KATA PENGANTAR - Universitas Brawijayamansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/02/Workbook... ·...
Transcript of KATA PENGANTAR - Universitas Brawijayamansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/02/Workbook... ·...
-
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan nikmat, taufik
dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Workbook Praktikum Fisika
Semester Genap 2019/2020. Workbook ini disusun sebagai panduan praktikan dalam
menjalani Praktikum Fisika.
Dalam penyusunan Workbook ini tentu tidak lepas dari bantuan, bimbingan, masukan
dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini kami
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Oyong Novareza, ST., MT., Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Industri
Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
2. Ibu Dwi Hadi, ST., MT., selaku Kepala Laboratorium Sistem Manufaktur Jurusan
Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
3. Seluruh Dosen Pengampu Praktikum Fisika
4. Dan semua pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan Workbook ini yang
mana tikda bisa kami sebutkan satu per satu.
Semoga Workbook Praktikum Fisika ini dapat bermanfaat khusunya bagi praktikan
Praktikum Fisika dalam menjalani Praktikum. Penyusun menyadari bahwa dalam
Workbook ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang diharapkan
untuk memperbaiki Workbook ini kedepannya sehingga lebih baik. Demikian yang bisa
kami sampaikan, semoga Workbook ini dapat menambah khazanah ilmu pengetahuan dan
memberikan manfaat nyata untuk masyarakat luas.
Malang, Februari 2020
Penyusun
-
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .......................................................................................................... i
DAFTAR ISI ........................................................................................................................ ii
TATA TERTIB DAN SANKSI PRAKTIKUM ............................................................... iv
MODUL I MASSA JENIS
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................................... 1
1.2 Tujuan Praktikum ................................................................................................. 1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 3
2.1 Pengertian Massa Jenis ......................................................................................... 3
2.2 Alat Ukur Massa Jenis .......................................................................................... 3
BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM ......................................................................... 5
3.1 Diagram Alir Praktikum ...................................................................................... 5
3.2 Prosedur Praktikum.............................................................................................. 6
BAB IV LEMBAR KERJA PRAKTIKUM ...................................................................... 7
4.1 Gambaran Umum Praktikum .............................................................................. 7
4.2 Hasil Pengukuran Massa Jenis ............................................................................ 8
4.3 Analisis Hasil Pengukuran Massa Jenis ............................................................ 10
BAB V PENUTUP ............................................................................................................. 13
5.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 13
5.2 Saran ..................................................................................................................... 14
MODUL II VISKOSITAS
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................. 15
1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 15
1.2 Tujuan Praktikum ............................................................................................... 16
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 17
2.1 Pengertian Viskositas .......................................................................................... 17
2.2 Jenis Viskositas .................................................................................................... 18
2.3 Alat Ukur Viskositas Manual ............................................................................. 18
2.4 Pengertian Viskometer........................................................................................ 19
2.5 Bagian-Bagian Viskometer Digital .................................................................... 20
-
iii
BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM ....................................................................... 23
3.1 Diagram Alir Praktikum .................................................................................... 23
3.2 Prosedur Praktikum............................................................................................ 25
BAB IV LEMBAR KERJA PRAKTIKUM .................................................................... 27
4.1 Gambaran Umum Praktikum ............................................................................ 27
4.2 Hasil Pengukuran Viskositas .............................................................................. 28
4.3 Analisis Hasil Pengukuran Viskositas ............................................................... 29
BAB V PENUTUP ............................................................................................................. 31
5.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 31
5.2 Saran ..................................................................................................................... 32
MODUL III KALOR
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................. 33
1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 33
1.2 Tujuan Praktikum ............................................................................................... 34
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 35
2.1 Kalor ..................................................................................................................... 35
2.2 Perpindahan Kalor .............................................................................................. 35
2.3 Infrared Thermometer.......................................................................................... 38
2.4 Termometer Alkohol ........................................................................................... 39
BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM ....................................................................... 41
3.1 Diagram Alir Praktikum .................................................................................... 41
3.2 Prosedur Praktikum............................................................................................ 43
BAB IV LEMBAR KERJA PRAKTIKUM .................................................................... 45
4.1 Gambaran Umum Praktikum ............................................................................ 45
4.2 Tabel Hasil Pengukuran Kalor dengan Benda Kerja Alumunium Alloy ....... 46
4.3 Tabel Hasil Pengukuran Kalor dengan Benda Kerja Baja ............................. 47
4.4 Tabel Hasil Pengukuran Kalor Radiasi ............................................................ 48
4.5 Analisis Hasil Pengukuran Kalor ...................................................................... 49
BAB V PENUTUP ............................................................................................................. 53
5.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 53
5.2 Saran ..................................................................................................................... 54
-
iv
TATA TERTIB PRAKTIKUM FISIKA 2020
1. Praktikan diwajibkan mengikuti seluruh rangkaian kegiatan praktikum.
2. Praktikan diwajibkan melakukan asistensi pra sebelum melaksanakan kegiatan
praktikum.
3. Praktikan diwajibkan hadir 15 menit sebelum pelaksanaan kegiatan praktikum.
4. Keterlambatan > 15 menit dari jadwal yang telah ditentukan tanpa alasan yang jelas,
tidak diizinkan mengikuti kegiatan praktikum.
5. Praktikan diwajibkan mengikuti segala arahan dan instruksi dari asisten.
6. Praktikan diwajibkan membawa kelengkapan (workbook,dan kartu kendali)
Praktikum Fisika pada saat kegiatan praktikum.
7. Praktikan diwajibkan mengenakan pakaian yang sopan dan rapi (kemeja berkerah),
sepatu tertutup dan bertali, serta tidak menggunakan aksesoris (gelang, cincin, kalung,
jam tangan) selama kegiatan praktikum.
8. Sebelum pelaksanaan kegiatan praktikum, praktikan harus mempelajari dan
memahami prosedur praktikum yang ada di Workbook Praktikum Fisika.
9. Praktikan dilarang melakukan kegiatan praktikum bersamaan dengan jadwal
perkuliahan.
10. Praktikan dilarang menggunakan peralatan laboratorium tanpa izin dari asisten.
11. Praktikan dilarang makan dan minum selama kegiatan praktikum tanpa izin dari
asisten.
12. Praktikan dilarang merokok selama kegiatan praktikum.
13. Praktikan dilarang meninggalkan laboratorium selama kegiatan praktikum tanpa izin
dari asisten.
14. Praktikan dilarang menggunakan alat elektronik selama kegiatan praktikum tanpa izin
dari asisten.
15. Praktikan dilarang menimbulkan kegaduhan selama kegiatan praktikum.
16. Jika tidak dapat mengikuti praktikum, praktikan wajib mengajukan surat izin resmi
yang ditujukan kepada Kepala Laboratorium Sistem Manufaktur dan diserahkan
ke laboratorium paling lambat sebelum batas konfirmasi yang telah ditentukan.
