kondutivitas termal untuk batu bata merah oven
beserta ralatnya adalah:
k = (0,36 ± 0,12) 10-1 W/m .
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
4.1.3. Penentuan Nilai Kalor Jenis Batu Bata.
Bagian grafik yang diblock pada gambar grafik 4.4 merupakan
daerah yang menunjukkan kenaikan suhu yang belum stabil dan
data dari daerah yang diblock tersebut akan dimasukkan kedalam
tabel.
Gambar 4.4. Grafik hubungan perbedaan suhu pada titik T2 dan T1 terhadap
Waktu pada Batu Bata Merah Oven ( dx = (4,9 ± 0,1) 10-2 m), A=(25,0 ±
0,4) 10-2 m2)) yang dipanasi menggunakan Elemen Pemanas dengan Daya
Listrik (2,6 ± 0,3) watt selama 6 Jam, beserta Daerah Kurva yang belum
landai.
Data-data nilai perbedaan suhu dan waktu terjadinya perbedaan
suhu yang didapatkan dari kurva grafik 4.4, dimasukkan kedalam
tabel hubungan perbedaan suhu terhadap kalor yang digunakan
elemen pemanas yang diberi daya listrik dan waktu tertentu pada
batu bata terdapat pada lampiran 3. Data tersebut digunakan untuk
membuat grafik hubungan kalor terhadap perbedaan suhu. Nilai
kalor (Q) yang diperoleh pada tabel merupakan energi panas yang
didapatkan dari hasi kali daya listrik (P) dan waktu pemanasan (t).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Nilai dari gradien grafik inilah yang kita gunakan untuk
menghitung nilai kalor jenis batu bata merah oven menggunakan
persamaan (2.3) dan (3.8)
Gambar 4.5. Grafik hubungan kalor terhadap perbedaan suhu rata-rata pada
titik T2 dan T1 pada Batu Bata Merah Oven ( dx =(4,9 ± 0,1) 10-2 m),
A=(25,0 ± 0,4) 10-2 m2)) yang dipanasi menggunakan Elemen Pemanas
dengan Daya Listrik (2,6 ± 0,3) watt.
Nilai gradien yang diperoleh dari grafik perubahan suhu
terhadap Kalor pada gambar 4.5. adalah:
n = ( 175,3) Joule/
Nilai gradien yang diperoleh kemudian digunakan untuk
menentukan nilai kalor jenis batu bata dengan persamaan (3.9).
Melalui persamaan ini dapat diketahui nilai kalor jenis batu bata
merah oven yang dipanasi menggunakan daya listrik sebesar (2,6 ±
0,3) watt adalah:
c =
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
c =
c = 438,2 J/kg
Setalah memperoleh nilai kalor jenis batu bata merah oven
dengan menggunakan daya listrik sebesar (2,6 ± 0,3) watt,
selanjutnya dengan menggunakan persamaan yang sama kita dapat
mencari nilai kalor jenis untuk daya listrik lainnya. Data-data
tersebut dapat dilihat pada tabel 4.2. berikut:
Tabel 4.2. Hubungan Kalor Jenis Batu Bata Merah Oven terhadap Daya Listrik
yang digunakan Elemen Pemanas
No Daya Listrik
(watt)
Kalor Jenis
(J/kg 0C)
1 2,6 ± 0,3 438,2
2 4,2 ± 0,3 438,0
3 6,0 ± 0,3 438,0
Rata-rata 438,1
Nilai kalor jenis pada masing-masing daya listrik pada tabel
merupakan hasil yang diperoleh dari nilai gradien masing-masing
grafik dan hasil perhitungan menggunakan persamaan ((3.8). Data
lengkapnya dapat dilihat pada lampiran 3. Nilai rata-rata pada tabel
4.2. adalah nilai kalor jenis batu bata merah dari keseluruhan daya
listrik yang digunakan pada penelitian ini. Melalui perhitungan
diperoleh nilai kalor jenis batu bata merah oven sebesar 438,1
J/kg . Nilai ketidakpastian dari kalor jenis dapat diperoleh dengan
perhitungan berikut:
=
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
=
= 0,07
= 0,1
Dari hasil perhitungan diperoleh nilai kalor jenis batu bata beserta
nilai ketidakpastiannya adalah:
c = (438,1 ± 0,1) J/kg
4.2. Pembahasan
Konduktivitas adalah kemampuan benda dalam menghantarkan
panas/kalor (Suparno, 2009). Kalor merupakan energi yang dapat
berpindah dari suatu benda ke benda yang lain. Kalor dapat dipindahkan
dengan tiga cara yaitu: konduksi/hantaran, konveksi/aliran dan
radiasi/pancaran. Penelitian ini berfokus pada perpindahan kalor secara
konduksi/hantaran. Konduksi adalah perpindahan kalor melalui pada
benda tanpa disertai perpindahan bagian-bagian benda tersebut, jadi pada
intinya yang berpindah hanya kalornya bukan bendanya. Syarat utama
agar terjadinya perpindahan kalor secara konduksi ialah adanya perbedaan
suhu pada benda.
Penelitian ini menggunakan sensor suhu Stainless Steel Temperature
Probe untuk menentukan nilai perbedaan suhu pada batu bata. Stainless
Steel Probe Temperature memiliki batas ukur suhu mulai dari -40
hingga 135 (-400 hingga 275 ). Resolusi yang dimiliki oleh sensor suhu
adalah 0,17 pada suhu -40 sampai 0 , 0,003 pada suhu 0 sampai
40 , 0,1 pada suhu 40 sampai 100 , dan 0,25 pada suhu 100
sampai 135 . Suhu maksimum yang dapat ditoleransi oleh sensor tanpa
kerusakan adalah 150 . Elemen pemanas yang digunakan disini adalah
kawat nikelin, karena kawat nikelin lebih tahan panas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah batu bata
merah oven. Batu bata ini banya digunakan dalam pembangunan baik itu
perumahan maupun pertokoan. Alasan batu bata masih banyak menjadi
pilihan masyarakat karena batu bata merupakan material yang dapat
menahan panas dengan baik dan lambat dalam menghantarkannya, tidak
mudah terbakar, warna yang menarik dan harga yang ekonomis. Ada dua
jenis batu bata merah yang beredar di masyarakat yaitu bata merah biasa
dan bata merah oven. Bahan dasar pembuatan batu bata ini sama tetapi
yang membedakannya adalah proses produksinya, dimana untuk bata
merah biasa masih menggunakan metode yang lama yaitu dibentuk dan
dicetak langsung oleh manusia sedangkan untuk bata merah oven dibentuk
dan dicetak menggunakan mesin. Proses produksinya yang berbeda
menghasilkan hasil yang berbeda juga, hal dapat dilihat dari warna, tingkat
kerapatan dan harga dari bata tersebut.
Dalam menentukan nilai koefisien konduktivitas termal batu bata merah
oven kita perlu mengetahui massa dari batu bata yang digunakan, luas
permukaan arah aliran kalor pada batu bata dan panjang batu bata dimana
besaran-besaran ini akan digunakan saat proses analisis data sedangkan
untuk perbedaan suhunya akan diperoleh selama penelitian berlangsung.
