I. TUJUAN Mempelajari efek panas karena arus listrik dan menentukan kesetaraan kkal (kilo kalori) per jam yang sama dengan daya listrik, yang selanjutnya dapat dibuktikan atau dicari nilai-nilai konstanta. II. TEORI Pada fenomena tentang pertukaran kalor/panas dan kalorimeter, diperoleh kesimpulan bahwa 1 kkal adalah merupakan energi yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 10C. Satuan daya dinyatakan dalam watt, baik untuk daya mekanik maupun listrik. Sedangkan hubungan antara satuan daya dan energi adalah: 1 joule/detik = 1 watt

1. PRAKTIKUM ELEKTROMAGNETIK
PERCOBAAN KE I
EFEK PANAS DARI ARUS LISTRIK (KALORIMETER)
Dosen : Mochammad Machmud Rifadil,ST.MT.
Asisten Dosen : Hariyono Amd
Nama : Mohammad Agung Dirmawan
Kelas : 1 D4 Elektro Industri A
NRP : 1310161024
Departemen Teknik Elektro
Program Studi Teknik Elektro Industri
2016

2. I. TUJUAN
Mempelajari efek panas karena arus listrik dan menentukan kesetaraan kkal (kilo
kalori) per jam yang sama dengan daya listrik, yang selanjutnya dapat dibuktikan atau dicari
nilai-nilai konstanta.
II. TEORI
Pada fenomena tentang pertukaran kalor/panas dan kalorimeter, diperoleh kesimpulan
bahwa 1 kkal adalah merupakan energi yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air
sebesar 10C.
Satuan daya dinyatakan dalam watt, baik untuk daya mekanik maupun listrik.
Sedangkan hubungan antara satuan daya dan energi adalah:
1 joule/detik = 1 watt
Dalam besaran listrik
1 volt x 1 ampere = 1 watt (1.1)
Atau rumusan daya listrik (P) adalah
P = V x I = I2R (watt) (1.2)
Daya merupakan energi per-satuan waktu, sehingga energi listrik dapat dinyatakan dengan
W = P.t = V.I.t = I2R.t (joule) (1.3)
Dimana:
W = kerja (energi), Joule
I = Arus, Ampere
R = resistansi, Ohm
T = waktu, detik
Pada percobaan ini sebelum koil pemanas listrik dicelupkan ke dalam air dengan massa
yang telah diketahui, dalam sebuah kalorimeter. Dengan menganggap bahwa semua panas
yang ditimbulkan oleh resistansi koil dipindahkan ke air, dan tidak ada rugi-rugi kalor, baik
dari kalorimeter maupun yang menuju ke kalorimeter. Persamaan kapasitas kalor dari
keadaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut:

3. Q = (mair Cair + mbej Cbej) (Tf – Tc) (kalor) (1.3)
Dimana:
Q = kalor, kal
mair = massa air, kg
Cair = massa bejana bagian dalam kalorimeter, kg
mbej = kalor jenis air, 1000 kal/kg0C
Cbej = kalor jenis bejana, 0,57 kal/g 0C
Tf = temperatur air dan kalorimeter sesudah dipanasakan, 0C
Tc = temperatur air dan kalorimeter sebelum dipanaskan, 0C
Yang perlu diingat, bahwa hubungan dasar antara panas dan energi ditunjukkan
dengan persamaan joule sebagai berikut :
W = J.Q (Joule)
Dimana:
JQ = I2.R.t
Atau
J=
𝑉𝐼𝑡
𝐼
KALORIMETER
Suatu kalorimeter adalah bejana penyimpanan yang terisolasi, yang dilengkapi dengan
pengaduk dan sebuah pengukur suhu ( termometer ). Pada waktu dilakukan percobaan, bajana
tersebut dikelilingi ruang kedap udara. Bentuk lainnya adalah bejana yang terbuat dari
plastik. Plastik merupakan isolator yang baik dimana panas tidak dapat menembus lebih jauh
melalui dinding-dindingnya. Dengan demikian panas yang hilang hanya sedikit dan dapat
diabaikan.
Bila menggunakan kalorimeter dengan bejana metal, bejana dalam akan menambah
atau mengurangi energi sebagaimana halnya dengan perubahan mengatur ruang. Ruang
kedap udara menahan rugi-rugi ke bejana bagian luar, sehingga memungkinkan percobaan
dilakukan dengan relatif cepat. Dalam menggunakan kalorimeter, perlu diperiksa panas yang

