TUGAS

FISIKA DASAR II

DISUSUN OLEH :

NAMA : Iqbal Hambali

NIM: 1301016

KELAS: GEOLOGI A

JURUSAN S1-TEKNIK PERMINYAKAN

KONSENTRASI TEKNIK GEOLOGI

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK DAN GAS BUMI

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat dan ridha-Nya sehingga Tugas Fisika Dasar 2 ini dapat terselesaikan dengan baik.

Tugas ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dalam Mata Kuliah Fisika Dasar 2 Jurusan S1-Teknik Perminyakan Konsentrasi Teknik Geologi STT Migas Balikpapan.

Penyusun merasa bahwa laporan ini tidak akan bisa terselesaikan tanpa adanya bantuan dari pihak lain, oleh karena itu penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada:

Bapak Rubana Edison selaku dosen mata kuliah Fisika Dasar 2

Kepada Orang tua yang telah banyak member bantuan moril dan spiritual.

Serta pihak-pihak lain yang telah memberikan bantuannya selama penyusunan Tugas ini.

Penyusun menyadari bahwa tugas ini masih masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu penyusun sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini.

Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembacanya. Terima kasih.

Balikpapan, 9 Agustus 2014

Penyusun

BAB I

HUKUM OHM

Devinisi Hukum Ohm

Hukum Ohm adalah hukum yang digunakan dalam fisika yang pada dasarnya menjelaskan bagaimana listrik beroperasi dengan baik dalam rangkaian sederhana. Untuk menjelaskan proses listrik, hukum menunjukkan bagaimana tiga elemen listrik ampere, resistensi, dan tegangan bekerja sama untuk menciptakan sebuah sirkuit listrik berfungsi. Menurut hukum bahwa jumlah arus listrik, diukur dalam ampere, melakukan perjalanan melalui konduktor sebanding atau sama dengan tegangan, tetapi berbanding terbalik dengan resistensi dalam konduktor. Pemrakarsa hukum dan senama adalah George Simon Ohm, seorang fisikawan Jerman terkenal di awal 1800-an. Ketika bekerja sebagai profesor di Jesuit Gymnasium of Cologne di Jerman, ia bereksperimen dengan dan mengamati perilaku listrik di sirkuit sederhana dengan panjang kawat yang berbeda. Dia menggambarkan dan mendokumentasikan semua hasil dalam sebuah buku, The Galvanic Circuit Investigated Mathematically, yang awalnya menolak tapi kemudian mengakui, yang mengarah ke pembentukan Hukum Ohm.

Hukum Ohm dapat ditulis dalam persamaan matematika sederhana:

I = V / R,

di mana I adalah arus listrik diukur dalam ampere, V adalah tegangan, dan R adalah untuk resistensi. Dalam persamaan ini, resistensi biasanya variabel konstan, karena nilainya tidak tergantung pada jumlah arus listrik, melainkan pada bahan yang digunakan untuk membuat rangkaian, seperti kawat logam dan resistor itu sendiri. Rumus dapat dinyatakan dalam bentuk terbalik lain seperti

V = IR, atau R = V / I

Formula ini terbalik dapat membantu menemukan nilai dari satu elemen jika nilai-nilai dari dua elemen lainnya sudah diidentifikasi. Pada dasarnya terdapat tiga kebenaran pernyataan yang kita harus ingat tentang Hukum Ohm. Pernyataan pertama yang bahwa harga I akan meningkat atau menurun jika nilai V peningkatan atau penurunan, masing-masing. Pernyataan kedua adalah bahwa nilai I akan menurun jika nilai R meningkat dan nilai V tidak berubah. Pernyataan ketiga adalah bahwa nilai I akan meningkat jika nilai R menurun dan nilai V tetap sama.

Definisi HambatanTegangan listrik (Voltage) adalahperbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik. Tegangan dinyatakan dalam satuanvolt(V). 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 Tenaga (the force) yang mendorong electron agar bisa mengalir dalam sebauh rangkaian dinamakan tegangan. Tegangan adalah sebenarnya nilai dari potensial energi antara dua titik. Pada sebuah rangkaian, besar energi potensial yang ada untuk menggerakkan electron pada titik satu dengan titik yang lainnya merupakan jumlah tegangan.

