BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kalor

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kalor merupakan energi termal yang dimiliki oleh suatu zat yang
berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Energi termal dapat berpindah dari
satu tempat ke tempat lain dengan cara konduksi, konveksi maupun radiasi.
Konduksi merupakan proses perpindahan energi kalor tanpa materinya ikut
berpindah. Pada zat padat, kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan kalor
disebut
konduktivitas
termal.
Dalam
kegiatan
praktikum
menentukan
konduktivitas termal bahan logam, umumnya dilakukan dengan menggunakan
memanaskan batang logam dengan panas uap air dari ketel air yang dipanaskan.
Kemudian diukur suhunya dengan menggunakan termometer raksa. Akan menjadi
cukup berbahaya jika uap air yang panas mengenai tubuh yang bisa menyebabkan
rasa terbakar. Alat ukur yang digunakan juga kurang presisi karena respon
termometer raksa kurang baik. Bila tabung kacanya pecah, raksa bisa berbahaya
bila terkena kulit atau mata.
Penelitian telah dilakukan untuk menentukan konduktivitas termal suatu
bahan yang lebih aman dan presisi. Salah satunya penelitian yang dilakukan oleh
Rakhmat Syaepullah dkk (2006) dengan judul “Rancang Bangun Alat Ukur
Konduktivitas
Panas
Bahan
Dengan
Metode
Needle
Probe
Berbasis
Mikrokontroler AT89S52”. Metode ini menggunakan kawat yang dialiri arus
listrik dan dililitkan pada bahan uji, sehingga terjadi kalor. Suhu akibat kalor
Moh. Wirantana, 2013
Rancang Bangun Alat Ukur Konduktivitas Termal Bahan Logam Berbasis Mikrokontroler
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
2
dibaca oleh sebuah sensor LM35 yang kemudian diproses di mikrokontroler
AT89S52 dan keluarannya berupa tampilan pada seven segment.
Mikrokontroler yang digunakan masih tipe lama yang membutuhkan ADC
eksternal dan tentunya membutuhkan rangkaian tambahan. Sekarang sudah
banyak mikrokontroler yang tertanam ADC didalamnya, sehingga lebih praktis
untuk mengkonversi pulsa analog menjadi digital. Tampilan yang digunakan juga
dengan seven segment yang terbatas pada tujuh buah segmen, sehingga tidak bisa
membuat karakter-karakter yang bervariasi.
Maka dari kekurangan tersebut penulis ingin merancang alat ukur
konduktivitas termal bahan logam yang lebih akurat. Mikrokontroler yang
digunakan adalah ATmega8535 sudah tertanam ADC di dalamnya, sehingga lebih
praktis, tidak perlu membeli ADC eksternal. Sensor suhu digunakan LM35
sebanyak dua buah untuk mengukur suhu di dua sisi bahan uji, dengan tujuan
mengukur suhu sisi yang dipanaskan dan sisi lain yang tidak dipanaskan untuk
mendapatkan selisih suhu yang mnujukkan transfer kalor. Tampilan menggunakan
tampilan LCD sehingga karakter yang digunakan lebih bervariasi dan bisa
mengamati suhu tiap waktu. Pembacaan suhu oleh sensor LM35 akan dikirim dan
disimpan ke komputer dengan sistem logger, agar bisa diolah lebih mudah.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan deskripsi di atas, adapun rumusan masalah yang akan dikaji
dari penelitian ini adalah:
Moh. Wirantana, 2013
Rancang Bangun Alat Ukur Konduktivitas Termal Bahan Logam Berbasis Mikrokontroler
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
3
1. Bagaimana rancangan alat ukur konduktivitas termal bahan logam
yang akurat dengan dua sensor suhu LM35.
2. Bagaimana tingkat akurasi, presisi dan resolusi alat ukur konduktivitas
terhadap nilai konduktivitas termal bahan logam pada literatur.
1.3 Batasan Masalah
1. Sensor suhu yang digunakan adalah sensor LM35.
2. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega8535.
3. Bahan uji yang digunakan adalah Aluminium dengan dimensi panjang
20 cm dan diameter 1 cm.
4. Isolasi dianggap sempurna sehingga kerugian kalor yang terjadi dapat
diabaikan.
1.4 Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini yaitu merancang alat ukur
konduktivitas termal bahan logam berbasis mikrokontroler yang akurat dengan
dua sensor LM35 dan tingkat akurasi, presisi dan resolusi alat ukur yag baik.
1.5 Manfat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah dapat menjadi instrumen yang dapat
mengukur konduktivitas panas bahan logam berbasis mikrokontroler yang akurat
dan presisi, serta menambah pengetahuan tentang konduktivitas panas bahan.
Moh. Wirantana, 2013
Rancang Bangun Alat Ukur Konduktivitas Termal Bahan Logam Berbasis Mikrokontroler
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
4
1.6 Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini adalah
sebagai berikut:

Studi literatur, yaitu dengan mempelajari referensi yang dapat menunjang
dalam melakukan penelitian ini. Referensi yang dapat digunakan diantaranya
yaitu dengan mempelajari buku-buku, artikel, sumber dari internet, jurnaljurnal dan sumber bacaan lainnya yang berhubungan dengan penelitian yang
akan dilaksanakan.

Metode eksperimen, yaitu dengan melakukan penelitian berupa perancangan
dan pembuatan sistem serta menguji alat secara keseluruhan dengan sistem
yang sudah dibuat.
Moh. Wirantana, 2013
Rancang Bangun Alat Ukur Konduktivitas Termal Bahan Logam Berbasis Mikrokontroler
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu