LAPORAN FISIKA DASAR TERMODINAMIKA PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR Termodinamika Asisten Dosen : Bapak Robby Nama : Jennica Fidelia NIM : 1401010031 Rekan Kerja : Jeremiah Irwan Jessica Afianto Waktu Praktikum : Selasa, 30 September 2014 Nutrition and Food Technology Study Program Faculty of Life Science Surya University 2014 1 I. Tuj...

Description

Accelerat ing t he world's research.

LAPORAN FISIKA DASAR TERMODINAMIKA Jennica Fidelia

Related papers Laporan Asas Black Indah 2 Indah Mift ahul

fisdas suhu dan panas dessy ment ari Penunt un Mekanika 1.docx Teuku Rizki Fhonna

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR Termodinamika

Asisten Dosen : Bapak Robby

Nama : Jennica Fidelia NIM

: 1401010031

Rekan Kerja

: Jeremiah Irwan Jessica Afianto

Waktu Praktikum : Selasa, 30 September 2014

Nutrition and Food Technology Study Program Faculty of Life Science Surya University 2014

1

I.

Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mencari kapasitas kalor atau kalor jenis berbagai zat padat dan mencari kalor lebur es, serta membandingkan hasil perhitungan dengan hasil literature.

II.

Pendahuluan

A. Prinsip Praktikum Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda. Suhu berkaitan erat dengan panas, semakin tinggi suhu suatu benda, maka semakin panas benda tersebut, sedangkan semakin rendah suhu suatu benda, maka akan semakin dingin benda tersebut. Ukuran panas atau dingin benda tersebut dapat diukur dengan alat yang disebut termometer. Termometer sendiri dapat dibagi menjadi berbagai jenis, ada termometer raksa, yang didalam tabung kacanya diisi dengan raksa ( Hg ) , termometer alkohol, yang didalam tabung kacanya diisi dengan alkohol, termometer laboratorium, termometer digital, dll. Skala termometer pun bermacammacam, ada Celcius (◦C) , Reamur (◦R), Farenheit (◦F), dan Kelvin (K). Namun yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah Celcius, dan Farenheit. Kalor adalah sesuatu yang dipindahkan antara sebuah sistem dan keadaan disekelilingnya akibat dari perbedaan suhu atau tempetatur benda. Kalor sendiri biasa dituliskan dengan lambang Q. Besarya kalor sendiri dapat dicari dengan rumus :

Dimana:

� = �. �. ∆�

Q = besarnya kalor yang terbentuk akibat perbedaan suhu benda ( kalori ) m = massa benda ( gram ) � = kalor jenis benda ( kalori / gram ◦C ) Δt = besarnya selisih suhu benda ( ◦C )

2

Kalor Jenis adalah banyaknya kalor yang diperukan untuk menaikan atau melepaskan suhu dari suatu benda sebesar 1◦C dengan massa benda sebesar 1 gram. Sedangkan kapasitas kalor adalah kemampuan suatu benda untuk menerima atau menurunkan suhu benda sebesar 1◦C. Namun, ada saat dimana kalor yang diserap benda tidak menyebabkan benda tersebut mengalami kenaikan atau penurunan suhu, melainkan hanya menyebabkan perubahan wujud benda. Besarnya kalor yang diperlukan untuk mengubah bentuk benda disebut Kalor Lebur. Besarnya kalor lebur dapat dicari menggunakan rumus: �

= �. �

Dimana : � = kalor laten perubahan wujud benda ( kalori / gram ◦C ) Bila ada 2 benda dengan suhu yang berbeda digabungkan, maka akan terjadi perpindahan suhu ,dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah, hingga mancapai suatu suhu kesetimbangan dimana suhu kedua benda sama besar. Keadaan ini disebut Asas Black. Menurut Asas black, jumlah kalor yang diepaskan oleh benda yang bersuhu lebih tinggi kepada benda yang bersuhu lebih rendah sama dengan jumlah kalor yang diserap oleh benda yang bersuhu lebih rendah dari benda yang bersuhu lebih tinggi tersebut. Atau dapat dituliskan sebagai berikut : �

�

=�

�

� .� .∆ = � .� .∆

Dimana : �

�

= jumlah kalor yang dilepas oleh benda bersuhu lebih tinggi

� �

= jumlah kalor yang diterima oleh benda bersuhu lebih

rendah B. Alat Bahan Alat dan bahan yang diperlukan pada percobaan ini adalah sebagai berikut : -

