Calori Work Monica Fakhizal

7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal

1/16

Laporan Praktikum

Calori Work

Nama : Monica Fakhrizal

NPM : 1206216891

Fakultas : Teknik

Departemen/prodi : Teknik Sipil/Teknik Lingkungan

Kode Praktikum : KR-02

Minggu Percobaan : IV

Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar

(UPP-IPD)

Univesitas Indonesia

Depok

KR_02Calori Work


2/16

A.Tujuan Pecobaan

Menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.

B.Alat

1. Sumber tegangan yang dapat divariasikan

2. Kawat konduktor ( bermassa 2 gr )

3. Termometer

4. Voltmeter dan Ampmeter

5. Adjustable power supply

6. Camcorder

7. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

C.Teori

Kalor yaitu energy yang mengalir dari benda panas ke benda yang lebih

dingin ketika kedua benda bersentuhan satu sama lain sampai suku keduanya samadan keseimbangan termal tercapai.Atau dapat pula didefinisikan sebagai energy

panas yang dimiliki oleh suatu zat,jika suku tinggi maka kalor yang dikandungbesar dan jika suhu rendah maka kalor yang dikandung kecil.

Hubungan kekekalan energi menyatakan energi tidak dapat dimusnahkan

atau diciptakan. Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain.Kukum kekekalan energy ini memenuhi azas black yaitu percampuran dua

zat,banyaknya kalor yang dilepas oleh zat yang suhunya lebih tinggi,sama denganbanyaknya kalor yang diserap oleh zat yang suhunya lebih rendah

=

Pada percobaan kali ini akan dilakukan pengkonversian energi dari energilistrik menjadi energi panas. Energi listrik dihasilkan oleh suatu catu daya pada

suatu konduktor yang mempunyai resistansi dinyatakan dengan persamaan :

W = Q atau;

W=V.I.t ... ( 1 )

Dimana


3/16

W= energi listrik ( joule )

v= Tegangan listrik ( volt )

i = Arus listrik ( Ampere )

t= waktu / lama aliran listrik ( sekon )

Energi listrik adalah energy yang dihasilkan muatan-muatan listrik akibat

adanya arus listrik pada muatan tertutup.

Energi kalor yang dihasilkan oleh kawat konduktor dinyatakan dalam untukkenaikan temperatur.

Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu zat dinyatakan denganpersamaan :

Q = m c (Ta - T) ....................................................... (1)

Dimana

Q = Jumlah kalor yang diperlukan ( kalori )

m= massa zat ( gram )

c= kalor jenis zat ( kal/gr0C)

Ta= suhu akhir zat (K)T= suhu mula-mula (K)

Kapasitas Kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkansuhu benda sebesar 1 derajat celcius.

C=

(21) C=kapasitas kalor(J/)

Kalor jenis yaitu banyak kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1kg

zat sebesar 1C,digunakan calorimeter.

c= .(21) c=kalor jenis(J/kg)

Hubungan kalor jenis dengan kapasitas kalor: C=c.m

Prosedur percobaan ini yaitu Sebuah kawat dililitkan pada sebuah sensor

temperatur. Kawat tersebut akan dialiri arus listrik sehingga mendisipasikan energikalor. Perubahan temperatur yang terjadi akan diamati oleh sensor kemudian

dicatat oleh sistem instrumentasi. Tegangan yang diberikan ke kawat dapat dirubah


4/16

sehingga perbuahan temperatur dapat bervariasi sesuai dengan tegangan yangdiberikan.

D.Cara Kerja

Eksperimen rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol rLab di bagianbawah halaman ini.

1. Aktifkan Web cam ! (klik icon video pada halaman web r-Lab) !

2. Berikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor !

3. Hidupkan Power Supply dengan mengklik radio button

disebelahnya.

4. Ambilah data perubahan temperatur , tegangan dan arus listrik padakawat konduktor tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara mengklik

icon ukur!

5. Perhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, tunggulah

hingga mendekati temperatur awal saat diberikan V0 .