Batu bata yang digunakan dalam penelitian ini berukuran 5 x 10 x 5,2 cm3,
batu bata kemudian dililiti dengan elemen pemanas pada salah satu sisi
yang sudah ditentukan. Elemen pemanas yang digunakan adalah kawat
nikelin yang berfungsi untuk memanaskan batu bata. Pada saat melilitikan
elemen pemanas dipastikan tidak ada lilitan yang saling menumpuk dan
berhimpit harus ada jaraknya, hal ini dilakukan sehingga arus dan
tegangan yang diberikan dapat teraliri dengan baik. Setelah itu sensor suhu
diletakan pada masing-masing sisi batu bata yang telah ditentukan.
Kemudian menghubungkan tegangan dari catu daya menuju elemen
pemanas dan amperemeter lalu arus dari amperemter juga dihubungkan
pada elemen pemanas yang dililitkan pada salah satu sisi batu bata. Dalam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
penelitian ini alat dan bahannya dirangkai secara seri dan arus yang
digunakan adalah arus DC.
Perubahan suhu pada titik T2 (sisi batu bata yang dililiti elemen
pemanas) dan titik T1 (sisi lain batu bata yang tidak dililiti elemen
pemanas) dimonitor oleh sensor suhu yang terhubung dengan aplikasi
Logger Pro yang akan terbaca pada Laptop yang telah terhubung. Sensor
suhu dan aplikasi Logger Pro akan terus memonitor hingga batas waktu
yang telah ditentukan. Dari hasil perekaman seperti yang gambar grafik
4.1. terlihat bahwa lama kelamaan bentuk kedua grafik terlihat saling
sejajar, pada keadaan tersebut dikatakan bahwa kedua suhu telah mencapai
keadaan setimbang. Pada saat pengambilan data tidak hanya terjadi
perpindahan kalor secara konduksi tetapi juga perpindahan kalor secara
konveksi. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi antara udara di dalam
ruangan dengan udara di luar ruangan laboratorium, walaupun nilainya
tidak terlalu besar tetapi pada saat itu terjadi perpindahan panas secara
konveksi.
Eksperimen pendahuluan sangat penting dilakukan untuk
meminimalisir input-input pengganggu yang mungkin muncul saat
melakukan eksperimen. Penelitian ini menggunakan dua buah sensor suhu
yang berfungsi untuk memonitor perbedaan suhu pada titik T2 dan titik T1
yang diletakkan dimasing-masing sisi batu bata. Nilai dari perbedaan suhu
pada masing-masing titik inilah yang akan diolah untuk menentukan nilai
koefisien konduktivitas termal batu bata merah oven. Tegangan dari catu
daya akan diteruskan ke amperemeter, amperemeter berfungsi untuk
menunjukkan besarnya kuat arus yang digunakan dalam rangkaian. Arus
listrik yang dialiri pada elemen pemanas yang telah dililitkan disalah satu
sisi batu bata ini menyebabkan terjadinya aliran kalor. Kemudian nilai
tegangan dan kuat arus yang terlihat pada amperemter dan catu daya
dicatat karena akan digunakan dalam perhitungan daya listrik yang
digunakan dalam eskperimen. Daya listrik yang digunakan menunjukkan
besarnya energi yang diberikan elemen pemanas tiap satu satuan waktu,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
hal ini juga yang mempengaruhi nilai perbedaan suhu pada masing-masing
titik untuk setiap nilai daya listriknya. Pengambilan data dilakukan
sebanyak tiga kali dengan nilai tegangan dan arus yang berbeda.
Nilai koefisien konduktivitas termal batu bata merah oven ditentukan
melalui data perbedaan suhu dari titik T2 dan titik T1 saat keadaan
konduksi telah stabil. Dari data perbedaan suhu ini kemudian dibuat grafik
hubungan antara perbedaan suhu terhadap daya listrik, grafik yang
dihasilkan adalah grafik linear. Dari grafik perbedaan suhu terhadap daya
listrik akan diperoleh nilai gradiennya, dimana nilai gradien tersebut akan
digunakan dalam persamaan (3.3) untuk mencari nilai koefisien
konduktivitas termal.
Dari hasil perhitungan, didapatkan nilai koefisien konduktivitas
termalnya sebesar (0,36 ± 0,12) 10-1 W/m . Seperti yang telah
dijelasakan pada dasar teori bahwa semakin besar nilai k suatu benda maka
benda tersebut merupakan konduktor (penghantar panas) yang baik
begitupun sebaliknya, semakin kecil nilai k suatu benda maka benda
tersebut tergolong sebagi konduktor yang kurang baik. Penelitian lain yang
telah menentukan nilai k dari batu bata adalah penelitian yang dilakukan
oleh T Ficker. Nilai k yang didapatkan pada penelitian tersebut adalah
(0,81 ± 0,02) W/m .
Nilai k yang diperoleh dalam penelitian ini dan penelitian yang telah
dilakukan berbeda tetapi nilai yang diperoleh dalam penelitian ini berada
dalam rentang data nilai k untuk berbagai jenis bahan pada tabel 1.1 nomor
4 sebesar 0,034 – 2,6 W/m . Namun dapat disumpulkan bahwa batu bata
merupakan salah satu benda yang tergolong dalam isolator yang baik
karena nilai k yang kecil.
Data rata-rata perubahan suhu yang digunakan untuk menentukan nilai
kalor jenis batu bata adalah dari daerah yang kurva grafiknya mengalami
kenaikan suhu secara linear. Hal ini dikarenakan pada daerah tersebut
mudah untuk melihat kenaikan suhu sebesar 1 . Nilai kalor jenis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
ditentukan melalui nilai gradien grafik hubungan perbedaan suhu rata-rata
di titik T2 dan titik T1 terhadap kalor. Grafik hubungan perbedaan suhu
rata-rata dititik T2 dan titik T1 terhadap kalor yang dibuat memiliki bentuk
linear. Hal ini sesuai dengan persamaan (2.3) yang menyatakan bahwa
nilai kalor berbanding lurus dengan niai perubahan suhu. Dari perhitungan
didapatkan nilai kalor jenis batu bata merah oven adalah (438,1 ± 0,1)
J/kg . Dari tabel 4.2. hubungan kalor jenis batu bata merah oven
terhadap daya listrik dapat dilihat bahwa nilai kalor jenis semakin kecil
saat daya yang diberikan semakin besar, walaupun pengurangannya relatif
kecil.
Penelitian ini mengandalkan sensor suhu serta software Logger Pro
sebagai pengganti termometer air raksa. Penggunaan sensor suhu dan
software Logger Pro sangat membantu hal ini dapat dibandingkan dengan
prosedur praktikum termofisika. Dari segi prosedur sangat sederhana,
ketelitian yang lebih baik dan dapat mempermudah pengguna dalam
mengolah data karena diengkapi dengan persamaan-persamaan fisika.
