BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangKita mengetahui bahwa arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian juga menghasilkan panas. Pada peralatan-peralatan yang menggunakan arus listrik sebagai sumber energinya, apabila kita aktifkan dalam jangka waktu tertentu, maka akan timbul panas pada bagian rangkaian listrik yang merupakan tempat/pusat aktivitas arus listrik. Kenyataan tersebut perlu dikaji lebih lanjut mengingat panas yang ditimbulkantergantung pada beda potensial, arus listrik serta waktu yang diperlukan.Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan tetapi hanya dapat diubah dari bentuk satu kebentuk lainnya. Di alam ini banyak terdapat energi seperti energi listrik, energi kalor, energi bunyi namun energi kalor hanya dapat dirasakan seperti energi sinar matahari. Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat alat-alat pemanas yang menggunakan energi listrik seperti teko pemanas, kompor listrik dll. Pada dasarnya alat-alat tersebut memiliki cara kerja yang sama yaitu mengubah energi listrik yang mengalir pada kumparan kawat menjadi kalor/panas. Sama halnya dengan kalorimeter yaitu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan.Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dimiliki benda sangat besar. Sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dimiliki suatu benda dangat kecil. Besar kecilnya kalor yang dibutuhkan oleh suatu benda (zat) bergantung pada 3 faktor berikut:1. Masa zat 2. Jenis zat (kalor jenis)3. Perubahan suhuUntuk mengetahui konsep energi kalor tersebut maka dalam praktikum ini akan mempelajari kapasitas kalor air serta menghitung tegangan dan kuat arusnya.

1.2 Tujuan Praktikum Adapun tujuan praktikum ini yang ingin dicapai adalah :1. Memahami sistem kerja kalorimeter2. Mempelajari konsep kapasitas kalor jenis dari air3. Menentukan besarnya kalor jenis air

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kalorimeter

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Peinsip kerja kalorimeter menurut Bresnick(2000), prisip kerja kalorimeter didasarkan azas Black :1. Jika suatu benda yang suhunya berbeda didekatkan satu sama lain maka suhu akhir benda akan sama2. Jumlah kalor yang diterima sama dengan kalor yang diberikan. Kalorimeter tersusun dari wadah yang terbuat dari logam kalor.Pada dasarnya, kalor yang dibebaskan atau diserap menyebabkan perubahan suhu pada kalorimeter. Ada 2 tipe kalorimeter yaitu kalorimeter Bom dan kalorimeter larutan. Kalorimeter Bom adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor(nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna suatu senyawa. Contohnya adalah kalorimeter makanan. Kalorimeter larutan adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat pada reaksi kimia dalam sistem larutan.Prinsip penting yang digunakan dalam kalorimeter adalah hukum kekekalan energi. Hukum ini menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, melainkan berubah dari bentuk yang satu menjadi bentuk yang lain(Esomer, 1996).Pengukurun jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia dengan eksperimen yaitu kalorimetri. Dengan menggunakan hukum Hess kalor reaksi suatu reaksi dapat ditentukan berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar, energi ikatan dan secara eksperimen. Proses dalam kalorimeter berlangsung secara adiabatik, yaitu tidak ada energi yang lepas atau masuk dari luar ke dalam kalorimeter. (Petrucci,1987).Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu kalorimeter sebesar 1oC pada air dengan masa 1 gram disebut tetepan kalorimetri (Petrucci,1987).Dalam proses ini berlaku azas Black yaitu:q lepas=q terimaq air panas=q air dingin+q kalorimeterm1.c (Tp-Tc)=m2(Tc- Td)+C (Tc-Td)keterangan :m1 = massa air panasm2=massa air dinginc=kalor jenis aitC= kapasitas kalorimeterTp=suhu air panasTc=suhu air campuranTd=suhu air dinginSedang hubungan kuantitatif antara kalor dan bentuk lain disebut Thermodinamika yaitu cabang kimia yang menangani hubungan kalor, kerja dan bentuk lain energi dengan kesetimbangan dalam reaksi kimia dan dalam perubahan keadaan (Keenan,1980).Kalor reaksi dapat diperoleh dari hubungan massa zat (m), kalor jenis zat (c) dan perubahan suhu () yang dinyatakan dengan persamaan berikut:q=m.c. (Petrucci, 1987)keterangan:q=jumlah kalor (Joule)m=massa zat (gram)T=perubahan suhu (takhir-tawal)c=kalor jenis

