• Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
No Downloads

Views

Total Views
18,518
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1

Actions

Shares
Downloads
0
Comments
3
Likes
12

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. BAB I PENDAHULUAN1.1. Tujuan percobaan 1. Mengamatidanmemahami proses perubahanenergilistrikmenjadikalor 2. Menghitung factor konversi energy listrikmenjadikalor1.2. Dasar Teori Kita mengetahui bahwa arus listrik yang mengalir pada suaturangkaian jugamenghasilkan panas. Pada peralatan–peralatan yangmenggunakan arus listrik sebagaisumber energinya, apabila kita aktifkandalam jangka waktu tertentu, maka akan timbulpanas pada bagianrangkaian listrik yang merupakan tempat/pusat aktifitas aruslistrik.Kenyataan tersebut perlu dikaji lebih lanjut mengingat panas yangditimbulkantergantung oleh beda potensial, arus listrik serta waktu yangdiperlukan. Hukum kekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan dandiciptakan melainkan hanya dapat diubah dari suatu bentuk energi kebentuk energi yanglain. Misalnya pada peristiwa gesekan energi mekanik berubah menjadi panas. Pada mesinuap panas diubah menjadi energi mekanik. Demikian pula energi listrik dapat diubahmenjadi panas atau sebaliknya. Sehingga dikenal adanya kesetaraan antara panas denganenergi mekanik/listrik, secara kuantitatif hal ini dinyatakan dengan angka kesetaraanpanas-energi listrik/mekanik. Kesetaraan panas-energi mekanik pertama kali diukur olehJoule dengan mengambil energi mekanik benda jatuh untuk mengaduk air dalamkalorimeter sehingga air menjadi panas. Energi listrik dapat diubah menjadi panas dengancara mengalirkan arus listrik pada suatu kawat tahanan yang tercelup dalam air yangberada dalam kalorimeter. Energi listrik yang hilang dalam kawat tahanan besarnyaadalah: W = v.i.t W = energi listrik (joule) v = tegangan listrik (volt) i = arus listrik (ampere) t = lama aliran listrik (sekon)Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat.Secara umum untukmendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu bendayaitu dengan mengukur suhubenda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kaloryang dikandung oleh benda sangat besar, 1
  • 2. begitu juga sebaliknya jika suhunyarendah maka kalor yang dikandung sedikit. Besarkecilnya kalor yangdibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor berikut:1. massa zat2. jenis zat (kalor jenis)3. perubahan suhu Kalor adalah suatu bentuk energi yang berpindah dari benda yang bersuhu tinggi kebenda yang bersuhu lebih rendah ketika benda itu saling berhubungan. Benda yangmenerima kalor, suhunya akan naik sedangkan benda yang melepas kalor, suhunya akanturun. Besarnya kalor yang diserap atau dilepas oleh suatu benda berbanding lurus dengan:1. Massa benda2. Kalor jenis benda3. Perubahan suhuJadi besarnya kalor dapat dirumuskan: Q = m .c. ΔtDalam satuan SI, kalor adalah joule. Satuan kalor yang lain adalah kalori. Kesetaraan jouledan kalori adalah sebagai berikut:1 joule = 0,24 kalori1 kalori = 4,184 joule Satu kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 1˚C airmurni yang massanya 1 gram. Kalor jenis (c) adalah banyaknya kalor yang diperlukanuntuk menaikan 1 kg zat sebesar 1K atau 1˚C. c= 2
  • 3. Keterangan : Q = jumlah kalor (Joule) m = massa zat (gram) Δt = perubahan suhu (˚C) c = kalor jenis (kal/gr ˚C) Hukum kekalan energi kalor (azas black) menyatakan bahwa “Pada pencampurandua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat bersuhu tinggi sama dengan banyaknya kaloryang diterima zat bersuhu rendah.”Atau dapat dirumuskan: Qlepas= QterrimaMaka energi listrik yang dilepaskan akan diterima oleh air dalam kalorimeter dankalorimeter itu sendiri, sehingga akan terjadi perubahan panas pada air dan kalorimeter.Adapun besarnya nilai kesetaraan kalor listrik dapat dinyatakan dengan persamaan: γ= Keterangan: γ = kesetaraan kalor ma= massa air dalam calorimeter (gram) ca= kalor jenis air (kal/gr˚C) mk = massa calorimeter (gram) ck = kalor jenis calorimeter (kal/gr˚C) ta = suhu akhir (˚C) t = suhu awal (˚C) 3