4. hilang ataupun diterima oleh kalorimeter. Hal ini dilakukan dengan mengetahui konstanta
kalorimeter, yaitu ratio antara perubahan energi dalam kalorimeter dan perubahan temperatur
yang dinyatakan dalam kal/0C, namun pada buku manual peralatan kalorimeter biasanya
sudah terdapat catatan mengenai kalor jenisnya.
III. PERALATAN YANG DIPAKAI
1. Kalorimeter 1
2. DC power supply (kikusui, Model PAB 18-4.5) 1
3. DC amperemeter 1
4. DC voltmeter 1
5. Termometer 1
6. Kabel penghubung 5
7. Timbangan pegas 1
8. Timer 1
9. Pengaduk tembaga 1
IV. GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN
V. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan untuk percobaan.
2. Periksalah alat dan bahan tersebut, usahakan dalam keadaan atau kondisi yang
baik.
3. Timbang kalorimeter kosong yang telah dilepas tutupnya.
4. Timbang kalorimeter kosong yang telah dipasang tutupnya.
5. Isi kalorimeter dengan air sampai batas terminal kalorimeter.
6. Tutup kalorimeter, timbang kembali dengan timbangan pegas.

5. 7. Ukur suhu air dalam kalorimeter sebelum dirangkai dengan termometer, catat
pada suhu sebelum dipanaskan( Tc).
8. Buatlah rangkaian seperti pada gambar, dengan termometer yang telah dipasang
pada kalorimeter.
9. Posisikan DC power supply dalam keadaan on.
10. Atur amperemeter hingga arusnya 1,5 A dengan mengatur DC power supply.
11. Matikan terlebih dahulu DC power supply.
12. Siapkan timer atau stopwatch, kemudian nyalakan DC power supply bersamaan
dengan dimulainya stopwatch, kemudian ukur dan catat suhunya tiap menit
hingga 10 menit.
13. Setelah 10 menit, matikan DC powe supply bersamaan dengan dimatikannya
timer.
14. Catat hasil percobaan selama 10 menit tersebut pada tabel yang sudah disediakan.
15. Ulangi langkah-langkan no 10 di atas, untuk arus 2 A dan 2,2 A.
16. Hitung nilai daya (W) dengan rumus:
W = V.I.t
17. Hitung nilai Q dengan rumus :
Q = (mair Cair + mbej Cbej) (Tf – Tc)
18. Hitung nilai J dengan rumus :
J=
𝑊
𝑄
19. Hitung nilai %error W dengan rumus
%𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝑾 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 − 𝑾 𝒖𝒌𝒖𝒓
𝑾 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊
| × 𝟏𝟎𝟎%
20. Hitung nilai %error J dengan rumus
%𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝑱 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 − 𝑱 𝒖𝒌𝒖𝒓
𝑱 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊
| × 𝟏𝟎𝟎%
VI. DATA HASIL PERCOBAAN
A. TABEL 1 DATA HASIL PENGUKURAN
V sumber
(V)
Arus (A)
Waktu
(menit)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3,7 1,5
Temperatur
(֯C)
29 29 29 29 29 29,5 29,75 30 30,25 30,5 31
5,3 2 28 28 28.5 29 29.5 30 30,25 30,5 31 31,5 32
6,95 2,2 29 29,5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33,5 34

