LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA EKSPERIMEN 1
MODUL-3s
Utami Yuliani (140310090063)
Jurusan Fisika,FMIPA Universitas Padjadjaran
Senin, 25 Oktober 2010
ABSTRAK
Pemuaian merupakan peristiwa merenggangnya partikel-partikel penyusun
yang berada di dalam suatu benda yang menyebabkan berubahnya bentuk fisis
benda tersebut. Pemuaian ini berlaku untuk setiap benda yang mendapatkan
energi atau transfer energi dari luar. Adapun wujud-wujud benda berdasarkan
kerapatan molekul-molekul zatnya dibagi kedalam 3 (tiga) golongan, yaitu zat
padat, zat cair, dan gas. Dalam praktikum kali ini khusus membahas pemuaian
dalam zat cair.
Pada zat cair hanya dikenal ukuran volume, karena itu pada zat cair hanya
dikenal muai volume. Makin tinggi kenaikan suhu, makin besar penambahan
volume zat cair. Pemuaian zat cair yang satu dengan yang lain umumnya
berbeda, meskipun volume zat cair mula-mula sama. Untuk seluruh zat cair
pemuaian makin besar jika kenaikan suhu bertambah besar.
Pemuaian zat cair dapat dimanfaatkan dalam penggunaan termometer zat
cair, biasanya zat cair yang digunakan adalah raksa atau alkohol. Sifat naik
atau turunnya zat cair dalam pipa kapiler sebagai akibat pemuaian zat cair
inilah yang digunakan untuk mengukur suhu. Permukaan zat cair naik
sepanjang pipa kapiler dan berhenti pada posisi tertentu yang sesuai dengan
suhu benda. Suhu yang terukur dinyatakan oleh skala yang berimpit dengan
permukaan zat cair pada pipa kapiler tersebut. Namun, saat air didinginkan
hingga suhu dibawah 0℃ hingga 4℃ maka air berubah menjadi es dan
volume air pun bertambah, keanehan tersebutlah yang dimiliki zat cair yang
disebut anomaly air.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Setiap zat pasti mengalami suatu peristiwa yang disebut pemuaian. Tetapi
koefisien masing-masing zat berbeda satu sama lainnya, hal tersebut
dikarenakan oleh setiap zat memiliki massa jenis atau kerapatan massa yang
berbeda. Biasanya suatu zat apabila didinginkan akan menciut dan apabila
dipanasi akan memuai, tetapi ada pengecualian pada air yaitu mengalami
pengkerutan pada suhu 0 - 4 oC ,dan akan mengalami pemuaian pada suhu >
4 oC dan < 0 oC. Keanehan sifat pada air tersebut disebut “Anomali Air”.
1.2 Identifikasi Masalah
Dengan adanya sifat yang tidak biasa dari air ini, maka kita akan
mengidentifikasi apa perbedaan yang dimiliki oleh air dan bagaimana gejala
pemuaian yang terjadi pada air, dimana sifat ketidakteraturan yang dimiliki air
ini dikarenakan air memiliki massa jenis maksimum pada suhu 4°C dan akan
memuai pada suhu di atasnya. Sehingga, terdapat suatu keunikan dimana
kenaikan suhu pada suhu tersebut akan mengakibatkan volume lebih kecil
daripada volume pada suhu 0°C. Sifat ini sering kali disebut sifat anomali air
serta gejala-gejala pemuaian air. Karena sifat air inilah maka dalam percobaan
ini kita akan menghitung seberapa besar koefisien muai panjang yang dimiliki
oleh air.
1.3 Tujuan Percobaan
Adapun tujuan melakukan percobaan ini adalah
1. Mengetahui cara pengukuran volume zat cair dan memahami sifat anomali
air.
2. Memahami sifat anomaly air.
BAB II
TEORI DASAR
Zat terdiri dari atom-atom dan atom-atom terus menerus bergerak secara
acak. Zat ini dibedakan atas tiga fase, yaitu padat, cair, dan gas. Berdasarkan sifat
makroskopik (skala besar), benda padat mempertahankan bentuk dan ukuran yang
tetap; bahkan jika sebuah gaya yang besar diberikan pada sebuah benda padat,
benda tersebut tidak langsung berubah bentuk atau volumenya. Benda cair tidak
mempertahankan bentuk yang tetap melainkan mmengambil bentuk tempat yang
ditempatinya―tetapi seperti benda padat, benda cair tidak dapat langsung ditekan,
dan perubahan volume yang cukup signifikan terjadi jika diberikan gaya yang
besar. Gas tidak memiliki bentuk maupun volmenya tetap―gas akan menyebar
untuk memenuhi tempatnya.
