LAPORAN PRAKTIKUM RLabKR-02 CALORI WORK

nNama / NPM : Aulia Rahmi Harianti/1306370631Fak. / Prodi: Fakultas Teknik / Teknik KimiaGrup dan kawan kerja : Grup B31. Arrief Rahman (TKomp)2. Chandra Dewi R (TKim)3. Claire Tirza Darmawan (TElek)4. Aryya S. Mahardika (TMM)5. Aulia Ayu Zahra (TI)6. Arnita Rut Murnandityas (TKim)7. Arif Widianto (TE)No. dan Nama percobaan : KR-02 Calori WorkMinggu Percobaan : Minggu ke-1Tanggal percobaan : 3 Maret 2014Nama Asisten : Miranda Rizka Anggraini fis par

Laboraturium Fisika DasarUPP IPDUniversitas Indonesia

I. Tujuan PercobaanMenghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.

II. Alat dan BahanAlat :a. Sumber tegangan yang dapat divariasikanb. Kawat konduktor ( bermassa 2 gr )c. Termometerd. Voltmeter dan Amperemetere. Adjustable power supplyf. Camcorder g. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatisIII. Landasan TeoriJames Prescott Joule, seorang ahlifisika Inggris yang namanya diabadikan menjadi satuan energi mengatakan bahwa Energi tidak dapatdiciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah darisatu bentuk ke bentuk lainnya . Teori ini yang disebut dengan teori kekekalan energi. Hubungan kekekalan energi tersebut menyatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan tetapi dapat diubah ke bentuk-bentuk yang lain. Pada percobaan kali ini akan dilakukan pengkonversian energi dari energi listrik menjadi energi panas. Dalam percobaan ini, sebuah kawat dililitkan pada sebuah sensor temperatur. Kawat tersebut akan dialiri arus listrik sehingga mendisipasikan energi kalor. Perubahan temperatur yang terjadi akan diamati oleh sensor kemudian dicatat oleh sistem instrumentasi. Tegangan yang diberikan ke kawat dapat dirubah sehingga perbuahan temperatur dapat bervariasi sesuai dengan tegangan yang diberikan.

Untuk menghitung besarnya energi listrik yang dihasilkan oleh suatu catu daya pada suatu konduktor yang mempunyai resistansi dinyatakan dengan persamaan : W = v i t... ( 1 )Dimana,W = energi listrik ( joule )1 Joule = 0.24 kalori1 kalori = 4.18 Joulev = Tegangan listrik ( volt )i = Arus listrik ( Ampere )t = waktu / lama aliran listrik ( sekon )

Setelah itu, ada 3 faktor yang perlu diperhatikan untuk menganalisis jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu zat, yaitu massa zat (gram), jenis zat/ kalorjenis (kal/gr0C), perubahan suhu (K). Hubungan ketiganya dinyatakan dengan persamaan :

Q = m c (Ta - T) ....... ( 2 )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)Energi kalor yang dihasilkan oleh kawat konduktor dinyatakan dalam untuk kenaikan temperatur.Besar kalor jenis pada setiap bahan berbeda. Berikut tabel nya.

IV. Prosedur Percobaan1. Mengaktifkan Web cam (klik icon video pada halaman web r-Lab) .2. Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor .3. Menghidupkan Power Supply dengan mengklik radio button yang berada disebelahnya.4. Mengambil data perubahan temperatur , tegangan dan arus listrik pada kawat konduktor tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara mengklik icon ukur.5. Memperhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, tunggulah hingga mendekati temperatur awal saat diberikan V0 . 6. Mengulangi langkah 2 hingga 5 untuk tegangan V1, V2 dan V3.