17. Segala bentuk tata tertib yang belum ditentukan diatas, akan ditentukan dikemudian
hari dengan pertimbangan dari seluruh asisten dan persetujuan oleh dosen.
-
v
TATA TERTIB ASISTENSI
1. Praktikan diwajibkan mengenakan pakaian yang sopan dan rapi (kemeja berkerah)
serta sepatu selama kegiatan asistensi.
2. Praktikan diwajibkan melakukan konfirmasi keterlambatan asistensi maksimal 15
menit sebelum kegiatan asistensi.
3. Waktu dan tempat pelaksanaan asistensi dilakukan dalam rentang waktu yang sudah
ditentukan dan dikoordinasikan dengan asisten kelompok masing-masing.
4. Seluruh anggota kelompok diwajibkan mengikuti kegiatan asistensi.
5. Praktikan diwajibkan membawa kelengkapan asistensi (workbook dan kartu kendali)
Praktikum Fisika pada saat kegiatan asistensi.
6. Praktikan dilarang merokok selama kegiatan asistensi.
7. Praktikan dilarang makan dan minum selama kegiatan asistensi tanpa izin dari
asisten.
8. Praktikan dilarang melakukan kegiatan asistensi bersamaan dengan jadwal
perkuliahan.
9. Praktikan dilarang menggunakan alat elektronik tanpa izin dari asisten.
10. Segala bentuk tata tertib yang belum ditentukan diatas, akan ditentukan dikemudian
hari dengan pertimbangan dari seluruh asisten dan persetujuan oleh dosen.
-
vi
TATA TERTIB INTRODUCTION PRAKTIKUM FISIKA 2020
1. Praktikan diwajibkan mengikuti seluruh rangkaian kegiatan Introduction.
2. Praktikan diwajibkan hadir 15 menit sebelum pelaksanaan kegiatan Introduction.
3. Praktikan diwajibkan mengenakan pakaian yang rapi dan sopan (kemeja berkerah)
dan bersepatu selama kegiatan Introduction.
4. Jika tidak dapat mengikuti kegiatan Introduction, praktikan harus menyerahkan surat
izin resmi yang ditujukan kepada Kepala Laboratorium Sistem Manufaktur dan
diserahkan ke laboratorium paling lambat Kamis, 27 Februari 2020 pukul 17.00
WIB
5. Apabila terlambat atau tidak hadir dalam kegiatan Introduction tanpa izin yang jelas,
praktikan akan mendapat sanksi sesuai dengan yang telah ditentukan.
6. Praktikan dilarang makan dan minum selama kegiatan Introduction tanpa izin dari
asisten.
7. Praktikan dilarang merokok selama kegiatan Introduction.
8. Praktikan dilarang meninggalkan ruangan selama kegiatan Introduction tanpa izin
dari asisten.
9. Praktikan dilarang menggunakan alat elektronik selama kegiatan Introduction tanpa
izin dari asisten.
10. Praktikan dilarang menimbulkan kegaduhan selama kegiatan Introduction.
11. Segala bentuk tata tertib yang belum ditentukan diatas, akan ditentukan dikemudian
hari dengan pertimbangan dari seluruh asisten dan persetujuan oleh dosen.
-
vii
TATA TERTIB PENANGANAN DOKUMEN
1. Praktikan diwajibkan mengumpulkan berkas daftar ulang sesuai dengan jadwal yang
telah ditentukan.
2. Praktikan diwajibkan mengumpulkan workbook sesuai dengan jadwal yang telah
ditentukan.
3. Praktikan wajib bertanggung jawab atas seluruh dokumen terkait rangkaian kegiatan
praktikum.
4. Praktikan dilarang melakukan kecurangan apapun dalam pengerjaan workbook
termasuk plagiasi dan rekayasa data.
5. Segala bentuk tata tertib yang belum ditentukan diatas, akan ditentukan dikemudian
hari dengan pertimbangan dari seluruh asisten dan persetujuan oleh dosen.
-
viii
SANKSI PELANGGARAN TATA TERTIB PRAKTIKUM FISIKA
2020
No Kelompok
Pelanggaran Jenis Pelanggaran Sanksi
1 Ringan 1. Melakukan kegaduhan saat praktikum berlangsung. Pemotongan
5% Nilai
modul
2 Sedang
1. Tidak membawa kelengkapan praktikum. Pemotongan
10% Nilai
modul
2. Terlambat Praktikum Fisika dalam jangka waktu ≤ 15 menit.
3. Berpakaian tidak sesuai selama kegiatan praktikum.
Pemotongan
5% Nilai
Akhir
3 Berat
1. Melakukan praktikum pada saat ada perkuliahan.
2. Makan dan minum selama kegiatan praktikum
berlangsung tanpa izin asisten.
3. Merokok selama kegiatan praktikum berlangsung.
4. Menggunakan alat elektronik tanpa izin dari asisten.
5. Meninggalkan ruangan laboratorium selama kegiatan
praktikum tanpa izin dari asisten.
6. Terlambat melakukan konfirmasi pergantian jadwal praktikum.
Pemotongan
10% Nilai
Akhir
7. Tidak mengikuti kegiatan Praktikum Fisika tanpa alasan yang jelas.
Gugur modul
yang
Bersangkutan
-
ix
SANKSI PELANGGARAN ASISTENSI
No Kelompok
Pelanggaran Jenis Pelanggaran Sanksi
1 Ringan
1. Tidak melakukan konfirmasi keterlambatan asistensi sebelum waktu asistensi.
2. Menggunakan alat elektronik tanpa izin dari asisten. 3. Berpakaian tidak sesuai dengan tata tertib asistensi.
Pemotongan
3% Nilai
Modul
2 Sedang
1. Membuat janji asistensi pada hari-H. 2. Tidak melakukan asistensi sesuai hari yang disepakati. 3. Tidak membawa kelengkapan asistensi.
Pemotongan
5% Nilai
Modul
3 Berat
1. Melakukan asistensi pada saat ada perkuliahan. 2. Melakukan kecurangan pada saat asistensi. 3. Merokok selama kegiatan asistensi berlangsung. 4. Makan dan minum selama kegiatan asistensi
berlangsung.
Pemotongan
7% Nilai
Modul
-
x
SANKSI PELANGGARAN INTRODUCTION PRAKTIKUM FISIKA 2
No Kelompok
Pelanggaran Jenis Pelanggaran Sanksi
1 Ringan
1. Tidak menghadiri kegiatan Introduction. Membuat resume
mengenai kegiatan
Introduction
2. Terlambat melakukan konfirmasi ketidakhadiran kegiatan Introduction.
Membuat poster dari
resume jurnal
internasional dan
resume mengenai
kegiatan Introduction
2 Sedang
1. Terlambat mengikuti kegiatan Introduction dalam
jangka waktu ≤ 15 menit.
