Laporan Praktikum (r-lab)Nama/NPM Fak/Prog. Studi Group & Kawan Kerja : Yunita Rahmawati (1106004046) : MIPA (Fisika) : 15 (lima belas) - wieke aviandari - Verayani arief - Yoga abdillah - Yoga julian - Vici - Yudha - Wolter juan No&Nama Percobaan Minggu Percobaan Tanggal Percobaan Nama Asisten : KR 02 Calory Work : ke-8 : 21 November 2011 : Tajudin Noor

Laboratorium Fisika Dasar UPP IPD Universitas Indonesia

A.TujuanMenghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.

B.Prinsip dasar/TeoriDalam fisika, kalor didefinisikan sebagai energi yang mengalir dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin ketika kedua benda bersentuhan satu sama lain sampai suhu keduanya sama dan keseimbangan termal tercapai. Kalor juga didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Maka sebelum kita mengenal kalor lebih dalam, kita akan mengenal mengenal sedikit apa itu energi listrik. A. Energi Listrik Energi yang digunakan untuk menggunakan peralatan listrik ataupun untuk menggerakkan suatu peralatan mekanik sehingga mengubah energi menjadi bentuk energi lain. Energi listrik juga diartikan sebagai kemampuan untuk menghasilkan usaha listrik (kemampuan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik yang lain). Rumus energi listrik, yaitu:

W = Q.Vdimana, W = Energi Listrik (Joule) Q = Muatan Listrik (Coulomb) V = Beda Potensial (Volt) Dari pesamaanI Q t

Kita dapat memperoleh persamaan W menjadi :

W = V.I.t

Dengan menghubungkan rumus ohm, yaitu I = menjadi :

V R

, maka rumus energi listrik di atas pun

W= I.R.I.tSatuan energi listrik lain yang umum digunakan adalah kalori dimana 1 kalori sama dengan 0,24 Joule selain itu juga menggunakan satuan kWh (kilowatt jam). Energi listrik dapat berubah menjadi berbagai bentuk energi lainnya. Seperti : 1. Energi listrik menjadi energi kalor, alat yang digunakan yaitu setrika listrik, kompor listrik, microwave, dan sebagainya. 2. Energi listrik menjadi energi cahaya, alat yang digunakan, yaitu lampu pijar, lampu neon, dan sebagainya. 3. Energi listrik menjadi energi gerak, alat yang digunakan yaitu kipas angin, penghisap debu, dan sebagainya.

B. Energi KalorKalor didefinisikan sebagai panas yang dimiliki suatu zat. Untuk membuktikan bahwa suatu benda memiliki panas, yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhu benda tinggi, maka benda tersebut memiliki kalor yang tinggi, dan sebaliknya. Besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada: 1. massa zat; 2. jenis zat (kalor jenis); 3. perubahan suhu Hal ini dapat dituliskan secara sistematis, yaitu:

Q = m . c . (T2 - T1)

dimana Q = Jumlah kalor yang diperlukan (joule) m = massa zat ( kg ) c = kalor jenis zat ( J/kgoC) T2 = suhu akhir zat (oC) perubahan suhu (T2- T1) oC T1= suhu mula-mula (oC) Kalor ada dua jenis, yaitu: a) Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu b) Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten) Persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam , yaitu

Q = m.U

dan

Q = m.L

Keterangan : U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg).

Pada pembelajaran kalor terdapat dua kosep yang hampir sama, tetapi berbeda, yaitu 1. kapasitas kalor (H) dan 2. kalor jenis (c) Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.

H = Q/(T2-T1)

H = kapasitas kalor (J/oK) Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.

c = Q/m.(T2-T1)c = kalor jenis ( J/kgoK) Hubungan kalor jenis dengan kapasitas kalor suatu benda dapat dinyatakan denganH = m.C

Grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi uap Keterangan: Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai pada 0 oC kalor yang diterima digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua menjadi air barulah terjadi kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100 oC maka kalor yang diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5). d. Asas Black Teori asas Black mengatakan jika dua benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan berhenti sampai terjadi keseimbangan suhu dimana suhu kedua benda sama. Teori ini dapat dituliskan sebagai berikut.

Q lepas = Q terima

Benda yang suhunya lebih tinggi adalah benda yang melepas kalor dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu lebih rendah. Jika persamaan di atas dijabarkan maka akan didapatkan: Q lepas = Q terima

M1.C1.(T1 - Ta) = M2.C2.(Ta-T2)Penggunaan rumus (T1 - Ta) pada benda bersuhu tinggi dan untuk benda yang bersuhu rendah menggunakan (Ta - T2).