  • 4. BAB II ALAT DAN BAHAN2.1 Alat dan Bahan Alat: 1. Neraca 2. Kalorimeter Joule 3. Sumber tegangan searah 4. Beberapah buah kalorimeter 5. Amperemeter dan voltmeter 6. Hambatan depan 7. Kabel-kabel penghubung Bahan: 1. Air 4
  • 5. BAB III METODE PERCOBAAN1. Catat suhu, tekanan udara dan kelembaban ruangan sebelumdan sesudah percobaan.2. Timbanglah kalorimeter kosong dan pengaduknya.3. Timbanglah kalorimeter berisi air untuk mengetahui massa air dalam kalorimeter.4. Buatlah rangkaian seperti gambar 1.5. Atur Rd dan E sehingga didapatkan harga arus dan tegangan yang pantas.6. Amatilah suhu awal kalorimeter (T1)7. Jalankan arus selama 7 menit.8. Amati perubahan suhu (T) tiap satu menit hingga menit terakhir dan catat tiap perubahan suhu air kalorimeter (T2)9. Matikan arus dan amati penurunan suhu selama waktu yang digunakan pada langkah nomor 7 dan catat kembali tiap perubahan suhunya setiap satu menit.10. Gantilah air yang ada dalam kalorimeter, timbang kalorimeter yang berisi air ini (pengisian air pada kalorimeter ini dengan massa yang berbeda dengan percobaan terdahulu)11. Ulangi langkah nomor 6 s/d 9.12. Ulangi percobaan ini dengan merubah arus dan waktu yang digunakan. 5
  • 6. BAB IV DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN 4.1 Data Pengamatan Keadaan Ruangan P (cm) Hg T (oC) C (%) Sebelum Percobaan 75,5 25 78 Sesudah Percobaan 75,6 25 78 1. Data Pengamatan I 2. Data Pengamatan IINo. t (s) T naik T turun No. t (s) T naik T turun1. 0 28 30 1. 0 27 382. 60 29 30 2. 60 30 383. 120 29 30 3. 120 32 374. 180 29 30 4. 180 34 375. 240 30 30 5. 240 35 366. 300 30 30 6. 300 37 367. 360 30 30 7. 360 38 368. 420 31 30 8. 420 39 35 Amperemeter: 0,6 mA Amperemeter: 0,15 mA 3. Tabel Perhitungan Mk Mair V t T1 T2’ T3 ∆T’ T2 WNo. I (A) o o o o o Q (joule) C (gr) (gr) (volt) (s) ( C) ( C) ( C) ( C) ( C) (joule) 0,11081. 112,7 40,5 2 420 0,6 28 31 30 1 322 504 1091,16 kal 0,01412. 113 47,2 4,5 420 0,15 27 39 35 4 43 283,5 4819,65 kal 112,85 43,85 3,25 420 0,375 27,5 35 32,5 2,5 37,5 393,75 2955,405 0,06245 Keterangan: dikarenakan pada pengatur sumber tegangan tidak dapat di set untuk 4 volt, maka kami menggunakan 4,5 volt sebagai penggantinya. 6
  • 7. 4.2 Perhitungan 1. Pengamatan 1 2. Pengamatan IIDiketahui: Diketahui:Mk + air = 153,2 gr Mk + air = 160,2 grMk = 112,7 gr Mk = 113 grM air = 40,5 gr M air = 47,2 grCk = 0,217 Ck = 0,217T1 = 28 oC T1 = 27 oCT2’ = 31 oC T2’ = 39 oCT3 = 30 oC T3 = 35 oC∆T’ = T2’ – T3 ∆T’ = T2’ – T3 = 31 oC – 30 oC = 39 oC – 35 oC = 1 oC = 4 oCT2 = T2’ + ∆T’ T2 = T2’ + ∆T’ = 31 oC + 1 oC = 39 oC + 4 oC = 32 oC = 43 oCQ1 = x Q1 = x = x = x = (24,45 + 40,5) x 4 = (24,521 + 47,2) x 16 = 64,95 x 4 = 71,721 x 16 = 259,8 x 4,2 = 1147,536 x 4,2 = 1091,16 joule = 4819,65 jouleW =V.I.t W =V.I.t = 2 . 0,6 . 420 = 2 . 0,15 . 420 = 504 joule = 283,5 jouleC = C = = = = 0,4618 x 0,24 = 0,0588x 0,24 = 0,1108 kal = 0,0141 kal 7
  • 8. BAB V PEMBAHASAN Dalam setiap pelaksanaan praktikum, sebelum dan sesudah pelaksanaan percobaan,suhu kelembapan laboratorium kami catat dengan data sebagai berikut.Keadaan Ruangan P (cm) Hg T (oC) C (%)Sebelum Percobaan 75,5 25 78Sesudah Percobaan 75,6 25 78 Dalam percobaan “Hukum Archimedes dan Hukum Utama Hidrostatis” ini,beberapa alat dan bahan yang digunakan diantaranya adalah:Alat: Bahan: 1. Neraca 1. Air 2. Kalorimeter Joule 3. Sumber tegangan searah 4. Beberapah buah kalorimeter 5. Amperemeter dan voltmeter 6. Hambatan depan 7. Kabel-kabel penghubung Kalorimeteradalahalatuntukmenentukankalorjenis tipis yangdimasukkandalambejanatembaga