Pemotongan 3% Nilai
Akhir
2. Tidak mengumpulkan sanksi pelanggaran ringan
sesuai dengan waktu yang ditentukan.
Pemotongan 5% Nilai
Akhir
3. Terlambat mengikuti kegiatan Introduction
dalam jangka waktu > 15 menit. Pemotongan 7% Nilai
Akhir
3 Berat
1. Tidak mengikuti kegiatan Introduction tanpa alasan yang jelas.
Pemotongan 10% Nilai
Akhir dan resume
mengenai kegiatan
Introduction
2. Makan dan minum selama kegaiatan Introduction tanpa izin dari asisten.
3. Merokok selama kegiatan Introduction.
4. Meninggalkan ruangan selama kegiatan Introduction tanpa izin dari asisten.
Pemotongan 10% Nilai
Akhir
-
xi
SANKSI PELANGGARAN TATA TERTIB PENANGANAN
DOKUMEN
Jenis Pelanggaran Sanksi
1. Melakukan segala bentuk kecurangan dalam pengerjaan Workbook
Pemotongan 15% Nilai Modul
yang bersangkutan
2. Terlambat mengumpulkan Workbook dan maju dosen tanpa alasan yang jelas
Pemotongan 10% Nilai Akhir
3. Terlambat melakukan daftar ulang dari waktu yang ditentukan hingga introduction
Pemotongan 15% Nilai Akhir
4. Tidak melakukan daftar ulang praktikum Gugur Praktikum
NB: Segala bentuk sanksi yang belum ditentukan diatas, akan ditentukan dikemudian hari dengan
pertimbangan dari seluruh asisten dan persetujuan oleh dosen.
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang praktikum massa jenis dan tujuan
praktikum massa jenis.
1.1 Latar Belakang
Zat didefinisikan sebagai sesuatu yang mempunyai massa dan memerlukan ruang.
Berdasarkan wujudnya, zat dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu zat padat, zat cair dan
gas. Setiap zat padat mempunyai massa jenis tertentu. Demikian juga dengan zat cair dan
gas. Oleh karena itu suatu zat dapat diketahui jenisnya berdasarkan massa jenisnya.
Massa jenis (𝜌) didefinisikan sebagai perbandingan antara massa zat dan volumenya.
Nilai massa jenis suatu zat adalah tetap, tidak tergantung pada massa maupun volume zat,
tetapi tergantung pada jenis zatnya. Oleh karena itu, zat yang sejenis selalu mempunyai
masssa jenis yang sama. Satuan massa jenis adalah kg/m3 atau g/cm3, jenis zat dapat
diketahui dari massa jenisnya.
Massa jenis suatu zat sangat penting pengaruhnya, terlebih pada sektor industri. Pada
sektor industri otomotif, bahan kendaraan bermotor tidak lagi menggunakan logam seperti
zaman dahulu. Untuk saat ini, bahan kendaraan bermotor menggunakan fiberglass. Salah
satu penerapannya adalah pada mobil formula 1 yang menggunakan fiberglass, agar lebih
ringan dan lentur. Begitu juga motor sekarang menggunakan fiberglass dalam bagian
tertentu.
Pengukuran massa benda dilakukan dengan alat yang disebut neraca dan tiap – tiap
alat mempunyai ketelitian. Pada umumnya pengukuran massa dilakukan secara
perbandingan. Pada praktikum masssa jenis ini, alat yang digunakan untuk mengukur
massa suatu benda adalah neraca Ohauss dan Electronic Balance.
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan dilakukannya praktikum mengenai massa jenis adalah sebagai berikut.
1. Dapat mengetahui konsep dari massa jenis.
2. Dapat melakukan pengukuran menggunakan alat timbangan manual dan digital.
3. Dapat menganalisa data hasil pengukuran massa jenis suatu zat.
-
2
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
-
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab tinjauan pustaka ini akan menjelaskan landasan teori yang terkait dengan
landasan teori yang mendukung berjalannya praktikum kalor serta fungsi dari alat yang
digunakan untuk mengukur kalor.
2.1 Pengertian Massa Jenis
Massa jenis diartikan sebagai perbandingan antara massa zat dengan volumenya. Nilai
dari massa jenis hanya bergantung pada jenis zat, tidak bergantung pada volume ataupun
massa suatu zat. Jadi, meskipun massa ataupun volume pada suatu zat itu berbeda dengan
yang lain, akan tetapi massa jenisnya tetap sama.
Menentukan volume benda dapat dilakukan dengan berbagai macam cara sesuai dengan
bentuk bendanya. Untuk benda yang beraturan, bentuknya dapat dilakukan dengan rumus
yang sesuai. Sedangkan untuk benda yang tidak beraturan, pengukuran volume dilakukan
dengan cara memasukkan benda tersebut kedalam gelas ukur yang sudah diisi dengan air
pada volume tertentu, kemudian diamati selisih volumenya.
Massa jenis suatu bahan dapat dihitung dengan rumus dibawah ini:
𝜌
.......................................................................................... (2-1)
Satuan SI massa jenis adalah kg/m3, namun g/cm3 juga digunakan. Sebagai tambahan,
massa jenis air mendekati 1000 kg/m3.
2.1 Alat Ukur Massa Jenis
Pengukuran massa benda dapat dilakukan dengan alat yang disebut dengan neraca. Pada
setiap neraca memiliki ketelitian masing-masing. Pada umumnya, pengukuran massa
dilakukan secara perbandingan, didalam laboratorium, dikenal neraca analis untuk
menetapkan massa suatu benda.
1. Neraca Ohauss
Neraca Ohauss adalah salah satu alat konvensional yang digunakan untuk mengukur
massa jenis benda. Berikut ini merupakan bagian-bagian dari neraca Ohauss.
-
4
Gambar 2.1 Neraca Ohauss
2. Electronic Balance
Electronic Balance adalah alat untuk mengukur secara akurat massa jenis dari suatu zat.
Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan perangkat yang disebut load cell yang
bertindak sebagai transduser. Berikut ini merupakan bagian-bagian dari electronic
balance.
Gambar 2.2 Electronic Balance
http://www.alatlabor.com/kategori/135/balances#electronic%20balance
-
5
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
Pada bab ini akan dijelaskan diagram alir praktikum dan prosedur praktikum.
3.1 Diagram Alir Praktikum
Berikut ini adalah diagram alir pada praktikum massa jenis adalah sebagai berikut:
Gambar 3.1 Diagram Alir Praktikum
-
6
3.2 Prosedur Praktikum
Berikut ini adalah langkah-langkah prosedural praktikum massa jenis:
1. Menyiapkan benda yang akan diukur massa jenisnya berupa alluminum
alloy dan baja karbon rendah (ST-42).
