LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

“KALORIMETER JOULE”

Disusun Oleh :

1. Susanto 0651143332. Ilham Syahrul 0651143373. Naufal Firansyah 0651143274. Muhammad Husni Farid 0651143435. Muhammad Yunus 0651143426. Muhammad Sobri 065114347

Kelas : J

Tanggal Percobaan : 8 Januari 2015

Asisten Dosen:

1. Desi Astrianingsih2. Fenita Wulan Sari3. Septi Anggraeni

LABORATORIUM FISIKA DASAR

PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 TUJUAN PERCOBAANDengan dilakukannya percobaan ini, diharapkan mahasiswa dapat :1. Mengamati dan memahami proses perubahan energi listrik menjadi kalor2. Menghitung faktor konversi energi listrik menjadi kalor

1.2 DASAR TEORIDalam suatu sistem tertutup proses yang ada di dalam selalu mengikuti hukum kekekalan energi. Dalam proses tersebut mungkin saja terjadi pertukaran dari suatu bentuk energi ke bentuk lainnya, hanya saja jumlah energi itu secara keseluruhan adalah tetap. Dalam kalorimeter joule akan diamati pertukaran energi itu secara listrik menjadi kalor.

Kumparan K terendam air dialiri arus listrik sebesar I (diamati melalui amperemeter). Tegangan diujung kumparan adalah V (diamati melalui Voltmeter). Setelah t detik energi listrik yang digunakan adalah sebesar :

W = V.I.t ........................ (1)Energi listrik ini digunakan untuk memanaskan air dan kalorimeter, dengan demikian terjadi perubahan bentuk energi dari energi listrik menjadi kalor, terlihat dengan adanya perubahan suhu kalor yang diserap oleh kalorimeter dan air di dalamnya adalah :

Q = m.c.ΔT ..................... (2)Q = (Hk + M)(T2 – T1) .... (3)

Hk = harga air kalorimeterM = massa air dalam kalorimeterT1 = suhu awalT2 = suhu akhir

Demikian faktor konversi dapat dihitung jika W dan Q diketahui, yaitu :

C = WQ

......................... (4)

Catatan : dalam percobaan ini pengaruh luar harus diperhitungkan, dengan adanya pengaruh luar ini suhu dari T1 hanya dapat naik sampai T2’, padahal seharusnya naik sampai T2.

Penurunan suhu sebesar ΔT dapat diukur melalui percobaan lanjutan. Misalnya pada percobaan utama, arus dijalankan selama t detik dan dari persamaan didapatkan suhu naik dari T1 sampai T2’. Selanjutnya arus dimatikan selama t detik pula karena adanya pengaruh luar, suhu akan turun sebesar ΔT menjadi T3 dengan demikian T2 dapat dihitung, yaitu :

T2 = T2’ + ΔT’

BAB II

ALAT DAN BAHAN

2.1 ALAT1. Kalorimeter Joule2. Sumber tegangan searah3. Beberpa buah thermometer4. Amperemeter dan Voltmeter5. Hambatan depan6. Kabel–kabel penghubung

2.2 BAHAN1. Air

BAB III

METODE PERCOBAAN

1. Dicatat suhu, tekanan udara, dan kelembaban ruangan sebelum dan sesudah percobaan.

2. Ditimbang kosong dan pengaduknya.3. Ditimbang kalorimeter berisi air untuk mengetahui massa air dalam kalorimeter.4. Dibuat rangkaian listrik sesuai petunjuk asisten dosen.5. Diatur Rd dan E untuk mendapatkan harga arus dan tegangan.6. Diamati suhu awal calorimeter (T1).7. Dijalankan arus selama kira-kira 10 menit.8. Diamati suhu air kalorimeter yang kedua (T2).9. Dimatikan arus dan diamati penurunan shu selama waktu yang digunakan pada

langkah no. 7.10. Diganti air yang ada dalam kalorimeter, timbang kalorimeter yang berisi air ( isilah

kalorimeter dengan massa air yang berbeda dengan percobaan terdahulu).11. Diulangi langkah no. 6 s/d no. 9.12. Diulangi percobaan ini dengan merubah arus dan waktu yang digunakan.

BAB IV

DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1 DATA PENGAMATAN

4.2 PERHITUNGAN

2 volt 4 volt

∆T’ = T2’ – T3

= 31 - 30,5= 0,5

∆T’ = T2’ – T3

= 43 - 38,8= 4,2

T2 = T2’ + ∆T’= 31 + 0,5= 31,5

T2 = T2’ + ∆T’= 43 + 4.2= 47,2

W = V × I × t= 2 × 0,5 × 600= 600 Joule

W = V × I × t= 4 × 12 × 600= 2880 Joule

Q = (Mk × Ck + Ma × Ck) ∆T Q = (Mk × Ck + Ma × Ck) ∆T= (18,40 × 0,217 × 50,7) 3,5= 191,42 kal= 191,42 × 4,2 = 803,964 Joule