2.2 Kalor JenisKalor adalah sesuatu yang dipindahkan diantara sebuah sistem dan sekelilingnya sebagai akibat dari perbedaan temperatur. Konsep kalor sebagai sebuah zat yang jumlah seluruhnya tetap konstan akhirnya tidak mendapat dukungan eksperimen(Wiley,1978).Karakteristik bahan dalam penyerapan kalor ini dinyatakan dalam besaran kalor jenis. Kalor jenis suatu bahan didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg bahan tersebut sebesar 1 oC(Astra, 2006).Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau melepaskan suhu tiap satu kilogram massa. Sutau zat sebesar 1 oC atau satu Kelvin atau dapat ditulis sebagai kapasitas kalor suatu benda adalah kemampuan suatu benda untuk menerima atau menurunkan suhu benda sebesar 10 oC(Marskip, 2009).Kapasitas kalor suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat itu sebesar 1oC. Jika dinyatakan dengan rumus dapat ditulis: H= Q/ t Keterangan:H: Kapasitas kalor, satuan joule/oC Hubungan antara kapasitas kalor dengan kalor jenis zat dapat ditulis: H=Q/t=mxcxt/t= mx.c C=H/m Untuk menghitung kalor jenis zat dapat digunakan kalorimeter.2.3 Pengertian Termometer Thermometer adalah sistem indicator (petunjuk) kesetimbangan termal antara sistem yang satu dan yang lain. Suhu yang ditunjuk termometer adalah suhu tiap sistem yang dalam kesetimbangan termal dan kepekaannya(perubahan koordinat keadaan akibat sedikit saja perubahan suhu dapat tertukar)(Zemanskie, 1962). Tiap sifat thermometer dapat digunakan untuk menetapkan suatu skala dan membentuk sebuah thermometer. Thermometer air raksa terdiri dari bola gelas dan pipa yang berisi sejumlah air raksa tertentu. Temperatur diukur dengan membandingkan ujung kolom air raksa dengan tanda-tanda pada gelas(Tipler, 1991).

2.4 Pengertian Voltmeter, Arus, Hambatan, dan Tegangan- Voltmeter Alat/perkakas untuk mengukur besartegangan listrikdalam suaturangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuahbakeliteyang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anode sedangkan yang di tengah sebagai katode. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter).

-Arus Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya.I = Q/T Satuan (SI )untuk arus listrik adalah ampere(A).-Hambatan Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut: R = V/Idimana V adalah tegangan dan I adalah arus.Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm(R)-Tegangan Tegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt.

Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. V=I.RSatuan SI untuk Tegangan adalah volt (V)

BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat.Praktikum tentang kapasitas kalor jenis air ini dilaksanakan pada :Hari/Tanggal: Senin,10 Desember 2012Waktu: 13.20-15.00 WIBTempat: Laboratorium Fisika Tadris Biologi Program Studi Biologi Fakultas Tarbiyah Institut Agama Islam Negeri Raden Fatah Palembang.

3.2 Alat dan BahanAlat dan bahan yang di pergunakan dalam praktikum ini adalah:1. Power supply2. Kabel koneksi 3. Kalorimeter4. Termometer5. Stopwatch6. Multimeter7. Air

3.3 Prosedur Kerja1. Baca bismilah sebelum memulai praktikum2. Menyiapkan alat-alat yang dipakai untuk praktikum3. Menghubungkan kabel koneksi ke volmeter dengan susunan pararel untuk mencari kuat arusnya4. Lalu menghubungkan kembali kabel koneksi ke volmeter dengan susunan seri untuk mencari tegangan listriknya5. Setelah didapatkan kuat arus dan tegangan listriknya lalu mencari suhunya dengan termometer6. Lihat suhu awal nya lalu hitung permenit dengan stopwatch dan lakukan sampai suhu mencapai 70 oC.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil To= 30o I= = = 5,5

