A. Pendahuluan

1. Latar Belakang

Kalor merupakan suatu bentuk energi. Kalor selalu mengalir dari daerah

yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur lebih rendah. Kalor sering

disebut dengan panas dan dinyatakan dengan satuan kilo kalori atau kalori per gram

Perpindahan kalor berpegang pada hukum kekekalan energi yang dikenal dengan

Azaz Black yaitu panas yang dilepas oleh suatu sistem sama dengan panas yang

diterima sistem.

Faktor yang menyebabkan kalor dapat berpindah adalah perbedaan suhu

diantara bahan-bahan yang ada. Perpindahan kalor dapat terjadi dengan 3 cara,

yaitu konduksi. Konduksi adalah perpindahan kalor dengan melalui zat penghantar

dan energi molekul langsung berpindah dari daerah yang lebih panas ke daerah

yang lebih dingin. Konveksi yaitu perpindahan kalor yang diikuti perpindahan

sekelompok molekul di dalam zat alir, dan radiasi merupakan perpindahan kalor

secara pancaran dengan gelombang elektromagnetik.

Perpindahan kalor juga bermanfaat dalam bidang pertanian. Pada pengeringan

padi berlangsung perpindahan kalor secara radiasi. Panas matahari membuat padi

menjadi kering. Selain itu radiasi juga terjadi pada proses fotosintesis tumbuhan,

kalor yang dihasilkan melalui matahari sangat dibutuhkan oleh semua jenis

tumbuhan.

Dalam praktikum kalorimetri ini kita menggunakan pendekatan Azaz Black

untuk menghitung kalor jenis garam dan kopi. Kalor jenis adalah banyaknya kalor

yang diperlukan untuk menaikkan suhu tiap satuan massa benda sebanyak satu

derajat Menurut Black apabila dua zat yang berbeda suhunya dicampur maka zat

yang suhunya lebih rendah akan menyerap panas dari zat yang lebih tinggi

suhunya. Dalam praktikum ini larutan garam dan larutan kopi digunakan sebagai

sistem penerima kalor dan air sebagai sistem yang melepas kalor.

2. Tujuan Praktikum

a. Mencoba menentukan nilai kapasitas panas jenis ( c) suatu larutan tertentu

dengan menggunakan Asas Black

3. Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum acara kalorimetri ini dilaksanakan pada hari Kamis, tanggal 20

September, pada pukul 14.30-1600 WIB. Dilaksanakan di Laboratorium Proses

Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

.B. Tinjauan Pustaka

Bila ada dua benda denga suhu berhimpitan, secara spontan mengalir dari benda

yang panas menuju yang dingin. Aliran kalor spontan cenderung mengarah pada

enyimpangan suhu. Nilai banding dari jumlah energi yang dipindahkan terhadap

perubahan temperatur dinamakan kapasitas kalor (Giancolli,1997).

Kalor jenis adalah sifat khas suatu zat yang telah menunjukan kemampuannya

dalam menyerap kalor untuk menaikkan suhu yang rendah. Zat-zat seperti ini

dimanfaatkan untuk menyimpan energi thermal (Kertiasa,1999).

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa kalor yang dilepas oleh suatu benda

yang bersuhu tinggi sama dengan factor yang diterima oleh benda yang bersuhu rendah

bila kedua benda tersebut digabungkan atau dengan kalor yang dimasuki oleh bagian

yang lain (Hasan,1997).

Setiap zat atau benda mempunyai zat alir yang berfungsi untuk mentransfer panas

bahwa pada saat dua benda atau zat yang berbeda suhu bersentuhan maka akan terdapat

zat alir yang memindahkan panas dan menyebabkan perubahan suhu pada kedua benda

tersebut (Anonim, 2007).

Menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut

semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum, bahwa

entropy benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

Perubahan entalpi dalam dari suatu system termodinamika tertutup sama dengan total

jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap

sistem (Anonim, 2007).