= (18,40 × 0,217 × 31,4) 18,7= 661,84 kal= 661,84 × 4,2 = 2779,73 Joule

C=

WQ

= 600

803,964= 0,746

C=

WQ

= 2880

2779,73= 1,036

Menghitung rata-rata

x = nilai1+nilai 2

2

Mk = 18,40+18,40

2 = 18,40 ∆T’ =

0,5+4,22

= 2,35

Ma = 50,7+31,4

2= 41,05 T2 =

31,5+47,22

= 39,35

T1’ = 28+28,5

2= 28,25 W =

600+28802

= 1740

T2’ = 31+43

2= 37 Q =

191,42+661,842

= 426,63

T3 = 30,5+38,8

2 = 34,65 C =

0,746+1,0362

= 0,891

BAB V

PEMBAHASAN

Dalam percobaan yang telah kami lakukan menggunakan alat kalorimeter yaitu alat yang digunakan untuk mengukur kalor jenis suatu zat. Pada kalorimeter terdapat termometer yang digunakan untuk mengukur suhu campuran. Untuk menentukan kapasitas kalor mula-mula mengukur suhu air dingin kemudian menimbangnya. Setelah itu memanaskan air dalam waktu 10 menit dengan menghitung perubahan suhu setiap satu menit. Setelah 10 menit matikan daya listrik dan hitung kembali perubahan suhu setiap 1 menit dalam 10 menit, dari percobaan yang telah kami lakukan bahwa penurunan lebih lambat dibandingkan dengan kenaikan suhu, dapat dilihat pada hasil percobaan berikut :

Dilihat dari tabel di atas bahwa memang benar penurunan suhu lebih lambat dibandingkan dengan kenaikan suhu.

Kemudian banyaknya air dan daya yang digunakan mempengaruhi cepatnya kenaikan suhu. Misalkan dalam kasus ini kita memberikan daya listrik A = 2 volt dan B = 4 volt, dengan air A lebih banyak dibandingkan air B, maka cepatnya kenaikan suhu akan lebih cepat yang B dibandingkan dengan A. Untuk memperjelas dapat dilihat perbandingan kenaikan suhu dari tabel yang di atas dengan tabel berikut :

V (volt) t (s) T (℃) naikT (℃) turun

4 0 28,5 4360 30 42,9120 30,9 42,5180 33 42240 34,9 41,5300 36 41360 38 40,5420 39 40,1480 40,2 39,7

V (volt) t (s) T (℃) naikT (℃) turun

2

0 28 3160 28,5 30,9120 29 30,9180 29,2 30,9240 29,6 30,9300 29,9 30,8360 30 30,7420 30,2 30,7480 30,4 30,7540 30,6 30,7600 31 30,5

540 41,5 39,2600 43 38,8

Perubahan kenaikan suhu tabel pertama dari 28-31 sedangkan tabel kedua dari 28,5-43.

Dalam percobaan yang kami lakukan untuk menghitung besarnya Energi Listrik menggukanan rumus : W = V.I.t

Energi listrik ini digunakan untuk memanaskan air dan kalorimeter, dengan demikian terjadi perubahan bentuk energi dari energi listrik menjadi kalor, terlihat dengan adanya perubahan suhu kalor yang diserap oleh kalorimeter dan air di dalamnya adalah :

Q = m.c.ΔTQ = (Hk + M)(T2 – T1)

Keterangan :Hk = harga air kalorimeterM = massa air dalam kalorimeterT1 = suhu awalT2 = suhu akhir

Demikian faktor konversi dapat dihitung jika W dan Q diketahui, yaitu : C = WQ

Penurunan suhu sebesar ΔT dapat diukur melalui percobaan lanjutan. Misalnya pada percobaan utama, arus dijalankan selama t detik dan dari persamaan didapatkan suhu naik dari T1 sampai T2’. Selanjutnya arus dimatikan selama t detik pula karena adanya pengaruh luar, suhu akan turun sebesar ΔT menjadi T3 dengan demikian T2 dapat dihitung, yaitu :

T2 = T2’ + ΔT’

BAB VI

KESEIMPULAN

Dari percobaan yang telah kami lakukan dapat disimpulkan bahwa :

1. Banyaknya air mempengaruhi cepatnya perubahan kenaikan suhu.2. Penurunan suhu lebih lambat dibandingkan dengan kenaikan suhu.3. Kalorimeter adalah alat untuk mengukur kalor jenis suatu zat.4. Energi tidak dapat dimusnahkan dan tidak dapat diciptakan.5. Kalor berpindah dari suhu tinggi ke suhu yang lebih rendah hingga suhu menjadi

termal. Kalor sebanding dengan massa benda, kalor jenis benda dan perubahan suhu.6. Perbandingan antara banyaknya kalor yang diberikan terhadap kenaikan suhu benda

dinamakan kapasitas kalor.

DAFTAR PUSTAKA

Nurul Hanifah. (2013). Laporan praktikum fisika dasar kalorimeter joule ani, http://www.slideshare.net/hanifahipeh/laporan-praktikum-fisika-dasar-kalorimeter-joule-ani, 8 Januari 2014