Tabel Nilai-nilai Cp untuk beberapa benda padat

C. Alat yang di gunakan

No 1 2 3 4 5 6 7

Nama alat yang di gunakan

D.prosedur percobaan

Gambar di atas merupakan, gambar susunan alat dari praktikum calory workEksperimen rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol rlab di bagian bawah halaman praktikum percobaan ini.

1.

Mengaktifkan Web cam dengan mengklik icon video pada halaman web r-Lab. Jika video tidak muncul ada baiknya kita mendownload java scrip nya di internet. halaman

2. Memperhatikan tampilan video dari peralatan yang digunakan. 3. Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor .

4. Hidupkan Power Supply dengan mengklik radio button disebelahnya.

5. Ambilah data perubahan temperatur , tegangan dan arus listrik pada kawat konduktor tiap 1detik selama 10 detik dengan cara mengklik icon ukur

6. Perhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, tunggulah hingga mendekati temperatur awal saat diberikan V0 . 7. Ulangi langkah 2 hingga 5 untuk tegangan V1, V2 dan V3

E.Tugas & Evaluasi1. Berdasarkan data yang di dapat , Buatlah grafik yang menggambarkan hubungan antara temperatur dan waktu untuk setiap tegangan yang diberikan ke kawat konduktor. 2. Untuk tegangan V1 , V2 dan V3 , hitunglah nilai kapasitas panas ( c ) dari kawat konduktor yang digunakan. 3. Berdasarkan nilai c yang saudara peroleh, tentukan jenis kawat konduktor yang digunakan. 4. Berilah analisis dari hasil percobaan ini.

F.Data hasil percobaan Hasil data percobaan r-lab yang telah saya lakukan tanggal 21 November 2011.

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 35.36 35.36 35.36 35.36 35.36 35.36 35.36 35.36 35.36 35.36 51.45 51.45 51.56 51.56 51.56 51.56 51.56 51.56 51.56 51.56

19.9 19.9 19.9 19.8 19.8 19.8 19.7 19.7 19.7 19.7 19.6 19.6 19.8

00.65

20 20.2 20.3 20.5 20.7 20.8 20.9 19.9 20.4 21.3 22.3 23.3 24.2 24.9 25.6 26.2 26.8

1.58

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

42.32 42.32 42.32 42.32 42.32 42.32 42.32 42.32 42.32 42.32

1.06

19.9 20.1 20.6 21 21.4 21.8 22.1 22.4 22.7 22.9

G. Pengolahan Data dan EvaluasiGrafik hubungan yang menggambarkan hubungan antara temperatur dan waktu untuk setiap tegangan yang diberikan ke kawat konduktor. Tujuan dari percobaan ini, yaitu untuk mencari kapasitas kalor suatu benda (H).Kapasitas kalor dicari dengan menggunakan rumus, sebagai berikut: W=Q

V.I.t = H.(T2-T1) Namun, karena data yang didapatkan sangat bervariasi, maka haruslah praktikan mencari nilai kapasitas kalor rata-rata (H). Untuk membuat grafik data hasil pengamatan, persamaan di atas dihubungkan dengan persamaan garis lurus .

W=Q

V.I.t = m.c.(T2 T1)

dengan H (Kapasitas Kalor) = m.c , dengan c yaitu kalor jenis zat ( J/kgoC) maka,

Dari persamaan diatas menunjukkan bahwa waktu (t) mewakili variabel x , sedangkan mewakili b, dan perubahan suhu ( T) atau temperature mewakili variabel y. Segingga kita dapat membuat grafik hubungan temperature (oc) terhadap waktu (S) untuk masing-masing tegangan yaitu pada tegangan v0, v1, v2, dan v3 Grafik Hubungan temperatur (oc) terhadap waktu (S) pada tegangan v0

GRAFIK HUBUNGAN TEMPERATUR (oc) TERHADAP WAKTU (S) PADA TEGANGAN V0T E M P E R A T U R (0C)

19.95 19.9 19.85 19.8 19.75 19.7 19.65 0 20WAKTU (S)

y = -0.009x + 19.94 R = 0.889

Series2 Linear (Series2)

