198689550 Laporan Praktikum Fisika Dasar Kalorimeter Joule 1
kalorimeter
-
Upload
mei-arum-sari -
Category
Documents
-
view
184 -
download
7
description
Transcript of kalorimeter
![Page 1: kalorimeter](https://reader031.fdokumen.com/reader031/viewer/2022012405/557213d9497959fc0b932b00/html5/thumbnails/1.jpg)
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
![Page 2: kalorimeter](https://reader031.fdokumen.com/reader031/viewer/2022012405/557213d9497959fc0b932b00/html5/thumbnails/2.jpg)
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
![Page 3: kalorimeter](https://reader031.fdokumen.com/reader031/viewer/2022012405/557213d9497959fc0b932b00/html5/thumbnails/3.jpg)
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
![Page 4: kalorimeter](https://reader031.fdokumen.com/reader031/viewer/2022012405/557213d9497959fc0b932b00/html5/thumbnails/4.jpg)
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
![Page 5: kalorimeter](https://reader031.fdokumen.com/reader031/viewer/2022012405/557213d9497959fc0b932b00/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: kalorimeter](https://reader031.fdokumen.com/reader031/viewer/2022012405/557213d9497959fc0b932b00/html5/thumbnails/6.jpg)
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
![Page 7: kalorimeter](https://reader031.fdokumen.com/reader031/viewer/2022012405/557213d9497959fc0b932b00/html5/thumbnails/7.jpg)
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
![Page 8: kalorimeter](https://reader031.fdokumen.com/reader031/viewer/2022012405/557213d9497959fc0b932b00/html5/thumbnails/8.jpg)
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.
![Page 9: kalorimeter](https://reader031.fdokumen.com/reader031/viewer/2022012405/557213d9497959fc0b932b00/html5/thumbnails/9.jpg)
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.