Cara mencari hambatan pada sebuah resistor

1. Dengan cara membaca gelang warna

Pada umumnya resistor memiliki 4 warna dalam badannya yang berwujud gelang warna. Masing masing gelang warna pada resistor memiliki nilai tersendiri. Resistor mempunyai kapasitas hambatan untuk menghambat arus listrik, kapasitas hambatan pada resistor tersebut mempunyai satuan ohm. Resistor dengan hambatan 300 ohm memiliki warna yang berbeda dengan resistor yang berhambatan 200 ohm.

Sebelum membaca kode warna resistor, kita harus tahu tabel nilai warna pada resistor. Alangkah lebih bagus kalau warna-warna ini kita hafal. Berikut ini tabelnya.

Dalam sebuah resistor terdapat empat gelang warna yang berderet, mungkin anda bingung menentukan gelang pertama sampai dengan gelang keempatnya. Jika anda bingung, sebagai patokan jika warna dibagian pinggir berwarna emas atau perak maka itu gelang terakhir atau keempat dan pada pinggir sisi lainnya itulah gelang warna nomor satu. Jika anda sudah menemukan gelang nomor satu maka mulailah menghitung berdasarkan tabel kode warna diatas. Gelang pertama menentukan nilai digit pertama, gelang kedua menentukan nilai digit kedua, gelang ketiga menentukan jumlah nol dan gelang keempat menentukan besarnya toleransi resistor.

Misalnya anda mempunyai resistor dengan warna biru, merah, orange, emas maka bila dihitung akan seperti ini :

Gelang Pertama = 6

Gelang Kedua = 2

Gelang ketiga = 000

Gelang keempat = Toleransi 5%

Maka nilainya adalah 62000 ohm atau 62 K ohm. Dengan toleransi sekitar 5% maka kapasitas asli resistor tersebut bisa melenceng paling besar 5% dari kapasitas yang tertera, ini hal yang dimaklumi karena kepresisian komponen sulit didapatkan. Dengan kode warna resistor tersebut maka pengguna akan dimudahkan dalam penghitungannya. Tapi bagaimana jika kode warna resistornya sudah hilang/terkelupas dari badan resistornya? Nah pada mencari kapasitas pada kasus kode warna resistor yang terkelupas maka harus mempergunakan multimeter atau ohmmeter.

2. Dengan menggunakan Ohm meter

Ohmmeter adalah alat yang umumnya tergabung dalam multimeter yang digunakan untuk mengukur resistensi suatu komponen,Ohmmeter ada 2 jenis yaitu yang digital dan analog tapi sekarang telah banyak yang menggunakan ohmmeter digital karna lebih mudah cara pembacaanya.

Ketika menggunakan Ohm meter untuk mengukur resistensi suatu komponen pada suatu rangkaian yang beroprasi,berikut caranya,

1. Seperti pada gambar 1, lepaskan semua suplai dari dari rangkaian atau komponen yang akan diukur. Bila langkah ini tidak dilakukan, maka pengukuran ini akan menjadi sia-sia, dan ohmmeter bisa rusak.

2. Jika anda hanya ingin mengukur resistansi dari satu komponen saja pada suatu rangkaian, maka komponen yang akan diukur harus diasingkan dari rangkaian tersebut dengan cara memutuskan minimal satu terminal komponen tersebut dari rangkaian. Bila cara ini tidak dilakukan, maka hasil pembacaan dari ohmmeter bukanlah menunjukkan resistansi dari komponen yang anda maksud namun resistensi gabungan dari komponen komponen pada rangkaian itu

3. Seperti tampak pada gambar 1 (b), hubungkan kedua probe (penunjuk) dari ohmmeter melintasi komponen yang diukur. Penjepit hitam dan merah dari ohmmeter boleh ditukar-tukar posisinya untuk mengukur resistor tersebut.namun ada beberapa ohmmeter diman posisi penjepit merah dan hitamnya mempengaruhi pembacaan nilai resistensi