6. B. TABEL 2 DATA HASIL PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN
Arus
(A)
Tegangan
teori (V)
Massa
Air (kg)
Waktu
(s)
Temp.
Mula (o
C)
Temp.
Akhir (o
C)
Joule Konstanta
teori (J/Kal)
Joule Konstanta
praktik (J/Kal)
1,5 5 0,16 600 29 31 14,047 9,27134
2 6 0,16 600 28 32 11,237 7,6792
2,2 6,5 0,16 600 29 34 10,7135 8,48842
PERHITUNGAN
1. 𝑸 = ( 𝒎 𝒂𝒊𝒓 × 𝒄 𝒂𝒊𝒓 + 𝒎 𝒌𝒂𝒍 × 𝒄 𝒌𝒂𝒍) × (𝑻 𝒇 − 𝑻 𝒄)
𝑸 = ( 𝟎, 𝟏𝟔 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 + 𝟎, 𝟐𝟏𝟓 × 𝟎, 𝟓𝟕)( 𝟑𝟏 − 𝟐𝟗) = 𝟑𝟐𝟎, 𝟐𝟒𝟓𝟏 𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆
 𝑱𝑲𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 =
𝑽 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 ×𝑰
𝑸
× 𝒕 =
𝟓×𝟏,𝟓
𝟑𝟐𝟎,𝟐𝟒𝟓𝟏
× 𝟔𝟎𝟎 = 𝟏𝟒, 𝟎𝟒𝟕 𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆/𝒌𝒂𝒍
 𝑱𝑲 𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌 =
𝑽 𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌 ×𝑰
𝑸
× 𝒕 =
𝟑,𝟕×𝟏,𝟓
𝟑𝟐𝟎,𝟐𝟒𝟓𝟏
× 𝟔𝟎𝟎 = 𝟗, 𝟐𝟕𝟏𝟑𝟒 𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆/𝒌𝒂𝒍
2. 𝑸 = ( 𝒎 𝒂𝒊𝒓 × 𝒄 𝒂𝒊𝒓 + 𝒎 𝒌𝒂𝒍 × 𝒄 𝒌𝒂𝒍) × (𝑻 𝒇 − 𝑻 𝒄)
𝑸 = ( 𝟎, 𝟏𝟔 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 + 𝟎, 𝟐𝟏𝟓 × 𝟎, 𝟓𝟕)( 𝟑𝟐 − 𝟐𝟖) = 𝟔𝟒𝟎, 𝟒𝟗𝟎𝟐 𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆
 𝑱𝑲𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 =
𝑽 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 ×𝑰
𝑸
× 𝒕 =
𝟔×𝟐
𝟔𝟒𝟎,𝟒𝟗𝟎𝟐
× 𝟔𝟎𝟎 = 𝟏𝟏, 𝟐𝟑𝟕 𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆/𝒌𝒂𝒍
 𝑱𝑲 𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌 =
𝑽 𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌 ×𝑰
𝑸
× 𝒕 =
𝟓,𝟑×𝟐
𝟔𝟒𝟎,𝟒𝟗𝟎𝟐
× 𝟔𝟎𝟎 = 𝟕, 𝟔𝟕𝟗𝟐 𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆/𝒌𝒂𝒍
3. 𝑸 = ( 𝒎 𝒂𝒊𝒓 × 𝒄 𝒂𝒊𝒓 + 𝒎 𝒌𝒂𝒍 × 𝒄 𝒌𝒂𝒍) × (𝑻 𝒇 − 𝑻 𝒄)
𝑸 = ( 𝟎, 𝟏𝟔 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 + 𝟎, 𝟐𝟏𝟓 × 𝟎, 𝟓𝟕)( 𝟑𝟒 − 𝟐𝟗) = 𝟖𝟎𝟎, 𝟔𝟏𝟐𝟕𝟓 𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆
 𝑱𝑲𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 =
𝑽 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 ×𝑰
𝑸
× 𝒕 =
𝟔,𝟓×𝟐,𝟐
𝟖𝟎𝟎,𝟔𝟏𝟐𝟕𝟓
× 𝟔𝟎𝟎 = 𝟏𝟎, 𝟕𝟏𝟑𝟓
𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆
𝒌𝒂𝒍
 𝑱𝑲 𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌 =
𝑽 𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌 ×𝑰
𝑸
× 𝒕 =
𝟔,𝟗𝟓×𝟐,𝟐
𝟕𝟑𝟔,𝟎𝟐𝟔
× 𝟔𝟎𝟎 = 𝟖, 𝟒𝟖𝟖𝟒𝟐 𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆/𝒌𝒂𝒍
MENCARI PRESENTASE ERROR
1. %𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝑱𝑲 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊−𝑱𝑲𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌
𝑱𝑲 𝒕𝒆𝒆𝒐𝒓𝒊
| × 𝟏𝟎𝟎% = |
𝟏𝟒,𝟎𝟒𝟕−𝟗,𝟐𝟕𝟏𝟑𝟒
𝟏𝟒,𝟎𝟒𝟕
|× 𝟏𝟎𝟎% = 𝟑𝟑, 𝟗𝟗%
2. %𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝑱𝑲 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊−𝑱𝑲𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌
𝑱𝑲 𝒕𝒆𝒆𝒐𝒓𝒊
| × 𝟏𝟎𝟎% = |
𝟏𝟏,𝟐𝟑𝟕 –𝟕,𝟔𝟕𝟗𝟐
𝟏𝟏,𝟐𝟑𝟕
|× 𝟏𝟎𝟎% = 𝟑𝟏, 𝟔𝟔%
3. %𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝑱𝑲 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊−𝑱𝑲𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌
𝑱𝑲 𝒕𝒆𝒆𝒐𝒓𝒊
| × 𝟏𝟎𝟎% = |
𝟏𝟎,𝟕𝟏𝟑𝟓 –𝟖,𝟒𝟖𝟖𝟒𝟐
𝟏𝟎,𝟕𝟏𝟑𝟓
| × 𝟏𝟎𝟎% = 𝟐𝟎, 𝟕𝟔%
VII. ANALISIS DATA
Pada percobaan kali ini berjudul efek panas dari arus listrik. Pada percobaan kali ini
menggunakan alat-alat diantaranya yakni Kalorimeter, DC Power Supply, DC Amperemeter,