Penelitian ini diharapkan dapat berguna bagi bidang pendidikan dan
bidang penelitian. Untuk bidang pendidikan diharapkan para guru dapat
menjadikan metode ini sebagai bahan ajar dikelas sehingga siswa dapat
mengetahui penggunaan peralatan-peralatan yang berbasis komputer
seperti Logger Pro dan untuk tingkat perguruan tinggi metode ini dapat
digunakan untuk menentukan nilai koefisien konduktivitas termal bahan
konduktor dan isolator lainnya. Penelitian ini juga diharapkan mampu
membantu peserta didik untuk lebih memahami tentang materi kalor dan
perpindahan kalor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Batu bata yang diteliti, dipanasi menggunakan elemen pemanas yang
telah dililitkan pada batu bata dan diberi daya listrik dengan nilai
tertentu. Suhu pada dua buah titik pada batu bata dimonitor, kemudian
dilakukan pengolahan data-data yang telah didapatkan. Nilai koefisien
konduktivitas termal batu bata dapat ditentukan dengan gradien dari
grafik hubungan perbedaan suhu terhadap daya listrik.
2. Nilai koefisien konduktivitas termal batu bata merah oven yang
diperoleh dari penelitian ini adalah (0,36 ± 0,12) 10-1 W/m .
3. Nilai kalor jenis batu bata merah oven yang diperoleh dari penelitian
ini adalah (438,1 ± 0,1)J/kg .
5.2. Saran
Berdasarkan dari penelitian yang telah dilakukan, terdapat beberapa saran
bagi pembaca, yaitu:
1. Metode pengukuran ini dapat dijadikan sebagai bahan ajar di kelas dan
dapat dijadikan sebagai materi eksperimen Fisika tingkat Universitas
dengan pengukuran berbasis komputer. Hal ini dapat membantu siswa
dan mahasiswa dalam memahami materi sekaligus prakteknya.
2. Metode serupa dapat digunakan untuk menentukan nilai koefisien
konduktivitas termal dan kalor jenis bahan konduktor maupun isolator
selain batu bata merah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
DAFTAR PUSTAKA
Ficker, T. 1996. A non-stationary method for the measurement of thermal
conductivity of solids in student laboratories, Phys. 17. UK: Department Of
Physis.
Giancoli, Douglas C.. 2001. Fisika. Jilid 1. Edisi kelima. Diterjemahkan oleh:
Yuhilza Hanum. Jakarta: Erlangga
Kreith, Frank. 1985. Prinsip-Prinsip Perpindahan Panas. Edisi ketiga.
Diterjemahkan oleh: Arko Prijono. Jakarta: Erlangga.
Pratama, Antonius Dian. 2017. Penentuan Nilai Koefisien Konduktikvitas Termal
Pada Beberapa Jenis Kayu Menggunakan Sensor Suhu Dan Logger Pro.
Skripsi. F.K.I.P. Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Rosandy, Antonius Hendy. 2018. Penentuan Nilai Koefisien Konduktikvitas
Termal, Kalor Jenis, dan Konstanta Pendinginan Logam Aluminium dan
Tembaga Menggunakan Sensor Suhu Dan Logger Pro. Skripsi. F.K.I.P.
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Suparno, Paul. 2009. Pengantar Termofisika. Yogyakarta: Universitas Sanata
Dharma.
Suparno, Paulus dkk. 2014. Praktikum Fisika. Editor: Ign Edi Santosa.
Yogyakarta: Laboratorium Fisika Universitas Sanata Dharma.
Tipler, Paul A.. 1991. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jilid satu. Editor: Joko
Sutrisno. Jakarta: Erlangga.
Zemansky, Mark dan Rihard. 1986. Kalor dan Termodinamika. Edisi keenam.
Bandung: Institut Teknologi Bandung
http://www.vernier.com./products/sensors/temperature-sensors/tmp-bat/ (diakses
pada 20/06/2020)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
LAMPIRAN 1
A. Data Luas Permukaan Batu Bata
Tabel 1. Data Pengukuran Berulang Panjang dan Lebar Batu Bata Merah
Oven
No Panjang Batu Bata
(x 10-2 m)
Lebar Batu Bata
(x 10-2 m)
1 4,9 5,1
2 4,9 5,1
3 4,9 5,0
4 5,0 5,1
5 4,9 5,1
6 5,0 5,1
7 4,9 5,0
8 4,9 5,1
9 5,0 5,1
Nilai
rata-rata 4,9 5,1
Perhitungan Luas Permukaan Batu Bata. Contoh perhitungan luas
permukaan batu bata merah oven dari tabel 1 data nomor 1
A = p l
A = (4,9 5,1) x 10-2 m
A = 24,99 10-2 m2
Cara yang sama dapat digunakan untuk menghitung data dari nomor 2
sampai 9, sehingga diperoleh datanya seperti pada tabel 2 berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Tabel 2. Data Pengukuran Luas Permukaan Batu Bata
No Luas Permukaan Batu Bata (A) x 10-2 m2
1 24,9
2 24,9
3 24,5
4 25,5
5 24,99
6 25,5
7 24,5
8 24,9
9 25,5
25,05
B. Data Massa Batu Bata Merah Oven
Tabel 5. Data Pengukuran Berulang Massa Batu Bata Merah Oven
No m (kg)
1 0,451
2 0,451
3 0,4512
4 0,451
5 0,4512
6 0,451
7 0,4512
8 0,451
0,451
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
LAMPIRAN 2
Grafik dan Data Tabel Penentuan Nilai Koefisien Konduktivitas Termal
Batu Bata Oven
1. Grafik Hubungan Perubahan Suhu dititik T2 dan titik T1 terhadap Waktu
pada Batu Bata Oven yang Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas
dengan Daya Listrik (2,6 ± 0,3) watt
2. Grafik Hubungan Beda Suhu Suhu terhadap Waktu pada Batu Bata Oven
yang Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas dengan Daya Listrik (2,6 ±
