Percobaan Kalorimeter Kimia PDF

Preview

Summary

PERCOBAAN KALORIMETERA. TUJUAN Mendapatkan pemahaman yang kuat mengenai kalor, kapasitas kalor zat serta kalor jenis zat. Mampu menentukan kapasitas kalor pada kalorimeter. Handal dalam penggunaan alat kalorimeter. Mengetahui teori ralat alat dan tahu tentang ralat alat. Dapat menggunakan termometer...

Description

PERCOBAAN KALORIMETER

A. TUJUAN 1. Mendapatkan pemahaman yang kuat mengenai kalor, kapasitas kalor zat serta kalor jenis zat. 2. Mampu menentukan kapasitas kalor pada kalorimeter. 3. Handal dalam penggunaan alat kalorimeter. 4. Mengetahui teori ralat alat dan tahu tentang ralat alat. 5. Dapat menggunakan termometer dengan baik. B. LATAR BELAKANG Menurut Suparto (1974) kalorimetri adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang pengukuran kalor atau kuantitas panas dengan jalan eksperimen. Alat untuk melakukan eksperimen dalam mengukur kuantitas panas tersebut adalah kalorimeter. Untuk itu, oleh Black dikemukakan bahwa : a) Apabila dua benda yang berlainan temperaturnya dicampurkan, setelah mencapai kesetimbangan maka akan mempunyai temperatur akhir yang sama. b) Benda yang temperaturnya lebih tinggi akan memaparkan panasnya terhadap benda yang bertemperatur lebih rendah. c) Benda yang mempunyai temperatur lebih dingin, menerima panas dari benda yang temperaturnya lebih tinggi. d) Panas yang dikeluarkan oleh benda yang bertemperatur lebih tinggi pada b) sama dengan panas yang diterima oleh benda yang temperaturnya lebih rendah pada c). e) Banyak panas yang diberikan benda yang satu dan banyak panas yang diterima benda lainnya mengikuti persamaan. Q= m.c. ∆ t…………………………………………….(1) Di mana Q adalah simbol yang melambangkan jumlah energy yang berpindah (Khuriati, 2007). Pada bukunya, Wall (1988) menyatakan bahwa, kalor yang didapatakan sama dengan kalor yang dikeluarkan. Hal ini juga sesuai dengan asas Black yang menyatakan :

∆ Qmasuk= ∆ Qkeluar………………………………………(2) Kalor adalah sesuatu yang dipindahkan dari sistem ke sekelilingnya akibat perbedaan suhu (Khuriati, 2007). Khuriati (2007) juga menyatakan dalam bukunya (Termodinamika : 67) bahwa berkat percobaan yang dilakukan oleh Rumford dan Joule ditemukan bahwa kalor merupakan sebuah bentuk energy bukan sebuha zat. Kapasitas Kalor C dari benda, yaitu : C=

ΔQ ……………………………………………………....(3) ΔT

Pada hal yang lebih khusus, karakteristik bahan pembentuk dinyatakan dengan kalor jenis zat. Kalor jenis c, yaitu : c=

∆Q ………………………………………………………(4) m∆ T

Persamaan kapasitas kalor kalorimeter (Ckal) adalah : Ckal=map.ca

T 2−T 3 mad.ca ………………………………………(5) T 3−T 1

Dengan Cair = 1 kalori/g ° C Persamaan diatas tercantum dalam buku yang disusun oleh Tim Praktikum Fisika Dasar (2019). C. ALAT DAN BAHAN Alat : 

Kalorimeter lengkap



Pengaduk kalorimeter



Termometer



Gelas ukur 100 mL



Pemanas air



Neraca digital



Pipet tetes

Bahan : 

Air biasa



Air dingin

D. PROSEDUR PERCOBAAN Prosedur percobaan : menentukan kapasitas kalor kalorimeter 1. Siapkan alat dan bahan, kemudian susunlah percobaan! 2. Panaskan sejumlah air menggunakan pemanas air yang tersedia! 3. Letakkan di atas timbangan bagian set kalorimeter yang terdiri dari bejana kalorimeter, thermometer dan pengaduk jadi satu. 4. Timbanglah air dingin (suhunya harus lebih rendah dari suhu kamar) sekitar 50 gram, kemudian masukkan ke dalam kalorimeter. Catat massa air dingin sebagai mad! 5. Amati termometer dan catat temperatur kesetimbangan awal antara air dingin dan kalorimeter sebagai T1! 6. Ambil 50 Ml air yang dipanaskan, timbanglah massa air panas dan catat sebagai map . Buatlah temperatur air panas 50 ° C (diukur dengan termometer lain) dan dimasukkan dengan cepat ke dalam kalorimeter. Catat suhu ini sebagai T2! 7. Aduk pelan-pelan campuran air dingin dengan air panas tersebut sambil amati terus perubahan temperatur yang ditunjukkan oleh termometer. Setelah penunjukkan termometer stabil dan suhunya hamper turun, catat suhunya sebagi T3! 8. Buanglah air dalam kalorimeter dan usap dengan lap bejana kalorimeter hingga kering, lalu ulangi langkah butir 4 sampai dengan butir Sembilan sampai 4 kali percobaan! 9. Catat data yang anda peroleh pada lembar data pengamatan yang tersedia. Perhatian! 

Suhu air harus lebih rendah dari suhu kamar.



Suhu air panas 50 ° C



Hindari segala peristiwa yang memperbesar kemungkinan terjadinya pertukaran kalor antara sistem kalorimeter dengan lingkungannya!