A. Pemuaian Zat Padat dan Zat Cair
Sebagian besar zat memuai ketika dipanaskan dan menyusut ketika
didinginkan. Bagaimanapun besarnya pemuaian dan penyusutan bervariasi,
bergantung pada materi itu sendiri. Pemuaian ini terdapat beberapa macam,
tergantung benda tersebut mempunyai berapa dimensi. Macam-macam pemuaian
ini adalah sebagai berikut :
Pemuaian Panjang
Sebuah percobaan menunjukkan bahwa perubahan panjang ΔL pada
semua zat padat, dengan pendekatan yang sangat baik, berbanding lurus
dengan perubahan temperatur ΔT. Sebagaimana diharapkan, perubahan
panjang juga sebanding dengan panjang awal Lo. Perbedaan panjang ini
disebabkan oleh perbedaan koefisien muai panjang yang didefinisikan sebagai
berikut.
Koefisien muai panjang (α) suatu bahan adalah perbandingan antara
pertambahan panjang (ΔL) terhadap panjang awal benda (Lo) per satuan
kenaikan suhu (ΔT). Secara matematis dinyatakan sebagai berikut :
α= ΔLLo
⋅ 1ΔT
ΔL=α⋅L0⋅ΔT , dimana ΔL=L−L0
Maka,
L=L0+αL0 ΔT
Dapat juga ditulis sebagai :
L=L0 (1+αΔT )
α juga disebut sebagai koefisien muai linier dengan satuan (°C)-1.
Pada gambar diatas, terdapat suatu batang tipis dengan panjang Lo
pada temperatur To. Lalu batang tersebut dipanaskan hingga temperatur
mencapai T dan panjang batang tersebut pun akan memuai menjadi L,
sehingga terdapat pertambahan panjang ΔL, dimana L = Lo + ΔL.
Pemuaian Luas
Bila benda padat berbentuk persegi dipanaskan, terjadi pemuaian
dalam arah memanjang dan arah melebar. Dengan kata lain, benda padat
mengalami pemuaian luas. Koefisien muai luas () suatu bahan adalah
perbandingan antara pertambahan luas benda (ΔA) terhadap luas awal benda
(Ao) per satuan kenaikan suhu (ΔT). Secara matematis, dinyatakan sebagai :
β= ΔAAo
⋅ 1ΔT
ΔA=βA0 ΔT , dimana ΔA=A−A0
Maka,
A=A0+ βA0 ΔT
Dapat juga ditulis sebagai : A=A0 (1+βΔT )
Hubungan koefisien muai luas dengan koefisien muai panjang
Jika sekeping logam persegi pada gambar dibawah, yang mempunyai luas
awal A0 dan suhu awal T 0 dipanaskan sampai suhu T maka logam tersebut
akan memuai sehingga luasnya menjadi A.
Luas keping persegi, dimana A = s × s
A=L×L=L2
Dimana berdasarkan muai panjang :
L=L0 (1+αΔT )
Maka,
A=L2
=(L0 (1+αΔT ))2
=L0
2 (1+2 αΔT+α2 ΔT 2)
=A0(1+2 αΔT+α2 ΔT 2 )
Tetapi karena α sangat kecil maka α2
« (sangat kecil sekali), sehingga α2 ΔT 2
diabaikan, maka koefisien muai luas menjadi :
A=A0 (1+2 αΔT ) atau A=A0 (1+βΔT )
Dan hubungan antara koefisien muai luas dengan koefisien muai panjang
adalah :
β=2 α
Pemuaian Volume
Pemuaian volume bergantung pada koefisien muai volume yang diberi
lambing γ. Muai volume terbentuk dari tiga pemuaian, yaitu pertambahan
panjang, pertambahan lebar dan pertambahan tinggi. .atau Koefisien
muai volume () adalah pemuaian yang terjadi ke segala arah, panjang,
lebar, dan ketebalannya akibat perubahan suhu atau temperatur zat
tersebut.
Umpamakan suatu zat padat atau zat cair mangalami perubahan volume dV
apabila suhunya berubah sebesar dT. Koefisien muai volume didefinisikan
sebagai perubahan fraksional volume dV/V dibagi perubahan suhu dT, atau
=
1V
.dVdT {pada tekanan konstan}
Koefisien muai volume biasanya dihitung berdasarkan persamaan empiris
antara rapat massa dan suhu pada tekanan konstan. Apabila metode ini tidak
mungkin dilakukan, maka dapat digunakan metode optik yang melibatkan
faktor interferensi cahaya.
Koefisien muai volume tidak bebas pengaruh perubahan tekanan, tetapi
berubah jelas sekali akibat perubahan suhu. Banyak percobaan menunjukkan
bahwa akan mengecil apabila suhu diturunkan dan akan mendekati nol, jika
suhu Kelvin mendekati nol. Adalah aneh bahwa makin tinggi titik lebur suatu
logam, makin kecil koefisien muai volumenya.
Perubahan volume akibat perubahan temperatur dapat di definisikan sebagai
V = .V .T
Kalau dalam suatu benda padat ada lubang, volume lubang tersebut akan
bertambah apabila benda tersebut memuai, tidak beda seperti bila sekiranya
lubang itu zat padat dari bahan yang sama dengan bahan bendanya. Hal ini
selalu terjadi, sekalipun lubang itu menjadi demikian besar sehingga benda
sekelilingnya menjadi seperti kulit tipis. Jadi, volume yang dilingkupi suatu
bejana dari gelas berdinding tipis atau bola termometer, akan membesar
seperti membesarnya suatu benda padat dari gelas yang sama ukurannya.
Akibatnya besar koefisien muai volume sama dengan tiga kali koefisien muai
panjang.
Gambar 4. Pemuaian volume pada benda berbentuk balok
Jika sebuah benda berbentuk balok yang volumenya Vo dan suhunya To
dipanaskan sampai suhu T maka benda tersebut akan mengalami pemuaian
sehingga volumenya menjadi V.
L = Lo L = Lo (1+ αΔt)
B = bo B = bo (1+ αΔt)
T = to T = to (1+ αΔt)
Volume balok pada keadaan awal adalah:
Vo = Lobo to
Besarnya pertambahan volume balok:
ΔV =V −V o
Volume balok sesudah dipanaskan adalah
V = Lbt
= Lo (1+ αΔt) bo (1+ αΔt) to (1+ αΔt)
= Lo.bo.to (1+ αΔt)3
= Vo [1+ 3αΔt +3αΔt2 + αΔt3]
Tetapi karena α besaran kecil, α2 dan α3 akan sangat kecil, hingga suhu (αΔt)2
dan (αΔt)3 dapat diabaikan , sehingga :
V = Vo(1 + γ Δt)
maka
γ = 3α
Pemuaian Volume pada Zat Cair
Pemuaian pada zat cair hanya dapat diamati perubahan volumenya
saja. Persamaan untuk menghitung pemuaian volum zat cair persis sama
dengan persamaan untuk menghitung pemuaian volum zat padat, yaitu :
V=V 0 (1+γΔT )
Hal yang perlu ditekankan adalah pemuaian volum zat cair lebih besar
daripada pemuaian volum zat padat untuk kenaikan suhu yang sama. Karena
itulah suatu wadah berisi zat cair hampir penuh dipanaskan, maka pada suhu
tertentu zat cair dalam wadah akan tumpah.
Sebagian besar zat kurang lebih memuai secara beraturan terhadap
penambahan temperatur (sepanjang tidak ada perubahan fase yang terjadi).
Akan tetapi air tidak mengikuti pola biasa tersebut. Jika air pada 0°C
dipanaskan, volumenya menyusut sampai mencapai 4°C. Di atas 4°C air
berperilaku normal dan memuai volumenya terhadap penambahan
temperature, Sifat pemuaian air yang tidak teratur ini disebut anomaly air.
(Gb.5).
Massa jenis air dan Volume 1 gr dalam daerah suhu 0o C – 10 o C
Gejala Anomali Air
Air pada suhu antara 0 – 4 0 C memiliki suatu keganjilan. Dalam daerah
yang bersuhu sep erti itu volum air berkurang dengan naiknya suhu, jadi
kebalikan dari sifat zat pada umumya. Dengan artian antara 0 – 4 0 C angka muai
itu negatif, diatas 4 0 C air akan mengembang. Karena volum suatu massa air 4 0 C
lebih kecil dari pada suhu lainnya, maka rapat air pada suhu 4 0 C itu maksimum.
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan Percobaan
Alat-alat Percobaan
1. Perangkat demonstrasi untuk anomali air
Sebagai tempat yang akan digunakan praktikan dalam percobaan anomali
air
2. Magnetik stirrer
Sebagai pengaduk agar suhu yang terdapat dalam labu merata.
3. Kotak plastik 20,5 x 16,5 x 8 cm
Sebagai media untuk menghindari pengaruh dari luar yang dapat
mempengaruhi ketelitian percobaan dan juga sebagai media untuk
menaruh es agar suhu menjadi turun pada saat melakukan percobaan
penurunan suhu.
4. Digital temperature meter
Sebagai alat untuk mengukur temperatur secara digital
5. Temperature Probe
Untuk mengukur suhu didalam labu.
Bahan
1. Air
Sebagai zat yang akan digunakan sebagai media pembuktian gejala
anomali air
2. Es
Digunakan untuk menurunkan suhu air
3.2 Prosedur Percobaan
Persiapan
1. Menyusun peralatan seperti pada gambar berikut :
2. Mengisi tabung dengan air melalui corong hingga air mencapai skala 33
cm.