40

Grafik Hubungan temperatur (oc) terhadap waktu (S) pada tegangan v1

GRAFIK HUBUNGAN TEMPERATUR (oc) TERHADAP WAKTU (S) PADA TEGANGAN V1T E M P E R A T U R (0C)21.2 21 20.8 20.6 20.4 20.2 20 19.8 19.6 19.4 0 10 20 30 40 Series2 Linear (Series2) y = 0.052x + 19.36 R = 0.988

WAKTU (S)

Grafik Hubungan temperatur (oc) terhadap waktu (S) pada tegangan v2 GRAFIK HUBUNGAN TEMPERATUR (oc) TERHADAP WAKTU (S) PADA TEGANGAN V230

T E M P E R A T U R (0C)

25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40

y = 0.268x + 19.06 R = 0.992

Series2 Linear (Series2)

WAKTU (S)

Grafik Hubungan temperatur (oc) terhadap waktu (S) pada tegangan v3 GRAFIK HUBUNGAN TEMPERATUR (oc) TERHADAP WAKTU (S) PADA TEGANGAN V323.5

T E M P E R A T U R ( C)0

23 22.5 22 21.5 21 20.5 20 19.5 0 10 20 30 40

y = 0.117x + 19.56 R = 0.991

Series1 Linear (Series1)

WAKTU (S)

Menghitung nilai kapasitas kalor (c) dari kawat konduktor yang digunakan. Dalam percobaan calori work ini, alat yang digunakan menggunakan listrik sebagai sumber energi untuk kemudian dikonversi menjadi energi kalor, dan energi keluaran sama dengan energi masukannya. Inputnya berupa energy listrik, sementara keluarannya adalah energy kalor.Q=W m. c. T = V.I.t H.VIt mc

T

Sehingga kapasitas kalor dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut :

H=

(J /C)

Sementara kalor jenis dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut: c= (J/KgC)

atau bisa juga dengan menggunakan metode least square demgan menggunakan persamaan ini,T V I mc t

y

= bx

diketahui, bahwa masa kawat yaitu 2 gram = 0.002 kg Nilai kapasitas kalor Pada saat v0, kapasitas kalor atau H nya tidak di perhitungkan karena pada saat v0, dia memiliki v sebesar 0 v, sehingga hasilnya pun tidak di perhitungkan Nilai kapasitor kalor Pada saat V1, I= 35.36 mA= 0.03536 A dan V= 0.65 vn waktu (X) temperatur (y) x^2 y^2 xy

Pertama kita mencari nilai b nya terdahulu

b

n( n(10 ( 3378 . 9 )

xy ) x )2

( (

x )( x)2

y)

b

(165 )( 202 . 4 ) ( 27225 )

33789

33396 7425

10 ( 3465 )

= 0.052 Setelah mengetahui nilai b, maka kita dapat mencari nilai kalor jenis nya yaitu dengan cara :V.I masa kawat. c

b

0 . 052

0.03536.0. 0.002.c

065

c

0.03536 . 0 . 065 0.002.0.05 2

= 22.1 j/kg0c

Agar tidak keliru,maka simbol kapasitas kalor saya menggunakan simbol H,bukan C, saya menggunakan symbol c untuk kalor jenis.Dan kita dapat mencari nilai H nya dengan cara , H= m.c H= 0.002 . 22.1 = 0.0442 j/0

Menghitung nilai kapasitor kalor Pada saat V2, I= 51,549 mA = 0.051549 A dan V= 1,58 vWaktu x 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 165 Tempertur (y) 19.9 20.4 21.3 22.3 23.3 24.2 24.9 25.6 26.2 26.8 234.9 x^2 9 36 81 144 225 324 441 576 729 900 3465 y^2 396.01 416.16 453.69 497.29 542.89 585.64 620.01 655.36 686.44 718.24 5571.73 x.y 59.7 122.4 191.7 267.6 349.5 435.6 522.9 614.4 707.4 804 4075.2

Berdasarkan persamaan least square, kita dapat mencari nilai c untuk menghitung nilai H , sama seperti mencari nilai kapasitas kalor pada V1

T

V I mc

t

ykita cari nilai b nya dahulu,

= bx

b

n( n(

xy ) x )2

( (

x )( x)2

y)

b

10 ( 4075 . 2 ) 10 ( 3465 )

(165 )( 234 . 9 ) ( 27225 )

