Acara III (Panas Lebur Dan Panas Penguapan)

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

FISIKA INDUSTRI

Disusun Oleh :

Nama : Soleh Hasan

Nim : 13/16051/TP

Jurusan : Teknik Pertanian

Kelompok : I (satu)

Acara III : Panas Lebur dan Panas Penguapan

Co.Ass : Riski Julpandi

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN STIPER

YOGYAKARTA

2014

I. Tanggal : 06 Januari 2014

II. Acara : Panas Lebur dan Panas Penguapan

III. Tujuan : Menentukan Panas Lebur Dan Panas Penguapan Air

IV. Dasar Teori

Keadaan (phase) zat di alam ada 3 phase yaitu padat, cair, dn gas. Zat-zat

itu dalam kondisi suhu dan tekanan tertentu mengalami 3 phase tersebut.

Misalnya air juga mengalami hal seperti itu yaitu dalam keadaan padat,

keadaan cair dan padat juga berupa gas atau uap. Transisi dari satu fase ke

fase lain disertai dengan pelepasan atau penyerapan panas dan sering kali

disertai juga dengan perubahan Volume. Sebagai contoh ,andaikan bahwa

sebongkah es ya ng diambil dari kulkas dengan suhu misalnya -25o C. Cepat-

cepat es dimasukkan dalam suatu bejana pemanas yang dilengkapi dengan

termometer untuk mengukur suhunya dengan penambahan panas yang ajeg.

Nampaklah bahwa penunjukan termometer naik secara ajeg samai 0o C. Di

sini dangan segera akan nampak adanya air dalam bejana dengan kata lain es

mencair, terjadi perubahan padat dari padat ke cair. Kenaikan suhu berhenti

karena panas seluruhnya dipakai untuk mencair.

(Purwandi,B,dkk,2000,Panduan Praktikum Fisika Dasar, FMIPA UGM,

Yogyakarta).

Setelah es mencair seluruhnya, suhu air perlahan-lahan akan naik kembali.

Kenaikan suhu sekarang lebih lambat dari sebelum mencair sebab panas jenis

air lebih besar dari pada panas jenis es. Kenaikan suhu air terhenti lagi pada

suhu 100o C, terjadi penguapan. Suhu tetap 100o C sampai air menjadi uap

seluruhnya. Jika uap air masih menerima panas, akhirnya menjadi uap

superheated. Titik leber es atau titik beku air dan titik didih air dapt

dinyatakan dalam grafik suhu fungsi waktu. Secara umum panas perubahan

wujud yang digunakan untuk mencair atau menguap oleh zat yang bermassa

m adalah

Suhu (celcius) F

1000---------------------------------d e

00--------b c

250 a t (waktu)

Q = mL

Q = panas yang diserap atau dihasilkan,

L = panas yang diserap atau dihasilkan per satuan massa

Panas yang diperlukan untuk mencair disebut panas lebur, sedangkan untuk

penguapan disebut panas penguapan.

Azas Percobaan

1. Panas lebur es dapat dicari dengan memasukan es yang sudah ditimbang

ke dalam kalorimeter yang berisi air yang sudah diketahui massanya,

kemudian amatilah suhu awal dan suhu akhirnya. Misalnya massa es yang

bersuhu 0oC adalah m, massa air didalam kalorimeter ma, suhu awal tm dan

suhu akhit Ta, sesuai azas Black bahwa panas diserap senilai panas dilepas,

sehingga didapat persamaan

ma(Tm–Ta) = m(Le+Ta) (2)

dimana panas lebur es (Le) adalah tetapan yang dicari.

2. Panas penguapan air dapat dicari dengan menguapkan air yang berada

dalam kalorimeter dengan kawat pemanas, tenaga yang diberikan oleh

kawat pemanas sama dengan panas yang diterima oleh air. Dengan

mengamati perubahan massa air, panas yang terjadi pada waktu air telah

mendidih, maka dapat dihitung panas penguapan dari air tersebut. Jika

suhu air panas Tm, suhu air mendidih Ta, tegangan kawat pemanas V, arus

yang lewat kawat pemanas i pada waktu t dengan perubahan masa air Δma,

pada tetapan panas penguapan Lu,dipenuhi kaitan

Vit = Δma(Lu + Ta - Tm). (Purwandi,B,dkk,2000,Panduan Praktikum Fisika

Dasar, FMIPA UGM, Yogyakarta).