Penurunan Suhu
1. Mencatat suhu dan ketinggian air dalam tabung.
2. Mengisi kotak plastik dengan es.
3. Menyalakan magnetik stirrer, menempatkan posisi selektor pada skala 5.
4. Mencatat ketinggian air setiap penurunan suhu 0,2 °C.
5. Melakukan percobaan 3 hingga suhu mencapai 0 °C.
Penaikan Suhu
1. Setelah suhu air dalam tabung mencapai 0oC mengangkat es yang ada di
dalam kotak plastik, menempatkan pada tempat yang tersedia.
2. Mencatat ketinggian air pada tabung, untuk setiap kenaikan 0,2 °C.
3. Melakukan percobaan 2 hingga suhu air 23 °C.
BAB IV
DATA DAN ANALISIS
4.1 Tabel Data
Penurunan Temperatur Penaikan Temperatur
TEMPERATUR
℃ KETINGGIAN AIR (cm)
TEMPERATUR
℃KETINGGIAN
AIR (cm)
17 350 15.3
16.8 32.80.2 15
16.6 32.70.4 15
16.4 32.50.6 14.9
16.2 32.50.8 14.9
16 32.41 15
15.8 32.31.2 15
15.6 31.71.4 14.8
15.4 31.71.6 14.8
15.2 311.8 14.8
15 30.72 14.8
14.8 30.52.2 14.9
14.6 30.42.4 14.9
14.4 30.22.6 14.7
14.2 302.8 14.6
14 29.8 3 14.6
13.8 29.73.2 14.7
13.6 29.43.4 14.7
13.4 29.33.6 14.8
13.2 293.8 14.8
13 28.94 14.8
12.8 28.74.2 14.8
12.6 28.64.4 14.8
12.4 28.44.6 14.8
12.2 28.34.8 15
12 28.25 15
11.8 285.2 15
11.6 27.95.4 15
11.4 27.85.6 15
11.2 27.66 15
11 27.46.2 15
10.8 27.36.4 15
10.6 27.26.6 15
10.4 27.16.8 15
10.2 276.8 15
10 26.87 15
9.8 26.77.2 15.1
9.6 26.67.4 15.1
9.4 26.67.6 15.1
9.2 26.5 7.8 15.2
9 26.48 15.2
8.8 26.38.2 15.2
8.6 26.28.4 15.2
8.4 26.18.6 15.2
8.2 26.18.8 15.2
8 269 15.2
7.8 25.99.2 15.2
7.6 25.99.4 15.2
7.4 25.99.6 15.2
7.2 25.89.8 15.2
7 25.710 15.2
6.8 25.710.2 15.2
6.6 25.710.4 15.2
6.4 25.710.6 15.3
6.2 25.610.8 15.4
6 25.611 15.4
6.8 25.611.2 15.4
5.6 25.611.4 15.4
5.4 25.611.6 15.4
5.2 25.611.8 15.4
5 25.612 15.4
4.8 25.612.2 15.4
4.6 25.612.4 15.5
4.4 25.6 12.6 15.5
4.2 25.612.8 15.5
4 25.813 15.6
3.8 25.913.2 15.6
3.6 25.913.4 15.6
3.4 2613.6 15.6
3.2 2613.8 15.7
3 26.114 15.7
2.8 26.114.2 15.7
2.6 26.214.4 15.7
2.4 26.314.6 15.7
14.8 15.7
15 15.7
15.2 15.7
15.4 16.1
15.6 16.1
15.8 16.1
16 16.1
16.2 16.1
16.4 16.2
4.2. Pengolahan Data
Karena pada percobaan perubahan volume yang terjadi sangat
kecil, maka yang diamati adalah perubahan ketinggian kolom airnya.