v = = = 7,5

Waktu(t) sekonSuhu(T) (oC)Kalor Jenis (C)C2

1 menit=60 s(37o-30o)+273oK=280 oKC===0,0090,000081

2 menit=120 s(38o-30o)+273oK=281 oKC===0,0180,000324

3 menit=180 s(39o-30o)+273oK=282 oKC===0,0260,000676

4 menit=240 s(40o-30o)+273oK=283 oKC===0,0350,001225

5 menit=300 s(41o-30o)+273oK=284 oKC===0,0440,001936

6 menit=360 s(42o-30o)+273oK=285 oKC===0,0520,002704

7 menit=420 s(43 o-30o)+273oK=286 oK C===0,0610,003721

8 menit=480 s(44 o-30o)+273oK=287 oKC===0,0690,004761

9 menit=540 s(45 o-30o)+273oK=288 oKC===0,0770,005929

10 menit=600 s(46 o-30o)+273oK=289 oK C===0,0860,007396

11 menit=660 s(47 o-30o)+273oK=290 oKC===0,0940,008836

12 menit=720 s(48 o-30o)+273oK=291 oKC===0,1020,010404

13 menit=780 s(49 o-30o)+273oK=292 oKC===0.1100,0121

14 menit=840 s(50 o-30o)+273oK=293 oKC===0,1180,013924

15 menit=900 s(51 o-30o)+273oK=294 oKC===0,1260,015876

16 menit=960 s(52 o-30o)+273oK=295 oKC===0,1340,017956

17 menit=1020 s(53 o-30o)+273oK=296 oKC===0,1420,020164

18 menit=1080 s(53,5 o-30o)+273oK=296,5 oKC===0,1500,0225

19 menit=1140 s(54 o-30o)+273oK=297 oKC===0,1580,024964

20 menit=1200 s(55 o- 30o)+273oK=298 oKC===0,1660,027556

21 menit=1260 s(56 o-30o)+273oK=299 oKC===0,1750,030625

22 menit=1320 s(56,5 o-30o)+273oK=299,5 oKC===0,1820,033124

23 menit=1380 s(58 o-30o)+273oK=301 oKC===0,1890,035721

24 menit=1440 s(58,5 o-30o)+273oK=301,5 oKC===0,1970,038809

25 menit=1500 s(59 o-30o)+273oK=302 oKC===0,2040,041616

26 menit=1560 s(60 o-30o)+273oK=303 oKC===0,2120,044944

27 menit=1620 s(59,5 o-30o)+273oK=302,5 oKC===0,2200,0484

28 menit=1680 s(61o-30o)+273oK=304 oKC===0,2280,051984

29 menit=1740 s(61,5 o-30o)+273oK=304,5 oKC===0,2360,055696

30 menit=1800 s(62 o-30o)+273oK=305 oKC===0,2430,059049

31 menit=1860 s(62,5 o-30o)+273oK=305,5 oKC===0,2510,063001

32 menit=1920 s(63 o-30o)+273oK=306 oKC===0,2590,067081

33 menit=1980 s(63,5 o-30o)+273oK=306,5 oKC===0,2660,070756

34 menit=2040 s(64 o-30o)+273oK=307 oKC===0,2740,075076

35 menit =2100 s(64,5 o-30o)+273oK=307,5 oKC===0,2820,079524

36 menit=2160 s(65 o-30o)+273oK=308 oKC===0,2890,083521

37 menit=2220 s(65,5 o-30o)+273oK=308,5 oKC===0,2970,088209

38 menit=2280 s(66,5 o-30o)+273oK=309,5 oKC===0,3040,092416

39 menit=2340 s(67 o-30o)+273oK=310 oKC===0,3110,096721

40 menit=2400 s(67,5 o-30o)+273oK=310,5 oKC===0,3190,101761

41 menit=2460 s(68 o-30o)+273oK=311 oKC===0,3260,106276

42 menit=2520 s(68,5 o-30o)+273oK=311,5 oKC===0,3340,111556

43 menit=2580 s(69 o-30o)+273oK=312 oKC===0,3410,116281

44 menit=2640 s(69,5 o-30o)+273oK=312,5 oKC===0,3480,121104

45 menit=2700 s(70 o-30o)+273oK=313 oKC===0,3560,126736

c= 8,42c2= 2,04302

= X == = =0,19 = = =

=

4.2 Pembahasan Dari data diatas, dapat diketahui bagaimana panas yang dihasilkan kalorimeter. Adanya arus listrik yang mengalir menyebabkan adanya beda potensial antara kedua ujung rangkaian listrik sehingga terjadilah aliran muatan listrik. Muatan listrik tersebut bertumbukan dengan atom logam dan kehilangan energi. Akibat pembawa muatan yang bertumbukan dengan kecepatan kostan yang sebanding dengan kuat medan listriknya maka akan terjadi suatu efek panas. Hal ini sesuai dengan hukum Ohm yang menyatakan bahwa tumbukan oleh pembawa muatan akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yang berupa energi panas.Dapat diketahui pula bahwa semakin besar arus yang diberikan, maka perubahan kalor yang ditunjukan akan semakin tinggi. Hal ini disebabkan semakin besarnya arus maka jumlah muatan listrik yang mengalir semakin banyak sehingga tumbukan antara muatan dengan logam akan semakin besar. Begitu pula dengan hambatan yang bekerja, semakin banyak arus yang diberikan maka semakin banyak pula hambatan yang bekerja yang dinyatakan dengan satuan Ohm.Hubungan antara energi listrik dengan kalor, besarnya energi listrik yang diubah atau diserap sama dengan besar kalor yang dihasilkan. Sehingga secara matematis dapat dirumuskan:W = Q