2. Menyiapkan alat ukur dimensi berupa Jangka Sorong.
3. Mengukur dimensi dari benda kerja yang akan diukur dengan Jangka Sorong.
4. Mencatat ukuran dimensi benda kerja pada worksheet.
5. Menyiapkan alat untuk menimbang benda kerja dengan Neraca Ohauss.
6. Menimbang benda kerja yang akan diukur dengan Neraca Ohauss.
7. Mencatat massa benda pada worksheet.
8. Menyiapkan alat menimbang massa jenis dari benda yang akan diukur
berupa Electronic Balance.
9. Menimbang benda kerja yang akan diukur dengan Electronic Balance.
10. Mencatat massa benda pada worksheet.
11. Menyiapkan gelas ukur dan memasukkan fluida berupa air sebanyak 400cc.
12. Mencatat tinggi fluida yang ada pada gelas ukur.
13. Memasukkan benda kerja yang akan diukur massa jenisnya ke dalam gelas ukur.
14. Mencatat perubahan tinggi fluida pada lembar kerja.
15. Melakukan replikasi pengukuran sebanyak 6 kali.
-
7
BAB IV
LEMBAR KERJA PRAKTIKUM
Pada bab ini terdapat gambaran umum praktikum, tabel hasil pengukuran massa jenis,
dan analisis hasil pengukuran massa jenis.
4.1 Gambaran Umum Praktikum
Berikut ini adalah penjelasan mengenai benda kerja yang dilakukan pengukuran massa
jenisnya.
-
8
4.2 Hasil Pengukuran Massa Jenis
Berikut ini adalah tabel hasil pengumpulan data pengukuran massa jenis benda kerja
dimana perhitungan volume berdasarkan perhitungan manual menggunakan jangka sorong.
Tabel 4.1
Tabel Pengumpulan Data dan Pengukuran Volume Aluminum Alloy
Nama Benda
Kerja
Dimensi (m) Volume
(m3) Tinggi Diameter
Aluminum
Alloy
T1 = D1 =
T2 = D2 =
T3 = D3 =
T1 = D1 =
T2 = D2 =
T3 = D3 =
T1 = D1 =
T2 = D2 =
T3 = D3 =
Baja ST-42
T = D =
T = D =
T = D =
Tabel 4.2
Tabel Pengumpulan Data dan Pengukuran Massa Baja ST-42
Nama Benda
Kerja
Massa (kg)
Manual Digital
Aluminum
Alloy
Baja ST-42
Berikut ini adalah tabel hasil pengukuran massa jenis benda kerja dimana perhitungan
volume berdasarkan perhitungan manual menggunakan jangka sorong.
-
9
Tabel 4.3
Tabel Pengukuran Massa Jenis berdasarkan Perhitungan Manual
Nama Benda
Kerja
Rata Rata Massa Benda
(kg)
Rata Rata
Volume Benda
(m3)
Massa Jenis Benda
(kg/m3)
Manual Digital Manual Digital
Aluminum
Alloy
Baja ST-42
Tabel 4.4
Tabel Pengukuran Volume berdasarkan Perubahan Tinggi Air
Nama Benda Kerja
Volume Air (m3) Perubahan Volume Air
(m3) Awal Akhir
Aluminum Alloy
Baja ST-42
Berikut ini adalah tabel hasil pengukuran massa jenis benda kerja dimana perhitungan
volume berdasarkan perubahan ketinggian volume air.
Tabel 4.5
Tabel Perhitungan Massa Jenis Benda
Nama Benda Kerja
Rata Rata
Massa Benda (kg) Rata Rata Perubahan
Volume Air (m3)
Massa Jenis Benda
(kg/m3)
Manual Digital Manual Digital
Aluminum Alloy
Baja ST-42
Berikut ini adalah data rekap hasil perhitungan massa jenis benda kerja.
Tabel 4.5
Tabel Perbandingan Massa Jenis Benda
Nama Benda Kerja
Perhitungan Volume
Massa Jenis Benda (kg/m3)
Manual Digital
Aluminum Alloy Perhitungan Manual
Perubahan Volume Air
Baja ST-42 Perhitungan Manual
Perubahan Volume Air
-
10
4.3 Analisis Hasil Pengukuran Massa Jenis
Dari hasil pengukuran massa jenis benda kerja:
1. Apakah terdapat perbedaan massa antara perhitungan manual dengan Neraca Ohauss
dan digital dengan Electronic Balance? Jika ada, apa penyebabnya?
2. Apakah terdapat perbedaan volume benda kerja antara perhitungan manual dan
perhitungan perubahan volume air? Jika ada, apa penyebabnya?
3. Apakah terdapat pengaruh antara massa dan volume terhadap massa jenis?
-
11
4. Berikan 2 contoh aplikasi massa jenis dalam dunia industri!
-
12
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
-
13
BAB V
PENUTUP
Pada bab ini akan terdapat kesimpulan dan saran dari praktikum massa jenis.
5.1 Kesimpulan
Berikut merupakan kesimpulan dari praktikum massa jenis.
-
14
5.2 Saran
Berikut merupakan saran dari praktikum massa jenis.
-
15
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang praktikum viskositas dan tujuan
praktikum viskositas.
1.1 Latar Belakang
Kekentalan adalah sifat dari suatu zat cair (fluida) disebabkan adanya gesekan antara
molekul-molekul zat cair dengan gaya kohesi pada zat cair tersebut. Gesekan-gesekan inilah
yang menghambat aliran zat cair. Besarnya kekentalan zat cair (viskositas) dinyatakan
dengan suatu bilangan yang menentukan kekentalan suatu zat cair. Hukum viskositas
Newton menyatakan bahwa untuk laju perubahan bentuk sudut fluida yang tertentu maka
tegangan geser berbanding lurus dengan viskositas.
Viskositas adalah gesekan internal. Gaya viskos melawan gerakan sebagai fluida relatif
terhadap yang lain. Viskositas adalah alasan diperlukannya usaha untuk mendayung perahu
melalui air yang tenang, tetapi juga merupakan suatu alasan mengapa dayung bisa bekerja.
Efek viskos merupakan hasil yang penting dalam pipa aliran darah. Pelumasan bagian dalam
mesin fluida viskos cenderung melekat pada permukaan zat yang bersentuhan dengannya.
Diantara salah satu sifat zat cair adalah kental (viskos) dimana zat cair memiliki
kekentalan yang berbeda-beda materinya, misalnya kekentalan minyak goreng dengan
kekentalan oli. Dengan sifat ini zat cair banyak digunakan dalam dunia otomotif yaitu
sebagai pelumas mesin. Telah diketahui bahwa pelumas yang dibutuhkan tiap-tiap mesin
membutuhkan kekentalan yang berbeda-beda.