Oleh karena itu, koefisien muai volume (ketinggian) air dapat kita hitung
dengan menggunakan persamaan :
g ¿∆ V
V × ∆ T≅ ∆ h
h ×∆ T
g= koefisian muai volume (ketinggian) air
V = volume(ketinngian) mula-mula
V=perubahan volume (ketinggian) air
T=perubahan temperature
Penurunan Temperatur
Contoh perhitungan :
Pada To = 17℃ , T = 16.8℃ , h = 35 cm , h1 = 32.8cm
Maka T = 0.2’ C dan h = 0.3 cm
Sehingga
g ¿∆ V
V × ∆ T≅ ∆ h
h ×∆ T
g = 2.2 cm = 0.314286 cm/℃
35 x 0.2 ℃
Tabel Hasil Perhitungan Penurunan Suhu
T T L L g17 0 35 0 0
16.8 0.2 32.8 2.20.31428
6
16.6 0.4 32.7 2.30.16428
6
16.4 0.6 32.5 2.50.11904
8
16.2 0.8 32.5 2.50.08928
6
16 1 32.4 2.60.07428
6
15.8 1.2 32.3 2.70.06428
6
15.6 1.4 31.7 3.30.06734
7
15.4 1.6 31.7 3.30.05892
9
15.2 1.8 31 40.06349
2
15 2 30.7 4.30.06142
9
14.8 2.2 30.5 4.50.05844
2
14.6 2.4 30.4 4.60.05476
2
14.4 2.6 30.2 4.80.05274
714.2 2.8 30 5 0.05102
14 3 29.8 5.20.04952
4
13.8 3.2 29.7 5.30.04732
1
13.6 3.4 29.4 5.60.04705
9
13.4 3.6 29.3 5.70.04523
8
13.2 3.8 29 60.04511
3
13 4 28.9 6.10.04357
1
12.8 4.2 28.7 6.30.04285
7
12.6 4.4 28.6 6.40.04155
8
12.4 4.6 28.4 6.60.04099
4
12.2 4.8 28.3 6.70.03988
1
12 5 28.2 6.80.03885
7
11.8 5.2 28 70.03846
2
11.6 5.4 27.9 7.10.03756
6
11.4 5.6 27.8 7.20.03673
5
11.2 5.8 27.6 7.40.03645
311 6 27.4 7.6 0.03619
10.8 6.2 27.3 7.70.03548
4
10.6 6.4 27.2 7.80.03482
1
10.4 6.6 27.1 7.90.03419
9
10.2 6.8 27 8.20.03445
4
10 7 26.8 8.30.03387
8
9.8 7.2 26.7 8.40.03333
3
9.6 7.4 26.6 8.40.03243
2
9.4 7.6 26.6 8.50.03195
5
9.2 7.8 26.5 8.60.03150
2
9 8 26.4 8.70.03107
1
8.8 8.2 26.3 8.80.03066
2
8.6 8.4 26.2 8.90.03027
2
8.4 8.6 26.1 8.90.02956
8
8.2 8.8 26.1 90.02922
1
8 9 26 9.10.02888
9
7.8 9.2 25.9 9.10.02826
17.6 9.4 25.9 9.1 0.02766
7.4 9.6 25.9 9.20.02738
1
7.2 9.8 25.8 9.30.02711
4
7 10 25.7 9.30.02657
16.8 10.2 25.7 9.3 0.02605
6.6 10.4 25.7 9.30.02554
9
6.4 10.6 25.7 9.40.02533
7
6.2 10.8 25.6 9.40.02486
8
6 11 25.6 9.40.02441
6
6.8 10.2 25.6 9.40.02633
1
5.6 11.4 25.6 9.40.02355
9
5.4 11.6 25.6 9.40.02315
35.2 11.8 25.6 9.4 0.02276
5 12 25.6 9.40.02238
1
4.8 12.2 25.6 9.40.02201
4
4.6 12.4 25.6 9.40.02165
9
4.4 12.6 25.6 9.40.02131
5
4.2 12.8 25.6 9.20.02053
64 13 25.8 9.1 0.02
3.8 13.2 25.9 9.10.01969
73.6 13.4 25.9 9 0.01919
3.4 13.6 26 90.01890
8
3.2 13.8 26 8.90.01842
7
3 14 26.1 8.90.01816
3
2.8 14.2 26.1 8.80.01770
6
2.6 14.4 26.2 8.70.01726
2
2.4 14.6 26.3 350.06849
3
Koefisien Volume suhu ( 0℃ - 4℃)
T T L L A
4 13 18.7 16.30.03582
4
3.8 13.2 18.6 16.40.03549
8
3.6 13.4 18.5 16.50.03518
1
3.4 13.6 18.45 16.550.03476
9
3.2 13.8 18.4 16.60.03436
9
3 14 18.3 16.70.03408
2
2.8 14.2 18.25 16.750.03370
2
2.6 14.4 18.2 16.80.03333
3
2.4 14.6 18.15 16.850.03297
5
Koefisien Volume suhu (4℃ - 17℃)
T T L L A17 0 33 2 0
16.8 0.2 32.6 2.4 0.34285716.6 0.4 32.3 2.7 0.19285716.4 0.6 32 3 0.14285716.2 0.8 31.7 3.3 0.117857
16 1 31.4 3.6 0.10285715.8 1.2 31 4 0.09523815.6 1.4 30.8 4.2 0.08571415.4 1.6 30.5 4.5 0.08035715.2 1.8 30.2 4.8 0.07619
15 2 29.8 5.2 0.07428614.8 2.2 29.5 5.5 0.07142914.6 2.4 29.2 5.8 0.06904814.4 2.6 28.9 6.1 0.06703314.2 2.8 28.7 6.3 0.064286
14 3 28.3 6.7 0.0638113.8 3.2 28 7 0.062513.6 3.4 27.8 7.2 0.06050413.4 3.6 27.5 7.5 0.05952413.2 3.8 27.2 7.8 0.058647
13 4 27 8 0.05714312.8 4.2 26.7 8.3 0.05646312.6 4.4 26.4 8.6 0.05584412.4 4.6 26.2 8.8 0.05465812.2 4.8 25.9 9.1 0.054167
12 5 25.7 9.3 0.05314311.8 5.2 25.4 9.6 0.05274711.6 5.4 25.2 9.8 0.05185211.4 5.6 24.9 10.1 0.05153111.2 5.8 24.7 10.3 0.050739
11 6 24.5 10.5 0.0510.8 6.2 24.2 10.8 0.0497710.6 6.4 24 11 0.04910710.4 6.6 23.8 11.2 0.04848510.2 6.8 23.6 11.6 0.048739
10 7 23.4 11.8 0.0481639.8 7.2 23.2 12.1 0.0480169.6 7.4 22.9 12.3 0.047499.4 7.6 22.7 12.5 0.0469929.2 7.8 22.5 12.7 0.04652
9 8 22.3 12.9 0.0460718.8 8.2 22.1 13 0.0452968.6 8.4 22 13.2 0.0448988.4 8.6 21.8 13.4 0.0445188.2 8.8 21.6 13.6 0.044156
8 9 21.4 13.8 0.043817.8 9.2 21.2 13.9 0.043168
7.6 9.4 21.1 14.1 0.0428577.4 9.6 20.9 14.3 0.042567.2 9.8 20.7 14.4 0.041983
7 10 20.6 14.6 0.0417146.8 10.2 20.4 14.7 0.0411766.6 10.4 20.3 14.9 0.0409346.4 10.6 20.1 15 0.0404316.2 10.8 20 15.1 0.039947
6 11 19.9 15.2 0.0394816.8 10.2 19.8 15.3 0.0428575.6 11.4 19.7 15.5 0.0388475.4 11.6 19.5 15.6 0.0384245.2 11.8 19.4 15.7 0.038015
5 12 19.3 15.9 0.0378574.8 12.2 19.1 16 0.0374714.6 12.4 19 16.1 0.0370974.4 12.6 18.9 16.2 0.0367354.2 12.8 18.8 16.3 0.036384
4 13 18.7 35 0.076923
0 2 4 6 8 10 12 14 16 180
5
10
15
20
25
30
35
f(x) = 1.02818104287519 x + 13.9147765727205R² = 0.969015351358605
Grafik Perubahan Tinggi Air dengan Terhadap Perubahan Suhu
LLinear (L)
SUHU (C)
Ting
gi A
ir
Tabel Hasil Perhitungan Penaikan Suhu
T T L L g
0 0 15.3 0 0
0.2 0.2 15 0.30.09803
90.4 0.4 15 0.3 0.04902
0.6 0.6 14.9 0.40.04357
30.8 0.8 14.9 0.4 0.03268
1 1 15 0.30.01960
81.2 1.2 15 0.3 0.01634
1.4 1.4 14.8 0.50.02334
3
1.6 1.6 14.8 0.50.02042
5
1.8 1.8 14.8 0.50.01815
52 2 14.8 0.5 0.01634
2.2 2.2 14.9 0.40.01188
4
2.4 2.4 14.9 0.40.01089
3
2.6 2.6 14.7 0.60.01508
32.8 2.8 14.6 0.7 0.01634
3 3 14.6 0.70.01525
1
3.2 3.2 14.7 0.60.01225
5
3.4 3.4 14.7 0.60.01153
4
3.6 3.6 14.8 0.50.00907
83.8 3.8 14.8 0.5 0.0086
4 4 14.8 0.5 0.00817
4.2 4.2 14.8 0.50.00778
1
4.4 4.4 14.8 0.50.00742
7
4.6 4.6 14.8 0.50.00710
4
4.8 4.8 15 0.30.00408
5
5 5 15 0.30.00392
25.2 5.2 15 0.3 0.00377
1
5.4 5.4 15 0.30.00363
1
5.6 5.6 15 0.30.00350
1
6 6 15 0.30.00326
8
6.2 6.2 15 0.30.00316
3
6.4 6.4 15 0.30.00306
4
6.6 6.6 15 0.30.00297
1
6.8 6.8 15 0.30.00288
4
6.8 6.8 15 0.30.00288
4
7 7 15 0.30.00280
1
7.2 7.2 15.1 0.20.00181
6
7.4 7.4 15.1 0.20.00176
67.6 7.6 15.1 0.2 0.00172
7.8 7.8 15.2 0.10.00083
8
8 8 15.2 0.10.00081
7
8.2 8.2 15.2 0.10.00079
7
8.4 8.4 15.2 0.10.00077
88.6 8.6 15.2 0.1 0.00076
8.8 8.8 15.2 0.10.00074
3
9 9 15.2 0.10.00072
69.2 9.2 15.2 0.1 0.00071
9.4 9.4 15.2 0.10.00069
5
