Post on 11-Aug-2015
TARA MEKANIK PANAS
I. Latar Belakang
Berdasarkan teori di dalam ilmu fisika yaitu hokum kekelan energy
yang berbunyi “Energi dapat berubah dari suatu bentuk ke bentuk lain, tapi
tidak bias diciptakan ataupun dimusnahkan (konversi energi) “. Hukum
kekelan energy ini juga dapat dikenal dengan hokum I termodinamika.
Salah satu contohnya adalah konversi energy dari mekanik menjadi
energy panas. Yang tidak terlepas dari konsep asas black, “jika 2 benda dengan
beda suhu dicampurkan, maka benda yang panas akan memberikan kalornya
pada benda dingin sehingga suhunya akan sama, Bagaimana kita bias
memahaminya dan membuktkan teori khususnya konversi energy dari mekanik
menjadi panas, hal inilah yang melatar belakangi modul ini melalui percobaan
schurholz.
II. Identifikasi Masalah
Adapun identifikasi masalah pada percobaan ini adalah bagaimana kita
bias memahami konsep pertukaran energy, menentukan tara mekanik satuan
poros dan menghitung banyaknya panasa yang diserap oleh nilon melalui
pesawat schurholz berdasarkan asas black
III. Tujuan Percobaan
1. Mempelajari konsep pertukaran energi.
2. Menentukan Tara Mekanik satuan Panas.
3. Menghitung banyaknya panas yang diserap oleh pita nylon.
IV. TEORI DASAR
USAHA
Asas energi-usaha menjelaskan bahwa usaha gaya resultan yang dilakukan
terhadap sebuah partikel samadengan perubahan energi kinetik partikel tersebut.
Usaha sendiri dalam ilmu fisika dijelaskan sebagai gaya yang bekerja pada benda
sehingga membuat benda itu bergerak,baik bergerak dalam arah horizontal
maupun ke arah vertikal.
Besarnya usaha dapat didefinisikan dalam perumusan matematika sebagai berikut
W = F cos x = Fx . x
usaha adalah besaran skalar yang bernilai positif bila x dan Fx mempunyai tanda
yang sama dan bernilai negatif jika mereka mempunyai tanda yang berlawanan.
HUKUM KEKEKALAN ENERGI
Sebuah gaya dimana kerja yang dilakukan tidak bergantung pada lintasan
tetapi hanya pada posisi awal dan akhir disebut dengan gaya konservatif, salah
satunya yaitu gaya elastis dari sebuah pegas. Sedangkan gaya yang bergantung
pada lintasan disebut gaya non-konservatif, misalnya gaya gesekan.
Berdsarkan prinsip kerja energi, misalkan beberapa gaya bekerja pada
sebuah benda, maka:
W1 + W2 +...+ Wn = ∆K
Jika usaha total yang dilakukan benda oleh gaya-gaya konservatif adalah
ΣWc, usaha yang dilakukan oleh gesekan adalah Wf dan usaha total yang
dilakukan oleh gaya-gaya non-konservatif selain gesekan adalah ΣWnc, maka
persamaan diatas dapat kita tulis:
Σ Wc + Wf + ΣWnc = ∆K
Telah kita lihat bahwa masing-masing gaya konservatif dapat dikaitkan
dengan energi potensial dan gaya gesekan dikaitkan dengan energi dalam, yaitu;
Σ Wc = -Σ ∆P
Wf = -U
Jika disubtitusi, diperoleh:
ΣWnc = ∆K + Σ ∆P + U
Sekarang apapun Wnc, selalu dapat dibentuk macam tenaga baru yang lain,
yang bersesuaian dengan energi ini. Dengan demikian ΣWnc dapat dinyatakan
dengan suatu perubahan lain pada ruas kanan persamaan, sehingga teorema usaha-
energi selalu dapat dituliskan sebagai:
0 = ∆K + Σ ∆P + U + (perubahan energi bentuk lain)
Dengan demikian dapat kita simpulkan suatu pernyataan yang disebut Hukum
Kekekalan Energi :
“Energi total tidak dapat berkurang dan juga bertambah pada proses apapun.
Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya, dan dipindahkan dari satu
benda ke benda lain, tetapi jmlah totalnya tetap konstan“.
Kalor merupakan energi yag ditransfer dari satu benda ke benda lainnya
karena adanya perbedaan temperature. Ketika dua buah benda yang suhunya
berbeda disentuhkan satu sama lain, akhirnya kedua benda tersebut akan mencapai
suhu yang sama. Dalam keadaan suhu yang sama ini, dikatakan bahwa keduanya
berada dalam kesetimbangan thermal.
Jika sejumlah kalor ∆Q menghasilkan perubahan suhu benda sebesar ∆T,
Kapasitas kalor C didefinisikan sebagai:
Dalam satuan SI, satuan kapasitas kalor adalah J/K.
Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menghasilkan perubahan suhu ∆T
ternyata sebanding dengan massa benda m dan perubahan suhunya. Di samping
itu, banyaknya kalor juga tergantung pada jenis benda.
Dimana besaran c disebut kalor jenis benda. Kalor jenis benda merupakan
karakteristik thermal suatu benda.
Joseph Black dengan percobaan kalorimeter-nya menemukan bahwa
banyknya kalor yang diserap benda yang dingin Q1 sama dengan banyaknya kalor
yang dilepas oleh benda yang panas Q2.
Qlepas = Qterima
Persamaan ini dikenal dengan Asas Black atau hukum kekekalan energi kalor
yang menyatakan bahwa kalor yang diterima sama dengan kalor yang dilepaskan.
Berdasarkan teori bahwa energi potensial yang hilang sama dengan energi kalor
yang muncul, diperoleh nilai tara mekanik kalor, yaitu ekivalensi energi mekanik
dengan energi kalor.
Kalorimeter
Kalor akan mengalir dari bagian dengan temperatur lebih tinggi ke yang
lebih rendah, jika sistem terisolasi seluruhnya, tak ada energi yang bisa mengalir
ke dalam atau ke luar. Disini jelas terlihat bahwa prinsip kekekalan energi bekerja
disini, kehilangan kalor sebanyak satu bagian sistem sama dengan kalor yang
didapat oleh bagian yang lain. Pertukaran energi merupakan dasar kerja dari
kalorimeter, yang merupakan pengukuran kuantitatif dari pertukaran kalor.
Kalorimeter harus diisolasi dengan baik sehingga hanya sedikit kalor yang
ditukarkan dengan kalor di luarnya.Kegunaan penting dari kalorimeter adalah
penentuan kalor jenis zat – zat .
Prinsip kerja kalorimeter sederhana dikenal dengan nama metoda
campuran, yaitu satu sampel zat dipanaskan sampai temperatur tinggi yang diukur
menggunakan termometer , lalu ditempatkan air dingin kalorimeter. Kalor yang
hilang pada sampel akan diterima oleh air dan kalorimeter. Dengan mengukur
temperatur akhir campuran tersebut, kalor jenis dapat dihitung.
Untuk menunjukkan terjadinya fenomena pertukaran energi, dalam
percobaan ini digunakan pesawat schurholtz. Pesawat Schurholtz didasarkan pada
asas Black yang menyatakan bahwa kalor yang diberikan akan sama dengan kalor
yang diterima jika sistem tersebut dalam kondisi adiabatik prinsip kerja alat ini
adalah merubah energi mekanik hasil perputaran menjadi energi kalor yang
ditimbulkan oleh efek gesekan selama terjadinya perputaran.