7. DC Voltmeter, Termometer, Kabel Penghubung, Timbangan Pegas, Timer, dan pengaduk
tembaga. Kalorimeter digunakan untuk mengukur besar kalori akibat adanya arus listrik. DC
power supply digunakan untuk mensuppy tegangan DC, DC amperemeter digunakan untuk
mengukur besar arus , DC voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan, Termometer
digunakan untuk mengukur suhu, Kabel penghubung digunakan untuk menghubungkan antar
komponen, Timbangan pegas digunakan untuk menimbang massa air dan kalorimeter, Timer
digunakan untuk mentimer , dan pengaduk digunakan sebagai sarana untuk menghubungkan
arus listrik dengan kalorimeter.
Pertama siapkan alat dan bahan yang digunakan. Setelah itu, timbang kalorimeter dan
didapatkan massa sebesar 215 gram. Setelah itu, mengisi kalorimeter dengan air hingga air
menyentuh kawat spiral. Lalu timbang kalorimeter yang telah diisi air dengan menggunakan
timbangan pegas tanpa tutup kalorimeter. Sehingga diperoleh data sebesar 460 gram. Setelah
itu buat rangkaian seperti pada gambar. Pertama dari jala-jala dihubungkan ke DC power
supply. Dari terminal positif DC power supply dihubungkan ke terminal positif DC
voltmeter. Lalu dari terminal positif DC voltmeter dihubungkan ke terminal positif DC
ammeter. Terminal negatif DC ammeter dihubungkan ke kalorimeter. Pada kalorimeter
ditancapkan termometer yang nantinya akan digunakan untuk mengukur suhu air dalam
kalorimeter. Dari kalorimeter dihubungkan ke terminal negatif DC voltmeter. Dari terminal
negarif DC voltmeter dihubungkan ke terminal negatif DC power supply. Setelah selesai
dirangkai, atur hingga DC power supply terbaca sebesar 1,5 Ampere. Setelah itu baca juga
tegangan pada DC voltmeter. Sehingga tegangan pada DC voltmeter sama dengan tegangan
sumber DC power supply yaitu sebesar 3,7 Volt. Setelah itu baca suhu awal pada termometer,
sehingga diperoleh data sebesar 29oC. Matikan DC power supply. Siapkan stopwatch dan
termometer mengamati perubahan suhu setiap 1 menit sekali. 10 menit pertama diperoleh
suhu sebesar 31oC. Lalu ubah-ubah DC power supply hingga pada DC ammeter arusnya
terbaca 2 Ampere. Tegangan pada DC voltmeter diperoleh sebesar 5,3 Volt. Air pada
pergantian kedua massanya harus sama dengan massa percobaan pertama suhu awal pada air
percobaan kedua sebesar 28oC dan suhu akhirnya sebesar 32oC. Kemudian pada percobaan
ketiga DC power supply diubah sehingga arus yang terbaca pada DC ammperemeter sebesar
2,2 Ampere. Baca juga tegangan pada DC voltmeter sehingga diperoleh tegangan sebesar
6,95 Volt. Pada percobaan ketiga ini suhu awal pada air sebesar 29oC dan suhu terakhir pada
air sebesar 34oC. Kemudian masukkan data pada tabel. Hitung massa air dengan
menggunakan massa pada kalorimeter yang diisi air dikurangi dengan massa pada