1993 . 5 7425

= 0.268 Setelah mengetahui nilai b, maka kita dapat mencari nilai kalor jenis nya yaitu dengan cara :

b

V.I masa kawat. c

0 . 268

0.051549.1 0.002.c

.58

c

0 . 051549 . 1 . 58 0.002.0.26 8

= 151.9541 j/kg0c Dan kita dapat mencari nilai H nya dengan cara , H= m.c H= 0.002 . 151.9541 = 0.3039083 j/0c Menghitung nilai kapasitor kalor Pada saat V3, I= 42,32 mA = 0.04232 A dan V= 1,06 vwaktu (s)(x) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 165 temperatur (y) 19.9 20.1 20.6 21 21.4 21.8 22.1 22.4 22.7 22.9 214.9 x^2 9 36 81 144 225 324 441 576 729 900 3465 y^2 396.01 404.01 424.36 441 457.96 475.24 488.41 501.76 515.29 524.41 4628.45 Xy 59.7 120.6 185.4 252 321 392.4 464.1 537.6 612.9 687 3632.7

Pertama,kita mencari nilai b nya terlebih dahulu.

b

n( n(

xy ) x )2

( (

x )( x)2

y)

b

10 ( 3632 . 7 ) 10 ( 3465 )

(165 )( 214 . 9 ) ( 27225 )

868 . 5 7425

= 0.117 Setelah mengetahui nilai b, maka kita dapat mencari nilai kalor jenis nya yaitu dengan cara :V.I masa kawat. c

b

0 . 117

1.06.0.042 0.002.c

32

c

1 . 06 . 0 . 04232 0.002.0.11 7

= 191.706 j/kg0c Dan kita dapat mencari nilai H nya dengan cara , H= m.c H= 0.002 . 191.706 = 0.383412 j/0c

Setelah menghitung kalor jenis dan kapasitas kalor dari masing-masing tegangan yaitu, pada tegangan V1, V2,V3,kita dapat menghitung nilai rata-rata dari nila C dan H.c1 c2 n c3

c

22.1

151 . 9541 3

191 . 706

= 121.92 j/kg0c dan nilai H rata-ratanya adalahH H n H

H

1

2

3

0 . 042

0.303908 3

0.383412

= 0.24384 j/0c

Menentukan jenis kawat konduktor,berdasarkan hasil nilai C(nilai kalor jenis ) yang telah di peroleh Berdasarkan hasil perhitungan yang saya peroleh setelah melakukan percobaan, praktikan menggunakan data hasil percobaan kalor jenis untuk menentukan kawat konduktor mana yang dipilih. Dari tiga data percobaan yag telah di rata-ratakan didapat hasil kalor jenis sebesar 121.92 J/KgC. Sangat sulit untuk menentukan jenis kawat apa yang digunakan secara tepat bilamana data dari kalor jenis tersebut tidak dilakukan pendekatan terhadap pengukuran secara international, dan sudah menjadi ketetapan universal. Sehingga didapat 121.92 J/KgC 128 J/KgC, dan telah diketahui bahwa kalor jenis sebesar 128 J/KgC adalah milik timbal. Oleh karena pendekatan dari hasil perhitungan, maka telah diketahui kawat yang digunakan adalah dari jenis timbal

Analisis Analisis ini merupakan analisis dari percobaan calory work yang telah saya lakukan dalam praktikum R-Lab. Analisis ini meliputi analisis percobaan,analisi alat,analisi hasil, dan analisis grafik. 1. Analisis Percobaan Percobaan kali ini KR 02, yaitu calory work, Pada percobaan kali ini, praktikan melakukan percobaan R- Lab dimana praktikan melakukan percobaan secara remote. Praktikan dapat mengakses percobaan yang diperlukanya melalui sebuah komputer dengan bantuan jaringan internet. Percobaan calory work dilakukan bertujuan untuk menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor . Pada saat percobaan, terlebih dahulu kita diharuskan mengaktifkan webcam. Hal ini dilakukan agar praktikan dapat melihat alat praktikum secara langsung,karena praktikum ini memerlukan gambaran visual pada saat praktikum dilaksanakan. Dalam video akan terlihat gambar dari peralatan yang digunakan, dan kita dapat memastikan bahwa alat bekerja dengan baik dengan melihat adanya pergerakan pada volt meter ataupun ampremeter pada saat dilakukan pemberian tegangan yang berbeda-beda. Langkah yang dilakukan praktikan pertama kali dilakukan dengan memberikan tegangan yang berbeda pada alat laboratorium fisika dengan mengklik tombol power supply sehingga tegangan langsung diberikan secara otomatis , tegangan nya yaitu V 0,V 1,V 2, dan V 3. Sebelum memberikan tegangan pada kawat konduktor, praktikan harus menentukan suhu awalnya dahulu, karena suhu sebelum tegangan di rubah haruslah sama atau mendekati suhu awal agar system menjadi seimbang kembali, dalam percobaan , saya menentukan suhu awal untuk melakukan percobaan yaitu 20,3 0c,seperti gambar yang ada di hasil percobaan. Saat konduktor telah diberikan tegangan yang berbeda-beda,akan mengubah nilai kalor jenis suatu zat,sehingga akan merubah besarnya suhu dalam suatu zat dalam waktu tertentu . Dan ini, juga akan berpengaruh terhadap arus yang mengalir pada konduktor. Dengan tegangan yang berbeda-beda ,percobaan dilakukan berulang kali, pengukuran dilakukan tiap waktu 3 detik sebanyak 10 kali pengukuran, Hal ini dilakukan untuk mendapatkan variasi data