Pesawat Schurholtz
Prisip kerja pesawat Schurholtz dapat digunakan untuk menentukan tara
mekanik panas dari suatu bahan. Energi mekanik dihasilkan dari perputaran
engkol yang dihubungkan dengan kalorimeter, yang akan menghasilkan gesekkan
dengan pita nilon yang dihubungkan dengan beban .Beban disini berfungsi agar
pita nilon, menempel pada kalorimeter yang berputar, sehingga terjadi gesekkan
yang cukup menimbulkan panas.Pegas digunakan agar pita nilon dapat bergerak
bolak - balik saat engkol diputar dan menghasilkan gesekkan dengan
kalorimeter.Ketika pita nilon berputar mengikuti arah putaran kalorimeter,pegas
tertarik merenggang, pegas mempunyai gaya pulih yang menyebabkan pita nilon
akan tertarik ke arah sebaliknya ke arah putar kalorimeter (kembali pada
keseimbangannya), yaitu saat pegas merapat.Gesekkan pita nilon dengan
kalorimeter akan menghasilkan panas pada kalorimeter, dan jika cukup panas
akan menimbulkan panas calorimeter,sesuai dengan asas black,bahwa kalor yang
diterima calorimeter sama dengan kalor yang dilepas oleh pita nilon. Bahan
tabung kalorimeter disini, memakai alumunium dan tembaga.
Katrol, pada
engkolnya diisi
termometer,
beban
Tara mekanik - panas
Tara mekanik panas adalah pembanding dari suatu kalor yang bekerja
dalam tiap satuan usaha atau, didefenisikan sebagai besarnya kalor yang setara
dengan usaha yang besarnya joule. Dengan menggunakan alat yang dinamakan
Pesawat Schurholtz, kita dapat mengetahui transfer energi, yaitu energi mekanik
yang menjadi energi panas. Energi mekanik tersebut dinyatakan dalam satuan
Joule (J) dan energi panas dinyatakan dalam satuan kalori (Kal).
Cara kerja Pesawat Schurholtz ini berdasar pada Asas Black (Hukum
Kekekalan energi,dimana kalor yang dilepaskan = kalor yang diterima ).Hal ini
dapat terjadi apabila sistem berada dalam keadaan adiabatik (system terisolasi
sangat baik atau proses yang terjadi berlangsung sangat cepat).
Pesawat Schurholtz ini terdiri dari beban dengan , engkol pemutar, pita
nilon, pegas, dan kalorimeter. Ketika engkol pemutar tersebut diputar maka akan
terjadi gaya mekanik dan gaya gesekkan.
Dari pesawat schurholtz dapat diketahui bahwa pada lilitan pita tembaga
yang diberi beban diperoleh usaha sebesar :
Karena satuan usaha dinyatakan dalam joule (J) untuk energi mekanik, dan
kalori (kal) untuk energi panas, maka diperlukan penyetara antara kedua besaran
energi tersebut yaitu tara mekanik kalor e (kal/J), sehingga untuk energi panas
yang dilepaskan menjadi :
kalor yang diterima oleh air :
kalor yang diterima oleh pita tembaga dan kalori meter :
Menurut asas black kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima sehingga
Q = Q1 + Q2
Jadi tara antara energi mekanik dan energi panas dapat diketahui dengan
persamaan :
Dimana :
W = usaha (joule)
F = gaya (newton)
s = jarak (meter)
e = tara mekanik panas (kal/j)
ma = massa air (kg)
ca = kalor jenis air (kal/kg.C)
mkal= massa kalorimeter tembaga (kg)
T = perbedaan waktu selama n putaran (sekon)
n = banyak putaran
M = massa beban (kg)
g = percepatan grafitasi (m/s)
D = diameter kalori tembaga (m)
V. METODOLOGI PERCOBAAN
5.1 Alat dan Bahan Percobaan
Alat-alat Percobaan
Pesawat Schurholtz, bagian-bagian pesawat schurholz
terdiri dari : beban, engkol pemutar, pita tembaga,
kalorimeter dan pegas pengait.
Alat ini digunakan sebagai objek dari percobaan untuk
menentukan tara mekanik panas.