1 buah statif

-

1 set kalorimeter 3

-

1 buah termometer

-

1 set kubus dengan berbagai jenis materi

-

1 buah beaker glass

-

1 pasang sumpit

-

Neraca lengan o hauss

-

1 buah pembakar spiritus

-

1 set kaki tiga dan kassa

-

Pemantik atau korek api

-

Air dan es batu secukupnya

C. Prosedur Kerja Sebelum memulai percobaan, ada beberapa langkah penting yang harus dilakukan sebelumnya, yaitu : 1) Memeriksa kelengkapan alat dan bahan yang diperlukan sesuai dengan list yang sudah disediakan. 2) Menyusun alat sesuai dengan arahan pembimbing 3) Menimbang massa dari kubus-kubus material menggunakan neraca lengan o hauss, lalu mencatat hasilnya. 4) Memasukan air kedalam kalori meter hingga setengahnya, lalu menimbang massa wadah dan pengaduk dengan neraca lengan o hauss, lalu mengukur suhu air dengan menggunakan termometer yang ada dalam set kalori meter. Setelah melakukan langkah pendahuluan, maka kita dapat melanjutkan ke percobaan 1 dan 2 . 1. Percobaan 1 1) Mengisi air kira-kira setengah dari beaker glass, lalu meletakan beaker glass berisi air diatas kaki tiga yang dialasi oleh kassa, lalu menyalakan sumbu pada pembakar spiritus 2) Mengikat termometer pada statif, lalu meletakan ujung termometer kedalam beaker glass berisi air. 3) Menunggu air hingga mendidih lalu mencatat angka yang tertera pada termometer, lalu memasukan salah satu kubus materi kedalam air, lalu menunggu hingga mendidih lagi. 4

4) Mengisi wadah kalori meter hingga setengahnya, lalu mencatat suhu air pada kalori meter. 5) Setelah air mendidih, mengambi kubus dengan sumpit lalu memasukan kedalam kalori meter, lalu menutup penutup kalori meter. 6) Mengaduk isi kalori meter dengan pengaduk, lalu mencatat hasil dan memasukan ke dalam tabel. 7) Mengulangi langkah 3-6 sebanyak 3 kali dengan kubus material yang berbeda.

2. Percobaan 2 1) Mengukur suhu es yang tersedia menggunakan termometer. 2) Menuangkan air panas sisa percobaan 1 pada kalori meter, lalu mengukur suhu yang tertera pada kalori meter. 3) Menimbang massa kalori meter berisi air beserta pengaduknya. 4) Memasukan 1 buah es batu pada kalori meter lalu menutup penutup kalori meter. 5) Mengaduk kalori meter dengan pengaduk lalu mengukur suhu yang tercatat pada termometer. 6) Mengulangi langkah 2-5 sebanyak 1 kali.

III.

Data Pengamatan Berikut adalah hasil pengamatan dari percobaan 1 dan percobaan 2. A. Percobaan 1

No. 1 2 3 4

Materi Tembaga Aluminium Besi Kuningan

Massa (gram) Air Kalori Materi Meter ( (mm) mair) (mcs) 72,05 125,7 58,06 21,51 125,7 58,06 62,50 125,7 58,06 67,06 125,7 58,06

Suhu ( ◦C )

Kalor Jenis ( kal / gram ◦C )

Tm

Ta

Tcs

Tf

Air

Kalori Meter

91 91 92 91

32 31 28 34

32 31 28 34

34 32 31 35

1 1 1 1

0,2160 0,2160 0,2160 0,2160

Material 0,06732 0,1089 0,1087 0,03681 Rata-rata :

Literatur

Relatif

0,093 0,215 0,11 0,092

28% 49% 1% 60% 35%

5

B. Percobaan 2

No.

Kalor Jenis ( kal / gram ◦C ) Kalori Air Es Meter 1 0,2160 0,5

Suhu ( ◦C )

Massa (gram) Awal

Akhir

Es (mes)

Kalori Meter

Air

Es

Air

1

152,30

173,50

21,20

58,06

94,24

-5

53

Kalori Meter 53

2

173,50

197,10

23,60

58,06

115,44

-5

31

31

Akhir 33 18

1

0,2160

0,5

Les ( kal / gram ) Hitung

Literatur

Relatif

53,41

80

33,24%

43,09

80

46,14%

Rata-rata :

IV.

39,69%

Analisis Data Pada percobaan 1, dari data yang didapatkan, kita dapat mencari besarnya kalor jenis material benda tertentu. Dari hasil pengamatan, kita dapat mencari besarnya kalor jenis dengan mengacu dari rumus asas black, yaitu :

� �

�

�

.� �

=

�

�

� �

.∆

.�

= �

� �

�

. � �

�

�

.�

=�

=�

�

�

.∆

�

�

�

�

.�

�

.∆

+� .∆

.�

�

−� � +� � . � �

ℎ�

�

+� .∆

.� . � − � ℎ�

.� ℎ�

.∆ −�

Berdasarkan rumus tersebut, dapat dicari besarnya kalor jenis untuk masingmasing material. Lalu setelah mendapatkan nilai cmaterial, dicarilah besarnya crelatif, yaitu besarnya perbandingan c hasil perhitungan dengan besarnya c secara literatur atau nilai c yang sudah paten diakui oleh dunia internasional, dengan rumus : �

�

=

|�

�

��

−��

|

�

%

Berdasarkan rumus diatas, didapatkan data sebagai berikut :

6

Jenis

Materi

Literatur

Relatif

Tembaga

0,05511

0,093

41%

Aluminium

0,10893

0,215

49%

Besi

0,10878

0,11

1%

Kuningan

0,03681

0,092

60% 38%

Rata-rata:

Besarnya c relatif untuk setiap materi, yaitu untuk tembaga sebesar 41 %, alumunium sebesar 49% , besi sebesar 1% , dan kuningan sebesar 60%, dengan rata-rata relatif sebesar 35%.