Viskositas juga memiliki pengaruh besar dalam dunia manufaktur, sebagai contohnya
pengaruh putaran spindel, viskositas, dan variasi cairan pendingin terhadap umur pahat HSS
pada proses bubut konvensional. Pada dasarnya dimensi keausan menentukan batasan
umur pahat. Dengan demikian kecepatan pertumbuhan keausan menentukan laju saat
berakhirnya masa guna pahat. Untuk meminimalisir terjadinya keausan tersebut, dapat
digunakan sebuah cairan pendingin yang dapat mengontrol
-
16
temperatur dan membuang dengan cepat geram hasil pembubutan. Sehingga dapat
memperpanjang umur pahat.
Alat untuk mengukur viskositas terbagi dalam dua jenis yaitu ada jenis digital dimana
nama alatnya adalah viskometer dan jenis manual yaitu menggunakan tabung dan bola besi
pejal. Metode manual ini merupakan metode awal yang digunakan untuk mengukur
viskositas suatu cairan sebelum adanya viskometer.
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan dilakukannya praktikum mengenai viskositas adalah sebagai berikut.
1. Untuk memahami pengertian dari viskositas.
2. Untuk memahami jenis alat, prinsip, dan cara pengukuran alat viskositas.
3. Untuk dapat menganalisa viskositas suatu fluida dari data hasil pengukuran.
4. Untuk dapat membandingkan hasil pengukuran viskositas digital dan manual.
5. Untuk memahami aplikasi viskositas dalam industri.
-
17
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini akan menjelaskan terkait dengan landasan teori yang mendukung berjalannya
praktikum viskositas serta fungsi-fungsi dari alat yang digunakan untuk mengukur
viskositas.
2.1 Pengertian Viskositas
Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan
tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya untuk fluida), viskositas
adalah "ketebalan" atau "pergesekan internal". Oleh karena itu, air yang "tipis", memiliki
viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang "tebal", memiliki viskositas yang lebih tinggi.
Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari
fluida tersebut.
Viskositas atau kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan antara molekul-
molekul yang menyusun suatu fluida (fluida itu zat yang dapat mengalir, dalam hal ini zat
cair dan zat gas). Viskositas adalah gaya gesekan internal fluida (internal = dalam). Jadi
molekul-molekul yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida
tersebut mengalir. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik
menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh
tumbukan antara molekul (Rian, 2013).
Jadi, viskositas adalah kekentalan suatu fluida yang disebabkan oleh adanya gaya
gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Viskositas juga disebut
sebagai ketahanan fluida jika menerima gaya dari luar.
........................................................................................................ (2-1)
Keterangan:
= Viskositas (Pa.s)
= Jari-jari benda (m)
= Gravitasi bumi (m/s2)
𝜌 = Massa jenis benda(kg/m3)
-
18
𝜌 = Massa jenis fluida(kg/m3)
= Kecepatan benda (m/s)
2.2 Jenis Viskositas
Viskositas alias kekentalan hanya ada pada fluida riil (rill = nyata). Fluida riil/nyata itu
fluida yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari, seperti air, sirup, oli, asap knalpot, dan
lain-lain. Fluida riil berbeda dengan fluida ideal. Fluida ideal sebenarnya tidak ada dalam
kehidupan sehari-hari. Fluida ideal hanya model yang digunakan untuk membantu kita
dalam menganalisis aliran fluida (fluida ideal ini yang kita pakai dalam pokok bahasan fluida
dinamis). Mirip seperti kita menganggap benda sebagai benda tegar, padahal dalam
kehidupan sehari-hari sebenarnya tidak ada benda yang benar-benar tegar/kaku. (Rian,
2013).
Viskositas fluida yang berbeda dapat dinyatakan secara kuantitatif oleh koefisien
viskositas. Berikut ini adalah tabel viskositas untuk berbagai fluida:
Tabel 2.1
Koefisien Viskositas untuk Berbagai Fluida
Fluida Temperature (℃) Koefisien Viskositas, ɳ (Pa.s)
Air 0 1,8 × 10
-3
20 1,0 × 10-3
100 0,3 × 10
-3
Oli Mesin (SAE 10) 30 200 × 10-3
Udara 20 0,018 × 10
-3
Hidrogen 0 0,009 × 10-3
Uap Air 100 0,013 × 10
-3
Sumber: Giancoli (2001)
2.3 Alat Ukur Viskositas Manual
Alat ukur viskositas manual yang sering digunakan adalah dengan menggunakan
viskometer bola jatuh (Hopper). Prinsip kerjanya adalah menggelindingkan bola yang
terbuat dari besi melalui tabung gelas yang berisi zat cair. Berdasarkan hukum stoke yaitu
pada saat kecepatan bola maksimum, terjadi kesetimbangan sehingga gaya gesek sama
dengan gaya berat Archimedes (D. Young, 2002).
Mempelajari gerak bola yang jatuh ke dalam fluida, walaupun hanya untuk mengetahui
bahwa adanya gaya kekentalan pada sebuah bola tertentu didalam suatu fluida tertentu
berbanding dengan kecepatan relatifnya. Bila fluida sempurna yang viskositasnya nol
mengalir melewati sebuah bola, atau apabila sebuah bola bergerak dalam suatu fluida yang
diam, gari-garis arusnya akan berbentuk suatu pola yang simetris sempurna di sekeliling bola
itu. Tekanan terhadap sembarang titik permukaan bola yang menghadap arah alir datang
-
19
tepat sama dengan tekanan terhadap titik lawan. Titik tersebut pada permukaan bola
menghadap kearah aliran, dan gaya resultan terhadap bola itu nol (Sudarjo, 2008).
Gambar 2.1 Alat Ukur Viskometer Manual
2.4 Pengertian Viskometer
Viskometer adalah alat yang dipergunakan untuk mengukur viskositas atau kekentalan
suatu larutan. Kebanyakan viskometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir
melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka viskositas cairan itu
rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan viskositasnya
tinggi (misalnya madu). Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang
melalui tabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan
dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas.
Viskometer merupakan peralatan yang digunakan untuk mengukur viskositas suatu
fluida. Model viskometer yang umum digunakan berupa viskometer bola jatuh, tabung (pipa
kapiler), dan sistem rotasi. Viskometer rotasi silinder sesumbu (concentric cylinder) dibuat
berdasarkan 2 standar sistem, dimana silinder bagian dalam berputar dengan silinderbagian
luar diam dan sistem Couette dimana bagian luar silinder yang diputar sedangkan bagian
dalam silinder diam. Fluida yang akan diukur ditempatkan pada celah diantara kedua
silinder.