Termometer Digital
Untuk mengukur suhu akibat dari gesekan antara pita
tembaga dengan engkol pemutar.
Neraca Timbangan
Untuk menimbang kalori meter tembaga dan pita tembaga.
Gelas ukur 100 ml
Untuk mengukur volume air.
5.2 Prosedur Percobaan
a. Menimbang kalori meter tembaga dalam keadaan kering.
b. Mengukur diameter luar kalori meter.
c. Memasukan air ke dalam kalori meter sebanyak 20 mL.
d. Menimbang kembali kalori meter setelah dimasukkan air ke dalamnya.
e. Memasang kalorimeter pada engkol yang tersedia.
f. Memasang pita nilon pada pegas yang telah dikaitkan pada pengait,
melilitkan pita tersebut dua lilitan.
g. Memasang beban 5 kg pada ujung pita tembaga bagian bawah.
h. Memasukkan ujung probe termometer ke dalam kalorimeter.
i. Mencatat suhu pada keadaan awal.
j. Memutar kalorimeter dengan perioda yang konstan.
k. Mencatat kenaikkan suhu setiap 20 putaran, hingga 500 putaran.
l. Melakukan percobaan c sampai dengan k untuk volume air 40 mL dan
60 mL.
Catatan :
Pada setiap melakukan pengukuran harus disertai dengan ketelitian alat
ukurnya.
Pengukuran dilakukan beberapa kali (dalam hal ini minimal lima kali).
VI. TABEL DATA
A. Massa dan diameter kalorimeter.
Jenis Kalorimeter Massa ( gram ) Diameter ( cm )Alumunium Besar 437 2.05
Tembaga 763.3 2.025Alumunium Sedang 218 1.99
B. Kenaikan suhu dari tiap jenis calorimeter.
Alumunium Besar
Putaran Suhu Lilitan
( celcius )2 lilitan
0 19.7
20 19.8
40 20
60 20.2
80 20.5
100 20.8
120 21
140 21.3
160 21.7
180 22
200 22.3
220 22.6
240 22.9
260 23.2
280 23.5
300 23.8
320 24.2
340 24.5
360 24.8
380 25.1
400 2.4
420 25.7
440 26
460 26.3
480 26.6
500 26.9
Alumunium Sedang
Putaran Suhu Lilitan
( celcius )2 lilitan
0 22.5
20 23.4
40 24
60 24.6
80 25.4
100 25.8
120 26.4
140 27
160 27.6
180 28.2
200 28.7
220 29.4
240 30.1
260 30.7
280 31.1
300 31.7
320 32.2
340 32.8
360 33.3
380 33.8
400 34.4
420 34.9
440 35.4
460 23.4
Tembaga
Putaran Suhu Lilitan
( celcius )2 lilitan
0 20.7
20 21.8
40 22.4
60 22.9
80 23.4
100 24.1
120 24.4
140 24.8
160 25.3
180 25.9
200 26.2
220 26.7
240 27.1
260 27.5
280 28
300 28.5
320 29
340 29.4
360 30
380 30.2
400 30.9
420 31.1
440 31.6
460 32
480 32.5
500 32.8
tiga lilitan
No PutaranTembaga
Alumunium 1 Alumunium 2
T0 (°C) = 24.4T0 (°C) =
24.5T0 (°C) = 21
T1 (°C) T1 (°C) T1 (°C)
1 20 25.6 26 21.2 2 40 26.4 26.8 21.3 3 60 27.1 27.3 21.4 4 80 27.8 27.8 21.6 5 100 28.5 28.3 21.8 6 120 29.1 28.9 22.4 7 140 29.7 29.5 22.5 8 160 30.3 30 22.8 9 180 30.9 30.5 23
10 200 31.5 30.9 23.6 11 220 32 31.6 23.8 12 240 32.7 32.3 24.1 13 260 33.3 32.8 24.4 14 280 33.8 33.2 24.8 15 300 34.4 33.8 25 16 320 34.9 34.4 25.4 17 340 35.5 34.8 25.6 18 360 36 35.4 25.8 19 380 36.5 35.9 26.1 20 400 37.1 36.2 26.4 21 420 36.6 36.6 26.7 22 440 38 37 27 23 460 38.7 37.5 27.2 24 480 39.1 37.7 27.5 25 500 39.6 38.5 27.8
