Pages

Senin, 24 September 2012

Laporan Praktikum Kalor Jenis


PENDAHULUAN

    1. Latar Belakang
Mudahlah bagi kita sekarang menerima gagasan bahwa kalor itu energi. Tidak demikianlah halnya dua abad yang lampau. Pada waktu itu para cendekiawan masih mengira bahwa kalor itu suatu “zat” yang dapat mengalir dan data disimpan oleh benda. Pendapat ini menerangkan berbagai gejala perpindahan kalor dan penyerapan kalor. Berdasarkan pengamatannya waktu mengawasi permbuatan meriam, Count Rumford memperoleh kesimpulan bahwa tidak benar kalor itu “zat”.
(Sutrisno, 2003).
Anda telah mengetahui bahwa jika gelas berisi air ledeng dicelupkan sebagian ke dalam bak berisi air panas, air ledeng mengalami kenaikan suhu dan air panas mengalami penurunan suhu. Ini menunjukkan terjadinya perpindahan energi dari benda bersuhu tinggi (air panas) ke benda bersuhu rendah (air ledeng). Untuk lebih meyakinkan, Anda dapat mencelup gelas air ledeng yang sama ke dalam bak berisi air es. Anda akan amati sekarang air ledeng pengalamai penurunan suhu dan air es mengalami kenaikan suhu. Uraian tersebut dengan jelas mempertegas kesimpulan bahwa perpindahan energi secara alami selalu terjadi dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu lebih rendah (Kanginan, 2002).
Joseph Black pada tahun 1760 merupakan orang pertama yang menyatakan perbedaan antara suhu dan kalor. Suhu adalah derajad panasnya atau dinginnya suatu benda yang diukur oleh termometer, sedangkan kalor adalah suatu yang mengalir dari benda panas ke benda lebih dingin untuk menyamakan suhunya.
(Marthen, 2002).
    1. Maksud dan Tujuan
Maksud dari paktikum Fisika Dasar tentang Kalor Jenis adalah agar praktikan mengetahui tentang kalor jenis yang dimiliki benda-benda di lingkungan sekitar beserta perhitungannya.
Tujuan dari praktikum Fisika Dasar tentang Kalor Jenis adalah untuk menentukan panas jenis mata bahan kalorimeter.

  1. TINJAUAN PUSTAKA

    1. Pengertian Kalor Jenis
Energi yang berpindah disebut kalor. Dengan demikian dapat kita mendefinisikan kalor sebagai energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah ketika kedua benda bersentuhan.
(Marthen, 2002).
Kalor jenis adalah sifat khas suatu benda atau zat yang menunjukkan kemampuannya untuk menyerap kalor. Zat yang kalor jen isnya tinggi mampu menyerap lebih banyak kalor untuk kenaikan suhu yang rendah. Zat-zat seperti ini dimanfaatkan sebagai tempat untuk menyimpan energi termal.
 (Kanginan, 2002).
Kalor jenis dapat didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg benda setinggi 1 Kelvin atau 1 derajad celcius.
(Marthen, 2002).
Kalor jenis adalah bilangan yang menujukkan berapa kalori panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu tip satu satuan massa zat dalam satu derajad.
(Irawati, 2008).
Kalor jenis suatu benda adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram benda setinggi 1 derajad celcius. Atau dalam satuan Internasional sering juga orang mendefinisikan kalor jenis menunjukkan kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg benda setinggi 1 Kelvin.
(Kamajaya, 2007).

    1. Pengertian Kalorimeter
Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kalor. Kalorimeter umumnya digunakan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Kalorimeter menggunakan teknik pencampuran dua zat di dalam suatu wadah
(Marthen, 2002).
Pengukuran jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia dengan eksperimen disebut kalorimetri. Dengan menggunakan hokum Hess, perubahan entalpi pembentukan standar, energi ikatan dan secara eksperimen. Proses dalam kalorimeter berlangsung secara adiabatic, yaitu tidak ada energi yang lepas atau masuk dari luar ke dalam kalorimeter
(Petrucci, 1987).
Alat untuk mengukur suhu adalah termometer. Telah kita ketahui bahwa termometer memanfaatkan sifat termometrik zat untuk mengukur suhu. Sifat termometrik zat adalah sifat fisis zat yang berubah jika dipanaskan, misalnya volume zat cair, panjang logam, hambatan listrik seutas kawat platina, tekanan gas pada volume tetap, dan warna pijar kawat (filamen) lampu
(Kanginan, 2002).

