Download Laporan Praktikum Fisika Dasar and more Lecture notes Physics in PDF only on Docsity!
Laporan Praktikum “PANAS JENIS ZAT PADAT”
Modul K 2 – Panas Jenis Zat Padat
Ahmmad Azamuddiin/ 21513075
Asisten: Ari Adrianto Tanggal praktikum: 05 Oktober 2021 Teknik Lingkungan – Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia Praktikum K2 ini bertujuan untuk menentukan nilai kalor jenis suatu logam menggunkan calorimeter. Alat calorimeter bekerja sesuai prinsip asas black. Sebuah hukum pertukaran panas yang menyatakan jumlah kalor yang dilepaskan karena perbedaan suhu akan sama dengan jumlah kalor yang diterima, sehingga kalor bergerak dari zat dengan suhu tinggi menuju zat dengan suhu lebih rendah. Kemudian dapat disimpulkan melalui percobaan bahwa variasi jenis benda, berat benda dan massa air berpengaruh terhadap nilai kalor jenis. Kata kumci—kalor; kalorimeter; asas black; I. PENDAHULUAN Tujuan dari pengujian ini adalah agar mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja dan fungsi calorimeter, dapat menentukan nilai panas jenis zat padat dan dapat memprediksi kenaikan suhu zat padat saat menerima panas. Kalor adalah kuantitas energi yang berpindah dari suatu benda/zat ke benda/zat lain karena adanya perbedaan suhu. Dan untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda secara umum dapat dilakukan dengan mengukur suhu benda tersebut. Ada 3 faktor yang mempengaruhi nilai kalor dalam suati zat, yaitu : massa zat, jenis zat (kalor jenis), dan perubahan suhu. Kemudian untuk mengukur jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia dilakukanlah eksperimen menggunakan alat bernama calorimeter. Yaitu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalor) yang dilepaskan atau diterima suatu zat dalam sistem terisolasi. Jenis calorimeter yang biasanya sering dipakai antara lain, calorimeter bom, calorimeter alumunium, calorimeter gas, dan calorimeter elektrik. Untuk percobaan kali ini kita akan menggunakan calorimeter alumunium. Kalor berpindah dari satu benda ke benda lain yang memiliki perbedaan suhu untuk mencapai kesetimbangan suhu (mempunyai suhu yang sama). Hal ini dapat terjadi karena benda/zat yang memiliki suhu lebih rendah akan menyerap kalor dari benda/zat lebih panas dan berlaku sebaliknya. [1] Jumlah kalor yang di lepas dan diterima dinyatakann dalam suatu hukum pertukaran panas yang oleh Joseph Black disebut dengan azas black. Yaitu “jumlah kalor yang diterima sama dengan jumlah kalor yang dilepaskan”. Menurut hukum azas black, kalor (Q) yang dilepas akan sama dengan kalor yang diterima dengan persamaaan = Qlepas = Qterima Dimana Q = m.c. t Menurut persamaan tersebut panas akan saling bertukar kalor sehingga Q yang dilepaskan akan sama dengan Q yang diterima.