File

MENENTUKAN KALOR LEBUR ES DAN KALOR YANG DITIMBULKAN OLEH
ARUS LISTRIK DAN TAR KALOR LISTRIK
Khilda Khoirunnindiyani
1001135029
PENDIDIKAN FISIKA
[email protected]
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF.DR.HAMKA
LABORATORIUM FISIKA DASAR
JAKARTA 2012
ABSTRAK
Kalor di definisikan sebagai energi yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk
mendeteksi adanya kalor yang di milliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu banda
tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang di kandung sedikit. Pengukuran kalor seiring
dilakukan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Jika kalor jenis suetu zat sudah dapat
diketahui, maka kalor yang diserap atau dilepaskan dapat ditentukan dengan mengukur
perubahan suatu suhu zat tersebut.
Percobaan calorimeter ini di dasarkan pada asas black. Jika dua buah benda yang
suhunya berbeda, kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi perpindahan kalor
dari benda dengan suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah. Perpindahan ini akan
berhenti sampai terjadi kesetimbangan termal ( suhu kedua benda sama ). Pada keadaan
setimbang inilah, kalaor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diterima.
ABSTRACT
Heat is definied as the energy which is ownwd by a substance. In general to detect the
presence of heat prossessed by an object that is by meansuring the temperature of the subject.
If the temperature is high then the heat is contained by a very large objects. As well as
conversely if low temperature heat conditioned so little. Heat meansurements are often
performed to determine the type of heat a substance, if the heat can be kind of a substance
already known, then the heat is absorbed of the release can be determined by measuring the
temperature change of a substance.
Calorimeter experiment is based on the principe of black. If two objects have different
temperature and then combined or mixed, there will be a transfer of heat from the object with
a higher temperature to the temperature more lower. Trap transfer this will stop until there is
thermal equilibitum ( the temperature of the two same thing ). At the equilibitium state, the
heat of the same heat in receiving.
PENDAHULUAN
untuk mendeteksi adanya kalor yang
dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan
Kalor merupakan bentuk energy
mengukur
suhu
benda
tersebut.
Jika
maka dapat berubah dari satu bentuk ke
suhunya tinggi maka kalor yang dikandung
bentuk yang lain. Berdasarkan hokum
sedikit. Pengkuran kalor sering dilakukan
kekekalan energy, menyatakan energy
untuk menentukan kalor jenis suatu zat.
tidak dapat di musnakan dan tidak dapat
Jika kalor jenis suatu zat sudah dapat
diubah dari satu bentuk ke bentuk lain.
diketahui, maka kalor yang diserap atau
Misalnya energy listrik dapat berubah
dilepaskan
menjadi energy kalor dan juga sebaliknya
mengukur
energy kalor dapat berubah menjadi energy
tersebut.
llistrik.
dapat
ditentukan
perubahan
suatu
dengan
suhu
zat
Satu kalori adalah kalor yang
Menurut hukum kekekalan energy,
dibutuhkan untuk menaikan suhu satu
energy dapat diubah dari suatu bentuk
gram air sebesar satu derajat celcius.
menjadi bentuk yang lain, namun energy
Karena
tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
berpindah, maka harus ada hubungan
Energy yang dilepaskan pada reaksi kimia
antara satuan kuantitas kalor dan satuan
berasal dari energy yang disimpan di
energy
dalam zat – zat yang bereaksi, dan energy
Hubungan tersebut adalah :
yang diserap tersimpan dalam zat – zat
1 kalori = 4,18 joule
yang dihasilkan.
1 joule = 0,24 kalori
kalor
adalah
mekanik,
Percobaan
energy
misalnya
kalorimeter
yang
joule.
ini
didasarkan pada asas black. Calorimeter
DASAR TEORI
adalah
alat
yang
digunakan
untuk
mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam
Kalor didefinisikan sebagai energy
yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum
suatu perubahan atau reaksi kimia.
Ada beberapa jenis calorimeter
akan
calorimeter
kesetimbangan termal. Secara sistemtis
yaitu
listrik,
calorimeter
aluminium, dan calorimeter bom.
berhenti
sampai
terjadi
dapat dirumuskan :
Pada kali ini kita akan membahas
Q lepas = Q terima
calorimeter jenis listrik. Calorimeter listrik
Yang melepas kalor adalah enda
berbeda dengan calorimeter yang lainnya,
yang suhunya tinggi dan yang menerima
calorimeter ini biasanya digunkan untuk