VII. Pengolahan Data
A. Menghitung “e”(tara) dari tiap kalorimeter pada tiap lilitan.
Pada percobaan kalorimeter tidak diisi dengan air maka maca = 0, maka
:
Tembaga
TembagaPutaran 2 Lilitan 3 LilitanPutaran e sesatan e sesatan
20-
3.99283 -0.037-2.17431514
-0.0194579
40-
1.87782 -0.017-0.92902556
-0.00825885
60-
1.18599 -0.011-0.5271067
-0.00466008
80-
0.84008 -0.008-0.32614727
-0.00286827
100-
0.61671 -0.006-0.20557161
-0.0017988
120-
0.49416 -0.004-0.13177668
-0.00114831
140-
0.40098 -0.004-0.07906601
-0.00068624
160-
0.32615 -0.003-0.039533
-0.0003418
180-
0.26355 -0.002-0.00878511
-7.5675E-05
200-
0.22534 -0.0020.015813201
0.00013573
220-
0.18688 -0.0020.032345184
0.00027682
240-
0.15813 -0.0010.05271067
0.00044935260 -0.1338 -0.001 0.066902004 0.00056849
280-
0.11013 -1E-030.076242219
0.00064616
300-
0.08961 -8E-040.086972606
0.00073486
320-
0.07165 -6E-040.093890881
0.00079136
340-
0.05814 -5E-040.102320712
0.00085993
360-
0.04173 -4E-040.107617618
0.00090235
380-
0.03537 -3E-040.112356955
0.00093995
400-
0.01977 -2E-040.118599008
0.00098954
420-
0.01506 -1E-040.103538816
0.00086579
440-
0.00539 -5E-050.123989872
0.00103056
460 0.00172 1E-05 0.130630791 0.00108265
480 0.00988 8E-05 0.131776675 0.0010904
500 0.01423 0.0001 0.134412209 0.00111004
Alumunium Kecil
Alumunium KecilPutaran 2 Lilitan 3 lilitanPutaran e sesatan e sesatan
20 -2.67669853-0.02495705
-1.99946156
-0.018543102
40 -1.25772582-0.01166813
-0.87073326
-0.008034598
60 -0.77398512-0.00713904
-0.52673987
-0.004832298
80 -0.53211477-0.00488105
-0.35474318
-0.003236379
100 -0.37409281-0.00340758
-0.25154516
-0.002278784
120 -0.29024442-0.00263495
-0.17737159
-0.001601422
140 -0.22113861-0.00199784
-0.12439047
-0.001117596
160 -0.16930924-0.00152247
-0.08868579
-0.000793072
180 -0.12899752-0.00115479
-0.0609155-
0.000542284
200 -0.09674814-0.00086236
-0.04192419
-0.000371603
220 -0.07329405-0.00065104
-0.01759057
-0.000155374
240 -0.04837407 -0.00042768 0.00268745 2.36262E-05
260 -0.02728794-0.00024018
0.014884330.000130264
280 -0.01151764-0.000101
0.023035270.000200852
300 -0.00214996-1.8808E-05
0.034399340.000299218