Jadi viskometer adalah alat untuk mengukur kekentalan suatu fluida berdasarkan
kecepatan alir fluida tersebut. Nilai viskositas didapatkan dengan cara mengalirkan fluida
yang akan diukur viskositasnya dengan demikian, hambatan yang mengalami benda
pemutar atau dialiri akan diketahui dan menunjukkan besar viskositas fluida tersebut.
-
20
2.5 Bagian-Bagian Viskometer Digital
Gambar 2.2 Bagian Mesin Viskometer
Tabel 2.2
Fungsi Bagian Mesin Viskometer No. Nama Bagian Fungsi 1. LCD Screen Menampilkan set up dan hasil data 2. Operating panel Mengontrol dan memasukkan perintah operasi 3. Elevation adjustment screw Mengatur ketinggian penyangga viskometer 4. Rotor connector Menghubungkan rotor dengan spindle 5. Rotor Mengaduk serta mendeteksi viskositas dan suhu 6. Protection rack for rotor Memberi jarak ruang gerak rotor dengan permukaan wadah, 7. Support stand Menyangga badan viskometer agar dapat berdiri tegak
Salah satu bagian dari alat viscometer adalah rotor. Rotor akan dipasang dan berputar di
dalam fluida, terdapat 4 jenis rotor dengan kegunaan yang berbeda bergantung pada estimasi
viskositas dari sebuah fluida itu sendiri. Dalam penentuan pemilihan rotor dan kecepatan
diperlukan tabel, berikut ini adalah tabel yang digunakkan untuk menetukan rotor beserta
kecepatan (rpm) untuk mengukur viskositas fluida:
-
21
Tabel 2.3
Tabel Rotor Range dan Viskositas Rotor
0 1 2 3 4 Range
Viskositas
0.3 / 2 x 104 10 x 10
4 40 x 10
4 200 x 10
4
0.6 / 1 x 104 5 x 10
4 20 x 10
4 100 x 10
4
1.5 / 4 x 103 2 x 10
4 8 x 10
4 40 x 10
4
3 / 2 x 103 1 x 10
3 4 x 10
4 20 x 10
4
6 100 1 x 103 5 x 10
3 2 x 10
4 10 x 10
4
12 50 500 2.5 x 103 1 x 10
4 5 x 10
4
30 20 200 1 x 103 4 x 10
3 2 x 10
4
60 10 100 500 2 x 103 1 x 10
4
Sumber: Manual Book Viskometer
-
22
(Halaman ini sengaja dikosngkan)
-
23
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai prosedur praktikum dan juga cara penggunaan
alat untuk mengukur viskositas.
3.1 Diagram Alir Praktikum
Berikut adalah diagram alir dari praktikum viskositas manual.
Gambar 3.1 Diagram Alir Praktikum Viskositas Manual
-
24
Berikut adalah diagram alir dari praktikum viskositas manual.
Gambar 3.2 Diagram Alir Praktikum Viskositas Digital
-
25
v
3.2 Prosedur Praktikum
Dibawah ini akan dijelaskan prosedur praktikum viskometer menggunakan alat
manual dan digital.
Manual
Berikut ini merupakan prosedur untuk melakukan praktikum viskositas
dengan menggunakan viskometer manual:
1. Menyiapkan bahan berdasarkan jenisnya masing-masing satu jenis bahan tersedia
dalam satu gelas.
2. Memasukkan masing-masing bahan kedalam dua tabung ukur dengan volume
900 ml yang telah disediakan.
3. Memasukkan bola ke dalam dua fluida sebanyak 30 kali replikasi dengan
mencatat waktu jatuhnya bola hingga ke dasar tabung.
4. Mencatat hasil waktu pada worksheet.
Digital
Keterangan:
1. Oli : Rotor 2 (60 rpm)
2. Minyak : Rotor 1 (60 rpm)
Berikut ini merupakan prosedur untuk melakukan praktikum viskositas dengan
menggunakan viskometer digital:
1. Menyiapkan bahan berdasarkan jenisnya masing-masing satu jenis bahan tersedia dalam
dua gelas.
2. Memasukkan masing-masing bahan kedalam gelas beaker sebanyak 225 ml.
3. Menyiapkan peralatan viskometer dengan rotor yang sesuai dengan jenis bahan.
4. Memasangkan rotor yang akan digunakan sesuai dengan jenis bahan.
5. Menyalakan alat viskometer digital.
6. Menekan OK lalu memasukkan nomor rotor dan besar kecepatan (rpm) ke dalam alat.
7. Menurunkan rotor hingga tercelup ke dalam fluida yang digunakan.
8. Menekan OK.
9. Mencatat hasil viskositas, presentase viskositas dan suhu fluida.
10. Mengulangi dengan jenis fluida dengan rotor dan rpm yang berbeda.
-
26
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
-
27
BAB IV
LEMBAR KERJA PRAKTIKUM
Pada bab ini terdapat gambaran umum praktikum, tabel hasil pengukuran viskositas
menggunakan viskometer serta tabung dan bola, dan analisis hasil pengukuran viskositas.
4.1 Gambaran Umum Praktikum
Berikut ini adalah penjelasan mengenai benda kerja yang dilakukan pengukuran
viskositas.
-
28
4.2 Hasil Pengukuran Viskositas
Berikut ini adalah tabel hasil pengumpulan data pengukuran viskositas dengan
menggunakan alat viskometer.
Tabel 4.1
Hasil Pengukuran Viskositas menggunakan Viskometer
Bahan
Rotor
Rpm
Suhu
(0C)
Data
Viskositas
(mPa.s)
Persentase
(%)
Oli
Minyak
Berikut ini adalah tabel hasil pengumpulan data pengukuran viskositas secara manual
dengan menggunakan tabung dan bola.
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Viskositas Menggunakan Tabung dan Bola
Bahan
Waktu Replikasi (s) Rata-rata
Waktu
dari 30
Replikasi
Viskositas
(mPa.s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Oli
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Minyak
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
-
29
4.3 Analisis Hasil Pengukuran Viskositas
Analisis yang didapat dari hasil pengukuran viskositas kedua cairan tersebut yaitu:
1. Jika menggunakan viskositas digital apakah ada pengaruh suhu terhadap
viskositas cairan? Jelaskan jika ada pengaruhnya!
2. Apakah ada perbedaan viskositas jika diukur dengan kecepatan (rpm) yang berbeda?
-
30
3. Apakah ada perbedaan antara pengukuran kekentalan suatu fluida berdasarkan
digital dengan manual? Jika ada apa penyebabnya?
4. Pada pengukuran viskositas manual, jelaskan hubungan antara waktu tempuh bola
dengan kekentalan suatu cairan!
5. Contoh pengaplikasian di industri menurut anda?
-
31
BAB V
PENUTUP
Pada bab ini akan terdapat kesimpulan dan saran dari viskositas.
