Laporan Fisika tentang Kalor Jenis

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

KALOR JENIS

(PERCOBAAN-P.1)

 

 

Disusun Oleh            :

Kelompok 18

Asisten           : Alput Selpa Ibawan

 

            FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2010

1. PENDAHULUAN

 

1.1  Latar Belakang

Kita menggunakan istilah kalor dalam kehidupan sehari-hari seakan-akan kita tahu apa yang kita maksud. Tetapi istilah tersebut tetap digunakan secara tidak konsisten, sehingga perlu bagi kita untuk mendefinisikan kalor secara jelas, serta menerangkan fenomena dan konsep yang berhubungan dengan kalor tersebut(Glancoli, 1997).

Kalor adalah energy yang ditransfer karena tinggi ke benda bersuhu rendah, merupakan energy yang ditransfer dari benda yang panas ke benda yang dingin, maka kalor merupakan energy yang ditransfer dari suatu benda ke benda yang lain karena perbedaan suhu.

Bila energi panas ditambahkan pada suatu zat, maka temperature zat itu biasanya naik. Jumlah energy panas Q yang dibutuhkan untuk menaikkan temperature suatu zat adalah sebanding dengan perubahan temperature dan massa zat itu (Q=C   T  = mc     T) dengan C adalah kapasitas panas zat, yang didefinisikan sebagai energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur suatu zat dengan satu derajat. Panas jenis C adalah kapasitas panas persatuan massa(Tipler, 1991).

1.2  Maksud dan Tujuan

Maksud dari adanya praktikum fisika dasar tentang kalor jenis adalah agar praktikan mengetahui tentang kalor jenis yang ada dalam benda-benda dan dilingkungan sekitar serta perhitungannya.

Tujuan dari adanya praktikum fisika dasar tentang kalor jenis adalah untuk menentukan panas jenis mata bahan kalorimeter.

1.3  Waktu dan Tempat

Praktikum fisika dasar tentang kalor jenis dilaksanakan pada hari Selasa, 5 Oktober 2010 pukul 07.00-08.40 WIB, di laboratorium IIP(Ilmu-ilmu Perairan), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, universitas Brawijaya, Malang.

 2. TINJAUAN PUSTAKA

 

2.1  Pengertian Kalor Jenis

Kalor  adalah sesuatu yang dipindahlan diantara sebuah sistem dan sekelilingnya sebagai akibat dari hanya perbedaan temperatur. Konsep kalor sebagai sebuah zat yang jumlah seluruhnya tetap konstan akhirnya tidak mendapat dukungan eksperimen(Wiley, 1978).

Karakteristik bahan dalam penyerapan kalor ini dinyatakan dalam besaran kalor jenis. Kalor jenis suatu bahan didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg bahan tersebut sebesar 1 C(Astra, 2006).

Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau melepaskan suhu tiap satu kilogram massa. Sutau zat sebesar 1 C atau satu Kelvin atau dapat ditulis sebagai kapasitas kalor suatu benda adalah kemampuan suatu benda untuk menerima atau menurunkan suhu benda sebesar 10 C(Marskip, 2009).

2.2  Pengertian Kalorimeter

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Pada dasarnya, kalor yang dibebaskan atau diserap menyebabkan perubahan suhu pada calorimeter. Ada 2 tipe calorimeter yaitu calorimeter Bum dan calorimeter larutan Kalorimeter Bum adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor(nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna suatu senyawa. Contohnya adalah calorimeter makanan. Kalorimeter larutan adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat pada reaksi kimia dalam system larutan(Mubi, 2010).

Prinsip penting yang digunakan dalam calorimeter adalah hokum kekekalan energy. Hokum ini menyatakan bahwa energy tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, melainkan berubah dari bentuk yang satu menjadi bentuk yang lain(Esomer, 1996).

2.3  Pengertian Termometer

Thermometer adalah system indicator(petunjuk) kesetimbangan termal antara system yang satu dan yang lain. Suhu yang ditunjuk thermometer adalah suhu tiap system yang dalam kesetimbangan termal dan kepekaannya(perubahan koordinat keadaan akibat sedikit saja perubahan suhu dapat tertukar)(Zemanskie, 1962).

Tiap sifat thermometer dapat digunakan untuk menetapkan suatu skala dan membentuk sebuah thermometer. Thermometer air raksa terdiri dari bola gelas dan pipa yang berisi sejumlah air raksa tertentu. Temperature diukur dengan membandingkan ujung kolom air raksa dengan tanda-tanda pada gelas(Tipler, 1991).

2.4  Prinsip kerja Kalorimeter

Menurut Bresnick(2000), prinsip kerja calorimeter didasarkan azas Black :

  1. Jika suatu benda yang suhunya berbeda didekatkan satu sama lain maka suhu akhir kedua benda akan sama.
  2. Jumlah kalor yang diterima sama dengan kalor yang diberikan. Kalorimeter tersusun dari wadah yang terbuat dari logam kalor seperti sterofom.