[2] Untuk diperoleh hasil secara akurat dalam pengukuran panas jenis tersebut digunakan lah suatu sistem yang terisolasi yaitu calorimeter. Dikarenakan tidak adanya kalor yang terbuang ke lingkungan, maka kalor reaksi = kalor yang diserap / dibebaskan oleh larutan dan calorimeter maka digunakan persamaan : Qbenda = Qlarutan+Qkalorimeter mb.Cb. Tb = ma.Ca. Ta + mc.Cc. Tc [mb.Cb. Tb] = [ma.Ca. Ta] + [(mk.Ck)+ (mp.Cp). Tc] mb = massa benda padat (gram) ma = massa air (gram) mk = massa calorimeter (gram) mp = massa pengaduk (gram) Tb = suhu awal – suhu akhir zat padat (oC) Ta = suhu awal – suhu akhir air dalam calorimeter (oC) Tc = suhu awal – suhu akhir calorimeter (oC) Cb = panas jenis zat padat (J/g.oC atau kal/g.oC) Ca = panas jenis air (J/g.oC atau kal/g.oC) Ck = panas jenis kalorimeter (J/g.oC atau kal/g.oC) Cp = panas jenis pengaduk (J/g.oC atau kal/g.oC) II. METODE PRAKTIKUM Alat dan bahan : Gambar 1. Neraca OHAU-PA512LRG.jpg (800×519) (sks-science.com)
Gambar 3. Kalorimeter dan pengaduk R38Kalorimeter3.jpg (421×512) (rumusguru.com) Gambar 4. Kulkas/Pendingin kulkas-khusus-laboratorium-gea-lr- 600 - 24662_521.jpeg (521×521) (duniamasak.com) Gambar 5. Gelas Beker https://shopee.co.id/Beaker-glass-low-form-cap.- 400 - ml- DURAN-Gelas-piala-i.37179260. Gambar 6. Hot Plate Electric Hot Plate | 220° to 932° Fahrenheit | HST (homesciencetools.com) Gambar 7. Zat Padat (Alumunium) 1 inch Cube of Aluminum – Collect The Elements Gambar 8. Zat Padat (Besi) 1 inch Cube of Iron – Collect The Elements Gambar 9. Air Why Does Drinking Water Create Acidity? (healthfully.com) Langkah Percobaan :
Gam
bar 2.
Termo
meter
Gambar 2. Termometer e94249da8fce5954c90dcf2645cdd670_tn (320×320) (shopee.co.id) Siapkan alat dan bahan percobaan! Isi Air ke dalam gelas beker sebanyak 1 10 gram
III. DATA PERCOBAAN
Tabel 1. Data percobaan K2 “Panas Jenis Zat Padat” Suhu Ruang = 27 oC Keterangan = mb = massa benda padat (gram) ma = massa air (gram) mk = massa calorimeter (gram) mp = massa pengaduk (gram) Tb = suhu awal – suhu akhir zat padat (oC) Ta = suhu awal – suhu akhir air dalam calorimeter (oC) Tc = suhu awal – suhu akhir calorimeter (oC) Cb = panas jenis zat padat (J/g.oC atau kal/g.oC) Ca = panas jenis air (J/g.oC atau kal/g.oC) Ck = panas jenis kalorimeter (J/g.oC atau kal/g.oC) Cp = panas jenis pengaduk (J/g.oC atau kal/g.oC) No Log am (gr) Ma ssa Lo ga m (gr) Ma ssa Kal ori met er (gr) Ma ssa Pen gad uk (gr) Ma ssa Air (gr) Su hu Aw al Lo ga m (tb) oC Su hu Aw al Air (t 1 ) oC Su hu Ak hir Air (t 2 ) oC _ T (t 2 - t 1 ) oC 1 95 20 24 4 2 110 90 20 23 3 3 Fe 75 56 22 92 21 24 3 4 92 19 21 2 5 150 90 19 21 2 6 90 19 22 3 7 90 20 23 3 8 110 92 21 24 3 9 Al 56 21 92 21 25 4 10 30 95 19 21 2 11 150 92 19 21 2 12 92 20 22 2
IV. ANALISIS DATA
1. Menghitung nilai kalor jenis kalorimeter (Ck) Berbahan Aluminium (Al) Interpolasi 100 o^27 o^0 o 100 − 0 100 − 27
- 2297 − 0. 2220
- 2297 −𝐶𝑘 100 73
- 0077
- 2297 −𝐶𝑘 22,97-100 Ck =0. 100 Ck = 22.97-0. 100 Ck = 22. Ck=
- 4079 100 Ck=0.224 kal/goC
2. Menghitung nilai kalor jenis pengaduk (Cp) Berbahan Besi (Fe) Interpolasi 100 − 0 100 − 27
