Percobaan 6. Kalorimeter

PERCOBAAN 6
KALORIMETER
I.
Tujuan
Menentukan kalor lebur es dan kalor penguapan air.
II. Alat dan Bahan
No
Alat/Bahan
1
Tabung kalorimeter + pengaduk
2
Termometer
3
Gelas ukur
4
Neraca
5
Stopwatch
6
Es dan kertas
Jumlah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
Secukupnya
III. Dasar Teori
Azas Black menyatakan jika dalam suatu sistem terdapat bagian-bagian yang
berbeda suhunya, maka bagian yang temperaturnya lebih tinggi akan memberikan kalor
kepada bagian yang temperaturnya lebih rendah, hingga tercapai kesetimbangan. Dalam
percobaan ini bila kalorimeter diisi air (suhu t1) kemudian dicampurkan dengan air yang lebih
panas (suhu t2), setelah tercapai keadaan setimbang, maka :
m1ca ta  t1   C ta  t1   m2ca t2  ta 
(7.1)
dimana :
m1 = massa air pada temperatur t1.
m2 = massa air pada temperatur t2.
ca = kalor jenis air
t1 = temperatur awal yang lebih dingin
t2 = temperature awal yang lebih panas
ta = temperatur akhir.
C = kapasitas panas kalorimeter.
Kalor lebur suatu zat padat adalah jumlah kalor per satuan massa yang diberikan pada
zat padat tersebut pada titik leburnya yang dapat menyebabkan zat padat itu berubah wujud.
Pada suatu kalorimeter yang berisi air (suhu tk) kemudian ditambahkan es yang sedang
mencair (0oC), maka setelah tercapai keseimbangan akan berlaku:
mes L  mes cair t a  0  mair cair t k  t a   mk ck t k  t a 
(7.2)
dengan :
mes = massa es
mair
= massa air
L = kalor lebur t k
= temperatur air dalam kalorimeter mula-mula.
ck = kalor jenis kalorimeter
Laboratorium Fisika Dasar I FMIPA UNIB
Page 23
IV. Langkah Percobaan
A. 1. Isilah kalorimeter dengan m1 gram air, catatlah temperatur dalam kalorimeter (t1 ).
2. Kemudian tambahkanlah m2 gram air ke dalam kalorimeter yang temperaturnya
diukur dalam gelas ukur (t2 ) dimana t2 > t1.
3. Setelah tercapai kesetimbangan catatlah temperatur akhir campuran kedua air
tersebut (ta.). Catat semua data pengamatan pada Tabel 7.1.
B. 1. Isilah m1 gram air panas kedalam kalorimeter, catatlah temperatur dalam
kalorimeter (t k).
2. Tambahkan m2 gram es kedalam kalorimeter berisi air panas. Setelah setimbang
catat temperatur (ta). Catat semua data pengamatan pada Tabel 7.2
C. 1. Timbanglah kalorimeter kosong atau tabung dalamnya saja (m0).
2. Isilah kalorimeter dengan air sampai setengahnya, kemudian timbanglah (m1).
3. Masukkan kalorimeter ke dalam selubung luarnya, ukurlah temperatur air dalam
kalorimeter.
4. Ambil batu es dan masukan kedalam kalorimeter dengan hati-hati.
5. Amati turunnya temperatur, sambil mengaduk air, lakukan pengamatan tiap 30
detik, 60 detik dan 90 detik sehingga temperatur mencapai harga minimum.
Jangan lupa mengaduknya setiap saat.
6. Timbang lagi kalorimeter setelah es mencair (m2).
7. Ulangi C2 s/d C6 lima kali. Catat semua data pengamatan pada Tabel 7.3.
Catatan:
Kalorjenis aluminium 0,217 kal/gC (17oC-100C) dan kalorjenis kuningan 0,094 kal/gC
(15C-100C).
V. Analisa Data
a. Hitunglah nilai kapasitas panas kalorimeter (A).
b. Hitunglah kalor lebur es (B)
c. Hitunglah nilai kapasitas panas kalorimeter dengan isinya untuk setiap percobaan
beserta ralatnya.
d. Gambar grafik antara temperatur dengan waktu untuk setiap percobaan (C).
e. Hitunglah kalor lebur es untuk setiap percobaan beserta ralatnya.
Laboratorium Fisika Dasar I FMIPA UNIB
Page 24
VI. Tugas Pendahuluan
1. Bahaslah Azas Black sehingga anda memperoleh rumus yang digunakan pada
percobaan ini.
2. Apa definisi kalor uap dan kalor lebur suatu zat.
3. Gambarkanlah diagram phase (grafik P terhadap T) untuk air dan tunjukkan titik didih,
titik lebur, titik kritis dan titik triple pada 1 atmosper.
VII. Tugas Laporan
1. Berilah pembahasan tentang hasil nilai kapasitas panas kalorimeter dan kalor lebur
es yang diperoleh dari A, B dan C.
2. Berilah pembahasan tentang grafik temperatur terhadap waktu (Analisa V.d).
3. Jika kalorimeter diatas diaduk terlalu cepat, apakah akibatnya pada sistem yang
berbeda temperaturnya.
Laboratorium Fisika Dasar I FMIPA UNIB
Page 25