9.6 9.6 15.2 0.10.00068
1
9.8 9.8 15.2 0.10.00066
710 10 15.2 0.1 0.00065
4
10.2 10.2 15.2 0.10.00064
1
10.4 10.4 15.2 0.10.00062
810.6 10.6 15.3 0 010.8 10.8 15.4 -0.1 -0.00061
11 11 15.4 -0.1 -0.0005911.2 11.2 15.4 -0.1 -0.0005811.4 11.4 15.4 -0.1 -0.0005711.6 11.6 15.4 -0.1 -0.0005611.8 11.8 15.4 -0.1 -0.00055
12 12 15.4 -0.1 -0.0005412.2 12.2 15.4 -0.1 -0.0005412.4 12.4 15.5 -0.2 -0.0010512.6 12.6 15.5 -0.2 -0.0010412.8 12.8 15.5 -0.2 -0.00102
13 13 15.6 -0.3 -0.0015113.2 13.2 15.6 -0.3 -0.0014913.4 13.4 15.6 -0.3 -0.0014613.6 13.6 15.6 -0.3 -0.0014413.8 13.8 15.7 -0.4 -0.00189
14 14 15.7 -0.4 -0.0018714.2 14.2 15.7 -0.4 -0.0018414.4 14.4 15.7 -0.4 -0.0018214.6 14.6 15.7 -0.4 -0.0017914.8 14.8 15.7 -0.4 -0.00177
15 15 15.7 -0.4 -0.0017415.2 15.2 15.7 -0.4 -0.0017215.4 15.4 16.1 -0.8 -0.003415.6 15.6 16.1 -0.8 -0.0033515.8 15.8 16.1 -0.8 -0.00331
16 16 16.1 -0.8 -0.0032716.2 16.2 16.1 -0.8 -0.0032316.4 16.4 16.2 -0.9 -0.00359
Koefisien muai Volume ( 0℃ - 4℃ )
T T L L g0 0 15.3 0 0
0.2 0.2 15 0.30.09803
9
0.4 0.4 15 0.3 0.04902
0.6 0.6 14.9 0.40.04357
30.8 0.8 14.9 0.4 0.03268
1 1 15 0.30.01960
81.2 1.2 15 0.3 0.01634
1.4 1.4 14.8 0.50.02334
3
1.6 1.6 14.8 0.50.02042
5
1.8 1.8 14.8 0.50.01815
52 2 14.8 0.5 0.01634
2.2 2.2 14.9 0.40.01188
4
2.4 2.4 14.9 0.40.01089
3
2.6 2.6 14.7 0.60.01508
32.8 2.8 14.6 0.7 0.01634
3 3 14.6 0.70.01525
1
3.2 3.2 14.7 0.60.01225
5
3.4 3.4 14.7 0.60.01153
4
3.6 3.6 14.8 0.50.00907
83.8 3.8 14.8 0.5 0.0086
4 4 14.8 0.5 0.00817
Koefisien Muai Volume ( 4℃ - 16.4℃ )
T T L L g4 4 14.8 0.5 0.00817
4.2 4.2 14.8 0.50.00778
1
4.4 4.4 14.8 0.50.00742
7
4.6 4.6 14.8 0.50.00710
4
4.8 4.8 15 0.30.00408
5
5 5 15 0.30.00392
2
5.2 5.2 15 0.30.00377
1
5.4 5.4 15 0.30.00363
1
5.6 5.6 15 0.30.00350
1
6 6 15 0.30.00326
8
6.2 6.2 15 0.30.00316
3
6.4 6.4 15 0.30.00306
4
6.6 6.6 15 0.30.00297
1
6.8 6.8 15 0.30.00288
4
6.8 6.8 15 0.30.00288
4
7 7 15 0.30.00280
1
7.2 7.2 15.1 0.20.00181
6
7.4 7.4 15.1 0.20.00176
67.6 7.6 15.1 0.2 0.00172
7.8 7.8 15.2 0.10.00083
8
8 8 15.2 0.10.00081
7
8.2 8.2 15.2 0.10.00079
7
8.4 8.4 15.2 0.10.00077
88.6 8.6 15.2 0.1 0.00076
8.8 8.8 15.2 0.10.00074
3
9 9 15.2 0.10.00072
69.2 9.2 15.2 0.1 0.00071
9.4 9.4 15.2 0.10.00069
5
9.6 9.6 15.2 0.10.00068
1
9.8 9.8 15.2 0.10.00066
7
10 10 15.2 0.10.00065
4
10.2 10.2 15.2 0.10.00064
1
10.4 10.4 15.2 0.10.00062
810.6 10.6 15.3 0 010.8 10.8 15.4 -0.1 -0.00061
11 11 15.4 -0.1 -0.0005911.2 11.2 15.4 -0.1 -0.0005811.4 11.4 15.4 -0.1 -0.0005711.6 11.6 15.4 -0.1 -0.0005611.8 11.8 15.4 -0.1 -0.00055
12 12 15.4 -0.1 -0.0005412.2 12.2 15.4 -0.1 -0.0005412.4 12.4 15.5 -0.2 -0.0010512.6 12.6 15.5 -0.2 -0.0010412.8 12.8 15.5 -0.2 -0.00102
13 13 15.6 -0.3 -0.0015113.2 13.2 15.6 -0.3 -0.0014913.4 13.4 15.6 -0.3 -0.0014613.6 13.6 15.6 -0.3 -0.0014413.8 13.8 15.7 -0.4 -0.00189
14 14 15.7 -0.4 -0.0018714.2 14.2 15.7 -0.4 -0.0018414.4 14.4 15.7 -0.4 -0.0018214.6 14.6 15.7 -0.4 -0.0017914.8 14.8 15.7 -0.4 -0.00177