- 1168 − 0. 1055
- 1168 −𝐶𝑝 100 73 =^
- 0113
- 1168 −𝐶𝑝 11,68-100 Cp =0. 100 Cp = 11.68-0. 100 Cp = 10. Cp=
- 8551 100 Lakukan percobaan kedua (besi) dengan mengikuti langkah-langkah percobaan pertama
Cp=0.108 kal/goC
- Menghitung kalor jenis benda (Cb) masing-masing logam mb.Cb.(tb-t 2 )=( ma.Ca+ mk.Ck+ mp.Cp)(t 2 - t 1 ) dengan Ca=1 kal/goC Fe
- Cb. (95-24) = (110.1 + 56. 0,224+ 22. 0,108) (4) 5325 .Cb = (110+ 12,5+ 2,37) (4) 5325 .Cb = 124,87 (4) 5325 .Cb = 499, Cb = 4995325 ,^48 Cb = 0,0937 kal/goC
- Cb. (90-23) = (110.1 + 56. 0,224+ 22. 0,108) (3) 5025 .Cb = (110+ 12,5+ 2,37) (3) 5025 .Cb = 124,87 (3) 5025 .Cb = 374, Cb = 374 , 61 5025 Cb = 0,0745 kal/goC
- Cb. (92-24) = (110.1 + 56. 0,224+ 22. 0,108) (3) 5100 .Cb = (110+ 12,5+ 2,37) (3) 5100 .Cb = 124,87 (3) 5100 .Cb = 374, Cb = 3745100 ,^61 Cb = 0,0734 kal/goC
- Cb. (92-21) = (150.1 + 56. 0,224+ 22. 0,108) (2) 5325 .Cb = (150+ 12,5+ 2,37) (2) 5325 .Cb = 164,87 (2) 5325 .Cb = 329, Cb = 329 , 74 5325 Cb = 0,0619 kal/goC
- Cb. (90-21) = (150.1 + 56. 0,224+ 22. 0,108) (2) 5175 .Cb = (150+ 12,5+ 2,37) (2) 5175 .Cb = 164,87 (2) 5175 .Cb = 329, Cb = 329 , 74 5175 Cb = 0,0637 kal/goC
- Cb. (90-22) = (150.1 + 56. 0,224+ 22. 0,108) (3) 5100 .Cb = (150+ 12,5+ 2,37) (3) 5100 .Cb = 164,87 (3) 5100 .Cb = 494, Cb = 4945100 ,^61 Cb = 0,0969 kal/goC Al
- Cb. (90-23) = (110.1 + 56. 0,224+ 21. 0,108) (3) 2010 .Cb = (110+ 12,5+ 2,26) (3) 2010 .Cb = 124,76 (3) 2010 .Cb = 374, Cb = 3742010 ,^28 Cb = 0,1862 kal/goC
- Cb. (92-24) = (110.1 + 56. 0,224+ 21. 0,108) (3) 2040 .Cb = (110+ 12,5+ 2,26) (3) 2040 .Cb = 124,76 (3) 2040 .Cb = 374, Cb = 374 , 28 2040 Cb = 0,1834 kal/goC
- Cb. (92-25) = (110.1 + 56. 0,224+ 21. 0,108) (4) 2010 .Cb = (110+ 12,5+ 2,26) (4) 2010 .Cb = 124,76 (4) 2010 .Cb = 499, Cb = 499 , 04 2010 Cb = 0,2482 kal/goC
- Cb. (95-21) = (150.1 + 56. 0,224+ 21. 0,108) (2) 2220 .Cb = (150+ 12,5+ 2,26) (2) 2220 .Cb = 164,76 (2) 2220 .Cb = 329, Cb = 329 , 52 2220 Cb = 0,1484 kal/goC
- Cb. (92-21) = (150.1 + 56. 0,224+ 21. 0,108) (2) 2130 .Cb = (150+ 12,5+ 2,26) (2) 2130 .Cb = 164,76 (2) 2130 .Cb = 329,
V. PEMBAHASAN
Kalor jenis adalah sejumlah energi yang berpindah dari suatu benda/zat ke benda/zat lain karena terdapat perbedaan suhu. Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Agar pengukuran kalor yang berpindah tersebut tidak terpengaruhi kalor lain maka diperlukan suatu sytem yang ada dalam calorimeter. Sehingga fungsi dari calorimeter sendiri adalah untuk menentukan besar kalor jenis suatu zat dengan tanpa pengaruh lingkungan. Prinsip kerja Calorimeter adalah dengan menggunakan system azas black. Azas black yaitu apabila pada kondisi adiabatic dicampurkan dua zat yang temperaturnya mula-mula berbeda, maka pada saat kesetimbangan banyak kalor yang dilepas oleh zat yang temperaturnya tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diserap oleh zat yang temperaturnya rendah. Dengan kata lain, jika dua buah benda yang berbeda suhunya dicampurkan, maka benda yang panas akan memberikan kalor pada benda yang dingin sehingga suhu akhir nya sama. Persamaan azas black adalah Qlepas = Qterima m.c.