0,3) watt, beserta Daerah Kurva Grafik yang Cenderung Landai.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
3. Tabel Beda Suhu pada Kurva Grafik Hubungan Beda Suhu terhadap
Waktu pada Batu Bata Oven yang Dipanasi Menggunakan Elemen
Pemanas dengan Daya Listrik (2,6 ± 0,3) watt yang Cenderung Landai
No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( )
1 2,04 101 1,94 201 1,76
2 1,97 102 1,83 202 1,78
3 2,01 103 1,83 203 1,85
4 2,06 104 1,78 204 1,78
5 1,99 105 1,78 205 1,87
6 1,99 106 1,76 206 1,94
7 1,90 107 1,69 207 1,83
8 1,92 108 1,83 208 1,78
9 1,85 109 1,83 209 1,73
10 1,83 110 1,78 210 1,69
11 1,87 111 1,92 211 1,66
12 1,87 112 1,90 212 1,69
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
13 1,87 113 1,97 213 1,71
14 1,92 114 1,85 214 1,71
15 1,94 115 1,90 215 1,64
16 1,80 116 1,94 216 1,59
17 1,73 117 1.99 217 1,57
18 1,80 118 2,01 218 1,57
19 1,83 119 1,99 219 1,54
20 1,90 120 1,94 220 1,54
21 1,80 121 1,94 221 1,66
22 1,75 122 1,94 222 1,66
23 1,71 123 1,92 223 1,71
24 1,68 124 1,87 224 1,69
25 1,66 125 1,92 225 1,71
26 1,68 126 1,78 226 1,71
27 1,71 127 1,78 227 1,80
28 1,71 128 1,76 228 1,80
29 1,64 129 1,73 229 1,76
30 1,66 130 1,76 230 1,73
31 1,64 131 1,76 231 1,66
32 1,66 132 1,78 232 1,71
33 1,61 133 1,80 233 1,57
34 1,71 134 1,73 234 1,66
35 1,59 135 1,76 235 1,73
36 1,71 136 1,71 236 1,80
37 1,66 137 1,73 237 1,66
38 1,69 138 1,76 238 1,76
39 1,76 139 1,69 239 1,68
40 1,87 140 1,76 240 1,64
41 1,90 141 1,76 241 1,68
42 1,85 142 1,76 242 1,68
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
43 1,78 143 1,83 243 1,66
44 1,80 144 1,80 244 1,68
45 1,80 145 1,94 245 1,71
46 1,94 146 1,99 246 1,66
47 1,94 147 1,99 247 1,59
48 1,87 148 1,99 248 1,57
49 1,90 149 1,97 249 1,47
50 1,87 150 1,94 250 1,50
51 1,97 151 1,92 251 1,33
52 1,92 152 1,92 252 1,40
53 1,92 153 1,94 253 1,50
54 1,90 154 1,99 254 1,66
55 1,87 155 2,01 255 1,62
56 1,92 156 1,97 256 1,59
57 1,92 157 1,99 257 1,61
58 1,83 158 2,01 258 1,57
59 1,90 159 1,90 259 1,61
60 1,92 160 1,92 260 1,54
61 1,94 161 1,85 261 1,57
62 1,92 162 1,83 262 1,54
63 1,92 163 1,73 263 1,64
64 1,94 164 1,73 264 1,61
65 1,99 165 1,78 265 1,54
66 1,99 166 1,68 266 1,59
67 1,97 167 1,57 267 1,59
68 1,92 168 1,50 268 1,66
69 1,90 169 1,47 269 1,57
70 1,94 170 1,50 270 1,64
71 1,94 171 1,50 271 1,61
72 1,90 172 1,54 272 1,59
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
73 1,90 173 1,40 273 1,52
74 1,87 174 1,45 274 1,47
75 1,83 175 1,52 275 1,47
76 1,85 176 1,52 276 1,47
77 1,80 177 1,50 277 1,52
78 1,76 178 1,38 278 1,59
79 1,69 179 1,40 279 1,61
80 1,69 180 1,50 280 1,64
81 1,76 181 1,50 281 1,61
82 1,83 182 1,47 282 1,66
83 1,76 183 1,57 283 1,66
84 1,78 184 1,68 284 1,62
85 1,80 185 1,78 285 1,66
86 1,83 186 1,76 286 1,66
87 1,78 187 1,76 287 1,68
88 1,85 188 1,73 288 1,64
89 1,94 189 1,83 289 1,59
90 1,92 190 1,87 290 1,45
91 1,92 191 1,85 291 1,38
92 1,94 192 1,80 292 1,59
93 1,92 193 1,94 293 1,57
94 1,94 194 1,92 294 1,47
95 1,87 195 1,87 295 1,43
96 2,04 196 1,85 296 1,50
97 1,99 197 1,87 297 1,57
98 2,06 198 1,83 298 1,59
99 2,06 199 1,80
100 1,99 200 1,71
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Nilai beda suhu rata-rata dari data-data pada tabel nomor 3 beserta
ketidakpastiannya adalah (1,8 ± 0,2)
4. Grafik Hubungan Perubahan Suhu dititik T2 dan titik T1 terhadap Waktu
pada Batu Bata Biasa yang Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas
dengan Daya Listrik (4,2 ± 0,3) watt
5. Grafik Hubungan Beda Suhu terhadap Waktu pada Batu Bata Biasa yang
Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas dengan Daya Listrik (4,2 ± 0,3)
watt, beserta Daerah Kurva Grafik yang Cenderung Landai.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
6. Tabel Beda Suhu pada Kurva Grafi Hubungan Beda Suhu terhadap Waktu
pada Batu Bata Biasa yang Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas
dengan Daya Listrik (4,2 ± 0,3) watt yang Cenderung Landai
No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( )
1 2,80 74 3,25 147 2,73
2 2,71 75 3,20 148 2,73
3 2,80 76 3,32 149 2,75
4 2,92 77 3,41 150 2,89
5 2,85 78 3,41 151 2,89
6 3,03 79 3,34 152 2,87
7 2,80 80 3,46 153 2,96
8 2,82 81 3,36 154 2,90
9 2,82 82 3,29 155 2,94
10 2,87 83 3,18 156 2,87
11 2,61 84 3,11 157 2,64
12 2,80 85 3,25 158 2,61
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( )
13 2,59 86 3,20 159 2,64
14 2,71 87 3,27 160 2,75
15 2,78 88 3,08 161 2,61
16 2,80 89 3,08 162 2,75
17 2,80 90 2,94 163 2,78
18 2,85 91 3,06 164 2,92
19 2,75 92 2,96 165 2,85
20 2,66 93 3,01 166 2,73
21 2,68 94 3,01 167 2,80
22 2,82 95 2,99 168 2,66
23 2,87 96 3,08 169 2,68
24 3,10 97 3,18 170 2,66
25 3,10 98 3,03 171 2,54
26 3,13 99 3,03 172 2,59
27 3,08 100 3,08 173 2,54