Usaha peningkatan efektifitas dari alat penukar kalor perlu ditingkatkan karena dengan meningkatkan efektisitas alat penukar kalor dapat menghemat energy disektor industry(Zainuddin, 2005).

2.5  Timbangan Digital

Fungsi timbangan digital untuk membantu mengukur berat serta cara kalkulasi fecare otomatis harganya dengan harga dasar satuan. Banyak kurang terlebihnya cara kerja timbangan digital hanya bias mengeluarkan label, ada juga yang hanya timbul ditampilkan dilayar LCDnya(Mansur, 2010).

Selain itu fungsi lain timbangan digital yaitu untuk mengurangi adanya human error, dengan timbangan digital maka akan didapatkan ketepatan(Jacque, 2010).

2.6  Manfaat di Bidang Perikanan

Menurut Wikipedia(2010) :

–       Teknik pendinginan untuk produksi hasil perikanan

–       Untuk pengasapan ikan

–       Sebagai bahan bakar solar cold strong pada kapal nelayan.

3.    METODOLOGI

 3.1 Alat dan fungsi

Adapun alat yang digunakan dalam praktikum fisika dasar tentang calorimeter, antara lain:

1. Kalorimeter : alat yang digunakan untuk menghitung besar kecilnya kalor jenis pada benda

2. Termometer : untuk mengukur suhu benda

3. Stopwatch   : untuk menghitung waktu

4. Ketel uap     : untuk memanaskan air

5. Timabangan digital  : untuk menimbang massa benda dengan ketelitian 10-2

6. Pinset             : untuk mengambil dan memindahkan bahan (Alumunium dan kaca) dari ketel uap ke calorimeter

7. Nampan      : tempat untuk meletakkan alat dan bahan

3.2 Bahan dan Fungsi

Adapun bahan yang digunakan dalam praktikum fisika dasar tentang calorimeter, antara lain:

1. Kaca sebagai bahan yang diukur kalor jenisnya

2. Alumunium sebagai bahan yang diukur kalor jenisnya

3. Tisu untuk membersihkan alat-alat

4. Air untuk medium perambatan panas

 4. PEMBAHASAN


4.1 Analisa Prosedur

Langkah pertama disiapkan alat dan bahan. Alat yang digunakan yaitu calorimeter yang berfungsi menghitung besarnya kalor jenis pada benda. Thermometer berfungsi untuk mengukur perubahan suhu, ketel uap berfungsi untuk memanaskan air, pinset berfungsi untuk mengambil benda, stopwatch untuk menghitung waktu, timbangan digital untuk menghitung alat dan bahan dengan ketelitian 10-2, serta namapan untuk wadah alat dan bahan. Kemudian langkah kedua, bahan-bahan disiapkan antara lain tisu untuk membersihkan alat, air untuk medium perambatan panas, alumunium dan kaca sebagai bahan yang diukur kalor jenisnya.

Langkah berikutnya alumunium ditimbang dengan timbangan digital caranya pertama disambungkan arus DC, zerokan untuk mendapatkan nilai yang akurat, lalu diletakkan alumunium diatas timbangan digital dan dicatat hasilnya, begitu dilakukan hal yang sama untuk kaca. Setelah itu calorimeter diambil, ditimbang dan diisi dengan air seperlima bagian. Kemudian ketel uap diisi dengan air secukupnya( 5 cm), kaca dan alumunium dimasukkan sampai terendam. Setelah itu disambungkan ke sumber arus DC, tunggu sampai mendidih. Setelah itu matikan ketel uap, ambil alumunium diletakkan pada calorimeter. Kemudian diaduk selama 30 detik, catat hasil suhunya sebagai T2, kemudian aduk kembali selama 30 detik, ukur suhunya sebagai T3(suhu akhir).

Begitu juga lakukan langkah yang sama pada kaca, ambil dari ketel uap menggunakan pinset, diletakkan di dalam calorimeter, diaduk selama 30 detik, ukur suhu sebagai T2, diaduk kembali selama 30 detik, ukur suhu sebagai T3. Setelah semua percobaan selesai dan dicatat hasilnya. Lalu dibersihkan alat-alat dan dirapikan dalam nampan kembali.

4.2 Analisa Hasil

Dari praktikum fisika dasar tentang kalor jenis, data yang didapat sebagai berikut :

  1. Percobaan 1(Alumunium)
No T1 (Co ) T2 (C o) T3 (C o)
1. 27o 28o 27o

Diketahui      : K= 99,5 ; A= 21,76 ; Al= 0,6

Ditanya         : CAl  ?