6. Ulangi langkah 2 hingga 5 untuk tegangan V1, V2 dan V3

Tugas & Evaluasi

1. Berdasarkan data yang di dapat , Buatlah grafik yang menggambarkan

hubungan antara temperatur dan waktu untuk setiap tegangan yang diberikan

ke kawat konduktor.

2. Untuk tegangan V1 , V2 dan V3 , hitunglah nilai kapasitas panas ( c ) dari

kawat konduktor yang digunakan.

3. Berdasarkan nilai c yang saudara peroleh, tentukan jenis kawat konduktor

yang digunakan.

4. Berilah analisis dari hasil percobaan ini.

E.Hasil dan Evaluasi

I. Pengolahan Data

Berdasarkan data yang di dapatkan, maka grafik yang dapat dibuat yaitu:


5/16

Grafik 1.Temeperatur vs Waktu

Berdasarkan persamaan diatas, energy listrik sama dengan energy

kalor.

W = Q

.. = . .

T=.

.t

Maka, y=mx. Ty, tx, dan m.

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

V3 31.8 31.3 31.3 31.3 31.3 31.3 31.3 31.3 31.4 31.4

V2 25.6 25.9 26.8 27.8 28.8 29.6 30.4 31.2 31.8 32.4

V1 24.1 24.2 24.4 24.6 24.8 24.9 25.1 25.3 25.4 25.5

V0 24.1 24.1 24.1 24.1 24.1 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2

0

20

40

60

80

100

120

Temperatur

Temperatur vs Waktu


6/16

Grafik Temperatur vs Waktu Tegangan V0

Grafik Temperatur vs Waktu

Tegangan V1

0

5

10

15

20

25

3 9 15 21 27

Temperatur vs Waktu

Series 1

0

5

10

1520

25

3 6 9 12151821242730

Temperatur vs Waktu

Column1

Waktu I V Temp

3 23.84 0.00 24.1

6 23.84 0.00 24.1

9 23.84 0.00 24.1

12 23.84 0.00 24.1

15 23.84 0.00 24.1

18 23.84 0.00 24.2

21 23.84 0.00 24.224 23.84 0.00 24.2

27 23.84 0.00 24.2

30 23.84 0.00 24.2

Waktu I V Temp

3 35.48 0.67 24.1

6 35.48 0.67 24.2

9 35.48 0.67 24.4

12 35.48 0.67 24.6

15 35.48 0.67 24.8

18 35.48 0.67 24.9

21 35.48 0.67 25.1

24 35.48 0.67 25.3

27 35.48 0.67 25.4

30 35.48 0.67 25.5


7/16



0

10

20

30

40

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

Temperatur vs Waktu

Series 1

31

31.2

31.4

31.6

31.8

32

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

Temperatur vs Waktu

Series 1

Waktu I V Temp

3 51.79 1.62 25.6

6 51.79 1.62 25.9

9 51.90 1.62 26.8

12 51.90 1.62 27.8

15 51.90 1.62 28.8

18 51.90 1.62 29.621 51.90 1.62 30.4

24 51.79 1.62 31.2

27 51.79 1.62 31.8

30 51.79 1.62 32.4

Waktu I V Temp

3 42.43 1.08 31.8

6 42.43 1.08 31.3

9 42.43 1.08 31.3

12 42.55 1.08 31.3

15 42.55 1.08 31.3

18 42.55 1.08 31.3

21 42.55 1.08 31.3

24 42.55 1.08 31.3

27 42.55 1.08 31.4

30 42.55 1.08 31.4


8/16

V0=0,00 volt

m=0.05

y = 0,005x+24.06

= . .

=.

.

=0,00.3,84. 0

.0. 0,005= 0

Jadi 0 J/kg


9/16

V1=0,67 volt

m=0,01

y = 0.01x+24.32

=.

.

=.

.

=0,67.35,48. 0

.0. 0,0= 99,048

Jadi 199,048 J/kg


10/16

V2=1,62 volt

m=0.26y = 0.26x+24.59

=.