kalor adalah benda yang bersuhu rendah.
menentukan kalor jenis zat cair. Adapun
Bila persamaan tersebut dijabarkan maka
prinsip kerja calorimeter ini adalah sebagai
akan diperoleh :
berikut.
Q lepas = Q terima
Sejumlah zat cair yang masssanya
m1.c1 (t1-ta) = m2.c2 (ta-t2)
m/kg dimasukan ke dalam bejana tembaga
yang
kapasitas
kalornya
diketahui,
Dari hasil percobaan yang sering
dilakukan besar kecilnya kalor
missalnya CJ/K. Selanjutnya zat cair itu di
dibutuhkan
panaskan dengan menggunakan pemanas
bergantung pada 3 faktor yaitu massa zat,
listrik yang bekerja pada beda potensial
jenis zat (kalor jenis) dan perubahan suhu.
V(volt) dan arus yang mengalir I (ampere)
selama waktu t (sekon).
waktu
t
Kapsitas
benda
kalor
atau
(H)
zat
adalah
banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh zat
Kenaikan suhu ΔT °C selama
selang
suatu
yang
ini
diukur
dengan
untuk menaikan suhunya 1°C. Kalor jenis
(C)
adalah
banyaknya
kalor
yang
menggunakan thermometer. Jadi, energy
dibutuhkan untuk menaikan 1 gram atau
listirk yang diberikan selama t sekon ini
1Kg zat sebesar 1°C. Banyaknya kalor
adalah
Dengan
yang dibutuhkan untuk menguapkan 1Kg
menganggap tidak ada kalor yang hilang
zat pada suhu konstan disebut kalor uap.
selama proses itu berlangsung, energy
Pada kali ini terjadi perubahan wujud dan
listrik ini diserap oleh calorimeter dan zat
air menjadi uap akan berlaku :
cair.
ω
=
VIt
Berdasarkan
(joule).
hukum
kekekalan
energy.
VIt = mc. ΔT + c ΔT
... (1)
C = Q / m . ΔT
... (2)
Bila kedua persamaan tersebut
Asas Black
Apabila
H = Q / ΔT
dihubungkan maka terbentuk persamaan
ada
dua
benda
yang
baru :
suhunya berbeda kemudian disatukan atau
H = m.c
dicampur, maka akan terjadi aliran kalor
Keterangan :
dari benda yang bersuhu tinggi menuju
Q=
Kalor (joule)
benda yang bersuhu rendah. Aliran ini
m=
massa benda (Kg)
ΔT = Perubahan suhu (K)
6. Mencatat temperature kesetimbangan
C
= Kalor Jenis (KJ / Kg)
7. Menimbang kembali calorimeter
H
= Kapsitas kalor (Kal)
(Menghitung Nilai Air Kalorimeter besreta
METODE PERCOBAAN
Pengaduknya)
1. Menimbang calorimeter kosong,
Dalam
percobaan
ini
kami
menguji
permasalahan kami dengan melakukan
pengaduk dan hambatan R
2. Memasukkan air dingin ¼ bagian,
percobaan di lab fisika dengan langka-
kemudian
langkah sebagai berikut :
mengukur
1. Menyiapkan alat dan bahan
Sehingga massa dan temperature
2. Menyusun alat percobaan
air dingin diketahui (Tad)
3. Melakukan pengecekan alat
ditimbang
dan
temperaturnya.
3. Menambahkan dengan air panas ½
4. Melakukan percobaan
bagian
(diketahui
massa
dan
temperature (Tap))
PENGUJIAN SISTEM
4. Memperhatikan
temperature
Pada percobaan calorimeter yang diuji
adalah
beban
perubahan
temperature.
kenaikan
dan
mencatat
temperatur setimbangnya
5. Menimbang kembali calorimeter
Untuk mendapatkan konstanta calorimeter
dalam
tersebut. Percobaan ini bertujuan untuk
tersebut sehingga dapat diketahui
menentukan kalor lebur es, kalor yang
massa air tersebut
ditimbulkan oleh arus listrik dan tara kalor
listrik.
Adapun
langkah
–
langkah
keadaan
setimbang
6. Maka nilai air calorimeter total (Ht)
dapat dihitung dengan mengingat
percobaaan sebagai berikut :
bahwa kedua factor dibawah ini
(Menentukan kalor lebur es )
sama :
 Kalor yang diterima air
1. Mencatat keadaan suhu ruangan
2. Menimbang calorimeter kosong besreta
dingin
pengaduknya
Ht (Ta – Tm)
3. Menimbang calorimeter dengan air ½
 Kalor yang dberikan air
bagian, kemudian timbang kembali
panas
4. Mencatat suhu air
Map ( Tap – Ta )
5. Memasukan potongan es kedalam
calorimeter.
pengaduknya
Kemudian
tutup
serta
( Menghitung Tara Kalor Listrik )
1. Menggunakan kembali kaorimeter
besrta isinya pada percobaan diatas,
sehingga
massa
calorimeter
dari data diatas maka dapat kitaketahui
ataupun massa air telah diketahui
bahwa air panas bila dicampurkan dengan
2. Membuat rangkaian seperti pada
air maka suhunya berubah dan sehingga
gambar
suhu menjadi setimbang untuk mencari
3. Mencatat temperatur air dalam
suhu setimbang itu H = mp.ca tp-tg / tg-td
calorimeter sebelum melanjutkan
- md.ca
percobaan
dimana :
4. Mengatur
Rg
sehingga
dan
diperoleh
catu
daya
mp adalah massa air panas
penuntukan
md adalah massa air dingin
pada amperemeter = 2 A. Mencatat
tp adalah suhu air panas
potensialnya yang ditunjukan oleh
td adalah suhu air dingin
voltmeter
tg suhu gabungan
5. Dengan menjaga agar penunjukan
amperemeter tetap, alirkan arus
selama
30
menit.
Mencatat
DATA HASIL PERCOBAAN