V. Alat Dan Bahan

Alat

1. Kalorimeter : 1 buah

2. Termometer batang : 1 buah

3. Voltmeter : 1 buah

4. Ampere meter : 1buah

5. Skalar : 1buah

6. Stopwacth : 1buah

7. Timbangan : 1buah

Bahan

1. Air : secukupnya

2. Es : secukupnya

VI. Cara Kerja

A. Skematis :

1) Ditimbang kalorimeter tanpa pengaduk kemudian tanpa pengaduk

diisi air dan ditimbang lagi,kalorimeter ditutup kemudian baca

penunjukan termometer

2) diambil dengan segera es,lalu timbang dan dimasukkan dengan cepat

dalam kalorimeter.

3) Diadukerlahan-lahan kalorimeter, penunjuk kalorimeter turun,

ditunggu sampai sampai termometer berhenti, kemudian di baca.

4) Diulangi langkah 1 sampai dengan 3 berulang sampai 3 kali.

5) Diletakkan kalorimeter terssebut diatas timbangan, Lubang

pengeluaran pada kalorimeter dibuka kemudian switch ditutup

serentak dengan penekanan tombol stopwatch.

6) Dibaca setiap 30 detik hingga 60 detik penunjukan Ampermeter dan

Volmeter. Switch dibuka bersamaan dengan penekanan stopwatch

7) Dicatat suhu kamar dan tekanan barometer, Ulangi langkah 5,6,7

berulang sampi 3 kali.

B. Teoritis

1. Menimbang berat wadah.

2. Menimbang berat wadah dengan es batu.

3. Mehitung massa benda dengan cara berat wadah dengan es batu

dikurangi dengan berat wadah.

4. Memasukkan wadah dengan es batu kedalam kalori meter.

5. Melihat penunjukkan suhu pada thermometer dan penunjukan

amperemeter dan voltmeter.

6. Menambahkan es batu kedalam wadah dan timbang beratnya.

7. Memasukkan kedalam kalorimeter, aduk dan amati selama 30 detik

hingga 60 detik.

8. Melihat kembali penujukkan suhu, amperemeter dan voltmeternya.

9. Mengulangi langkah 6, 7 dan 8 sampai 3 kali.

10. Menimbang kembali wadah dengan es batu setelah percobaan selesai.

11. Menghitung massa akhirnya.

VII. Hasil Pengamatan Dan Perhitungan

A. Hasil Pengamatan

1. Panas lebur

Kegiatan I

Massa kalorimeter : 375,8 gr

Massa akhir : 540 gr

No T(s) V I ToC

1 0 12 2,4 2

2 30 11 2,6 2

3 60 11 2,6 2

Kegiatan II

Massa awal : 375,8 gr

Massa akhir : 538,5gr

Kegiatan III


Massa akhir : 542,2 gr

No. T(s) V I ToC

1 0 12 2,6 2

2 30 11 2,6 2

3 60 11 2,6 2

No. T(s) V I ToC

1 0 12 2,4 1

2 30 12 2,4 2

3 60 12 2,4 3

2. Panas penguapan

Kegiatan I



Kegiatan II

Massa awal : 375,8gr


Kegiatan III



No. T(s) V I ToC

1 0 11 2,8 26

2 30 11 2,8 28

3 60 11 2,8 28

No. T(s) V I ToC

1 0 11 2,8 26

2 30 12 2,8 27

3 60 12 2,9 28

No. T(s) V I ToC

1 0 11 2,8 26

2 30 11 2,9 28

3 60 12 2,9 28

B. Hasil Perhitungan

1. Panas lebur (Le)

Ma= massa awal

Tm = suhu awal

Le = panas lebur

M = mass aakhir

Ta = suhu akhir

Kegiatan I

Ma( Tm – Ta ) = M( Le + Ta)

375,8( 2 – 2 ) = 540 ( Le + 2 )

0 = 540 Le + 1080

Le = 1080−540

Le = -2 joule

Kegiatan II


375,8 ( 1 – 3 ) = 538,5 ( Le + 3 )

-751,6 = 538,5 Le + 1615,5

Ma(Tm – Ta) = M(Le + Ta)

Le =−2367,1

538,5

Le = -4,40 joule

Kegiatan III


375,8 ( 2 – 2 ) = 542,2 ( Le + 2 )

0 = 542,2 Le + 1084,4

Le = 1084,4−542,2

Le = -2 joule

Ralat Perhitungan (Ralat Panas Lebur)

Perlakua

nXn Xn –X |Xn -X | |Xn -X |

1 - 2 0,8 0,8 0,64

2 -4,40 - 1,6 1,6 2,56

3 - 2 0,8 0,8 0,64

Ʃ -8,4 0 3,2 3,84

a. Harga rata-rata (x )

x=Ʃxn

n = −8,4

3 = -2,8

b. Deviasi Rata-Rata (a)

a= Ʃ x n−n ⃓

n = −3,2

3 = - 1,07

c. Deviasi Standar(s)