5.1 Kesimpulan
Berikut merupakan kesimpulan dari praktikum massa jenis.
-
32
5.2 Saran
Berikut merupakan saran dari praktikum viskositas.
-
33
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang praktikum kalor dan tujuan
praktikum kalor.
1.1 Latar Belakang
Kalor merupakan perpindahan energi kinetik dari suatu benda yang bersuhu lebih
tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Perpindahan kalor tentunya membutuhkan
media perantara, seperti zat cair, zat padat, maupun gas. Oleh karena itu, jenis perpindahan
kalor antar benda dapat diketahui berdasarkan media perantaranya.
Sedangkan kalor jenis merupakan banyaknya kalor yang diperlukan atau dilepaskan
setiap kilogram massa untuk menaikan atau menurunkan suhunya. Satuan kalor jenis
adalah kal/groC. Jumlah kalor jenis akan bertambah sesuai dengan jenis zat dan suhu yang
digunakan. Kalor jenis mempunyai hubungan dengan kapasitas kalor yang didefinisikan
sebagai perbandingan antara kalor yang diberikan pada zat dengan kenaikan suhu zat
tersebut. Semakin besar kalor jenis maka akan semakin besar pula kapasitas kalor yang
dihasilkan.
Apabila suatu benda diberikan sebuah kalor maka akan terjadi kenaikan suhu yang
diikuti dengan perubahan ukuran benda yang disebut dengan pemuaian. Berdasarkan
pemuaian termal, pemuaian dikelompokkan menjadi pemuaian panjang, pemuaian luas,
dan pemuaian volume. Dapat diketahui bahwa setiap zat mempunyai koefisien muai yang
berbeda-beda.
Pengukuran suhu untuk perhitungan kalor, kalor jenis, maupun kapasitas kalor dapat
dilakukan menggunakan alat. Salah satunya, yaitu infrared thermometer. Infrared
thermometer merupakan alat pengukuran suhu digital yang dapat memudahkan dalam
membaca suhu dari suatu zat.
Dalam dunia perindustrian, kalor dapat digunakan untuk memilih material yang
mempunyai ketahanan panas yang sesuai dengan suatu benda yang akan diproduksi,
membedakan produk berdasarkan tingkat kalor yang dihasilkan, serta juga dapat digunakan
sebagai dasar untuk membuat suatu alat yang mempunyai fungsi untuk membantu proses
produksi.
-
34
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan dilakukannya praktikum mengenai kalor adalah sebagai berikut.
1. Untuk memahami pengertian kalor.
2. Untuk mengetahui jenis-jenis perpindahan kalor.
3. Untuk mengetahui jenis, prinsip, dan cara kerja alat pengukuran kalor.
4. Untuk dapat menganalisa data hasil pengukuran.
-
35
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab tinjauan pustaka ini akan menjelaskan landasan teori yang terkait dengan
landasan teori yang mendukung berjalannya praktikum kalor serta fungsi dari alat yang
digunakan untuk mengukur kalor.
2.1 Kalor
Kalor adalah bentuk energi yang mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda
yang bersuhu rendah (Karyono, 2009). Pada waktu zat mengalami pemanasan, partikel-
partikel benda akan bergetar dan menumbuk partikel lainnya yang bersuhu rendah. Hal ini
berlangsung terus menerus membentuk energi kinetik rata-rata sama antara benda panas
dengan benda yang semula dingin.
2.2 Perpindahan Kalor
Kalor perpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Perpindahan
kalor berhenti ketika suhu kedua benda sudah sama. Kondisi ketika dua benda memiliki
suhu sama disebut kesetimbangan panas atau kesetimbangan termal. Selama ada perbedaan
suhu maka kalor selalu berpindah hingga tercapai kesetimbangan panas. Terdapat tiga cara
perpindahan kalor antar benda, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
1. Konduksi
Konduksi merupakan perpindahan kalor dari suatu tempat ke tempat lain melalui
benda. Tapi selama kalor berpindah tidak ada bagian benda maupun atom atau
molekul penyusun benda yang ikut berpindah.
Cepat perambatan kalor dalam zat padat berbeda untuk zat yang berbeda. Semua
logam termasuk zat yang mudah memindahkan kalor. Zat semacam ini disebut
konduktor kalor. Sebaliknya, zat yang sulit menghantarkan kalor disebut isolator kalor.
Ukukran kemampuan zat menghantarkan kalor dikenal dengan konduktivitas panas.
Laju konduksi kalor memnuhi persamaan:
................................................................................................................ (2-1)
Sumber: Giancoli (2005)
-
36
Keterangan:
q = kalor yang dirambatkan perdetik (J/s)
= suhu satu ujung benda yang rendah (0C)
= suhu ujung benda yang lain yang tinggi (0C)
l = panjang benda (m)
A = luas penampang benda ( )
k = konduktivitas panas (J/m s 0C)
Berikut merupakan ilustrasi dari persamaan diatas.
Gambar 2.1 Konduksi
Sumber: Karyono (2006)
Konduktivitas panas sejumlah zat adalah sebagai berikut.
Tabel 2.1
Konduktivitas Panas
Zat Konduktivitas panas (J/m s ) Perak 420
Tembaga 380
Aluminium 200
Baja 40
Es 2
Kaca 0,84
Kayu 0,1
Udara 0,023
-
37
2. Konveksi
Gambar 2.2 Konveksi
Sumber: Giancoli (2005)
Koveksi merupakan cara perpindahan panas dengan adanya perpindahan molekul atau
atom penyusun benda. Ketika satu bagian benda menerima kalor maka atom-atom
penyusunnya bergerak lebih cepat. Akibatnya, atom-atom tersebut terdorong
(berpindah) ke lokasi dimana atom-atom masih bergetar lambat. Perpindahan atom
yang telah bergerak cepat membawa energi kalor. Konveksi hanya terjadi didalam
benda yang memiliki atom atau molekul yang dapat bergerak bebas. Zat yang
mempunyai karakteristik tersebut ialah cair dan gas.
.................................................................................................... (2-2)
Sumber: Karyono (2006)
Keterangan:
I = laju kalor konveksi, dalam satuan watt atau W (= J/s)
Q = jumlah kalor yang dipindahkan (J)
t = waktu terjadi aliran kalor (s)
T = beda suhu antara benda dan fluida (oC atau K)
H = koefisien konveksi (Wm-2
K-1
atau Wm-2 o
C-1
)
A = luas permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida (m2)
-
38
3. Radiasi
Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui medium. Ruang antara matahari dan
bumi kebanyakan hampa. Tetapi panas matahari dapat mencapai bumi. Ini adalah
salah satu bukti kalor dapat merambat tanpa melalui medium.