Pada percobaan 2, dari data yang kita dapatkan, kita dapat mencari besarnya kalor lebur es dengan tetap mengacu pada asas black. Untuk mencari besarnya kalor lebur es ( Les) dapat dicari menggunakan rumus berikut :

� .� .∆

� .� . � .� �

=

−�

=� �

�

�

.�

�

+ � .�

.� �

+ � .�

�

. (�

. (�

�

�

�

=�

�

+ � .� .∆

+ � .�

�

=�

�

. (� − ) = �

− � ) − � .� .

− � ) − � .� . �

−�

−�

.�

�

.∆

�

.�

�

. (�

− � .�

�

. (� − )

�

− � .�

�

�

−� )

. (� − )

Dari rumus tersebut dapat kita cari besanya kalor lebur es untuk kedua percobaan, lalu setelah itu, dapat dicari besarnya perbandingan hasil perhitungan kalor lebur es dengan nilai kalor lebur es secara literatur. Besarnya perbandingan dapat dicari menggunakan rumus :

�

�

=

|�

ℎ�

�

−� �

�

|

�

%

Dari rumus diatas, diperoleh data sebagai berikut :

7

No.

Les ( kal / gram ) Hitung

Literatur

Relatif

1

53,41

80

33,24%

2

43,09

80

46,14%

Rata-rata:

39,69%

Dari tabel diatas, diketahui besarnya kalor lebur es yang didapatkan adalah sebesar 53,41 kalori/ gram dn 43,09 kalori/gram, sedangkan besarnya kalor lebur es secara literatur adalah 80 kalori/gram. Ternyata besarnya kaor lebur es relatif yang didapatkan adalah sebesaar 33,24% dan 46,14% dengan rata-rata sebesar 39,69%.

Dari kedua hasil percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa ada kesalahan yang terjadi selama proses percobaan, dikarenakan besarnya nilai relatif ratarata dari kedua percobaan yang didapatkan yaitu melebihi 10%. Adapun setelah ditelurusi, ada beberapa kemungkinan kesalahan yang terjadi, yaitu : -

Kesalahan saat membaca angka pada termometer, misalnya kesalahan posisi pada saat membaca

-

Kesalahan pada saat menimbang massa benda menggunakan neraca lengan o hauss.

-

Kesalahan pada termometer, misalnya kurang baiknya kualitas termometer, sehingga tidak akurat.

-

Kesalahan pada saat menunggu air mendidih, mungkin suhunya belum mencapai titik didih yang sebenarnya.

-

V.

Dan kesalahan-kesalahan lainnya yang tidak dapat ditelusuri.

Kesimpulan Dari kedua percobaan diatas, ada beberapa kesimpulan yang dapat ditarik, yaitu: 1.

Pada percobaan pertama, besarnya kalor jenis setiap benda berbedabeda, tergantung pada material penyusun benda tersebut. Besarnya kalor jenis benda, dapat dicari menggunakan rumus yang diturunkan dari asas black, yaitu : 8

�

�

�

�

.� �

=

.∆

� �

�

�

.�

= �

� �

�

. � �

� �

=�

=�

.� � .∆ � ℎ�

�

�

�

.�

�

.∆

+� .∆

�

�

.�

+� .∆

�

−� � +� � . � �

.�

.� . � − � ℎ�

.∆ −�

ℎ�

2. Pada percobaan kedua, besarnya kalor yag diberikan kepada benda tidak selalu menyebabkan terjadinya perubahan suhu, melainkan hanya menyebabkan perubahan wujud benda. Besarnya kalor yang dibutuhkan untuk mengubah wujud benda per gram disebut kalor lebur ( L ). Untuk mencari besarnya kalor lebur es pada percobaan 2, dapat dicari menggunakan rumus turunan dari asas black, yaitu :

� .� .∆

� .� . � .� �

=

−�

=�

�

�

�

.�

�

+ � .�

.� �

+ � .�

�

. (�

. (�

�

�

�

=�

�

+ � .� .∆

+ � .�

�

=�

�

. (� − ) = �

− � ) −� .� .

− � ) −� .� . �

−�

−�

.�

�

.∆

�

.�

�

. (�

− � .�

�

. (� − )

�

− � .�

�

�

−� )

. (� − )

3. Ketidaksesuaian hasil penghitungan dengan hasil secara teori dapat disebabkan oleh berbagai macam kesalahan yang terjadi selama proses percobaan, baik kesalahan sistematis maupun kesalahan acak.

VI.

Referensi Modul Praktikum Lab Fisika Dasar Surya University

9...