C. Alat, Bahan, dan Cara Kerja

a. Alat

Kalorimetri

Termometer

Timbangan

Pemanas air

b. Bahan

Air

Larutan (garam dan kopi)

Cara Kerja

1. Mencampur air dengan larutan yang dicari nilai kapasitas panas jenisnya (c).

2. Menentukan nilai dari kapasitas panas jenis ( c ) air, massa air, dan suhu

awalnya.

3. Menentukan massa dan suhu larutan (nilai kapasitas panas jenis ( c ) larutan

belum diketahui dan akan dicari setelah dicampurkan dengan air dan suhunya

telah relatif stabil).

4. Melakukan proses pencampuran, yaitu bahan yang lebih rendah suhunya

dimasukkan lebih dahulu ke dalam kalorimeter, baru kemudian bahan yang

lebih panas dimasukkan.

5. Mencatat suhu akhir bila telah stabil.

6. Mencari nilai kapasitas panas jenis ( c ) larutan berdasarkan Asas Black.

7. Mengulangi percobaan di atas untuk mendapatkan data yang akurat.

D. Hasil dan Analisis Hasil Percobaan

Hasil Percobaan

Tabel 3.1 Hasil Percobaan pada Larutan GaramNo. Massa

bejana (gr)Massa larutan (gr)

Suhu awal larutan (0C)

Suhu awal air (0C)

Massa air

Suhu akhir larutan

Kalor jenis (kal/gr0C)

1. 140 70 30 70 40 60 1,192. 140 60 30 68 50 50 1,283. 140 80 30 65 30 56 0,72

=1,06Sumber : Laporan Sementara

Tabel 3.2 Percobaan pada Larutan KopiNo. Massa

bejana (gr)Massa larutan (gr)

Suhu awal larutan (0c)

Suhu awal air (0C)

Massa air (gr)

Suhu akhir larutan (0C)

Kalor jenis (kal/gr0C)

1. 140 50 30 61 30 40 1,262. 140 50 30 59 40 40 1,523. 140 50 30 58 40 40 1,44

=1,14Sumber : Laporan Sementara

2. Analisis Percobaan

Rumus Umum = Qlepas = Qterima

(m.c.∆t)air = (m.c.∆t)larutan

keterangan: m = massa (gr)

c = kalor jenis (kal/groC)

∆t = perubahan suhu (oC)

= akhir-Tawal

Kalor jenis air = 1kal/groC

Massa kalorimetri = 150gr

2 Untuk larutan Garam

a.1.Diketahui = mgar = 70gr

T1gar = 30oC

T1air = 70oC

mair = 40 gr

Takh = 43oC

∆Tair = 27oC

∆Tgar = 13oC

Ditanya = c larutan……?

Dijawab =

Qlepas = Qterima

(m.c.∆t)air = (m.c.∆t)gar

40.1.27= 95.c.24

c = 1080 = 1,19 kal/groC 910

a.2.Diketahui = mgar = 60gr

T1gar = 30oC

T1air = 70oC

mair = 50 gr

Takh = 45oC

∆Tair = 23oC

∆Tgar = 15oC

Ditanya = c larutan…..?

Dijawab =

Qlepas = Qterima

(m.c.∆t)air = (m.c.∆t)gar

50.1.23 = 60.c.15

c = 1150 = 1,28 kal/groC 900

a.3.Diketahui = mgar = 80gr

T1gar = 30oC

T1air = 65oC

mair = 30 gr

Takh = 42oC

∆Tair = 23oC

∆Tgar = 12oC

Ditanya = c larutan…..?

Dijawab =

Qlepas = Qterima

(m.c.∆t)air = (m.c.∆t)gar

30.1.23 = 80.c.12

c = 690 = 1,06 kal/groC 960

ĉgaram = 1,19 + 1,28 +0,72 3

=1,06 kal/groC

3 Untuk larutan Kopi

b.1.Diketahui = mgar = 50gr

T1gar = 30oC

T1air = 61oC

mair = 30 gr

Takh = 40oC

∆Tair = 21oC

∆Tgar = 10oC

Ditanya = clarutan…..?