Untuk menghitung energi listrik digunakan persamaan sebagai berikut : W = P.t

Keterangan :W = energi listrik (J)P =daya listrik (W)t = waktu yang diperlukan (s)Bila rumus kalor yang digunakan adalah Q = m.c.(T2 T1) maka diperoleh persamaan :P.t = m.c.(T2 T1)

Pada praktikum kali ini dengan media air dapat diketahui panas listrik pada kalorimeter, jika dialiri listrik perubahan suhu pun terjadi. Voltmeter yang dipakai untuk mengukur tegangan listrik menunjukan 7,5 volt ketika arus listrik 5,5 A. Kemudian suhu diamati permenit. Untuk mengetahui suhu air pada kalorimeter dilakukan dua kali yaitu suhu awal dan suhu akhir, suhu yang kita gunakan untuk kalor ini adalah selesih antara suhu akhir dan suhu awal. Besarmya kapasitas kalor air adalah 1 kall/oC gram (1 kall = 4,2 joule)(c) dapat dihitung dengan besarnya tegangan listrik(v) dan kuat arus (I) serta lamanya arus mengalir (t) dibagi besarnya massa air pada kalorimeter (m), juga suhu (selisih T2 dan T1)( T). Sebagaimana dengan rumus: C= Adapun mengenai kenaikan suhu yang kecil sekali, hal ini memang sejalan dengan Joule temukan dalam percobaan tara panas listriknya. Joule pun mendapati penaikan suhu yang kecil, sehingga joule pun kesulitan untuk membacanya. Walaupun ketelitian relatif dari percobaan tersebut mendekati 100% tetapi maseh terdapat beberapa kesalahan. Kesalahan itu tentu dapat disebabkan oleh beberapa faktor. Diantaranya ketika membaca suhu pada termometer, mungkin mata pengamat tidak benar-benar lurus sejajar dengan posisi tinggi air raksa yang ada dalam termometer. Selain itu pratikan kuang teliti dalam menghitung data-data yang didapatkan.

BAB VKESIMPULAN

5.1 KesimpulanKalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Pengukurun jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia dengan eksperimen yaitu kalorimetri. Kalor adalah bentuk energi yang dapat berpindah-pindah dari suhu tinggi ke suhu yang lebih rendah yang menyebabkan perubahan suhu dan wujud benda. Kapasitas kalor suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat itu sebesar 1oC . Tara panas rata-rata yang dihasilkan pada percobaan kapasitas kalor air ini tegangan listriknya 7,5 dan kuat arusnya 5,5 dengan suhu awal 30 oC dan suhu akhir yang berbeda-beda karena setiap permenit suhu yang naik sangat kecil.5.2.Saran Bila ingin mendapatkan hasil yang lebih akurat sebaiknya dilakukan berulang. Sebelum praktikum, sebaiknya peralatan diperiksa lebih dahulu agar tidak menggangu saat praktikum dilaksanakan. Selain itu, dibutuhkan ketelitian pada saat melakukan percobaan karena hal tersebut dapat mempengaruhi pehitungan dari hasil percobaan. Dalam proses perhitungan dibutuhkan pula pemahaman mengenai materi yang dipraktikan, juga ketelitian mengolah angka

DAFTAR PUSTAKAGiancoli, Douglas C. 2001. Fisika jilid 1 (Terjemahan). Jakarta : Penerbit ErlanggaKeenan. 1980. Kimia untuk Universitas Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 2 Edisi 4. Jakarta: Erlangga.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: ITB.

Wahyu, S. dkk. 2010. Analisis Perpindahan Panas pada Saluran Berliku.Teknik Mesin : Universitas BrawijayaZaida. 2008. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar Alam. Bandungb : Fakultas Teknologi Industri Pertanian Universitas Padjadjaran

http:/id.wikipedia.org/wiki/Kalorimeter di akses pada tanggal 16/12/2012 pukul 13:09 WIBhttp:/id.wikipedia.org/wiki/ Voltmeter di akses pada tanggal 16/12/2012 pukul 13.22 WIB

http:/id.wikipedia.org/wiki/ Kuat Arus di akses tanggal 16/12/2012 pukul 14:47 WIB

http:/id.wikipedia.org/wiki/ Tegangan Listrik di akses tanggal 16/12/2012 pukul 15:07 WIB

9