28 3,13 101 3,08 174 2,73
29 3,15 102 3,03 175 2,68
30 3,06 103 3,20 176 2,71
31 3,01 104 3,11 177 2,87
32 2,96 105 2,94 178 2,94
33 2,92 106 2,94 179 2,99
34 2,87 107 2,92 180 2,99
35 2,73 108 2,85 181 2,94
36 2,66 109 2,85 182 3,06
37 2,64 110 2,75 183 3,03
38 2,68 111 2,61 184 3,25
39 2,87 112 2,75 185 3,20
40 2,80 113 2,75 186 3,27
41 2,71 114 2,73 187 3,08
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( )
42 2,66 115 2,73 188 2,99
43 2,78 116 2,85 189 3,01
44 2,87 117 2,82 190 2,96
45 2,87 118 3,06 191 2,80
46 3,15 119 3,08 192 2,75
47 3,08 120 3,03 193 2,92
48 3,13 121 2,82 194 2,94
49 3,10 122 2,68 195 2,96
50 3,06 123 2,78 196 2,78
51 2,96 124 2,78 197 2,94
52 2,89 125 2,78 198 2,92
53 2,96 126 2,92 199 2,85
54 2,80 127 2,94 200 2,82
55 2,75 128 2,85 201 2,75
56 2,85 129 2,78 202 2,78
57 2,85 130 2,68 203 2,75
58 2,82 131 2,75 204 2,75
59 2,94 132 2,66 205 2,61
60 3,03 133 2,50 206 2,61
61 3,13 134 2,52 207 2,61
62 2,94 135 2,31 208 2,54
63 2,92 136 2,54 209 2,50
64 2,75 137 2,57 210 2,61
65 2,78 138 2,50 211 2,66
66 2,78 139 2,52 212 2,73
67 2,78 140 2,54 213 2,64
68 2,78 141 2,61 214 2,54
69 2,78 142 2,59 215 2,71
70 2,82 143 2,66 216 2,75
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( )
71 2,99 144 2,54 217 2,66
72 2,92 145 2,52 218 2,61
73 3,03 146 2,66 219 2,54
Nilai beda suhu rata-rata dari data-data pada tabel nomor 3 beserta
ketidakpastiannya adalah (2,7 ± 0,2)
7. Grafik Hubungan Perubahan Suhu dititik T2 dan titik T1 terhadap Waktu
pada Batu Bata Oven yang Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas
dengan Daya Listrik (6,0 ± 0,3) watt
8. Grafik Hubungan Beda Suhu terhadap Waktu pada Batu Bata Biasa yang
Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas dengan Daya Listrik (6,0 ± 0,3)
watt, beserta Daerah Kurva Grafik yang Cenderung Landai.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
9. Tabel Beda Suhu pada Kurva Grafi Hubungan Beda Suhu terhadap Waktu
pada Batu Bata Biasa yang Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas
dengan Daya Listrik (4,2 ± 0,3) watt yang Cenderung Landai
No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( )
1 6,76 99 7,06 197 7,43
2 6,71 100 6,62 198 7,16
3 6,69 101 6,82 199 6,94
4 7,15 102 7,01 200 6,69
5 7,34 103 6,72 201 7,28
6 7,34 104 6,74 202 7,58
7 6,90 105 7,20 203 7,41
8 7,03 106 7,45 204 7,18
9 6,73 107 7,65 205 6,77
10 6,85 108 7,65 206 7,31
11 6,90 109 7,30 207 6,99
12 6,78 110 7,18 208 7,92
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( )
13 7,17 111 7,10 209 7,41
14 6,78 112 7,28 210 7,28
15 6,88 113 7,25 211 7,41
16 6,78 114 7,20 212 7,06
17 6,66 115 6,91 213 7,21
18 6,98 116 6,77 214 7,33
19 6,88 117 6,69 215 7,50
20 6,66 118 7,33 216 7,21
21 6,21 119 7,16 217 7,33
22 6,25 120 6,86 218 7,26
23 6,25 121 6,62 219 7,16
24 6,06 122 6,67 220 7,55
25 5,96 123 6,86 221 7,36
26 5,87 124 7,18 222 7,04
27 6,35 125 7,23 223 7,43
28 6.35 126 7,60 224 7,04
29 6,62 127 7,79 225 7,31
30 6,93 128 7,77 226 7,16
31 7,05 129 7,50 227 6,94
32 7,22 130 7,15 228 7,50
33 7,32 131 6,96 229 7,80
34 7,54 132 6,67 230 7,57
35 7,17 133 6,84 231 7,45
36 7,73 134 6,98 232 7,11
37 7,83 135 6,81 233 7,02
38 7,59 136 6,55 234 6,80
39 7,93 137 7,16 235 6,58
40 7,61 138 6,96 236 6,48
41 7,07 139 6,74 237 6,89
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( )
42 7,44 140 6,47 238 6,82
43 7,59 141 6,86 239 7,43
44 8,95 142 7.42 240 7,48
45 8,87 143 7,25 241 7,24
46 8,65 144 6,98 242 6,87
47 8,42 145 6,86 243 6,85
48 8,15 146 6,67 244 7,01
49 8,08 147 6,84 245 6,89
50 7,96 148 7,45 246 6,94
51 7,88 149 7,06 247 6,75
52 7,66 150 7,65 248 6,94
53 7,63 151 7,74 249 7,09
54 7,46 152 7,43 250 6,87
55 7,20 153 7,67 251 6,75
56 7,22 154 7,26 252 7,38
57 6,98 155 7,09 253 7,92
58 7,64 156 7,18 254 7,57
59 7,76 157 7,26 255 7,09
60 7,71 158 7,08 256 7,01
61 7,39 159 6,96 257 7,21
62 7,00 160 7,77 258 6,87
63 7,22 161 7,77 259 7,04
64 7,79 162 7,43 260 6,87
65 7,44 163 7,43 261 6,78
66 7,22 164 7,35 262 7,14
67 774 165 8,17 263 7,93
68 7,35 166 8,95 264 8,29
69 7,05 167 9,00 265 7,85
70 7,05 168 8,24 266 8,89
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( ) No Beda Suhu ( )
71 6,78 169 7,67 267 8,72
72 6,95 170 7,94 268 8,29
73 7,25 171 7,38 269 8,44
74 6,98 172 6,94 270 8,10
75 6,98 173 6,74 271 7,56
76 7,30 174 6,65 272 7,45
77 7,08 175 6,75 273 7,72
78 6,98 176 7,13 274 7,72
79 757 177 7,06 275 7,60
80 7.57 178 6,65 276 7,26
81 7,64 179 6,50 277 7,09
82 7,69 180 7,60 278 6,77
83 7,54 181 7,67 279 6,65
84 7,32 182 7,45 280 6,43
85 7,34 183 7,65 281 6,80
86 7,08 184 7,30 282 6,80
87 7,91 185 7,25 283 6,53
88 8,09 186 7,50 284 6,36
89 7,43 187 7,52 285 6,14
90 7,62 188 7,30 286 6,68
91 7,70 189 7,54 287 6,75
92 7,23 190 7,62 288 6,80
93 7,23 191 7,55 289 6,92