Suhu merupakan istilah yang dipakai untuk menyatakan panas dingin dari suatu benda. Misalnya benda panas dikatakan memiliki suhu tinggi dan benda dingin dikatakan memiliki suhu rendah. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu disebut termometer (Suwadi, 2008).


    1. Prinsip Kerja Kalorimeter
Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu kalorimeter sebesar 1 0C pada air dengan massa 1 gram disebut tetapan kalorimetri. Dalam roses ini berlaku asas Black, yaitu:
qlepas = qterima
qair panas = qair dingin + qkalorimeter
m1 C (Tp - Tc) = m2 c (Tc - Td) + (Tc - Td)
keterangan:
m1 = massa air panas
m2 = massa air dingin
c = kalor jenis air
C = kapasitas kalorimeter
Tp = suhu air panas
Tc = suhu air campuran
Td = suhu air dingin
(Petrucci, 1987).
Karena kalor jenis bernilai konstan pada suhu yang lebar, kalor jenis benda lain dapat ditentukan dengan memanfaatkan fakta tersebut. Hal ini dapat dilakukan dengan cara memanaskan benda tersebut sampai dengan suhu tertentu kemudian benda itu dicelupkan ke dalam wadah yang suhu dan massanya diketahui. Setelah mencapai kesetimbangan termal, suhu akhir sistem diukur. Jika seluruh sistem terisolasi dengan lingkungannya, panas yang dilepaskan benda sama dengan panas yang diterima air dan wadahnya. Prosedur ini dinamakan kalorimetri dan wadah yang terisolasi tersebut dinamakan kalorimeter. Kalorimeter bekerja berdasarkan asas-asas Black.
(Ruwanto, 2007).

    1. Timbangan Digital
Timbangan digital berfungsi untuk membantu mengukur berat serta cara kalkulasi fecare otomatis harganya dengan harga dasar satuan banyak kurang.
(Mansur, 2010).
Cara kerja timbangan digital hanya bisa mengeluarkan label, ada juga yang hanya timbul ditampilkan layar LCDnya (Mansur, 2010).

Kita mengenal timbangan digital sebagai alat ukur untuk satuan berat. Dibandingkan dengan timbangan jaman dulu yang masih menggunakan timbangan analog atau manual, timbangan digital memiliki fungsi lebih sebagai alat ukur, diantaranya timbangan digital lebih akurat, presisi, akuntable (bisa menyimpan hasil dari setiap penimbangan) (Timbangandigital, 2010).

    1. Manfaat di Bidang Perikanan
Menurut Metana (2010), manfaat kalor jenis di bidang perikanan adalah:
  1. Teknik refrigerasi
Teknik pendinginan untuk produk hasil perikanan
  1. Pemilihan logam untuk pembuatan kapal
  2. Pengasapan ikan
Dalam bidang perikanan, kalor jenis bermanfaat pada proses pengeringan ikan. Prosesnya melalui tahap penguapan air. Tahap ini dilakukan dengan cara menurunkan kelembaban nisbi udara dengan mengalirkan udara panas di sekeliling bahan, sehingga uap air bahan lebih besar daripada tekanan uap air bahan ke udara. Faktor utama yang mempengaruhi kecepatan pengeringan dari suatu bahan pangan adalah sifat fisik dan sifat kimia bahan. Sifat fisik dan kimia bahan meliputi bentuk, ukuran, kalor jenis, komposisi dan kadar airnya (Javanesa, 2010).
  1. METODOLOGI

    1. Alat dan Fungsi
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah:
  • Kalorimeter : untuk mengukur besar-kecilnya kalor jenis pada su-atu benda
  • Ketel uap : digunakan untuk memanaskan air
  • Termometer : digunakan untuk mengukur suhu
  • Stopwatch : digunakan untuk menghitung waktu pada saat pengukuran suhu
  • Timbangan digital : digunakan untuk menimbang massa benda dengan ketelitian 10-2 gram
  • Nampan : sebagai tempat alat dan bahan
  • Pinset : digunakan untuk memindahkan aluminium dan ka-ca dari ketel uap ke kalorimeter
  • Mistar : digunakan untuk mengukur panjang atau tinggi ka-lorimeter

    1. Bahan dan Fungsi
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah:
  • Alumunium : sebagai benda yang diukur kalor jenisnya
  • Kaca : sebagai benda yang diukur kalor jenisnya
  • Tissue : digunakan untuk membersihkan alat praktikum
  • Air : sebagai media perambatan kalor