Jawab          : CAl =              A(T3-T2)

B(T1-T3) + K(T3-T2)

CAl  =      21,76(27-28)

0,6(27-27)+99,5(27-28)

= – 21,76

-99,5

= 0,2187 kal/oC

= 218,7 kkal/oC

  1. Percobaan 2(Kaca)
No T1 (Co ) T2 (C o) T3 (C o)
1. 27o 29o 28o

Diketahui         : K= 104,63 ; A= 37,97 ; Al=2,52

Ditanya            : Ckaca   ?

Jawab             : Ckaca =         A(T3-T2)

B(T1-T3) + K(T3-T2)

=          37,97(28-29)

2,52(27-28)+104,63(28-29)

= -37,97

-107,15

= 0,354 kal/oC

= 354 kkal/oC

Dalam praktikum fisika dasar tentang kalor jenis ini, didapat data sebagai berikut :

Alumuniumàberat keeping Al=0,6 gram, calorimeter=99,5gram, massa air=21,76 gram, dan

Kacaà berat keeping kaca=2,52 gram, calorimeter=104,63gram, massa                                                              air=37,97gram.

Adapun hasil praktikum fisika dasar tentang kalor jenis, didapat kalor jenis Alumunium sebesar 0,2187 kal/oC dan kalor jenis Kaca sebesar 0,354 kal/oC.

Dari perbandingan data yang ada terdapat perbedaan antara hasil praktikum dengan literature. Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan pengukuran suhu dan factor-faktor internal maupun eksternal yang dapat mempengaruhi besarnya suhu yang berakibat pada perhitungan besarnya kalor jenis Alumunium dan kalor jenis Kaca.

 5.    PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dalam praktikum kali ini, yaitu :

  1. Kalor adalah energy panas yang dimiliki oleh suatu zat
  2. Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat Celcius.
  3. Menurut azas Black, apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah.
  4. Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk menghitung besar kecilnya kalor jenis benda.
  5. Kalor yang diserap atau yang dilepas pada saat terjadi perubahan wujud benda tidak menyebabkan perubahan suhu benda.
  6. Hasil kalor jenis yang didapat dalam praktikum kali ini yaitu :

Kalor jenis alumunium yang dihasilkan adalah 0,314 kal/goC

Kalor jenis kaca yang dihasilkan adalah 0,308 kal/goC

5.2 Saran

Sebaiknya dalam pelaksanaan praktikum kali ini, kita harus berhati-hati dalam mengambil ketel uap karena panas. Selain itu terjalinnya kerjasama antara asisten dengan praktikan harus ditingkatkan.

            DAFTAR PUSTAKA

 

Alyospikel. 2010. Termometer. http://alyoskipel.blogspot.com/2010 diakses  tanggal 7 Oktober

Astra, I. dan Setiawan H. 2006. Fisika untuk SMA dan MA kelas10. Piranti Darama Kalokatama: Jakarta

Crook, J. 2010. Timbangan digital. http://www.articelsnatch.com/Article/Benefits-of-Digital-Scales/1600726 diakses tanggal 10 Oktober 2010

Glancoli.C, Douglas. 1997. Fisika Jilid1 edisi empat. Erlangga: Jakarta

Kinardi, AK, dkk. 1997. Pelajaran Fisika SMU kelas1. Erlangga: Jakarta

Mansur.2010.htpp://bisnis.tenue.co.id/Artikel-bisnis/4teknologi/33-artikel-timbangandigitalbzerba.html/ diakses tanggal 7 Oktober 2010

Narskip. 2010. Kalor. http://narskip.blogspot.com/2010 diakses tanggal 7 Oktober 2010

Snps. 2010. Kalor Jenis. www.snps.its.ac.id/ diakses tanggal 7 Oktober 2010

Usu. 2010. Kalor Jenis. http://www.usu.ac.id/artikel/shell.tittle.pdf diakses tanggal 7 Oktober 2010

Wahyu, S. dkk. 2010. Analisis Perpindahan Panas pada Saluran Berliku.Teknik Mesin : Universitas Brawijaya

Wapedia. 2010. Calorimeter. http://wapedia.mobi/id/2010 diakses 7 Oktober 2010

Wikipedia. 2010. Prinsip Kerja Kalorimeter. http://wikipedia.org/wiki/2010 diakses 7 Oktober 2010

Willey, J., Suns.1978. Fisika jilid1 edisi ketiga. Erlangga: Jakarta

Zainuddin, dkk. 2005. Studi Eksperimental Efektivitas Alat Penukar Kalor Shell and Tube dengan Memanfaatkan Gas Buang Mesin Diesel sebagai Pemanas Air. Institut Teknologi Medan(ITM)

3 thoughts on “Laporan Fisika tentang Kalor Jenis

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s