94 7,28 192 7,52 290 7,73
95 7,06 193 7,25 291 7,83
96 7,,06 194 7,04 292 8,00
97 7,30 195 7,65 293 8,41
98 7,20 196 7,13 294 8,22
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
Nilai beda suhu rata-rata dari data-data pada tabel nomor 3 beserta
ketidakpastiannya adalah (7,2 ± 0,5)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
LAMPIRAN 3
Grafik dan Data Tabel Penentuan Nilai Kalor Jenis Batu Bata Oven
1. Grafik Hubungan Perubahan Suhu dititik T2 dan titik T1 terhadap Waktu
pada Batu Bata Oven yang Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas
dengan Daya Listrik (2,6 ± 0,3) watt, beserta daerah kurva grafik yang
belum landai
2. Tabel Hubungan Perbedaan Suhu terhadap Kalor yang digunakan elemen
pemanas yang diberi Daya Listrik (2,6 ± 0,3) watt dan Waktu tertentu pada
Batu Bata
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
1 2,6 6 15,6 0,35
2 2,6 6,5 16,9 0,39
3 2,6 7 18,2 0,32
4 2,6 7,5 19,5 0,35
5 2,6 8 20,8 0,35
6 2,6 8,5 22,1 0,39
7 2,6 9 23,4 0,39
8 2,6 9,5 247 0,39
9 2,6 10 26 0,46
10 2,6 10,5 27,3 0,46
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
11 2,6 11 28,6 0,49
12 2,6 11,5 29,9 0,51
13 2,6 12 31,2 0,56
14 2,6 12,5 32,5 0,58
15 2,6 13 33,8 0,58
16 2,6 13,5 35,1 0,58
17 2,6 14 36,4 0,63
18 2,6 14,5 37,7 0,63
19 2,6 15 39 0,60
20 2,6 15,5 40,3 0,67
21 2,6 16 41,6 0,65
22 2,6 16,5 42,9 0,70
23 2,6 17 44,2 0,70
24 2,6 17,5 45,5 0,74
25 2,6 18 46,8 0,74
26 2,6 18,5 48,1 0,77
27 2,6 19 49,4 0,65
28 2,6 19,5 50,7 0,70
29 2,6 20 52 0,72
30 2,6 20,5 53,3 0,72
31 2,6 21 54,6 0,70
32 2,6 21,5 55,9 0,72
33 2,6 22 57,2 0,79
34 2.6 22,5 58,5 0,74
35 2.6 23 59,8 0,77
36 2,6 23,5 61,1 0,88
37 2,6 24 62,4 0,84
38 2.6 24,5 63,7 0,93
39 2,6 25 65 0,86
40 2,6 25,5 66,3 0,84
41 2,6 26 67,6 0,86
42 2,6 26,5 68,9 0,88
43 2,6 27 70,2 0,95
44 2,6 27,5 71,5 0,93
45 2,6 28 72,8 0,95
46 2,6 28,5 74,1 0,91
47 2,6 29 75,4 0,88
48 2,6 29,5 76,7 0,86
49 2,6 30 78 0,93
50 2,6 30,5 79,3 0,95
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
51 2,6 31 80,6 1,00
52 2,6 31,5 81,9 0,91
53 2,6 32 83,2 0,93
54 2,6 32,5 84,5 0,88
55 2,6 33 85,8 0,84
56 2,6 33,5 87,1 0,88
57 2,6 34 88,4 0,91
58 2,6 34,5 89,7 0,88
59 2,6 35 91 0,91
60 2,6 35,5 92,3 0,93
61 2,6 36 93,6 0,98
62 2,6 36,5 94,9 1,02
63 2,6 37 96,2 1,00
64 2,6 37,5 97,5 0,95
65 2,6 38 98,8 1,02
66 2,6 38,5 100,1 1,05
67 2,6 39 101,4 1,07
68 2,6 39,5 102,7 1,05
69 2,6 40 104 1,07
70 2,6 40,5 105,3 1,12
71 2,6 41 106,6 1,07
72 2,6 41,5 107,9 1,05
73 2,6 42 109,2 1,07
74 2,6 42,5 110,5 1,12
75 2,6 43 111,8 1,21
76 2,6 43,5 113,1 1,14
77 2,6 44 114,4 1,07
78 2,6 44,5 115,7 1,09
79 2,6 45 117 1,07
80 2,6 45,5 118,3 1,09
81 2,6 46 119,6 1,09
82 2,6 46,5 120,9 1,02
83 2,6 47 122,2 1,00
84 2,6 47,5 123,5 1,09
85 2,6 48 124,8 1,09
86 2,6 48,5 126,1 1,12
87 2,6 49 127,4 1,14
88 2,6 49,5 128,7 1,16
89 2,6 50 130 1,12
90 2,6 50,5 131,3 1,19
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
91 2,6 51 132,6 1,16
92 2,6 51,5 133,9 1,26
93 2,6 52 135,2 1,23
94 2,6 52,5 136,5 1,21
95 2,6 53 137,8 1,21
96 2,6 53,5 139,1 1,28
97 2,6 54 140,4 1,28
98 2,6 54,5 141,7 1,26
99 2,6 55 143 1,23
100 2,6 55,5 144,3 1,30
101 2,6 56 145,6 1,28
102 2,6 56,5 146,9 1,28
103 2,6 57 148,2 1,28
104 2,6 57,5 149,5 1,26
105 2,6 58 150,8 1,26
106 2,6 58,5 152,1 1,26
107 2,6 59 153,4 1,26
108 2,6 59,5 154,7 1,23
109 2,6 60 156 1,21
110 2,6 60,5 157,3 1,23
111 2,6 61 158,6 1,23
112 2,6 61,5 159,9 1,35
113 2,6 62 161,2 1,33
114 2,6 62,5 162,5 1,30
115 2,6 63 163,8 1,33
116 2,6 63,5 165,1 1,33
117 2,6 64 166,4 1,40
118 2,6 64,5 167,7 1,47
119 2,6 65 169 1,42
120 2,6 65,5 170,3 1,44
121 2,6 66 171,6 1,44
122 2,6 66,5 172,9 1,44
123 2,6 67 174,2 1,44
124 2,6 67,5 1755 1,44
125 2,6 68 176,8 1,49
126 2,6 68,5 178,1 1,49
127 2,6 69 179,4 1,47
128 26 69,5 180,7 1,51
129 2,6 70 182 1,51
130 2,6 70,5 183,3 1,51
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
131 2,6 71 184,6 1,58
132 2,6 71,5 185,9 1,58
133 2,6 72 187,2 1,54
134 2,6 72,5 188,5 1,54
135 2,6 73 189,8 1,56
136 2,6 73,5 191,1 1,47
137 2,6 74 192,4 1,47
138 2,6 74,5 193,7 1,51
139 2,6 75 195 1,54
140 2,6 75,5 196,3 1,51
141 2,6 76 197,6 1,56
142 2,6 76,5 198,9 1,54
143 2,6 77 200,2 1,49
144 2,6 77,5 201,5 1,47
145 2,6 78 202,8 1,44
146 2,6 78,5 204,1 1,44
147 2,6 79 205,4 1,51
148 2,6 79,5 206,7 1,42
149 2,6 80 208 1,44
150 2,6 80,5 209,3 1,56
151 2,6 81 210,6 1,49
152 2,6 81,5 211,9 1.51
153 2,6 82 213,2 1,51
154 2,6 82,5 214,5 1,58
155 2,6 83 215,8 1,51
156 2,6 83,5 217,1 1,51
157 2,6 84 218,4 1,58
158 2,6 84,5 219,7 1,54
159 2,6 85 221 1,54
160 2,6 85,5 222,3 1,56
161 2,6 86 223,6 1,58
162 2,6 86,5 224,9 1,61
163 2,6 87 226,2 1,56
164 2,6 87,5 227,5 1,63
165 2,6 88 228,8 1,61
166 2,6 88,5 230,1 1,59
167 2,6 89 231,4 1,63
168 2,6 89,5 232,7 1,61