dan untuk mendapatkan data yang akurat hingga hasil pengukuran akan memiliki pendekatan yang baik terhadap nilai yang sesungguhnya. Pada saat konduktor diberikan tegangan v o0v

temperature belum terpengaruh ap-apa,karena dari deti

ke 3 sekon sampai 9 sekon, temperature masih sama yaitu 19,9 0 c, walaupun beberapa data ada yg mengalami penurunan , tetapi dapat dapat di katan saat teganganvo 0v vo 0v

temperature dan besar arus belum terpengaruh dari

.

Kalor pada konduktor akan tinggi, apabila suhu pada suatu zat tersebut juga tinggi, sehingga jika suhu tinggi makan kalor yang terdapat dalam uatu zat pun semakin tinggi pula. Temperature dan arus sebelum di berikan tegangan, dia bersifat konstan,namun ketika mulai diberikan tegangan yang bervariasi, perubahan suhupun mulai terjadi. Perubahan ini terjadi karena adanya tegangan yang mempengaruhi besarnya suhu atupun besarnya kalor jenis suatu zat. Diketahui juga pada sistem, kawat konduktor memiliki massa 2 gram yang dikonversi pada satuan SI (Standar Internasional) sebesar 2 x 10-3 kilogram. karena percobaan dilakukan dengan metode komputerisasi maka selesai percobaan akan langsung muncul data-data pengamatan dan semua tersebut digunakan untuk menghitung nilai kalor jenis.

2. Analisa alat Berdasarkan percobaan calory work, alat-alat yang digunakan dalam percobaan berupa : Sumber tegangan yang dapat divariasikan, Kawat konduktor (bermassa 2 gr), Termometer, Voltmeter dan Ampermeter, Adjustable power supply, Camcorder, Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis, Kesemua alat diatas berpengaruh satu sama lain untuk menentukan hasil dari percobaan. Seperti contoh jika kawat konduktor tidak berfungsi maka hasil perubahan suhu yang digunakan menggunakan kawat konduktor sebagai objeknya tidak akan ada, atau hasil yang di dapat dalam percobaan akan sama dari awal sampai akhir percobaan, tidak ada yang berbeda. Dan apabila kawat konduktor tidak berfungsi, maka kita akan kesusahan saat mencari jenis apakah kawat konduktor yang kita gunakan saat percobaan, tetapi dari data yang saya dapat