15 15 15.7 -0.4 -0.0017415.2 15.2 15.7 -0.4 -0.0017215.4 15.4 16.1 -0.8 -0.003415.6 15.6 16.1 -0.8 -0.0033515.8 15.8 16.1 -0.8 -0.00331
16 16 16.1 -0.8 -0.0032716.2 16.2 16.1 -0.8 -0.0032316.4 16.4 16.2 -0.9 -0.00359
0 2 4 6 8 10 12 14 16 1813.5
14
14.5
15
15.5
16
16.5
f(x) = 0.0727132944250624 x + 14.6317905845768R² = 0.815499518816905
Grfik Perubahan Tinggi terhadap Perubahan Suhu
LLinear (L)
Suhu °C
Ting
gi
ANALISA
GRAFIK DAN TABEL
Dari table di atas dapat kita lihat bahwa data penaikan dan penurunan
suhu, volume air itu sebanding dengan perubahan temperature. Namun baik untuk
penaikan maupun penurunan temperature. pada saat nilai temperature antara 0⁰ -
4⁰ c terjadi penyimpangan dengan kondisi yang semula.
Untuk penurunan suhu seperti pada table di atas, perubahan volume air
sebanding denga perubahan temperaturnya, namun pada saat temperature 4⁰C,
volume air meningkat hingga temperature 2⁰C. Berarti pada suhu tersebut rapat air
mencapai titik maksimum, dan setelah itu sukar untuk berubah lagi.
untuk penaikan suhu seperti pada table di atas, perubahan volume air
sebanding denga perubahan temperaturnya, namun pada saat temperature awal
2⁰C, volume air menurun hingga temperature 4.2⁰C, walaupun terjadi sedikit
penyimpangan tetapi hal ini mendekati nilai yang sebenarnya, penyimpangan
yang terjadi ini di karenakan ketidak telitian praktikan dalam membaca skala
volume air.
Hal di atas menunjukan keistimewaan air atau yang biasa kita sebut sebagai
anomali air.
MUAI VOLUME AIR
Untuk mencari koefiien muai volume, langkah pertama yang harus kita
lakukan adalah mencari nilai delta h dan delta t terlebih dahulu, keudian untuk
mencari nilai koefisiennya kita menggunakan persamaan yang seperti di atas.
Koefisien muai volume tergantung pada nilai delta h, h, dan delta t. Semakin besar
nilai h dan delta t nya maka akan semakin kecil nilai koefisien yang di dapat. Baik
untuk penaikan dan penurunan suhu kita menggunakan persamaan yang sama,
namun pada saat penaikan dan penurunan suhu terdapat nilai koefisien muai
volume yang bernilai nol, hal ini di sebabkab karena delta h nya adalah nol
sehinggga nilai koefisiennya juga nol.
KESIMPULAN
Sifat anomaly air air adalah sifat keanehan dari air dimana pada suhu 0 -
4⁰ mengalami penyusutan, dan pada suhu diatas 4oC mengalami pemuaian dan
akan berlaku sebaliknya, bila suhu tersebut dinaikan. Sehingga air mempunyai
massa jenis maksimum pada suhu pada suhu 4⁰c., sedangkan pada umumnya Zat
cair lan mempunyai massa jenis pada titik bekunya.
Pemuaian zat cair hanya dapat di amati melalui perubahan volumenya,
jadi zat cair hanya memiliki koefisien muai volume saja. Untuk menghitung
volume zat cair kita menggunakan rumus
∆V=βVo∆T
DAFTAR PUSTAKA
Resnick, H. 1985. Fisika Jilid 1 edisi ketiga. Jakarta: Erlangga
Sears dan Zeamansky. 1982. Fisika untuk Universitas . Bandung : Rinacipta