S =√∑⃓ xn− x ⃓n−1

2

= √ Ʃ3,84

2= √1,92 = 1,38

d. Deviasi Standar Relative(S)

S =sx

x 100%

= 1,38−2,8

x 100% = -0,4928 x 100% = -49,28 %

e. Deviasi Standar Rata-Rata (A)

A =ax

x 100%

= 1,07−2,8

x 100% = -0,3821 x 100% = -38,21%

Hasil Pengukuran

x + a = -2,8 – 1,07 = -1,73

x - a = -2,8 – 1,07 = -3.87

Tingkat Ketelitian

100% - A% = 100% - (-38,21)%

= 138,21%

2. PanasPenguapan

Lu = V.I.T = ∆Ma (Lu+(Ta-Tm))

V = Tegangan

I = Aruslistrik

t = Waktu

Ta = Suhu akhir

Tm = Suhu awal

M = Massa akhir

Ma = Massa awal

Kegiatan I

V.I.T = ∆Ma (Lu+(Ta-Tm))

11,16.2,6.60 = 127,2 (Lu+(27-25))

1740,96 = 127,2 (Lu+2)

1740,96 = 127,2 Lu + 254,4

Lu = 11,68 joule

Kegiatan II


11.2,67.60 = 115,7 (Lu(29-27))

1762,2 = 115,7 Lu + 231,4

Lu = 13,23 joule

Kegiatan III


10,8.3,37.60 = 103,7 (Lu(30-28))

2183,76 = 103,7 Lu + 207,4

Lu = =19,05 joule

Ralat Perhitungan (Ralat Panas Penguapan)

Perlakuan Xn Xn - X |Xn−X| ´|Xn−X|2

1 11,68 -2,97 2,97 8,82

2 13,23 -1,42 1,42 2,01

3 19,05 4,4 4,4 19,36

∑ 43,96 0,01 8,79 30,19

a. Harga rata-rata (x)

x=Ʃxn

n = 43,96

3 = 14,65

b. Deviasi Rata-Rata (a)

a = Σ¿ Xn− X∨¿3

¿ = 8,79

3 = 2,93

c. Deviasi Standart

S = √∑ |Xn−X|2

n−1 = √ 30,19

2=√15,095 = 3,88

d. Deviasi Standart Relative (S)

S = ax

×100 %= 3,8814,65

×100%=26,48 %

e. Deviasi Standart rata-rata (A)

A =sx

×100 %= 2,9314,65

x100 %=20 %

HasilPengukuran

x + a = -14,65 + 2,93 = 17,58

x - a = -14,65 – 2,93 = 11,72

Ketelitian = 100% - A% = 100% - 20% = 80%

VIII. Pembahasan

Keadaan zat di dalam adalah 3 fase yaitu padat, cair, dan gas.Zat-zat

itu dalam kondisi suhu da ntekanan tertentu mengalami 3 fase tersebut.

Transisi dari satu fase kefase lain disertai dengan pelepasan atau

penyerapan panas dan sering kali disertai juga perubahan volume. Panas

yang diperlukan untuk mencair disebut panas lebur. Sedangkan panas yang

diperlukan untuk penguapan disebut panas penguapan.

Menurut hasil pengamatan, pada percobaan panas lebur, Kegiatan

pertama dari waktu 0 sekon sampai 60 sekon tidak terjadi perubahan suhu

yaitu 2 0C tetap menjadi 2 0C. dan pada voltmeter mengalami perubahan

dari 0 sekon sampai 60 sekon yaitu dari angka 12 volt menjadi 11 volt,

sedangkan amperemeter mengalami perubahan dari 2,4 menjadi 2,6

ampere. Pada kegiatan kedua, dari 0 sekon sampai 60 sekon juga terjadi

perubahan suhu yang konstan yaitu dari 1 0C menjadi 3 0C dan berakhir

diangka 3 0C. sedangkan pada voltmeter tidak ada perubahan tetap

meunjukan angka 12 volt dan pada amperemeter ditunjukan angka 2,4

ampere. Pada kegiatan ketiga dari 0 sekon sampai 60 sekon tida terjadi

perubahan suhu pada angka 2 0C. sedangkan pada voltmeter terlihat

perubahan angka yang konstan yaitu 12 volt menjadi 11 volt, dan pada

amperemeter 0 sekon pertama konstan tidak berubah 2,6 ampere,

sedangkan 60 sekon terakhir tetap tidak berubah maenjadi 2,6 amper.

