Dokumen tersebut merangkum tentang percobaan mengukur konversi energi listrik menjadi kalor menggunakan kalorimeter Joule. Energi listrik dialirkan ke dalam air di dalam kalorimeter dan menyebabkan peningkatan suhu. Perubahan suhu diukur untuk menghitung jumlah energi yang dikonversi menjadi kalor.

1. Kalorimeter Joule
Ilham Rinaldi, S.Farm.

2. Tujuan
Praktikum
Mengamati dan memahami
proses perubahan energi
listrik menjadi kalor
Menghitung faktor konversi
energi listrik menjadi kalor

3. Pendahuluan
• Kalor merupakan bentuk energi yaitu energi
panas. Karena bentuk energi maka dalam
sistem SI, kalor memiliki satuan joule.
• Kesetaraannya adalah 1 kal = 4,2 joule atau 1
joule = 0,24 kal
• Berbicara mengenai kalor tentunya tidak lepas
dari Asas Black dan Hukum Kekekalan Energi.

4. Pernahkah kalian
mandi dan airnya
kedinginan?
• Kemudian kalian mencampurkan
air panas pada air mandi kalian.
Begitu pula sebaliknya,
pernahkah kalian
membuat teh
manis dan terlalu
panas?
• Untuk mendinginkan kalian
tambah es kedalam teh tersebut.
Kejadian-kejadian
yang pernah kalian
lakukan seperti di
atas ternyata
sangat sesuai
dengan konsep
fisika
• Setiap dua benda atau lebih dengan
suhu berbeda dicampurkan maka
benda yang bersuhu lebih tinggi
akan melepaskan kalornya,
sedangkan benda yang bersuhu
lebih rendah akan menyerap kalor
hingga mencapai keseimbangan
yaitu suhunya sama.

5. Asas black dan Hukum Kekekalan Energi
• Asas Black adalah prinsip yang berada dalam ilmu
termodimakia telah dikemukakan oleh seorang ilmuan Fisika
Joseph Black.
• “Jika dua buah benda yang berbeda yang dalam suhunya
dicampurkan, benda yang panas akan memberi sebuah
kalor pada benda yang dingin sehingga suhu tersebut
akhirnya sama.”
• Pelepasan dan penyerapan kalor ini besarnya harus imbang.
Kalor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diserap
sehingga berlaku hukum kekekalan energi.
• Hukum kekalan energi menyatakan bahwa energi tidak
dapat dimusnahkan dan diciptakan melainkan hanya dapat
diubah dari suatu bentuk energi kebentuk energi yang lain.

6. Kalorimeter
• kalorimeter adalah suatu alat yang
di gunakan untuk menentukan kalori
dengan cara mengukur perubahan
suhu dan perubahan efek termal.
• Hukum yang berlaku pada
calorimeter yaitu hokum kekekalan
energi, dimana energi listrik yang
dihasilkan diubah menjadi energi
kalor.

7. Prinsip Kalorimeter
• Prinsip kerja kalorimeter adalah
mengalirkan arus listrik pada kumparan
kawat penghantar yang dimasukan ke
dalam air suling. Kawat akan
bergerak (akibat perbedaan potenial)
pembawa muatan bertumbukan
dengan atom logam dan kehilangan
energi. Sehingga kawat pembawa
muatan bertumbukan dengan
kecepatan konstan yang sebanding
dengan kuat medan listriknya.
Pertumbuhannya membawa muatan
akan menyebabkan logam yang dialiri
arus listrik memperoleh energi yaitu
energi kalor / panas.

8. Energi listrik & Energi Kalor
Energi listrik merupakan suatu energi yang
berasal dari muatan listrik yang menimbulkan
medan listrik statis atau bergeraknya elektron
pada konduktor ( pengantar listrik ) atau ion (
positif atau negatif ) pada zat cair atau gas.
Energi Kalor adalah bentuk energi yang berpindah
dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu
rendah ketika benda itu saling berhubungan
Maka energi listrik yang dilepaskan akan diterima
oleh air dan kalorimeter, sehingga akan terjadi
perubahan panas pada air dan calorimeter.
Adapun besarnya nilai kesetaraan kalor listrik
dapat dinyatakan dengan persamaan berikut

9. Perubahan Suhu Pada Kalorimeter
• Energi listrik digunakan untuk memanaskan
air dan kalorimeter, dengan demikian terjadi
perubahan bentuk energi dari energi listrik
menjadi kalor, terlihat dengan adanya
perubahan suhu kalor yang diserap oleh
kalorimeter dan air di dalamnya.
• Perubahan suhu sebesar ∆t dapat diukur
melalui percobaan lanjutan. Misalnya pada
percobaan utama, arus dijalankan selama t
detik dan dari persamaan didapatkan suhu
naik T1 sampai T2’. Selanjutnya arus
dimatikan selama t detik karena adanya
pengaruh luar, suhu akan turun sebesar ∆t
menjadi T3 dengan demikian T2 dapat
dihitung.

10. Tabel Pengamatan
No Mk
(g)
Ma
(g)
V
(volt)
I
(ampere)
t
(s)
𝑇1 𝑇2′ 𝑇3 ∆𝑇′ 𝑇2 ∆𝑇 W
(Joule)
Q (Kal) C
1 32,6 11,1 2,6 0,8 360 28 34 30 4 38 10 748,8 181,742 0,989
2 32,6 13,6 3,5 1 360 28 34 31 3 37 9 1,260 186,0678 1,625
𝑥 32,6 12,35 3,05 0,9 360 28 34 30,5 3,5 37,5 9,5 375,03 183,904 1,3065