∆T= m.c. ∆T Dalam praktikum ini, kita akan menentukan besarnya kalor jenis zat padat (logam) dengan berat yang berbeda. Perpindahan kalor ada 3 macam, yaitu konduksi (perantara), konveksi (mengalir), dan radiasi (pancaran). [3] Dalam praktikum ini, telah menggunakan kalor secara konveksi. Karena dalam praktikum ini benda yang yang memiliki kalor lebih besar (logam yang dipanaskan) akan memberikan kalor kepada benda yang memiliki kalor rendah (air yang telah dimasukkan dalam kulkas). Sehingga ketika 2 benda tsb dicampurkan, maka akan terjadi konveksi (aliran). Dan dalam kasus ini, menerapkan system azas black. Berdasarkan alinisis data yang telah kita cari dengen menggunakan metode interpolasi, kita telah menemukan besarnya Ck (besar kalor jenis calorimeter) dan Cp (besar kalor jenis pengaduk). Calorimeter yang kita gunakan berupa dari aluminium (Al) dan pengaduk yang kita gunakan dari bahan besi (Fe). Besar kalor jenis calorimeter (Al) adalah 0.224 kal/goC. sedangkan harga kalor jenis dari pengaduk (Fe) adalah 0.1 08 kal/goC. sehingga, kalor jenis aluminium lebih besar dibandingkan dengan besi. Dalam menentukan kalor jenis zat padat, kita menggunakan 2 buah benda logam yang berbeda yaitu besi dan alumunium. Masing-masing beratnya, yaitu 75 gr dan 30 gr. Kemudian kita juga menggunakan dua buah massa air yang berbeda untuk setiap 3 kali pengujian. Masing-masing massa air beratnya 11 0 gr dan 150 gr. Kemudian untuk berat calorimeter dan pengaduk sendiri adalah 22 dan 21 gram, dikarenakan terdapat ketidak telitian saat mencatat penghitungan. Di sesi pecobaan, kita membaginya menjadi 2 tahap, dengan pembagian tahap 1 untuk percobaan dengan menggunakan logam besi dan tahap 2 menggunakan logam alumunium. Kemudian pada setiap tahap memiliki 6 kali percobaan, menggunakan dua massa air berbeda. Tahap 1 Percobaan pertama sampai ketiga dengan massa air 110 gram, didapatkan kalor jenis logam besi pertama (Cb1), kedua (Cb2), dan ketiga (Cb3) berturut-turut sebesar 0, kal/goC, 0,0745 kal/goC, 0,0734 kal/goC. Dengan tiga percobaan diatas, diperoleh rata-rata kalor jenis dengan berat 75 gr dengan massa air 110 gram sebesar 0,080 kal/goC. Dan diperoleh juga hasil ∆Cb sebesar 0,011 kal/goC sehingga, Cb rata-rata ±∆Cb adalah 0,080 kal/goC ± 0, kal/goC Sedangkan pada percobaan kedua dengan massa air 150 gran, didapatkan kalor jenis logam besi pertama (Cb1), kedua (Cb2), dan ketiga (Cb3) berturut-turut sebesar 0, kal/goC, 0,0637 kal/goC, 0,0969 kal/goC. Dengan tiga percobaan diatas, diperoleh rata-rata kalor jenis dengan berat 75 gr dengan massa air 150 gram sebesar 0,073 kal/goC. Dan diperoleh juga hasil ∆Cb sebesar 0,019 kal/goC sehingga, Cb