    1. Skema Kerja
      1. Alumunium

Disiapkan alat dan bahan

Ditimbang kalorimeter kosong tanpa wadah dengan timbangan digital

Diisi kalorimeter dengan air sebanyak 15 bagian dari kalorimeter

Ditimbang alumunium

Dimasukkan air secukupnya ke dalam ketel uap lalu dipanaskan dan dimasukkan alumunium

Diamati suhu air dalam kalorimeter dengan termometer dan digunakan sebagai T1

Dimasukkan alumunium panas ke dalam kalorimeter sambil digojog

Dihidupkan stopwatch

Diamati suhu dalam kalorimeter dengan termometer selama 30 detik pertama (T2) dan 30 detik kedua (T3)

Hasil


      1. Kaca

Disiapkan alat dan bahan

Ditimbang kalorimeter kosong tanpa wadah dengan timbangan digital

Diisi kalorimeter dengan air sebanyak 15 bagian dari kalorimeter

Ditimbang kaca

Dimasukkan air secukupnya ke dalam ketel uap lalu dipanaskan dan dimasukkan kaca

Diamati suhu air dalam kalorimeter dengan termometer dan digunakan sebagai T1

Dimasukkan kaca panas ke dalam kalorimeter sambil digojog

Dihidupkan stopwatch

Diamati suhu dalam kalorimeter dengan termometer selama 30 detik pertama (T2) dan 30 detik kedua (T3)
Hasil
 
 





PEMBAHASAN

    1. Analisa Prosedur
Sebelum melaksanakan praktikum Fisika Dasar tentang Kalor Jenis, hal yang dilakukan adalah menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. Alat yang dibutuhkan dalam praktikum ini antara lain, kalorimeter yang digunakan untuk mengukur besar kecilnya kalor jenis suatu benda; ketel uap untuk memanaskan air; termometer yang berfungsi untuk mengukur suhu; stopwatch digunakan untuk menghitung waktu pada saat pengukuran suhu; timbangan digital untuk menimbang massa benda dengan ketelitian 10-2 gram; pinset untuk mengambil dan memindahkan kaca dan alumunium dari ketel uap ke kalorimeter; dan nampan sebagai tempat alat dan bahan. Selanjutnya bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah kaca dan alumunium, dalam hal ini digunakan sebagai bahan yang diukur kalor jenisnya; tissue yang digunakan untuk membersihkan peralatan yang telah digunakan; dan air sebagai media perambatan kalor.
Setelah alat dan bahan siap, langkah pertama adalah menimbang massa kalorimeter kosong menggunakan timbangan digital matter dan catat hasilnya. Kemudian kalorimeter diisi dengan air sebanyak 15 bagian dan ditimbang massa kalorimeter dengan air dengan timbangan yang sama dan dicatat hasilnya. Setelah itu alumunium ditimbang, lalu dimasukkan ke dalam ketel uap dan dipanaskan. Kemudian diukur suhu air dalam kalorimeter untuk digunakan sebagai T1. Diambil alumunium dengan pinset dan dipindahkan ke dalam kalorimeter dan dinyalakan stopwatch serta air dalam kalorimeter digojog-gojog. Setelah 30 detik pertama, amati perubahan suhu dalam kalorimeter dan gunakan sebagai T2. Setelah 30 detik kedua, amati perubahan suhunya untuk T3 dan catat hasilnya.
Pada kaca prosedurnya sama, langkah pertama adalah menimbang massa kalorimeter kosong menggunakan timbangan digital matter dan catat hasilnya. Kemudian kalorimeter diisi dengan air sebanyak 15 bagian dan ditimbang massa kalorimeter dengan air dengan timbangan yang sama dan dicatat hasilnya. Setelah itu kaca ditimbang, lalu dimasukkan ke dalam ketel uap dan dipanaskan. Kemudian diukur suhu air dalam kalorimeter untuk digunakan sebagai T1. Diambil kaca dengan pinset dan dipindahkan ke dalam kalorimeter dan dinyalakan stopwatch serta air dalam kalorimeter digojog-gojog. Setelah 30 detik pertama, amati perubahan suhu dalam kalorimeter dan gunakan sebagai T2. Setelah 30 detik kedua, amati perubahan suhunya untuk T3 dan catat hasilnya.