169 2,6 90 234 1,59
170 2,6 90,5 235,3 1,56
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
3. Grafik Hubungan Kalor yang diterima terhadap Perbedaan Suhu Batu Bata
yang dipanasi menggunakan Elemen Pemanas dengan Daya Listrik (2,6 ±
0,3) watt
4. Grafik Hubungan Perubahan Suhu dititik T2 dan titik T1 terhadap Waktu
pada Batu Bata Oven yang Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
dengan Daya Listrik (4,2 ± 0,3) watt, beserta daerah kurva grafik yang
belum landai
5. Tabel Hubungan Perbedaan Suhu terhadap Kalor yang digunakan elemen
pemanas yang diberi Daya Listrik (4,2 ± 0,3) watt dan Waktu tertentu pada
Batu Bata
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT( )
1 4,2 3 12,6 0,67
2 4,2 3,5 14,7 0,86
3 4,2 4 16,8 0,93
4 4,2 4,5 18,9 1,04
5 4,2 5 21 1,18
6 4,2 5,5 23,1 1,25
7 4,2 6 25,2 1,32
8 4,2 6,5 27,3 1,46
9 4,2 7 29,4 1,67
10 4,2 7,5 31,5 1,79
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT( )
11 4,2 8 33,6 1,86
12 4,2 8,5 35,7 1,98
13 4,2 9 37,8 2,02
14 4,2 9,5 39,9 1,97
15 4,2 10 42 1,88
16 4,2 10,5 44,1 1,97
17 4,2 11 46,2 1,98
18 4,2 11,5 48,3 2,00
19 4,2 12 50,4 2,07
20 4,2 12,5 52,5 2,02
21 4,2 13 54,6 1,95
22 4,2 13,5 56,7 2,16
23 4,2 14 58,8 2,16
24 4,2 14,5 60,9 2,23
25 4,2 15 63 2,21
26 4,2 15,5 65,1 2,23
27 4,2 16 67,2 2,25
28 4,2 16,5 69,3 2,23
29 4,2 17 71,4 2,32
30 4,2 17,5 73,5 2,35
31 4,2 18 75,6 2,28
32 4,2 18,5 77,7 2,44
33 4,2 19 79,8 2,60
34 4,2 19,5 81,9 2,42
35 4,2 20 84 2,39
36 4,2 20,5 86,1 246
37 4,2 21 88,2 2,60
38 4,2 21,5 90,3 2,49
39 4,2 22 92,4 2,35
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT( )
40 4,2 22,5 94,5 2,42
41 4,2 23 96,6 2,30
42 4,2 23,5 98,7 2,30
43 4,2 24 100,8 2,46
44 4,2 24,5 102,9 2,60
45 4,2 25 105 2,49
46 4,2 25,5 107,1 2,58
47 4,2 26 109,2 2,63
48 4,2 26,5 111,3 2,79
49 4,2 27 113,4 2,84
50 4,2 27,5 115,5 2,77
51 4,2 28 117,6 2,86
52 4,2 28,5 119,7 2,86
53 4,2 29 121,8 2,86
54 4,2 29,5 123,9 2,81
55 4,2 30 126 2,67
56 4,2 30,5 128,1 2,77
57 4,2 31 130,2 2,65
58 4,2 31,5 132,3 2,67
59 4,2 32 134,4 2,72
60 4,2 32,5 136,5 2,77
61 4,2 33 138,6 2,77
62 4,2 33,5 140,7 2,72
63 4,2 34 142,8 2,65
64 4,2 34,5 144,9 2,67
65 4,2 35 147 2,60
66 4,2 35,5 149,1 2,63
67 4,2 36 151,2 2,58
68 4,2 36,5 153,3 2,56
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT( )
69 4,2 37 155,4 2,42
70 4,2 37,5 157,5 2,40
71 4,2 38 159,6 2,47
72 4,2 38,5 161,7 2,35
73 4,2 39 163,8 2,35
74 4,2 39,5 165,9 2,33
75 4,2 40 168 2,37
76 4,2 40,5 170,1 2,28
77 4,2 41 172,2 2,37
78 4,2 41,5 174,3 2,42
79 4,2 42 176,4 2,51
80 4,2 42,5 178,5 2,54
81 4,2 43 180,6 2,63
82 4,2 43,5 182,7 2,68
83 4,2 44 184,8 2,84
84 4,2 44,5 186,9 3,00
85 4,2 45 189 3,10
86 4,2 45,5 191,1 3,03
87 4,2 46 193,2 2,98
88 4,2 46,5 195,3 2,96
89 4,2 47 197,4 2,91
90 4,2 47,5 199,5 2,93
91 4,2 48 201,6 2,96
92 4,2 48,5 203,7 2,89
93 4,2 49 205,8 2,93
94 4,2 49,5 207,9 2,98
95 4,2 50 210 2,98
96 4,2 50,5 212,1 3,17
97 4,2 51 214,2 3,12
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT( )
98 4,2 51,5 216,3 3,14
99 4,2 52 218,4 3,24
100 4,2 52,5 220,5 3,24
101 4,2 53 222,6 3,31
102 4,2 53,5 224,7 3,26
103 4,2 54 226,8 3,10
104 4,2 54,5 228,9 3,12
105 4,2 55 231 2,91
106 4,2 55,5 233,1 2,86
107 4,2 56 235,2 2,93
108 4,2 56,5 237,3 2,91
109 4,2 57 239,4 2,79
110 4,2 57,5 241,5 2,77
111 4,2 58 243,6 2,63
112 4,2 58,5 245,7 2,56
113 4,2 59 247,8 2,63
114 4,2 59,5 249,9 2,61
115 4,2 60 252 2,70
116 4,2 60,5 254,1 2,68
117 4,2 61 256,2 2,56
118 4,2 61,5 258,3 2,70
119 4,2 62 260,4 2,72
120 4,2 62,5 262,5 2,75
121 4,2 63 264,6 2,72
122 4,2 63,5 266,7 2,82
123 4,2 64 268,8 2,79
124 4,2 64,5 270,9 2,70
125 4,2 65 273 2,68
126 4,2 65,5 275,1 2,68
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT( )
127 4,2 66 277,2 2,70
128 4,2 66,5 279,3 2,75
129 4,2 67 281,4 2,72
130 4,2 67,5 283,5 2,72
131 4,2 68 285,6 2,58
132 4,2 68,5 287,7 2,58
133 4,2 69 289,8 2,47
134 4,2 69,5 291,9 2,37
135 4,2 70 294 2,40
136 4,2 70,5 296,1 2,28
137 4,2 71 298,2 2,47
138 4,2 71,5 300,3 2,54
139 4,2 72 302,4 2,49
140 4,2 72,5 304,5 2,44
141 4,2 73 306,6 2,42
142 4,2 73,5 308,7 2,40
143 4,2 74 310,8 2,61
144 4,2 74,5 312,9 2,63
145 4,2 75 315 2,65
146 4,2 75,5 317,1 2,63
147 4,2 76 319,2 2,58
148 4,2 76,5 321,3 2,56
149 4,2 77 323,4 2,56
150 4,2 77,5 325,5 2,63
151 4,2 78 327,6 2,58
152 4,2 78,5 329,7 2,75
153 4,2 79 331,8 2,93
154 4,2 79,5 333,9 2,91
155 4,2 80 336 2,98
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT( )
156 4,2 80,5 338,1 3,15
157 4,2 81 340,2 3,08
158 4,2 81,5 342,3 3,12
159 4,2 82 344,4 3,12
160 4,2 82,5 346,5 3,12
161 4,2 83 348,6 3,00
162 4,2 83,5 350,7 2,87
163 4,2 84 352,8 3,01
164 4,2 84,5 354,9 3,05
165 4,2 85 357 2,87
166 4,2 85,5 359,1 2,89
167 4,2 86 361,2 2,86
168 4,2 86,5 363,3 2,84
169 4,2 87 365,4 2,89
170 4,2 87,5 367,5 3,03