.

=.

.

=,6.5,79. 0

.0. 0,6= 6.34

Jadi 2161,34 J/kg


11/16

V3=1,08 volt

m=-0.05

y = -0.05x+31.46

=.

.

=.

.

=,08.4,5. 0

.0. 0,005= 49,08

Jadi 429,108 J/kg


12/16

=1 + 2 +

3

=99.048 + 6.34 + 49.08

3

= 9.8

% Kesalahan Literatur=

00%

=222.

2 00%

= 1.37%

F.Analisis Data

i.Percobaan

Percobaan KR_02 tentang calori work dilakukan secara online melalui rlab

guna untuk menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor. Kapasitas

kalor dapat dihitung dengan menggunakan rumuskalor (Q). Kalor disebut juga energi

kalor. Energi bersifat kekal dan dapat berubah bentuk. Misalnya energi listrik (W)

berubah menjadi energi kalor (Q) tetapi besarnya tetap (W=Q). Dengan

menggunakan rumus ini,kapasitas kalor pun didapat jika tegangan, temperatur, dan

besarnya arus tiap satuan waktu diketahui.Pada percobaan dilakukan dengan

mengalirkan listrik pada suatu kawat tertentu, kemudia temperature kawatpun

berubah sehingga terbukti hokum kekekalan energy berlaku dimana energy tidak

akan pernah hilang dan hanya akan berubah bentuk misalnya pada percobaan ini

yaitu energy listrik menjadi energy kalor.

Pengukuran dilakukan dalam 30 detik untuk setiap tegangannya dan dicatat

setiap 3 detik.Data diambil sebanyak 10 kali, ini berguna agar data yang

didapatkan memiliki grafik yang dapat mendekati nilai kebenaran. Percobaan inidilakukan sebanyak 4 kali dengan tegangan listrik yangberbeda-beda, yaitu V0

dengan rata-rata besar tegangan 0V, V1 dengan rata-rata besar tegangan 0.67V, V2

dengan rata-rata tegangan sebesar 1.62V, dan V3 dengan rata-rata tegangan sebesar

1.08V.Tegangan ini divariasikan agar dapat mengetahui besarnya pengaruh

tegangan tersebut terhadap kenaikan suhu disetiap waktunya.Pada setiap grafik kita

dapat melihat perubahan suhu.


13/16

Selain mencari nilai kapasitas kalor, jenis kawat konduktor yang digunakandalam

percobaan juga dicari. Untuk menentukan jenis kawat, hal yangdilakukan pertama adalah

merata-ratakan nilai kalor jenis benda, lalumembandingkannya dengan nilai kalor jenis

benda yang telah ada.

ii.Hasil

Berdasarkan percoba KR-02 mengenai calori work ini didapatkan hasil bahwa semakin

besar tegangan yang diberikan, maka perubahan suhu yang terjadi pada kawat konduktorpun

semakin besar.Dapat diketahui pula bahwa jenis kawat yang digunakan yaitu perak.hasil

perhitungan percobaan menggunakan hukum kekekalan energi(W=Q), didapat

bahwa kalor jenis kawat tersebut sebesar 229.8 J/ C. Nilaitersebut adalah nilai

kalor jenis rata-rata setelah menghitung nilai kalor jenis masing-masing tegangan.

Setelah mencari kalor jenis literatur daribeberapa unsur, didapat bahwa kalor jenis

yang mendekati hasilpercobaan adalah nilai kalor jenis tembaga c = 233.0 J/C.