    1. Analisa Hasil
Dari praktikum Fisika Dasar tentang kalor jenis didapatkan hasil bahwa:
  • Alumunium

No
T1 (0C)
T2 (0C)
T3 (0C)
1
27
29
28,5


Diketahui :
    • Berat Kalorimeter Kosong (k) : 96,26 gr
    • Berat Kalorimeter + Air : 148,87 gr
    • Berat Air : 52,61 gr
    • Berat Alumunium : 0,61 gr
Ditanya : Calumunium . . . ?
Jawab : Calumunium = A (T3- T2)B T1- T3+ k ( T3- T2 )
Jadi kalor jenis alumunium adalah 0,536 kal/gr0C
  • Kaca
No
T1 (0C)
T2 (0C)
T3 (0C)
1
27
28
27

Diketahui :
    • Berat Kalorimeter Kosong (k) : 67 gr
    • Berat Kalorimeter + Air : 154,7 gr
    • Berat Air : 87,7 gr
    • Berat Kaca : 3,2 gr
Ditanya : Ckaca . . . ?
Jawab : Ckaca = A (T3- T2)B T1- T3+ k ( T3- T2 )
= 87 27 – 28 3,2 27 – 27 + 67 27 – 28
= - 87,7- 67
= 1,3 kal/gram0C
Jadi kalor jenis kaca adalah 1,3 kal/gram0C.
Dari hasil praktikum dan analisa hasil, didapatkan bahwa kalor jenis alumunium adalah 0,53 kal/gr0C dan kalor jenis kaca adalah 1,3 kal/gr0C.

Jenis Benda
Kalor Jenis (c)
J/kg C0
kkal/kg C0
Air
4180
1,00
Alkohol (ethyl)
2400
0,57
Es
2100
0,50
Kayu
1700
0,40
Alumunium
900
0,22
Marmer
860
0,20
Kaca
840
0,20
Besi / baja
450
0,11
Tembaga
390
0,093
Perak
230
0,056
Raksa
140
0,034
Timah hitam
130
0,031
Emas
126
0,030

(Gurumuda, 2009)
Dari analisa hasil yang telah didapatkan, kalor jenis kaca dan alumunium berbeda dengan literatur, hal ini disebabkan karena kalor yang hilang pada alumunium dan kaca yang dipanaskan. Terdapat perbedaan antara literatur dan hasil praktikum karena perbedaan pengukuran suhu dan faktor-faktor eksternal maupun internal yang dapat mempengaruhi besarnya suhu yang berakibat pada perhitungan besarnya kalor jenis kaca dan alumunium.

  1. PENUTUP

    1. Kesimpulan
Dari praktikum yang dilaksanakan, dapat disimpulkan:
  1. Kalor jenis adalah bilangan yang menunjukkan berapa kalori yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram benda.
  2. Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat pada reaksi kimia dalam sistem larutan.
  3. Termometer adalah suatu benda yang memiliki suhu sehingga setiap suhu dapat dinyatakan dalam suatu bilangan tertentu.
  4. Timbangan digital adalah suatu alat yang digunakan untuk menimbang alat dan bahan dengan ketelitian 10-2 gram
  5. Kalor jenis dapat dihitung dengan menggunakan rumus
Cg = A (T3- T2)B T1- T3+ k ( T3- T2 )
  1. Kalor jenis alumunium yang dihasilkan adalah 0,536 kal/gr0C.
  2. Kalor jenis kaca yang dihasilkan adalah 1,3 kal/gr0C.

    1. Saran
Dari praktikum Fisika Dasar tentang Kalor Jenis disarankan agar praktikan sebelum praktikum sebaiknya memahami konsep terlebih dahulu sehingga praktikum dapat berjalan dengan lancar, dan untuk asisten praktikum hendaknya mendampingi praktikan selama berlangsungnya praktikum.


Daftar Pustaka
Helman. 1991. Fisika Umum. Jakarta: Erlangga

Irawati, Ani. 2008. Fisika. Surabaya: Cipta Sikan Kentjana

Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika. Bandung: Grafindo

Javanesa, Putra. 2010. Kalor Jenis. http://triosetyawan.blogspot.com/2010/kalor-jenis.htm diakses pada hari Minggu, tanggal 17 Oktober 2010, pukul 11.00 WIB

Kanginan, Marthen. 2002. Fisika. Jakarta: Erlangga

Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 2 Edisi 4. Jakarta: Erlangga

Susilo. 2010. Termodinamika. Malang: Universitas Brawijaya

Sutrisno. Fisika Dasar Listrik: Magnet dan Termodinamika. Bandung: ITB

Suwadi. 2008. Fisika. Surabaya: Cipta Sikan Kentjana

Wikipedia. 2010. http://id.wikipedia.com/termometer diakses pada hari Kamis, tanggal 14 Oktober 2010, pukul 10.00 WIB

Zemansky, Mark W. 1962. Fisika Untuk Universitas 2. Jakarta: Yayasan Dana Buku Indonesia

1 komentar:

MuliyaDwi Yuldani mengatakan...

Thanks:)

Poskan Komentar