rata-rata ±∆Cb adalah 0,073 kal/goC ± 0,019 kal/goC Tahap 2 Percobaan pertama sampai ketiga dengan massa air 110 gram, didapatkan kalor jenis logam alumunium pertama (Cb1), kedua (Cb2), dan ketiga (Cb3) berturut-turut sebesar 0,1862 kal/goC, 0,1834 kal/goC, 0,2482 kal/goC. Dengan tiga percobaan diatas, diperoleh rata-rata kalor jenis dengan berat 30 gr dengan massa air 110 gram sebesar 0, kal/goC. Dan diperoleh juga hasil ∆Cb sebesar 0,036 kal/goC sehingga, Cb rata-rata ±∆Cb adalah 0,205 kal/goC ± 0, kal/ goC Sedangkan pada percobaan kedua dengan massa air 150 gran, didapatkan kalor jenis logam besi alumunium (Cb1), kedua (Cb2), dan ketiga (Cb3) berturut-turut sebesar 0,1484 kal/goC, 0,1547 kal/goC, 0,1569 kal/goC. Dengan tiga percobaan diatas, diperoleh rata-rata kalor jenis dengan berat 30 gr dengan massa air 150 gram sebesar 0, kal/goC. Dan diperoleh juga hasil ∆Cb sebesar 0, kal/goC sehingga, Cb rata-rata ±∆Cb adalah 0,153 kal/goC ± 0,00001963 kal/goC Ternyata berdasarkan percobaan yang kita lakukan, dapat disimpulkan bahwa logam kedua (alumunium) memiliki nilai kalor jenis lebih besar disbanding logam pertama (besi). Sehingga, semakin ringan suatu berat benda, maka kalor jenis nya semakin besar. Selain itu semakin besar massa air untuk percobaan maka semakin kecil pula kalor jenis yang diperoleh. Oleh karena itu, hubungan antara massa dengan kalor jenis berlawanan/ bertolak belakang. Di kehidupan sehari-hari kita dapat menemukan contoh penerapan kalor jenis. Salah satunya pemanfaatan termos. Termos berfungsi untuk menyimpan zat cair dalam waktu tertentu agar tetap panas. Sehingga termos terbuat untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi, konveksi maupun radiasi. Selain itu juga dalam pemanfaatan kalor pada setrika. Setrika terbuat dari logam yang bersifat konduktor dan penggaannya bersifat isolator.
VI. KESIMPULAN
Kalor adalah salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari suatu tempat ketempat lain karena perbedaan suhu. Sedangkan suhu adalah derajat panas atau dinginnya suatu benda yang dinyatakan dalam bentuk angka. Kalorimeter adalah alat untuk menentukan kalor jenis suatu zat padat dan calorimeter menggunakan system azas black. Berdasarkan praktikum kita, semakin ringan suatu berat benda, maka kalor jenis nya semakin besar. Selain itu semakin besar massa air untuk percobaan maka semakin kecil pula kalor jenis yang diperoleh. Oleh karena itu, hubungan antara massa dengan kalor jenis berlawanan/ berbanding terbalik.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Wijaya, A., Suryatin, B., Salirawati, D. 2006. IPA Terpadu VIIA Untuk Sekolah NNNMenengah Pertama dan MTs Kelas VII. Grasindo. Jakarta. [2] Glancoli.C, Douglas. 1997. Fisika Jilid1 edisi empat. Erlangga. Jakarta. [3] Prasojo, B., Naryoko., Djannah, P., Tampubolon, R., dan Damayanti, E. 2006. Teori dan Aplikasi Fisika SMP Kelas VII. Yudhistira. Jakarta