320 0.010077931 8.78564E-05 0.0443429 0.000384361
340 0.018970223 0.000164912 0.04932258 0.000426317
360 0.028666115 0.000248386 0.05733223 0.000493919
380 0.035644052 0.000308033 0.06280142 0.000539599
400 0.041924194 0.000361374 0.06449876 0.00055275
420 0.0491419120.000422321
0.067570130.000577328
440 0.0542375940.000464983
0.070362280.000599719
460 0.0588901720.000503678
0.074313790.000631895
480 0.064498760.000550129
0.073904830.000626678
500 0.0683686850.000581836
0.081268440.000687572
Alumunium Panjang
Alumunium panjang 2 lilitan 3 lilitan
Putaran e sesatan e sesatan
20 -7.919 -0.0752 -7.2699 -0.067740 -3.89459 -0.0369 -3.60249 -0.033560 -2.55312 -0.0241 -2.38003 -0.022180 -1.86616 -0.0176 -1.75256 -0.0162
100 -1.45398 -0.0136 -1.37609 -0.0127120 -1.19001 -0.0111 -1.08183 -0.0099140 -0.99219 -0.0092 -0.91801 -0.0084160 -0.83571 -0.0078 -0.77892 -0.0071180 -0.72122 -0.0067 -0.67795 -0.0062200 -0.62963 -0.0058 -0.57121 -0.0052220 -0.55468 -0.0051 -0.50748 -0.0046240 -0.49223 -0.0045 -0.44896 -0.0041260 -0.43939 -0.004 -0.39944 -0.0036280 -0.3941 -0.0036 -0.35237 -0.0032300 -0.35484 -0.0032 -0.32022 -0.0029320 -0.31644 -0.0029 -0.28398 -0.0025340 -0.28637 -0.0026 -0.25964 -0.0023360 -0.25964 -0.0023 -0.238 -0.0021380 -0.23573 -0.0021 -0.21523 -0.0019400 -0.96067 -0.0267 -0.19473 -0.0017420 -0.19473 -0.0017 -0.17618 -0.0016440 -0.17703 -0.0016 -0.15932 -0.0014
460 -0.16086 -0.0014 -0.14675 -0.0013480 -0.14605 -0.0013 -0.13252 -0.0012500 -0.13242 -0.0012 -0.11943 -0.001
B. Menghitung e (tara) berdasarkan grafik.
Menghitung “e” berdasarkan grafik antara perputaran dengan kenaikan suhu,
dengan menggunakan rumus :
Tembaga
e Hitungtembaga
2 lilitan 3 lilitan
e sesatan e sesatan-0.44494 0.8601 -0.117 0.493999807
Alumunium Kecil
Alumunium Kecil2 lilitan 3 lilitan
e sesatan e sesatan-0.25013 0.59242 -0.152 0.444991668
Alumunium Besar
Alumunium panjang2 lilitan 3 lilitan
e sesatan e sesatan-1.08643 1.66942 -0.975 1.546044564
Nilai at
at
2 lilitan 3 lilitan
0.02278 0.02847
0.02853 0.02579
0.01587 0.01498
E grafik
2 lilitan 3 lilitanTembaga Alumunium 1 Alumunium 2 Tembaga Alumunium 1 Alumunium 2