meskipun perbedaannya tidak terlalu signifikan tetapi ada yang berbeda datanya setiap pemberian tegangan yang berbeda,ini menunjukan bahwa kawat konduktor berfungsi. Selain kawat konduktor juga dalam percobaan ini kita menggunakan alat termometer, Termometer Digunakan untuk mengukur suhu saat terjadi konversi tegangan ke temperatur. Untuk menganalisis thermometer dalam percobaan ini berfungsi apa tidak,kita dapat menganalisisnya dengan cara melihat apakah di dalam video percobaan calory work ,suhu mengalami perubahan atau tidak, jika berubah, maka thermometer berfunsi dengan baik, jika tidak maka thermometer bermasalah, tetapi dari hasil data yang saya peroleh, baik dari video yang saya liat ataupun data komputasi yang saya dapat, data mengalami perubahan suhu, sehingga dapat di simpulkan bahwa thermometer berfungsi dan bekerja dengan baik. Sumber tegangan yang dapat divariasikan dlam percobaan ini Digunakan untuk mengalirkan tegangan yang berbeda saat percobaan berlangsung. Dalam percobaan ini sumber tegangan yang dapat di variasikan sangat penting gunanya dalam percobaan calory work, karena apbila sumber tegangan yang dapat di variasikan tidak bekerja dengan baik,maka kita tidak akan dapat memperoleh data dalam percobaan ini, karena dalam percobaan calory work ini sumber tegangan yang dapat di variasikan merupakan factor penentu dalam percobaan calory work ini. Selanjutnya adalah Voltmeter dan Ampermeter .voltmeter , alat yang umumnya digunakan untuk mengukur tegangan, sedangkan amperemeter di gunakan untuk mengukur kuat arus yang digunakan dalam percobaan. Adjustable power supply digunakan untuk mengaktifkan alat percobaan (sistem). Sedangkan Camcorder digunakan untuk memantau perubahan suhu yang terjadi saat konversi tegangan ke temperatur berlangsung. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis digunakan sebagai media percobaan. Dan Camcorder, unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis, yang merupakan perangkat hi-tech dalam percobaan r-lab ini. Posisi camcorder yang cukup jauh dalam artian tidak berfokus dalam pengambilan gambar pada data, jadi mengambil gambar rangkain alat dalam percobaan ini juga, dengan PC yang mentransfer datanya. Sebenarnya konsep sudah bagus, tetapi kadang videonya tidak muncul, saya tidak tahu kesalahan apa yang terjadi. Tetapi dari sepuluh kali percobaan yang saya lakukan, hanya beberapa kali videonya muncul.

3.Analisa Data Data yang saya ambil dalam praktikum r-lab ini ada sepuluh kali percobaan dengan memberikan tegangan yang berbeda dari V 0,V 1,V2,

dan V3. hal ini saya lakukan , agar data

dalam percobaan ini,semakin akurat atau bisa di bilang agar kesalahan nya semakin kecil. Dari data-data yang di hasilkan dari percobaan ini,data yang saya dapatkan hampir mendekati dengan kebenaran teori,yaitu teori yang menyatakan Jika suhunya tinggi maka

kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit dan data-data yang saya dapatkan daripercobaan dapat membuktikan teori tersebut. Contohnya seperti pada saat di berikan tegangan V1 yang besarnya 0,65 v perbedaan suhu yang di hasilkan lumayan besar dari 19,90 c sampai 22.90 c dan kalor jenis yang di hasilkan adalah 151.9541 j/kg0c, dari data-data tersebut walaupun perubahan suhunya tidak terlalu signifikan berubah, tetapi dari data-data yang dihasilkan, dapat membuktikan bahwa pada kalor semakin besar suhu maka semakin besar juga kalor yang di hasilkan dan sebaliknya semakin kecil suhu, maka semakin kecil juga kalor yang di hasilkan. Walaupun data-data yang saya peroleh dapat membuktikan teori,indikasi kesalahan, besar kemungkinan terjadi dalam pengukuran walaupun hanya sedikit kesalahannya, ini di mungkinkan terjadi karena adanya kesalahan piranti pengukuran atau merupakan kesalahan seorang praktikan , atau human error. 4. Analisa Grafik Grafik yang diperoleh dari percobaan calory work,menunjukan adanya kesinambungan antara data yang diperoleh dengan kondisi yang seharusnya terjadi, yaitu grafik garis linier meskipun hampir semua grafik yang saya peroleh dari data percobaan saya menghasilkan garis linier, tetapi ada satu grafik yang tidak menghasilkan grafik linier sempurna, inilah beberapa anilisi grafik yang telah saya buat berdasarkan hasil data percobaan yang telah saya dapatkan dari percobaan calory work. :

-

saat V0 , pada tegangan ini, menghasilkan grafik yang hampir semua titik menyinggung garis liniernya, tetapi tidak semua titik pada grafik menyinggung garis liniernya, ada beberapa titik yang tidak menyinggung garis liniernya yaitu pada titik (9,19,9),(12,19.8), dll dan masalah ini akan di bahas lebih lanjut saat analisis hasil.

-

Saat V1, pada tegangan ini, menghasilkn grafik yang semua titik nya menyinggung garis liniernya. Saat V2, pada tegangan ini, menghasilkan grafik yang semua titiknya menyinggung garis liniernya Saat V3, pada tegangan ini, menghasilkan grafik yang semua titiknya menyinggung garis liniernya.