8. kalorimeter yang tidak diisi air.Sehingga memperoleh data diatas, hitung joule konstanta pada
setiap percobaan. Sebelum itu, hitung besar kalor dengan menggunakan rumus :
𝑸 = ( 𝒎 𝒂𝒊𝒓 × 𝒄 𝒂𝒊𝒓 + 𝒎 𝒌𝒂𝒍 × 𝒄 𝒌𝒂𝒍) × (𝑻 𝒇 − 𝑻 𝒄)
Setelah itu, hitung juga joule/konstanta dalam teori dengan menggunakan rumus :
𝑱𝑲𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 =
𝑽𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 × 𝑰
𝑸
× 𝒕
Lalu hitung juga joule/konsatanta dalam praktik dengan menggunkan rumus :
𝑱𝑲 𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌 =
𝑽 𝒑𝒓𝒂𝒌𝒕𝒊𝒌 × 𝑰
𝑸
× 𝒕
Ulangi perhitungan diatas dengan menggunakan arus sebesar 2 A dan 2,2 A. Dari percobaan
diatas, tidak semua panas terserap oleh air dan kalorimeter, namun juga terserap oleh kawat
spiral. Dari data diatas, terdapat ketidakcocokan antara joule konstanta teori dan joule
konstanta praktik. Energi listrik dapat dikonversikan menjadi termal (Hukum Joule) dengan
perbandingan yang sama yaitu menggunakan Asas Black.
VIII. KESIMPULAN
a. Suatu kalorimeter adalah bejana penyimpanan yang terisolasi, yang dilengkapi dengan
pengaduk dan sebuah pengukur suhu ( termometer ).
b. Pada waktu dilakukan percobaan, bajana tersebut dikelilingi ruang kedap udara.
Bentuk lainnya adalah bejana yang terbuat dari plastik.
c. Bila menggunakan kalorimeter dengan bejana metal, bejana dalam akan menambah
atau mengurangi energi sebagaimana halnya dengan perubahan mengatur ruang.
Ruang kedap udara menahan rugi-rugi ke bejana bagian luar, sehingga
memungkinkan percobaan dilakukan dengan relatif cepat.
d. Semakin besar arus yang mengalir semakin tinggi pula suhu yang terukur oleh
termometer.

9. LAMPIRAN-LAMPIRAN