yanglebihbesar.Padaalasanyadiberiganjalanbeberapapotonggabus.Padaprinsipnya,antarabejanakecil (dindingdalam) denganbejanabesar (dindingluar) dibatasiolehbahan yangtidakdapatdialirikalor (adiabatic).Kemudian, diberitutup yangmempunyaidualubanguntukmemasukkan / tempat thermometer danpengaduk. Pengukurankalorjenisdengan calorimeter didasarkanpadaasas Black, yaitukalor yangditerimaoleh calorimeter samadengankalor yang diberikanolehzat yangdicarikalorjenisnya. Hal inimengandungpengertianjikaduabenda yangberbedasuhunyasalingbersentuhan, makaakanmenujukesetimbangantermodinamika. 8
  • 9. Pada percobaan kali ini berhubungan dengan dua bentuk energi yakni enegi kalordan listrik. Energi listrik dihasilkan oleh suatu catu daya pada suatu resistor dinyatakandengan persamaan :Dimana W = energi listrik ( joule ) I= Arus listrik ( Volt ) V= Tegangan listrik ( volt ) t = waktu / lama aliran listrik ( sekon )Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu zat dinyatakan dengan persamaan : Q=m c (Ta – T)Dimana Q = Jumlah kalor yang diperlukan ( kalori ) m = massa zat ( gram ) c = kalor jenis zat ( kal/gr0C) Ta= suhu akhir zat (0C) T = suhu mula-mula (0C) Prinsip kerja dari kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawatpenghantar yang dimasukan ke dalam air suling. Pada waktu bergerak dalam kawatpenghantar (akibat perbedaan potenial) pembawa muatan bertumbukan dengan atomlogam dan kehilangan energi. Akibatnya pembawa muatan bertumbukan dengan kecepatankonstan yang sebanding dengan kuat medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatanakan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi kalor /panas. Berdasarkan data hasil praktikum diketahui bahwa semakin besar nilai teganganlistrik dan arus listrik pada suatu bahan maka tara panas listrik yang dimiliki oleh bahan itusemakin kecil. Dalam data hasil praktikum seolah terlihat bahwa pengukuran denganmenggunakan arus kecil menghasilkan nilai yang kecil. Hal ini merupakan suatu anggapanyang salah karena dalamPengukuran pertama ini perubahan suhu yang digunakan sangatlah kecil berbeda dengandata yang menggunakan arus besar. Tapi jika perubahan suhu itu sama besarnya makayang berarus kecil yang mempunyai tara panas listrik yang besar. 9
  • 10. BAB VI KESIMPULAN Dari hasil percobaan, pengamatan dan perhitungan “Kalorimeter Joule” yang telahdilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut. 1. Tidak semua panas terserap oleh air dan kalorimeter namun juga olehkawat spiral yang dalam hal ini tidak diperhitungkan demikian pula plastik hitam penutup kalorimeter. 2. Semakin besar volt semakin besar energi listrik yang dihasilkan dan juga suhu yang dihasilkan lebih tinggi serta perubahan suhu dari titik awal hingga tinggi lebih cepat. 3. Pada kalorimeter terdapat energi disipasi. Energi disipasi dapat berarti energi yang hilang dari suatu sistem. Hilang dalam arti berubah menjadi energi lain yang tidak menjadi tujuan suatu sistem (dalam percobaan, energi listrik berubah menjadi energi kalor) . Timbulnya energi disipasi secara alamiah tidak dapat dihindari. 4. Semakin kecil volt semakin kecil Q yang dihasilkan dan juga suhu yang dihasilkan lebih rendah serta perubahan suhu dari titik awal hingga tinggi lebih lambat. 5. Perubahan suhu dari titik suhu yang lebih tinggi ke rendah akan lebih terlihat perubahan ke suhu rendah dengan voltase yang lebih tinggi. 10
  • 11. DAFTAR PUSTAKA 2011. Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar . Universitas Pakuan. Bogor Moran. 2002. Termodinamika Teknik. Jakarta : Erlangga http://kk.mercubuana.ac.id/files/11001-13-249997908620.doc http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/1922136-hubungan-antara-kalor- dengan-energi id.wikibooks.org/wiki/Rumus-Rumus_Fisika_Lengkap sesaat-fajar29.blogspot.com/?m=1 11