-

-

Grafik hasil percobaan menggambarkan bahwa variabel x diwakili oleh waktu (t) dikarenakan waktu memiliki interval yang tetap, sedangkan variabel y yang diwakili oleh perubahan suhu karena tidak memiliki interval yang tetap. Dapat juga dilihat dari grafik yang telah dijabarkan di atas. Pada Grafik tersebut, grafik waktu terhadap perubahan suhu. Bila tegangan tidak konstan atau bernilai 0, maka hal ini akan berpengaruh signifikan terhadap perubahan suhu,karena penambahan tegangan akan

meningkatkan nilai perubahan suhu juga,yang berarti meningkatkan nilai kalor pada suatu zat. Walaupun data atau grafik yang dihasilkan dari pecobaan hasilnya cukup bagus,tetapi pada praktikum calory work ini ada beberapa ttik-titik yang tidak menyinggung garis linearnya. Hal ini menunjukkan indikasi kesalahan pasti ada sehingga diperlukkan penghitungan kesalahan , baik literature maupun kerja melalui Sa dan Sb, yang perhitungannya akan dibahas lebih lanjut dalam analisis hasil. Dari 10 sampel data yang diambil,ada titik-titik pada grafik yang tidak menyinggung garis liniernya,terutama pada grafik 1, padahal semakin banyak titik pada grafik yang menyinggung garis linier,maka semakin besar pula kebenarannya. Dari ke empat grafik, yang telah saya buat dapat saya simpulkan bahwa data yang diperoleh mendekati kebenaran, karena semakin

banyak sampel data yang

menyinggung garis perhitungan, semakin mendekati kebenaran.

5. Analisis Hasil Dengan menggunakan data hasil percobaan yang telah didapat, praktikan menggunakan persamaan-persamaan yang telah ada pada landasan teori untuk mendapatkan hasil kalor jenis. Menghitung nilai kalor jenis sebanyak 30 kali dan menggunakan nilai kalor jenis rata-rata untuk mendapatkan hasil nilai kalor jenisnya. Kemudian mengkonverikan setiap variabel-variabel yang didapat yaitu temperatur (T), waktu (t), tegangan (V), kuat arus (I), dan mengkombinasikan persamaan energi listrik dan kalor yang didapat hingga menjadi suatu persamaan garis lurus dengan menggunakan metode least square.

Dimana nilai b dan a dapat diperoleh melalui rumus:

Dengan memasukkan data-data pengamatan ke rumus-rumus akan di dapatkan persamaan garis yang mengkombinasikan antara energi kalor dan energi listrik. Sedangkan untuk mendapatkan nilai kalor jenis dan kapasitas kalor, praktikan menggunakan hukum kekekalan energi seperti yang sudah di jabarkan pada pengolahan data nomor 2 diatas. kalor jenis (c) dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut :

c=

(J/KgC)

Sementara kapasitas kalor (H) dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut:

H=

(J/C)

Setelah melalui perhitungan dari rumus-rumus tersebut didapat hasil kalor jenis dan kapasitas kalor dari sebanyak sepuluh data dan mendapatkan hasil kalor jenis dan kapasitas kalor sebanyak 3 nilai kemudian merata-ratakannya untuk mendapatkan nilai kalor jenis dan kapasitas kalor dalam satu nilai. Didapat niali kalor jenis rata-rata sebesar 121.92 J/KgC untuk kemudian dilakukan pendekatan hingga menjadi 128 J/KgC untuk bisa mendapatkan jenis kawat konduktor yang digunakan dengan kalor jenis yang telah ada berdasarkan perhitungan secara universal. Demikian halnya dengan kapasitas kalor, didapat nilai kapasitas kalor rata-rata sebesar 0,24348 J/C . Dari data yang telah saya dapatkan setelah percobaan,saya dapat menghitung kesalahan relative yang di hasilkan dari percobaan ini. Saya mengambil data pada grafik pertama , yaitu pada tegangan V0, kesalahan relative pada saat grafik pertama.( x )(2

sy

2

( n

1 2 1 10

)(

y ) n( x )2

2

y)

2

2(

x )( (

xy )(2

y)

n(

xy )

2

)

x) 7.9) 10(1061847 4)

sy

2

(

)( 3916.51 ) 2

( 3465 )( 39164 . 41 )

2 (165 )( 3258.6)(19 10 ( 3465 )

( 27225 )

Sy2 = -3426.94 Sy = 58.54

Sb= sy.n(

( x )2

x )2

2

(

x)

= 58.54

( 3465 ) 10 ( 3465 ) ( 27225 )

= 39.99= 39.9 x 100 % = 39.9 % Sa= sy.n(2

(n)2

x )