e e e e e e0.160662122 0.19917217 0.180051819 0.186358574 0.202397108 0.20109059
Perhitungan KSR
KSR = x 100 %
tembaga2 lilitan 3 lilitan
KSR KP KSR KP33.05744903 66.942551 22.35059418 77.64940582
Alumunium Pendek2 lilitan 3 lilitan
KSR KP KSR KP17.01159564 82.9884044 15.66787147 84.33212853
Alumunium panjang2 lilitan 3 lilitan
KSR KP KSR KP24.97840888 75.0215911 16.21225411 83.78774589
C. Menghitung banyaknya kalor yang diserap oleh pita nilon.
maka didapatkan :
Kalor yang diserap pita nilon
putaran
Tembaga
putaran
Alumunium Pendek
putaran
Alumunium Panjang
2 lilitan 3 lilitan 2 lilitan 3 lilitan 2 lilitan 3 lilitan
Q (kal) Q (kal) Q (kal) Q (kal) Q (kal) Q (kal)20 613.49 349.9215 20 422.735 324.5789 20 1185.044 1090.76740 613.897 338.8681 40 434.1491 321.9707 40 1201.047 1116.19760 620.032 333.5444 60 440.8892 333.3849 60 1217.05 1141.62880 626.168 328.2208 80 447.6293 344.7991 80 1223.625 1157.631
100 620.845 322.8971 100 445.0211 356.2132 100 1230.201 1173.634120 638.44 323.3032 120 461.1094 362.9533 120 1246.204 1151.926140 650.306 323.7093 140 467.8495 369.6934 140 1252.779 1177.357160 656.442 324.1154 160 474.5896 381.1076 160 1249.926 1183.932180 656.848 324.5215 180 481.3296 392.5217 180 1256.502 1199.935200 674.443 324.9276 200 488.0697 408.61 200 1263.077 1178.227220 680.579 331.0635 220 499.4839 410.676 220 1269.652 1194.23240 692.445 325.7399 240 501.5498 412.7419 240 1276.228 1200.806260 704.31 326.146 260 503.6158 424.1561 260 1282.803 1207.381280 710.446 332.2818 280 510.3559 440.2444 280 1289.378 1204.528300 716.582 332.688 300 526.4441 446.9844 300 1295.953 1220.531320 722.718 338.8238 320 533.1842 453.7245 320 1293.101 1217.679340 734.583 339.2299 340 544.5984 469.8128 340 1299.676 1233.682360 734.989 345.3658 360 551.3384 476.5528 360 1306.251 1249.685380 758.315 351.5017 380 562.7526 487.967 380 1312.827 1256.26400 752.991 351.9078 400 574.1668 508.7294 400 1319.402 1262.835420 776.316 415.3412 420 580.9068 524.8176 420 1325.977 1269.411440 782.452 369.9093 440 592.321 540.9059 440 1332.552 1275.986460 794.318 364.5856 460 603.7352 552.3201 460 1339.128 1291.989480 800.453 376.4513 480 610.4753 577.7566 480 1345.703 1298.564500 818.049 382.5871 500 621.8894 575.1484 500 1352.278 1305.14
VIII. Grafik
a. Tembaga
b. Aluminium Kecil
c. Alumunium Besar
IX. Analisis Data
Dari data di atas praktikan menggunakan 3 jenis kalorimeter yakni
tembaga, alumunium kecil dan alumunium besar. Dari ketiga alumunium tersebut
diambil data sebanyak 500 putaran dengan kecepatan yang konstan ditambah
dengan jumlah lilitan yang berbeda-beda tiap kalorimeternya. Pada praktikum ini
menggunakan lilitan sebanyak 2 dan 3 lilitan, masing-masing lilitan mempunyai
gesekan terhadap kalorimeter yaang membuat kalorimeter tersebut akan panas.
Perbedaan kenaikan suhu yang terjadi pada tiap kalorimeter berbeda-beda, hal ini
disebabkan oleh kalor jenis pada tiap-tiap kalorimeter yang berbeda-beda
contohnya tembaga akan mempunyai kalor jenis yang berbeda dengan
alumunium. Pada jumlah lilitan akan mempengaruhi besarnya kenaikan suhu yang
terjadi pada kalorimeter, hal tersebut karena ada gesekan antara tali dengan
kalorimeter, hal tersebut yang pada hakekatnya mengkonversi energi mekanik
menjadi energi kalor. Kenaikan yang terjadi pada 3 lilitan lebih besar
dibandingkan dengan memakai 2 lilitan.
Analisis Perhitungan
Dari data yang telah kita dapatkan dari percobaan dan kita lakukan pengolahan
data untuk mencari nilai e (tara). Untuk mencari nilai e, kita menggunakan
persamaan :
.