Jadi, dapat diketahui bahwa jenis kawat konduktor yang digunakan adalah perak.

iii.Kesalahan

Kesalahan yang dilakukan praktikan yaitu sebesar 1.37%. Hal ini disebabkan

pada saat terjadi perubahan energy listrik menjadi kalor perubahan yang dilakukan

tidak sempurna dan akses internet tidak berjalan dengan baik dapat juga

mempengaruhi perintah kepada system yang berada dir lab.Kesalahan dapat pula

terjadi Karena kesalahan penghitungan sehingga mengalami penyimpangan nilai

literature

iv.Grafik

Pada grafik hasil perhitungan berdasarkan pengamatan yang diperoleh

praktikan tidak sepenuhnya benrbentuk garis lurus,sedangkan seharusnya grafik

yang dihasilkan yaitu grafik berbentuk garis lurus.Hal ini disebabkan karenaperbedaan data karena kesalahan-kesalahan yang terjadi selama praktikum

berlangsung.Grafik hasil percobaan menggambarkan bahwa variable x diwakili

oleh waktu karena memiliki interval yang tetap sedangkan variable y diwakili oleh

perubahan yang memiliki interval tidak tetap.

Pada grafik, terlihat bahwa semakin besar tegangan listrik, maka temperatur

juga semakin tinggi. Semakin lama percobaan, temperatur juga semakin tinggi. Namun


14/16

pada percobaan keempat (V3), temperatur sempat menurun, lalu naik kembali.Setiap

grafik menunjukkan pergeseran garis dan garis lurus sedikit-sedikit.Hal ini

dikarenankan suhu yang ditangkap oleh system cepat berubah sehingga

berpengaruh pada perubahan suhu yang ditampilkan dalamgrafik.Dengan bentuk

grafik yang tidak lurus sempurna, maka terlihat pula penyimpangan yangdihasilkan dalam pengamatan yang dilakukan oleh praktikan.

v.Kesimpulan

Ketika kawat diberi aliran listrik, maka temperatur/suhu kawat tersebut

akanmeningkat.

Arus listrik berbanding lurus dengan temperatur. Semakin besar arus

yangmengalir, temperatur kawat akan semakin besar.

Tegangan listrik berbanding lurus dengan temperatur. Semakin besar

teganganyang diberikan, temperatur kawat akan semakin besar.

Energi bersifat kekal dan dapat berubah bentuk, hal ini dibuktikan dengan

energilistrik yang berubah menjadi energi kalor namun besarnya tetap sama.

Energi listrik dapat dikonversikan menjadi energy kalor

Kawat konduktor yang digunakan yaitu jenis perak

Kapasitas kalor bergantung pada besar tegangan, arus, massa bahan yang

digunakan, perubahan suhu, dan waktu.

G.Referensi

1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, PrenticeHall, NJ, 2000.

2. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, ExtendedEdition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

H.Link Rlab

http://www.sitrampil4.ui.ac.id/kr02


15/16

I.Lampiran

Waktu I V Temp

3 23.84 0.00 24.1

6 23.84 0.00 24.1

9 23.84 0.00 24.1

12 23.84 0.00 24.1

15 23.84 0.00 24.1

18 23.84 0.00 24.2

21 23.84 0.00 24.2

24 23.84 0.00 24.2

27 23.84 0.00 24.2

30 23.84 0.00 24.2

3 35.48 0.67 24.1

6 35.48 0.67 24.2

9 35.48 0.67 24.4

12 35.48 0.67 24.6

15 35.48 0.67 24.8

18 35.48 0.67 24.9

21 35.48 0.67 25.1

24 35.48 0.67 25.3

27 35.48 0.67 25.4

30 35.48 0.67 25.5

3 51.79 1.62 25.6

6 51.79 1.62 25.9

9 51.90 1.62 26.8

12 51.90 1.62 27.8

15 51.90 1.62 28.8

18 51.90 1.62 29.6

21 51.90 1.62 30.4

24 51.79 1.62 31.2

27 51.79 1.62 31.8

30 51.79 1.62 32.4

3 42.43 1.08 31.8

6 42.43 1.08 31.3

9 42.43 1.08 31.3

12 42.55 1.08 31.3

15 42.55 1.08 31.3

18 42.55 1.08 31.3

21 42.55 1.08 31.3

24 42.55 1.08 31.3

27 42.55 1.08 31.4

30 42.55 1.08 31.4


16/16

Calori Work Monica Fakhizal

Documents

Transcript of Calori Work Monica Fakhizal