(

x)

Sa=58.54

(10 ) 10 ( 3465 ) ( 27225 )

Sa=2.14 x 100 % = 2.14 %

Dari hasil yang diperoleh untuk kesalahan penghitungan pada grafik 1, didapat nilai tingkat kesalahan relatif untuk sa 2.14 % dan untuk sb yaitu 39.9 %. Hal ini menunjukkan bahwa data yang diperoleh praktikan tidak begitu baik pada saat grafik 1 karena kesalahan relatif yang lebih dari 25% walau tidak terlalu akurat. Ketidak akuratan data yang yang diperoleh praktikan dapat disebabkan oleh beberapa hal yang telah dijelaskan sebelumnya pada bagaian analisis percobaan. Setelah melakukan perhitungan untuk kesalahan pada grafik I, sekarang saya akan menghitung kesalahan literature untuk nilai kalor jenis yang saya peroleh. Dalam melakukan perhitungan, tentu ada faktor-faktor yang membuat data hasil perhitungan tersebut tidak sesuai dengan data perhitungan universial dan sudah menjadi ketetapan. Dalam hal ini praktikan mencoba membandingkan data telah diperoleh melalui perhitungan dengan data yang ada pada literatur, dimana data literatur ini adalah data yang telah didapat dan menjadi kesepakatan para ilmuwan di dunia. Berikut ini adalah tabel nilai kalor jenis untuk beberapa benda padat.

Zat Alumunium Karbon Tembaga Timbal Perak Tungsten

Kalor Jenis (kal/gC) 0,215 0,121 0,0923 0,0305 0,0564 0,0321

Kalor Jenis (J/gC) 0,9 0,507 0,386 0,128 0,236 0,134

Berat Molekul (g/mol) 27 12 63,5 207 108 184

Kapasitas Kalor molar (kal/molC) 5,82 1,46 5,85 6,32 6,09 5,92

Kapasitas kalor molar (J/molC) 24,4 6,11 24,5 26,5 25,5 24,8

Dan dari percobaan ini penyimpangan nilai kalor jenis hasil percobaan dengan literatur adalah sebesar:

= 0,0475% 0,05% Terdapat penyimpangan sebesar 0,05% dalam hasil data percobaan. Adapun penyimpangan ini terjadi karena pada saat melakukan percobaan, sangat sulit untuk mengkalibrasi suhu awal sesuai dengan yang ditentukan. Alat yang pengukur suhu yang ada memiliki sensitivitas yang tinggi, sehingga berubah-ubah dalam waktu cepat. Selain itu, praktikan menganalisis kesalahan yang terjadi karena terkadang webcam yang ada pada alat tidak bisa terbuka atau dioperasikan. Kesalahan juga dapat terjadi pada saat melakukan perhitungan, diketahui bahwa rumus-rumus yang dipakai dalam percobaan ini sangat banyak jadi besar kemungkinan jika praktikan salah dalam memasukkan rumus atau dalam menghitungdan karena percobaan ini melalui komputerisai dengan jaringan terhubung ke internet hal itu juga dapat memicu terjadinya kesalahan yang tidak terduga, seperti koneksi yang tiba-tiba terputus. Itulah mungkin kesalahankesalahan yang terjadi selama praktikan melakukan percobaan.

KesimpulanKesimpulan yang dapat diambil dalam melakukan percobaan calori work ini adalah bahwa tegangan dan arus listrik yang dialirkan pada sebuah kawat penghantar dengan periode waktu tertentu, dapat membuat kawat penghantar (kawat konduktor) dapat menjadi panas. Hal ini disebabkan karena adanya disipasi kalor pada kawat tersebut yang timbul karena adanya turbulensi komponen listrik (elektron-elektron) terhadap atom penyusun kawat konduktor tersebut, serta membuktikan bahwa hukum kekekalan energi berlaku untuk energi listrik dan energi kalor. Dari percobaan ini, praktikan juga mendapatkan nilai kapasitas kalor yang ada pada kawat konduktor yang digunakan yaitu sebesar 0,22384 J/C, dan kawat yang digunakan dalam percobaan adalah dari jenis timbal. Dari percobaan ini dapat disimpulkan juga bahwa temperature berbanding lurus dengan voltase sehingga semakin besar tegangan yang dialirkan akan semakin besar juga temperaturnya.

Referensi 1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall, NJ, 2000. 2. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005. 3. Sitrampil.ui.ac.id