V. Tugas1. 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.VI. Hasil Percobaana. Tabel Percobaan(i) Tabel kuat arus dan temperatur terhadap satuan waktu pada tegangan V0 = 0 V

NoWaktu (sekon)Kuat Arus (Ampere)Temperatur (0C)

1323.8422.1

2623.8422.1

3923.8422.1

41223.8422.1

51523.8422.1

61823.8422.1

72123.8422.1

82423.8422.1

92723.8422.1

103023.8422.1

(ii) Tabel kuat arus dan temperatur terhadap satuan waktu pada tegangan V1 = 0.66 Volt

NoWaktu (sekon)Kuat Arus (Ampere)Temperatur (0C)

1335.5622.1

2635.5622.1

3935.5622.3

41235.5622.6

51535.5622.7

61835.5622.9

72135.5623.0

82435.5623.2

92735.5623.3

103035.5623.4

(iii) Tabel kuat arus dan temperatur terhadap satuan waktu pada tegangan V2 = 1.6 Volt

NoWaktu (sekon)Kuat Arus (Ampere)Temperatur (0C)

1342.3224.7

2642.3224.8

3942.3225.1

41242.3225.4

51542.3225.8

61842.3226.1

72142.3226.3

82442.3226.6

92742.3226.8

103042.3227.0

(iv) Tabel kuat arus dan temperatur terhadap satuan waktu pada tegangan V3 = 1.07 Volt

NoWaktu (sekon)Kuat Arus (Ampere)Temperatur (0C)

1342.3222.4

2642.3222.9

3942.3223.8

41251.5624.9

51551.5625.9

61851.5626.8

72151.5627.6

82451.5628.4

92751.5629.1

103051.5629.7

(v) Tabel rata rata kuat arus dan temperatur terhadap satuan waktuNoWaktu (sekon)0 Volt0.6 Volt1.6 Volt1.07 Volt

I (A)T (0C)I (A)T (0C)I (A)T (0C)I (A)T (0C)

1323.8422.135.5622.142.3224.742.3222.4

2623.8422.135.5622.142.3224.842.3222.9

3923.8422.135.5622.342.3225.142.3223.8

41223.8422.135.5622.642.3225.451.5624.9

51523.8422.135.5622.742.3225.851.5625.9

61823.8422.135.5622.942.3226.151.5626.8

72123.8422.135.562342.3226.351.5627.6

82423.8422.135.5623.242.3226.651.5628.4

92723.8422.135.5623.342.3226.851.5629.1

103023.8422.135.5623.442.322751.5629.7

b. Pengolahan DataData yang diperoleh pada saat percobaan berupa tabel dan grafik. Denganbantuan grafik maupun tabel tersebut, percobaan dapat dianalisis dandibuat kesimpulan. Berikut grafik yang dihasilkan pada saattegangan sebesar 0, 0.60, 1.60, dan 1.07 Volt. Untuk V0 = 0 Volt

T0= 27.1 0C

Untuk V1= 0.6 V

abT0= 27.1 0C

4.654 %

Untuk V2 = 1.6 V

abT0= 27.1 0C

3.270 % Untuk V3 = 1.07 V

abT0= 27.1 0C

44.685 %Kalor jenis (c): Pada V1 Dik : V= 0.60 Volt i = 35.36x 10-3A b = 0.05 m = 2 gr = 0.002 kg

Pada V2 Dik : V= 1.60 Volt i = 51.56 A b = 0.09 m = 2 gr = 0.002 kg

Pada V3 Dik : V= 1.07 Volt i = 42.32 A b = 0.1 m = 2 gr = 0.002 kg

Kalor jenis (c) rata-rata:

c. Analisis Percobaan Percobaan KR02 Calori Work ini dilakukan secara online melalui RLab yang diakses pada situs http://sitrampil.ui.ac.id. Alat- alat telah disediakan dalam R-Lab ini secara online, namun percobaan hanya dapat dilakukan oleh 1 orang pada waktu yang sama. Sehingga, bila ada seseorang yang sedang melakukan percobaan, yang lain tidak dapat mengakses RLab ini. Percobaan KR02 ini bertujuan untuk menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor. Adapun terdapat beberapa nilai yang harus diperhatikan seiring perubahan satuan waktu, yaitu besarnya tegangan yang diberikan (Volt), arus listrik yang mengalir (Ampere) dan perubahan temperatur pada kawat (0C).Untuk mencari nilai dari variable-variabel diatas, maka sebuah kawat yang dililitkan pada sebuah sensor temperature, sehingga nilai dari temperature dapat didata dengan mudah. Lalu, kawat tersebut akan dialiri arus listrik sehingga mendisipasikan energi kalor. Perubahan temperatur yang terjadi akan diamati oleh sensor kemudian dicatat oleh sistem instrumentasi. Tegangan yang diberikan ke kawat dapat dirubah dan dapat didata melalui voltmeter, sehingga perubahan temperatur dapat bervariasi sesuai dengan tegangan yang diberikan. Namun, karena percobaan ini proses percobaan ini terbatasi oleh waktu yang cukup singkat, yaitu sekitar 400 detik. Dikarenakan waktu yang terlimitasi ini, pelaku percobaan tidak dapat fokus sepenuhnya pada percobaan dan tergesa-gesa.

d. Analisa (i) HasilDari percobaan dapat dikatakan bahwa semakin tinggi tegangan yang diberikan maka perubahan temperatur semakin besar. Hal ini karena semakin besar tegangan yang diberikan maka kalor yang diberikan ke kawat semakin besar dan semakin lama pengaliran arus maka semakin besar perubahan tempperatur. Selain itu, dari pecobaan dan pengolahan data didapatkan hasil percobaan juga didapatkan nilai kalor jenis. Untuk V1 didapat nilai kapasitas sebesar 212.16 J / kg oC, untuk V2 didapat nilai kapasitas kalor sebesar 458.31 J / kg oC, untuk V3 didapat nilai kapasitas kalor sebesar 226.41 J / kg oC. Dari perhitungan didapat nilai kapasitas kalor rata rata sebesar 298.96 J / kg oC, dan dari tabel dapat dilihat bahwa kawat yang digunakan adalah kawat perak.(ii) Analisa GrafikPada grafik yang didapat dari hasil percobaan diatas, dapat dilihat beberapa bahwa perubahan temperature (0C) yang terjadi berbanding lurus dengan tegangan (V) yang diberikan dalam percobaan ini. Semakin besar tegangan yang diberikan, maka perubahan suhu yang terjadipun semakin besar.Masing-masing grafik juga memiliki persamaan garis grafik yang berbeda yaitu, grafik V0 dimana y = 22.1, V1 dimana y = 0.157x + 21.89, V2 dimana y = 0.273x + 24.35 dan V3 dimana y = 0.855x + 21.44. Dari persamaan tsb didapatkan bahwa grafik dengan kemiringan terbesar adalah V3. (iii) Analisa KesalahanDalam melakukan percobaan, pasti ada faktor-faktor yang memengaruhi percobaan dan menyebabkan berkurangnya keakuratan data. Pada percobaan ini kesalahan disebabkan oleh :

1. Tidak semua energi listrik diubah 100% menjadi energi kalor, pasti ada energi listrik yang hilang karena digunakan untuk memindahkan muatan.

2. Ketidaktelitian dalam perhitungan.

3. Kesalahan dalam peralatan karena percobaan melalui komputer dan peralatannya tidak nyata sehingga tidak dapat mengetahui kondisi peralatan dalam kondisi baik atau tidak.

VII. KesimpulanDari percobaan Calori Work ini dapat disimpulkan bahwa:1. Perubahan temperature (0C) yang terjadi berbanding lurus dengan tegangan (V)2. Kawat konduktor yang dipakai adalah kawat perak dengan kalor jenis rata-rata yang didapat adalah 298.96 J / kg oC.VIII. Referensi Halliday, Resnick, Walker.2005.Fundamentals of Physics, 7th Edition.Extended Edition.New York : John Wiley & Sons.