1 Percobaan 3: Panas Jenis Tinjauan Teori Jumlah

Percobaan 3: Panas Jenis Tinjauan Teori Jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu dari suatu bahan bermassa m sebesar satu derajat dinamakan panas jenis dari bahan tersebut. Sehingga, jika panas sejumlah Q ditambahkan ke suatu bahan bermassa m yang mempunyai panas jenis c, perubahan suhu ΔT = Taw – Tak akan diberikan oleh Q
ΔT =
atau Q = mcΔT . mc
Di dalam sistem MKS, satuan untuk panas adalah kilokalori dan didefinisikan sedemikian hingga panas jenis air adalah satu – yang bermakna bahwa apabila satu kilokalori panas diberikan kepada satu kilogram air, maka suhu air akan naik sebesar satu derajat Celsius. Apabila dua atau lebih zat dengan suhu yang berbeda‐beda dicampurkan, mereka akan setimbang termal setelah beberapa saat karena panas akan mengalir dari zat bersuhu lebih tinggi ke zat yang bersuhu lebih rendah sampai semua zat mempunyai suhu yang sama. Jika bahan‐bahan penyusun sistem diisolasi sedemikian hingga tidak ada pertukaran panas dengan lingkungannya, proses tersebut dinamakan adiabatik. Karena panas merupakan satu bentuk dari energi, hokum kekekalan energi mensyaratkan bahwa untuk suatu proses adiabatik jumlah seluruh perpindahan panas antar penyusun sistem harus sama dengan nol. Catatan: jika panas ditambahkan kepada suatu sistem, maka Tak > Taw dan Q bernilai positif; jika panas diambil dari sistem maka Tak < Taw dan Q bernilai negatif. Di dalam percobaan ini, sepotong daging ayam (atau sosis) seberat mA akan dipanasi pada suhu TL. Daging ayam yang panas ini kemudian dimasukkan ke dalam air bermassa ma dengan suhu Ta yang telah diketahui. Jika Ta < TA panas akan mengalir dari daging ke air sampai suhu setimbang Ts dicapai. Maka jumlahan perpindahan panas sama dengan nol. QA = mA c A (Ts − TA )
Qa = ma ca (Ts − Ta ) QA + Qa = 0
Jika suhu dan massa diketahui, panas jenis cA dari daging ayam dapat dihitung. 1
Tujuan Percobaan ini bertujuan memberikan pemahaman kepada mahasiswa akan fenomena perpindahan panas yang terjadi antar benda‐benda di alam. Alat dan Bahan Alat‐alat dan bahan yang diperlukan di dalam percobaan ini adalah: 1. Satu potong daging ayam (atau sosis) digantung dengan seutas benang. 2. Sebuah ketel pemanas untuk mendidihkan air. 3. Sebuah gelas “Styrofoam” yang massanya bisa diabaikan. (Letakkan gelas kertas di dalam gelas styrofoam sebelum menuangkan air. Jangan menuang air panas langsung ke dalam gelas Styrofoam). 4. Sebuah termometer untuk mengukur suhu di dalam gelas. 5. Sebuah timbangan untuk mengukur massa daging dan air. Prosedur Percobaan: 1) Didihkan air secukupnya. 2) Timbang daging ayam (atau sosis) dan masukkan ke dalam air mendidih, tunggu beberapa menit sampai daging ayam (atau sosis) mempunyai suhu sama dengan suhu air mendidih. 3) Tuangkan air dingin ke dalam gelas Styrofoam sebanyak setengah gelas. Kemudian masukkan daging panas ke dalam air dingin dan tutup rapat‐rapat gelas. Catat perubahan suhu yang terjadi setiap 30 detik. Pengamatan dihentikan jika suhu sudah tidak lagi berubah selama 2 menit atau lebih. Catat suhu akhir ini. 4) Hitung panas jenis daging ayam (atau sosis). 5) Mengapa sangat dianjurkan untuk memulai dengan air bersuhu beberapa derajat di bawah suhu kamar? 6) Dianjurkan untuk mengaduk‐aduk air secara perlahan untuk mendapatkan suhu air yang seragam. 2