Kalor lebur es (L)
Selama
L
ΔL
hambatan R dialiri aurs listrik,
40,23
59,50
lakukan
Kal/gr
Kal/gr
temperatur
akhir
(Ta).
pengadukan
secara
KR
KC
1,47.10-4 % 99,99%
perlahan sehingga pemanasan air

merata.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.nilai air
Masa calorimeter, pengaduk dan air,
0,124 Kg
Temperatur air dingin
28˚c
Temperatur air panas
80˚c
Temperatur gabungan
51˚c
Massa calorimeter, pengaduk, air dan air
0,2548 Kg
Nilai Air Kalorieter (Ht)
ΔHt
Ht
126,33
8,72
Kal/°c
kal/°c

KR
6,9 %
KC
93,1%
Hambatan (R)
R = V/I = 12v / 1,9 A = 6,31 Ω
panas

B. panas lebur
Massa calorimeter, pengaduk, air
0,1 gr
Temperature air dalam calorimeter
25˚c
Penurunan 30 detik
8˚c
Penurunan 60 detik
4˚c
Penerunan 90 detik
4˚c
Penurunan 120 detik
4˚c
Temperature setelah es mencair
5˚c
Massa calorimeter, pengaduk, air dan air es
0,1 Kg
Tara Kalor Listrik (1/a)
1/a
Δ 1/a
KR
KC
6,62 J/k
326,31 J/k
5%
95 %
KESIMPULAN
Dari hasil percobaan ini dapat
disimpulkan bahwa kalor jenis suatu benda
tidak bergantung pada sifat dan jenis benda
tersebut. Jika kalor jenis suatu benda
adalah kecil, maka kenaikan suhu benda
tersebut akan cepat bila dipanaskan.
Jika dua buah zat dicampurkan
menjadi satu, maka zat yang suhunya
tinggi akan melepaskan kalor sedangkan
zat yang suhunya rendah akan menerima
kalor, sampai terjadi kesetimbangan.
Sesuai dengan asas black energy yang
dilepaskan sama dengan energy yang
diterima oleh zat tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
1. Buectu,j frederik.1991.teori dan soal
fisika.jakarta:erlangga
2. tippler.1991.fisika untuk
teknik.jakarta:erlangga
sain
dan