Dijawab =

Qlepas = Qterima

(m.c.∆t)air = (m.c.∆t)kopi

30.1.21 = 50.c.10

c = 630 = 1,26 kal/groC 500

b.2.Diketahui = mgar = 50gr

T1gar = 30oC

T1air = 59oC

mair = 40 gr

Takh = 40oC

∆Tair = 19oC

∆Tgar = 10oC

Ditanya =c larutan…..?

Dijawab =

Qlepas = Qterima

(m.c.∆t)air = (m.c.∆t)kopi

70.1.16 = 60.c.15

c = 706 = 1,52kal/groC 500

b.3.Diketahui = mgar = 50gr

T1gar = 30oC

T1air = 58oC

mair = 40 gr

Takh = 40oC

∆Tair = 18oC

∆Tgar = 10oC

Ditanya =c larutan…..?

Dijawab =

Qlepas = Qterima

(m.c.∆t)air = (m.c.∆t)kopi

40.1.18 = 50.c.140

c = 720= 1,44 kal/groC 500

ĉkopi = 1,26+ 1,52 +1,44 3

=1,41 kal/g

Gambar 2.1 Grafik Hubungan Antara Kalor Jenis dan Suhu Akhir Larutan

kopi

garam

B. Pembahasan

Kalor dapat mengalir dari suatu benda ke benda yang lain dari daerah yang

bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur rendah. Bila ada suatu sistem yang

melepas kalor pasti ada sistem yang menerima kaloe dalam jumlah yang sama

besarnya. Kalor berhubungan erat dengan kalor jenis (c ). Kalor jenis adalah bilangan

yang menunjukkan berapa kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram zat itu

1oC. Pada praktikum ini diperoleh beberapa kalor jenis larutan garam berturut-turut

adalah sebesar 1,19kal/groC, 1,28kal/groC, 0,72kal/groC sehingga diperoleh kalor jenis

rata-rata larutan garam sebesar 1,06kal/groC. Sedangkan larutan kopi sebesar

1,26kal/groC, 1,52kal/groC, 1,44kal/groC, dan diperoleh kalor jenis ratr-rata larutan kopi

sebesar 1,41kal/groC

Kalor jenis rata-rata larutan kopi lebih besar daripada larutan garam karena massa

dan perubahan suhu larutan kopi lebih kecil. Selain itu larutan garam adalah larutan

elektrolit dan larutan kopi adalah larutan nonelektrolit Larutan elektrolit

menghantarkan kalor lebih baik daripada larutn nonelektrolit maka larutan garam nilai

kalor jenisnya lebih kecil daripada larutan kopi.

Seharusnya kalor jenis larutan pada praktikum kali ini adalah kurang dari

1kal/groC dan memiliki nilai yang konstan. Namun kalor jenis yang dihasilkan kedua

larutan justru lebih dari 1kal/groC dan nilainya berubah-ubah atau tidak konstan untuk

larutan garam. Besarnya kalor jenis dipengaruhi oleh massa, perubahan suhu, dan jenis

larutan.

Grafik yang terbentuk untuk kalor jenis pada larutan kopi lurus karena suhu akhir

larutan yang dihasilkan konstan. Sedangkan untuk larutan garam grafik yang terbentuk

adalah grafik fluktuatif , tidak lurus dan naik turun karena kalor janis yang dihasilkan

dan suhu akhir larutan tidak konstan.

Kesimpulan

Dari praktikum yanga kami lakukan dapat disimpulkan beberapa hal sebagai

berikut:

1. Kalor jenis rata-rata larutan garam adalah

1,06kal/groC.

2. Kalor jenis rata-rata larutan kopi adalah

1,41kal/groC.

3. Kalor jenis larutan dipengaruhi oleh massa,

perubahan suhu, dan jenis larutan.

4. Kalor jenis rata-rata garam lebih kecil

daripada kopi

5. Grafik yang terbentuk untuk larutan kopi

lurus dan larutan garam adalah grafik fluktuatif karena kalor jenis yang dihasilkan

tidak konstan.

6. Kalor jenis yang dihasilkan dalam

praktikum ini tidak ideal karena nilainya lebih dari 1kal/groC.

7. Kalor berpindah dari benda yang

bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur lebih rendah.