Menurut hasil pengamatan, pada percobaan panas penguapan ini

dilakukan tiga kali percobaan sama seperti pada percobaan panas lebur.

Kegiatan ini dilakukan pertama dari waktu 0 sekon sampai 60 sekon tidak

terjadi perubahan suhu yaitu 26 0C tetap menjadi 28 0C. dan pada

voltmeter tidak mengalami perubahan dari 0 sekon sampai 60 sekon yaitu

angka 11 volt, sedangkan amperemeter tidak mengalami perubahan 2,8

ampere. Pada kegiatan kedua, dari 0 sekon sampai 60 sekon juga

mengalami perubahan suhu yang konstan yaitu dari 26 0C menjadi 28 0C

dan berakhir diangka 28 0C. sedangkan pada voltmeter terjadi perubahan

meunjukan dari angka 11 volt menjadi 12 volt, dan pada amperemeter

terjadi perubahan angka 2,8 ampere menjadi 2,9 ampere. Pada kegiatan

ketiga dari 0 sekon sampai 60 sekon terjadi perubahan suhu pada angka 26 0C menjdi 28 0C. sedangkan pada voltmeter terlihat perubahan angka yang

konstan yaitu 11 volt menjadi 12 volt, dan pada amperemeter 0 sekon

pertama konstan tidak berubah 2,8 ampere, sedangkan 60 sekon terakhir

berubah maenjadi 2,9 amper.

Menurut hasil perhitungan untuk panas lebur dari jumlah harga rata-

rata (x) = -2,8 Deviasi rata-rata (a) = 1,07 Deviasi standart (s) =1,38

Deviasi rata-rata (A) = -38,21% Deviasi standart relatif (S) = -49,28%

pada hasil Pengukuran yang (x + a) didapat hasil -1,73, dan (x – a) didapat

hasil -3,87 dan ketelitiannya terdapat hasil 138,21%. Sedangkan menurut

hasil perhitungan ralat panas penguapan dari jumlah Harga rata-rata (x) =

14,65 Deviasi rata-rata (a) = 2,93 Deviasi standart (s) = 3,88 Deviasi rata-

rata (A) = 20%Deviasi standart relatif (S) = 26,48%, pada hasil

Pengukuran (x + a) = 17,58, dan (x – a) didapat hasil 11,72, dan

ketelitiannya terdapat hasil 80%.

IX. Kesimpulan

Dari hasil pembahasan dan pengamatan dapat disimpulkan :

1. Air panas mengalami fase-fase bebeda yaitu dalam keadaan padat, cair dan

juga berupa gas atau uap.

2. Transisi dari satu fase kefase lain disertai dengan pelepasan atau

penyerapan panas sering kali disertai dengan perubahan volume.

3. Panas jenis air lebih besar disbanding dengan panas jenis es.

4. Panas lebur adalah panas yang diperlukan untuk mencair.

5. Panas penguapan adalah panas yang diperlukan untuk menguap.

6. Hasil ralat untuk perhitungan panas lebur dari jumlah Harga rata-rata (x) =

-2,8 Deviasi rata-rata (a) = 1,07 Deviasi standart (s) =1,38 Deviasi rata-rata

(A) = -38,21% Deviasi standart relatif (S) = -49,28% Hasil Pengukuran (x

± a) x + a = -1,73,x - a = -3,87 Ketelitian = 138,21%

7. Hasil ralat untuk perhitungan panas penguapan dari jumlah Harga rata-rata

(x) = 14,65 Deviasi rata-rata (a) = 2,93 Deviasi standart (s) = 3,88 Deviasi

rata-rata (A) = 20%Deviasi standart relatif (S) = 26,48% Hasil

Pengukuran (x ± a) x + a = 17,58, x - a = 11,72 ketelitian 80%.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2012. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar 1. Institut Pertanian STIPER,Yogyakarta.

Nugroho,Djoko . 2009 . Mandiri Fisika Untuk SMA Kelas 3. Erlangga. Jakarta

Purwadi,B, dkk. 2000. Panduan Praktikum Fisika Dasar. FMIPA UGM. Yogyakarta.

Tipler,P.A.1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik – Jilid I. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Yogyakarta, 06 Januari 2014

Mengetahui,

Co. Ass Praktikan

( Riski Julpandi) ( Soleh Hasan )

Acara III (Panas Lebur Dan Panas Penguapan)

Documents

Transcript of Acara III (Panas Lebur Dan Panas Penguapan)