171 4,2 88 369,6 2,98
172 4,2 88,5 371,7 2,89
173 4,2 89 373,8 2,72
174 4,2 89,5 375,9 2,93
175 4,2 90 378 2,98
176 4,2 90,5 380,1 3,05
177 4,2 91 382,2 3,03
178 4,2 91,5 384,3 3,05
179 4,2 92 386,4 3,01
180 4,2 92,5 388,5 3,17
181 4,2 93 390,6 3,05
182 4,2 93,5 392,7 3,15
183 4,2 94 394,8 3,22
184 4,2 94,5 396,9 3,05
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT( )
185 4,2 95 399 3,24
186 4,2 95,5 401,1 3,22
187 4,2 96 403,2 3,26
188 4,2 96,5 405,3 3,33
189 4,2 97 407,4 3,24
190 4,2 97,5 409,5 3,33
191 4,2 98 411,6 3,36
192 4,2 98,5 413,7 3,26
6. Grafik Hubungan Kalor yang diterima terhadap Perbedaan Suhu Batu Bata
yang dipanasi menggunakan Elemen Pemanas dengan Daya Listrik (4,2 ±
0,3) watt
7. Grafik Hubungan Perubahan Suhu dititik T2 dan titik T1 terhadap Waktu
pada Batu Bata Oven yang Dipanasi Menggunakan Elemen Pemanas
dengan Daya Listrik (6,0 ± 0,3) watt, beserta daerah kurva grafik yang
belum landai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
8. Tabel Hubungan Perbedaan Suhu terhadap Kalor yang digunakan elemen
pemanas yang diberi Daya Listrik (6,0 ± 0,3) watt dan Waktu tertentu pada
Batu Bata
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
1 6 8 48 2,31
2 6 8,5 51 2,45
3 6 9 54 2,45
4 6 9,5 57 2,45
5 6 10 60 2,68
6 6 10,5 63 2,75
7 6 11 66 2,84
8 6 11,5 69 2,85
9 6 12 72 2,82
10 6 12,5 75 2,94
11 6 13 78 3,13
12 6 13,5 81 3,22
13 6 14 84 3,22
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
14 6 14,5 87 3,27
15 6 15 90 3,36
16 6 15,5 93 3,34
17 6 16 96 3,50
18 6 16,5 99 3,55
19 6 17 102 3,55
20 6 17,5 105 3,51
21 6 18 108 3,55
22 6 18,5 111 3,41
23 6 19 114 3,53
24 6 19,5 117 3,69
25 6 20 120 3,79
26 6 20,5 123 3,72
27 6 21 126 3,84
28 6 21,5 129 3,84
29 6 22 132 3,79
30 6 22,5 135 3,74
31 6 23 138 3,72
32 6 23,5 141 3,79
33 6 24 144 3,72
34 6 24,5 147 3,77
35 6 25 150 3,86
36 6 25,5 153 3,96
37 6 26 156 4,00
38 6 26,5 159 3,93
39 6 27 162 4,05
40 6 27,5 165 3,91
41 6 28 168 3,93
42 6 28,5 171 3,87
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
43 6 29 174 3,94
44 6 29,5 177 4,01
45 6 30 180 3,98
46 6 30,5 183 4,12
47 6 31 186 4,10
48 6 31,5 189 4,17
49 6 32 192 4,03
50 6 32,5 195 4,03
51 6 33 198 4,10
52 6 33,5 201 4,08
53 6 34 204 4,13
54 6 34,5 207 4,15
55 6 35 210 4,20
56 6 35,5 213 4,24
57 6 36 216 4,29
58 6 36,5 219 4,17
59 6 37 222 4,27
60 6 37,5 225 4,34
61 6 38 228 4,36
62 6 38,5 231 4,25
63 6 39 234 4,32
64 6 39,5 237 4,34
65 6 40 240 4,29
66 6 40,5 243 4,32
67 6 41 246 4,32
68 6 41,5 249 4,25
69 6 42 252 4,34
70 6 42,5 255 4,27
71 6 43 258 4,34
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
72 6 43,5 261 4,27
73 6 44 264 4,27
74 6 44,5 267 4,44
75 6 45 270 4,48
76 6 45,5 273 4,39
77 6 46 276 4,37
78 6 46,5 279 4,34
79 6 47 282 4,39
80 6 47,5 285 4,37
81 6 48 288 4,32
82 6 48,5 291 4,39
83 6 49 294 4,39
84 6 49,5 297 4,39
85 6 50 300 4,58
86 6 50,5 303 4,58
87 6 51 306 4,46
88 6 51,5 309 4,35
89 6 52 312 4,56
90 6 52,5 315 4,51
91 6 53 318 4,44
92 6 53,5 321 4,54
93 6 54 324 4,47
94 6 54,5 327 4,47
95 6 55 330 4,49
96 6 55,5 333 4,42
97 6 56 336 4,49
98 6 56,5 339 4,51
99 6 57 342 4,56
100 6 57,5 345 4,59
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
101 6 58 348 4,66
102 6 58,5 351 4,56
103 6 59 354 4,61
104 6 59,5 357 4,68
105 6 60 360 4,64
106 6 60,5 363 5,11
107 6 61 366 5,28
108 6 61,5 369 5,13
109 6 62 372 5,09
110 6 62,5 375 4,94
111 6 63 378 5,06
112 6 63,5 381 5,32
113 6 64 384 5,42
114 6 64,5 387 5,68
115 6 65 390 5,63
116 6 65,5 393 5,23
117 6 66 396 5,33
118 6 66,5 399 5,25
119 6 67 402 5,04
120 6 67,5 405 5,09
121 6 68 408 4,99
122 6 68,5 411 5,18
123 6 69 414 5,26
124 6 69,5 417 5,16
125 6 70 420 5,11
126 6 70,5 423 5,07
127 6 71 426 5,40
128 6 71,5 429 5,30
129 6 72 432 5,23
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
130 6 72,5 435 5,09
131 6 73 438 5,04
132 6 73,5 441 5,06
133 6 74 444 5,23
134 6 74,5 447 5,23
135 6 75 450 5,14
136 6 75,5 453 5,06
137 6 76 456 5,04
138 6 76,5 459 4,83
139 6 77 462 4,92
140 6 775 465 4,83
141 6 78 468 4,83
142 6 78,5 471 4,87
143 6 79 474 4,95
144 6 79,5 477 4,87
145 6 80 480 4,78
146 6 80,5 483 5,14
147 6 81 486 5,14
148 6 81,5 489 5,02
149 6 82 492 5,04
150 6 82,5 495 5,04
151 6 83 498 4,92
152 6 83,5 501 5,31
153 6 84 504 5,64
154 6 84,5 507 5,43
155 6 85 510 5,50
156 6 85,5 513 5,52
157 6 86 516 5,74
158 6 86,5 519 5,48
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
81
No P (watt) t (menit) Q (joule) ΔT ( )
159 6 87 522 5,45
160 6 87,5 525 5,36
161 6 88 528 5,48
162 6 88,5 531 5,55
163 6 89 534 5,52
9. Grafik Hubungan Kalor yang diterima terhadap Perbedaan Suhu Batu Bata
yang dipanasi menggunakan Elemen Pemanas dengan Daya Listrik (6,0 ±
0,3) watt
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Recommended