.......................................................................................................... (2-3)
Sumber: Giancoli (2005)
Keterangan:
P = daya yang diradiasikan (watt/W)
E = emisivitas benda atau koefisien pancaran suatu benda
konstanta Stefan (5,6703 x 10-8 W/m2. K4)
A= luas benda yang memancarkan radiasi (m2)
2.3 Infrared Thermometer
Infrared thermometer adalah sebuah alat ukur suhu yang dapat mengukur temperatur
atau suhu tanpa bersentuhan dengan obyek yang akan diukur suhunya. Prinsip dasar
termometer inframerah adalah bahwa semua obyek memancarkan energi infra merah.
Semakin panas suatu benda, maka molekulnya semakin aktif dan semakin banyak energi
inframerah yang dipancarkan. Infrared Thermometer mengukur suhu menggunakan radiasi
kotak hitam (biasanya inframerah) yang dipancarkan objek.
Gambar 2.3 Infrared Thermometer
Kadang disebut termometer laser jika menggunakan laser untuk membantu pekerjaan
pengukuran, atau termometer tanpa sentuhan untuk menggambarkan kemampuan alat
mengukur suhu dari jarak jauh. Dengan mengetahui jumlah energi inframerah yang
dipancarkan oleh objek dan emisi ya, temperatur objek dapat dibedakan.
-
39
2.4 Termometer Alkohol
Termometer konvensional terdiri atas tabung gelas tertutup yang berisi cairan. Cairan
yang umum dipakai dalam termometer kita adalah alkohol. Di tepi tabung terlihat garis-
garis yang menunjukkan skala temperatur. Bila suhu meningkat, air raksa dalam tabung
yang sempit itu akan naik. Agar termometer sensitif terhadap suhu maka ukuran pipa
kapiler harus dibuat kecil dan dinding termometer (reservoir) dibuat setipis mungkin dan
apabila memungkinkan dibuat dari bahan yang konduktor.
Gambar 2.4 Termometer Alkohol
-
40
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
-
41
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
Di bawah ini akan dijelaskan diagram alir dan prosedur praktikum.
3.1 Diagram Alir Praktikum
Di bawah ini merupakan diagram alir praktikum kalor konduksi
Gambar 3.1 Diagram Alir Praktikum Kalor Konduksi
-
42
Di bawah ini merupakan diagram alir praktikum kalor radiasi
Gambar 3.2 Diagram Alir Praktikum Kalor Radiasi
-
43
3.2 Prosedur Praktikum
Berikut ini merupakan langkah-langkah prosedur praktikum kalor konduksi dan
radiasi:
Konduksi
1. Mulai
2. Menyiapkan alat dan bahan
3. Mengukur panjang benda kerja dengan meteran
4. Mengukur diameter benda kerja dengan jangka sorong
5. Memasang benda kerja pada penyangga kayu
6. Menyalakan bunsen burner
7. Memanaskan benda kerja selama waktu yang telah ditentukan
8. Mematikan Bunsen burner
9. Mengukur suhu benda kerja pada titik yang sudah ditentukan menggunakan infrared
thermometer
10. Mencatat hasil pengukuran pada workbook
11. Selesai
Radiasi
1. Mulai
2. Menyiapkan alat dan bahan
3. Mengukur luas permukaan box dengan menggunakan penggaris
4. Memasang thermometer alkohol
5. Mengukur suhu di dalam box sebelum lampu dinyalakan
6. Mencatat suhu awal box pada workbook
7. Menyalakan lampu
8. Mematikan lampu
9. Mengukur suhu dalam box setelah lampu dinyalakan
10. Mencatat suhu akhir box pada workbook
11. Selesai
-
44
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
-
45
BAB IV
LEMBAR KERJA PRAKTIKUM
Pada bab ini terdapat gambaran umum praktikum, tabel hasil pengukuran kalor benda
kerja alumunium alloy & baja, dan pengukuran kalor radiasi box tertutup dengan daya
lampu yang berbeda pada tiap kotak.
4.1 Gambaran Umum Praktikum
Berikut ini adalah penjelasan mengenai benda kerja yang dilakukan pengukuran kalor.
-
46
4.2 Tabel Hasil Pengukuran Kalor dengan Benda Kerja Aluminium Alloy
Panjang (cm)
Waktu (s)
Diameter (cm)
Panjang (cm) Titik Suhu ( ) 0
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
Perhitungan per Titik Perhitungan Langsung
OA
AB
BC
CD
DE
EF
FG
GH
HI
IJ
-
47
4.3 Tabel Hasil pengukuran Kalor dengan Benda Kerja Baja
Panjang (cm)
Waktu (s)
Diameter (cm)
Panjang (cm) Titik Suhu ( ) 0
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
Perhitungan per Titik Perhitungan Langsung
OA
AB
BC
CD
DE
EF
FG
GH
HI
-
48
Perhitungan per Titik Perhitungan Langsung
IJ
JK
KL
4.4 Tabel Hasil Pengukuran Kalor Radiasi
Waktu (s)
Daya (Watt)
Suhu Awal (
oC) Suhu Akhir (
oC) Selisih (
oC)
Waktu (s)
Daya (Watt)
Suhu Awal (oC) Suhu Akhir (
oC) Selisih (
oC)
-
49
4.4 Analisis Hasil Pengukuran Kalor
SOAL POST-TEST KALOR
1. Jelaskan prosedur praktikum kalor (konduksi dan radiasi)!
2. Apakah terdapat perbedaan besar kalor antara perhitungan antar titik dengan
perhitungan secara keseluruhan? Jelaskan!
-
50
3. Manakah yang lebih cepat panas, Baja ST-42 atau Alluminum Alloy? Jelaskan
mengapa hal tersebut bisa terjadi!
4. Apa saja faktor yang memengaruhi suhu akhir pada perpindahan secara radiasi,
sebutkan dan jelaskan!
5. Berikan 3 contoh pemanfaatan sifat kalor dalam dunia industri!
-
51
6. Sebuah batang logam mempunyai panjang 5 m, dan memiliki luas penampang 30 cm2
dan perbedaan suhu kedua ujungnya 400C. Bila koefisien konduksi termalnya 0,2
kal/ms0C, tentukan jumlah kalor yang merambat per satuan luas & per satuan waktu!
7. Sebuah benda dengan luas permukaan 200 cm2 bersuhu 2270C dengan emisivitas
benda sebesar 0,6. Tentukan daya radiasi pada benda tersebut!
-
52
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
-
53
BAB V
PENUTUP
Pada bab ini akan terdapat kesimpulan dan saran dari praktikum massa jenis.
5.1 Kesimpulan
Berikut merupakan kesimpulan dari praktikum kalor.
-
54
5.2 Saran
Berikut merupakan saran dari praktikum kalor.