E. DATA Tabel Data Hasil Pengamatan Kalorimeter No.

mad (g)

map (g)

1 2 3 4

50 50 50 50

50 50 50 50

T1 (℃) 20 16 18 19

T2 ℃ ) ¿ 50 50 50 50

T3( ℃ ) 29 26 28 31

Nilai satuan terkecil neraca digital : 0,01 g Nilai satuan terkecil termometer : 1 ℃ Keterangan : mad : Massa air dingin map : Massa air panas T1 : Suhu Kesetimbangan antara Kalorimeter dan Air dingin T2 : Suhu air panas tepat ketika akan dimasukkan ke kalorimeter T3 : Suhu kesetimbangan antara kalorimeter, air dingin dan air panas Analisis data terlampir. F. PEMBAHASAN Berdasarkan penjabaran oleh Khuriati (2007), kalor adalah sesuatu yang dipindahkan dari sistem ke sekelilingnya akibat perbedaan suhu. Simbol yang dinyatakan sebagai tanda dari perbedaan suhu adalah Q. Berdasarkan asas Black, kalor yang diterima sama besarnya dengan kalor yang dilepaskan. Menurut Suparto (1974) temperatur merupakan sesuatu yang relatif, kata temperatur berarti intensitas panas yang dapat dinyatakan dalam bentuk derajat. Secara teknis, temperatur absolut dari suatu benda berbanding lurus dengan energi kinetik rata-rata dari molekul-molekul yang menyusun benda itu. Kalor jenis (c) adalah banyaknya

kalor (Q) yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu (T) satu satuan massa (m) benda sebesar satu derajat. Menurut Halliday (1985) perbandingan banyaknya tenaga kalor (∆Q) yang dibekalkan kepada sebuah benda untuk menaikkan temperaturnya sebanyak ∆T dinamakan kapasitas kalor (C) dari benda tersebut. Dasar dari dilakukannya pengukuran kapasitas kalor pada kalorimeter adalah karena kalorimeter merupakan alat untuk menghitung kuantitas panas yang dibekalkan kepada suatu benda ( Suparto, 1974). Kalorimeter tidak menghitung kalor jenis zat karena kalor jenis zat merupakan jumlah energi yang dipindahkan dari suatu benda akibat dari perbedaan suhu. Metode pencampuran yang dilakukan dalam percobaan kalorimeter adalah dengan mengaduk secara perlahan air panas dan air dingin yang sudah ada dalam kalorimeter. Kemudian diamati perubahan suhu pada termometer dan tunggu sampai termometer stabil. Menurut KBBI , kondisi adiabatik merupakan kondisi yang mengacu pada setiap perubahan yang terjadi dalam suatu sistem tanpa sistem itu memperoleh atau kehilangan bahang. Kondisi ini menjadi syarat karena untuk menghindari segala peristiwa yang memungkinkan terjadinya perpindahan kalor antara kalorimeter dengan lingkungannya agar hasil lebih akurat. Ketidakpastian relatif dikenal juga sebagai ketidakpastian yang terjadi pada pengukuran berulang, yaitu perbandingan ketidakpastian pengukuran berulang dengan nilai rata-rata pengukuran yang berulang. Dalam praktikum ini, tidak menggunakan pengukuran berulang karena yang digunakan adalah pengukuran tunggal. Hubungan kalor jenis dengan temperatur atau kenaikkan suhu adalah sebanding. Setiap terjadi kenaikkan suhu yang tinggi, maka kalor yang diterima semakin banyak. Begitu juga apabila terjadi kenaikkan suhu yang rendah, maka kalor yang diterima juga rendah atau kecil. G. KESIMPULAN 1. Kalor, kapasitas kalor dan kalor jenis adalah sesuatu yang dipelajari dalam termodinamika. Kalor dapat diartikan sebagai perpindahan energi dari sistem ke sekelilingnya karena adanya perbedaan suhu. Kapasitas kalor adalah banyaknya tenaga kalor yang dibekalkan dalam suatu entitas dan kalor jenis adalah jumlah energi yang dipindahkan dari suatu benda ke benda lain karena adanya perbedaan suhu.

2. Menentukan kapasitas kalor pada kalorimeter dapat dilakukan dengan mengikuti prosedur yang ada. Air yang bersuhu tinggi akan memaparkan panasnya kepada air yang bersuhu rendah dan akan terjadi kesetimbangan. Sesuai dengan asas Black, kalor yang diterima sama dengan kalor yang dikeluarkan. 3. Set kalorimeter yang terdiri dari bejana pelindung, pengaduk, bejana kalorimeter, penutup dapat digunakan dengan mudah karena tidak diperlukan keahlian khusus dalam penggunaannya. Tetapi, dibutuhkan konsentrasi yang tinggi dalam praktikum demi mencegah terjadinya segala proses perpindahan panas dari sistem ke lingkungan yang pastinya akan membuat hasil dari data tidak valid. 4. Teori ralat alat yang digunakan adalah mengkalikan setengah dengan nilai skala terkecil karena yang dilakukan pada percobaan kali ini adalah menggunakan ketidakpastian tunggal. Perhitungan hanya dilakukan sekali saja. 5. Cara penggunaan termometer adalah dengan menempelkan ujung bawah termometer dengan entitas yang ingin diukur suhunya. Tunggu sampai angka yang ditunjukkan termometer stabil, kemudian diamati. Segera catat data yang ada ketika termometer hampir menunjukkan penurunan suhu. H. DAFTAR RUJUKAN Suparto, Mas Hadi. 1974. Fisika Dasar 1. Malang : IKIP Malang Khuriati, Ainie. 2007. Termodinamika. Semarang : Universitas Diponegoro Wall, Jesse David. 1988. Introductory Physics : A Problem Solving Approach. Insight Press Halliday, David dan Robert Resnick. 1985. Fisika edisi ketiga jilid : 1. Jakarta : Erlangga...