Dari perhitungan yang dilakukan praktikan untuk mencari nilai e atau tara dapat
terlihat bahwa nilai e yang lebih besar dimiliki oleh alumunium kecil
dibandingkan dengan tembaga, dan hal ini sesuai dengan teori yang menyebutkan
bahwa alumunium mempunyai besar tara panas yang lebih besar dibandingkan,
hal ini terlihat pada besarnya kalor jenis yang dimiliki alumunium lebih besar
dibandingkan kalor jenis pada tembaga
Kesalahan yang terjadi pada percobaan ini disebabkan ketika memutar
engkol seringkali tidak konstan, apalagi pada awal-awal putaran, sehingga
kenaikkan suhu dari suhu awal ke kenaikkan suhu pertama tidak sama dengan
kenaikkan suhu berikutnya. Kesalahan lain yaitu ketika menimbang massa
kalorimeter dan mengukur diameter kalorimeter. Sebelum menimbang harusnya
alat tersebut dikalibrasi terlebih dahulu. Kesalahan pembacaan alat juga merjadi
salah satu penyebab ketidaktelitian.
Analisis Grafik
Grafik diatas merupakan grafik yang menyatakan hubungan antara
kenaikan suhu dan banyaknya putaran engkol pesawat Schurholtz. Dari grafik
yang didapat pada semua kalorimeter,grafik menunjukan linier,banyaknya
putaran berbanding lurus terhadap kenaikan suhu, hal ini karena semakin banyak
putaran maka semakin banyak pula gesekan yang terjadi antara pita nilon dengan
dinding luar kalorimeter sehingga kalor yang diterinma oleh pta nilon pun
semakin besar.
Bentuk grafik yang linier ke atas menunjukkan bahwa semakin banyak putaran
maka kenaikan suhu juga semakin meningkat. Hal ini disebabkan, semakin
banyak putaran, maka semakin banyak gesekan pita nilon dengan calorimeter
maka semakin besar pula kalo yang diterima calorimeter. Sehingga terjadi
perubahan bentuk energy, yaitu perubahan energy mekanik menjadi energy kalor.
X. KESIMPULAN
Energi dapat berubah dari bentuk energi mekanik menjadi energi kalor.
Energi tidak dapat dimusnahkan namun dapat dikonversi menjadi bentuk
energy lain
Tara mekanik-kalor merupakan perbandingan antara energi mekanik yang
diubah menjadi energi kalor dengan benyaknya energi kalor yang
dihasilkan.
Kenaikan suhu yang terjadi dipengaruhi oleh banyaknya lilitan yang
digunakan dan besarnya kenaikan suhu juga dipengaruhi oleh bahan
kalorimeter yang digunakan, jika kalorimeter berasal dari konduktor
(penghantar panas) yang baik kenaikan suhu akan semakin tinggi.
Dari hasil perhitungan yang diperoleh, dapat kita simpulkan bahwa dengan
semakin banyaknya jumlah putaran (n) pada pesawat schurholtz akan
mempengaruhi kenaikan suhu (T), semakin banyak putaran, maka suhunya
pun akan semakin besar.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Halliday Resnick. 1988. Fisika Untuk Universitas Jilid 1. Jakarta Pusat:
Erlangga.
[2] Sutrisno dan Tan Ik Gie. Fisika Dasar Listrik Magnet dan Termofisika
Listrik., Bandung: ITB. 1983
LAPORAN AKHIR
TARA MEKANIK PANAS
(M-2)
Nama : FAIZAL
NPM : 140310100056
Nama Partner : ROMBANG
NPM Partner : 140310100061
Hari / Tanggal : Senin, 22 November 2010
Waktu : 15.00 - 17.30 WIB
Assisten : Pricella
LABORATORIUM FISIKA MENENGAH
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PADJADJARAN
2010
LEMBAR PENGESAHAN
MODUL 2
TARA MEKANIK PANAS
Nama : FAIZAL
NPM : 140310100056
Nama Partner : ROMBANG
NPM Partner : 140310100061
Hari / Tanggal : Senin, 22 November 2010
Waktu : 15.00 - 17.30 WIB
Assisten : Pricella
Jatinangor, 6 desember 2010
Asisten
NILAI