Gambar 14. Pastikan bahwa skala range pembacaan ohmmeter dipilih secara tepat, sehingga hasil pembacaannya akurat. Misal, walaupun multimeter digital (DMM) dapat membaca niai resistor yang mempunyai nilai resistansi sebesar 1.2 k pada skala range 2 M, ohmmeter yang sama akan memperoleh pembacaan digit yang lebih akurat (detail) sehingga pembacaannya lebih presisi ketika dipilih skala range 2-k. Untuk yang analog, akurasi pembacaan yang terbaik diperoleh apabila jarum penunjuknya berada di tengah-tengah skala pembacaan.5. Ketika anda telah selesai menggunakan ohmmeter, matikan ohmmeter tersebut. Karena ohmmeter menggunakan baterai internal untuk mendeteksi arus, apabila kedua probe tidak sengaja bersentuhan, maka baterai multimeter anda akan tersedot.6. Selain untuk mengukur resistansi, ohmmeter bisa juga digunakan untuk mengetes kekontinuan/sambungan suatu rangkaian (continuity test). Banyak ohmmeter digital yang modern bisa mengeluarkan bunyi untuk mengindikasikan bahwa suatu rangkaian terputus dari suatu titik ke titik yang lain. Seperti tampak pada gambar 4 (a), ohmmeter digital yang bisa mengeluarkan suara membantu penggunanya untuk mendeteksi suatu sambungan pada suatu rangkaian tanpa melihat langsung menggunakan mata.Umumnya ohmmeter berguna sebagai alat yang dapat mendeteksi suatu rangkaian dalam keadaan terhubung singkat (short circuit) atau terbuka (open circuit). Hubung singkat (short circuit) terjadi ketika konduktor yang lazimnya mempunyai resistansi yang sangat rendah terhubung dengan konduktor lain diantara dua titik pada suatu rangkaian. Karena resistansi yang rendah inilah hubung singkat terjadi, arus akan melangkahi (bypass) rangkaian yang seharusnya dilewati karena arus ini akan memilih jalur yang terhubung singkat tadi. Ohmmeter akan menunjukkan nilai resistansi yang sangat rendah (secara teori sama dengan nol ohm) ketika digunakan untuk mengukur rangkaian yang terhubung singkat ini. Rangkaian terbuka (open circuit) terjadi ketika suatu konduktor rusak diantara kedua titik yang diukur. Ohmmeter akan menunjukkan pembacaan nilai resistansi yang sangat besar sekali (secara teori tak hingga) ketika mengukur rangkaian yang terbuka. Gambar 4 menggambarkan rangkaian yang mempunyai hubung singkat dan rangkaian terbuka.BAB II

HUKUM KIRCHOFF

Hukum I KirchoffDengan menggunakan hukum Ohm kita dapat menemukan besarnya arus yang mengalir pada suatu rangkaian gabungan seri-paralel. Meskipun demikian, kadang-kadang kita menjumpai rangkaian yang sulit untuk dianalisis. Sebagai suatu contoh, kita tidak dapat menemukan aliran arus pada setiap bagian rangkaian sederhana dengan kombinasi hambatan seri dan paralel. Menghadapi rangkaian yang sulit seperti ini, kita menggunakan hukum-hukum yang ditemukan oleh G. R. Kirchhoff (1824-1887) pada pertengahan abad 19. Terdapat dua hukum Kirchooff, dan hukum-hukum ini adalah aplikasi sederhana yang baik sekali dari hukum-hukum kekekalan muatan dan energi. Hukum pertama Kirchhoff atau hukum persambungan (junction rule) didasarkan atas hukum kekekalan muatan, dan kita telah menggunakannya pada kaidah untukhambatanhambatan paralel.

Hukum I Khircoff berbunyi: Pada suatu titik cabang, jumlah kuat arus yang masuk sama dengan jumlah kuat arus yang keluar.

Misalkan pada titik cabang P

Maka sesuai dengan Hk I Khircoff adalah:

I1 + I2 = I3 + I4 Hukum II KhircoffHukum II Kirchhoff atau kaedah loop (loop rule) didasarkan atas kekekalan energi.

Hukum II Khircoff berbunyi:Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik () dengan penurunan tegangan (IR) adalah sama dengan nol.Secara matematis:

Perjanjian tenda untuk ggl dan kuat arus I dalam persamaan di atas adalah sbb.(1) pilih loop untuk masing-masing lintasan tertutup dg arah tertentu, namun jika memungkinkan usahakan searah arah arus.(2) Kuat arus bertanda positif jika searah dengan arah loop dan negatif jika berlawanan arah dengan arah loop.(3) Bila ketika mengikuti loop sesuai dengan arah loop, kutub positif dijumpai lebih dulu dari kutub negatifnya, maka ggl bertanda positif, dan negatif jika sebaliknya.Beda potensial (tegangan jepit) antara dua titik pada suatu cabang, misalnya antara titik a dan b, dihitung dengan persamaan:

Penerapan dalam kehidupan sehari-hari:

Dalam kehidupan sehari-hari, kadang kita harus memasang lampu-lampu secara seri, tetapi dalam keadaan yang lain kita harus memasang lampu secara paralel. Kuat arus listrik dalam suatu rangkaian tak bercabang, besarnya selalu sama. Lampu-lampu di rumah kita pada umumnya terpasang secara paralel. Pada kenyataannya rangkaian listrik biasanya terdiri banyak hubungan sehingga akan terdapat banyak cabang maupun titik simpul. Titik simpul adalah titik pertemuan dua cabang atau lebih. Penyelesaian dalam masalah rangkaian listrik yang terdapat banyak cabang atau simpul itu digunakan Hukum I dan II Kirchhoff.

Sebagai contoh berikut dijelaskan ada dua komponen arus yang bertemu di satu titik simpul sehingga menjadi satu, seperti ditunjukkan pada gambar :

BAB III

LISTRIK MAGNET

Pengertian ListrikListrik adalah aliran elektron-elektron dari atom ke atom pada sebuah penghantar. Semua atom memiliki partikel yang disebut elektron terletak pada orbitnya mengelilingi proton. Atom yang paling sederhana adalah atom Hydrogen (Atom Air), yaitu hanya mempunyai satu elektron yang mengelilingi satu proton

Pengertian MagnetMagnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magntis lthos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut.

Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada hampir semuanya adalah magnet buatan.

Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub. Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.

Satuan intensitas magnet menurut sistem metrik pada Satuan Internasional (SI) adalah Tesla dan SI unit untuk total fluks magnetik adalah weber. 1 weber/m^2 = 1 tesla, yang mempengaruhi satu meter persegi.

Induksi Magnet

Medan magnet disekitar kawat berarusSebuah kawat apabila dialiri oleh arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang garis-garis gayanya berupa lingkaran-lingkaran yang berada di sekitar kawat tersebut. Arah dari garis-garis gaya magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan (apabila kita menggenggam tangan kanan ibu jari sebagai arah arus listrik sedang keempat jari yang lain merupakan arah medan magnet)(Hk. Oersteid)

( Kaidah tangan kanan )Keterangan:

Kuat medan magnet di suatu titik di sekitar kawat berarus listrik disebut induksi magnet (B).

Besar Induksi maget (B) oleh Biot dan Savart dinyatakan :

Berbanding lurus dengan arus listrik (I)

Berbanding lurus dengan panjang elemen kawat penghantar ()

Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara titik itu ke elemen kawat penghantar

Berbanding lurus dengan sinus sudut antara arah arus dan garis penghubung titik itu ke elemen kawat penghantar

Secara matematis untuk menentukan besarnya medan magnet disekitar kawat berarus listrik digunakan metode kalkulus. Hukum Biot Savart tentang medan magnet disekitar kawat berarus listrik adalah:

Keterangan: dB = perubahan medan magnet dalamtesla( T ) k= kosntanta (

) o = permeabilitas ruang hampa = 4.10-7 Wb/amp. m i = Kuat arus listrik dalamampere( A ) dl = perubahan elemen panjang dalammeter(m) = Sudut antara elemen berarus dengan jarak ke titik yang ditentukan besar medan magnetiknya r = Jarak titik P ke elemen panjang dalammeter(m)Medan Magnet di Sekitar Kawat LurusBesarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan magnetnya.

Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :

B= Medan magnet dalam tesla ( T ) o = permeabilitas ruang hampa= 4.10-7 Wb/amp. m I= Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) a =jarak titik P dari kawat dalam meter(m)Arah medan magnet menggunakanaturan tangan kananMedan magnet adalah besaran vector, sehingga apabila suatu titik dipengaruhi oleh beberapa medan magnet maka di dalam perhitungannya menggunakan operasi vektor.

Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus :

Keterangan: BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalamtesla( T) I = kuat arus pada kawat dalamampere( A ) a = jari-jari kawat melingkar dalammeter( m ) r = jarak P ke lingkaran kawat dalammeter( m ) = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat dalamderajat() x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m )dimana ( r2 = x2 + a2 ) Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung

B = Medan magnet dalamtesla ( T ) o = permeabilitas ruang hampa = 4.10-7 Wb/amp. m I = Kuat arus listrik dalamampere( A ) a = jarak titik P dari kawat dalammeter(m) = jari-jari lingkaran yang dibuat Arah ditentukan dengan kaidah tangan kananSebuah kawat melingkar berada pada sebuah bidang mendatar dengan dialiri arus listrik Apabila kawat melingkar tersebut dialiri arus listrik dengan arah tertentu maka disumbu pusat lingkaran akan muncul medan magnet dengan arah tertentu. Arah medan magnet ini ditentukan dengan kaidah tangan kanan.Dengan aturan sebagai berikut:Apabila tangan kanan kita menggenggam maka arah ibu jari menunjukkan arah medan magnet sedangkan keempat jari yang lain menunjukkan arah arus listrik.

BAB IV

KALORIMETERDefinisi Kalorimeter

Kalorimeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Adapun kalor merupakan energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu. Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan kesistem.

Ada beberapa jenis kalorimeter yaitu :

Kalorimeter alumunium.

Kalorimeter ini terdiri dari sebuah bejana logam yang kalor jenisnya diketahui. Bejana ini biasanya ditempatkan di dalam bejana lain yang agak lebih besar. Kedua bejana dipisahkan oleh bahan penyekat, misalnya gabus atau wol. Kegunaan bejana luar adalah sebagai isolator agar pertukarankalor dengan sekitar kalorimeter dapat dikurangi. Cara Kerja Pada waktu zat dicampurkan di dalam kalorimeter, air di dalam kalorimeter perlu diaduk agar diperoleh suhu merata sebagai akibat percampuran dua zat yang suhunya berbeda. Asas penggunaan kalorimeter adalah Asas Black. Zat yang ditentukan kalor jenisnya dipanaskan sampai suhu tertentu. Dengan cepat zat itu dimasukkan ke dalam kalorimeter yang berisi air dengan suhu dan massanya sudah diketahui. Kalorimeter diaduk sampai suhunya tidak berubah lagi. Dengan menggunakan hukum kekekalan energi, kalor jenis zat yang dimasukkan dihitung.

qreaksi = (qlarutan+ qkalorimeter ) qkalorimeter = Ckalorimeter x DTdengan :

Ckalorimeter = kapasitas kalor kalorimeter ( J / oC ) atau ( J / K )

DT = perubahan suhu ( oC atau K )

Kalorimeter Bom

Reaksi yang terjadi dalam kalorimeter bomb berada pada volume yang tetap karena bejana bomb tak dapat membesar atau mengecil. Berarti bila gas terbentuk pada reaksi di sini, tekanan akan membesar maka tekanan pada sistim dapat berubah. Karena pada keadaan volume yang tetap maka panas reaksi yang diukur dengan kalorimeter bomb disebut panas reaksi pada volume tetap. Kalorimeter cangkir kopi berhubungan dengan udara dan bila ada reaksi yang menghasilkan gas, gasnya dapat menguap ke udara dan tekanan pada sistim dapat tetap konstan. Maka perubahan energi diukur dengan kalorimeter cangkir kopi adalah panas reaksi pada tekanan tetap.

Pengukuran panas reaksi pada reaksi pada volume tetap dan tekanan tetap tak banyak berbeda tapi tidak sama. Karena kebanyakan reaksi yang ada kepentingannya bagi kita dilakukan dalam wadah terbuka jadi berhubungan dengan tekanan udara yang tetap dari atmosfir, maka akan dibicarakan hanya panas reaksi pada tekanan tetap, dan reaksi dan diberikan dengan simbol H,dapat ditulis dengan rumus,

qreaksi = (qair+ qbom ) Jumlah kalor yang diserap oleh air dapat dihitung dengan rumus :

qair = m x c x DT dengan :

m = massa air dalam kalorimeter ( g )

c = kalor jenis air dalam kalorimeter (J / g.oC ) atau ( J / g. K )

DT = perubahan suhu ( oC atau K )

Hubungan antara kalor dengan energi listrik:Kalor merupakan bentuk energi maka dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi maka energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor dan juga sebaliknya energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik. Dalam pembahasan ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energi kalor. Alat yang digunakan mengubah energi listrik menjadi energi kalor adalah ketel listrik, pemanas listrik, dll.Energi mekanik akibat gerakan partikel materi dan dapat dipindah dari satu tempat ke tempat lain disebut kalor. Pengukuran jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia dengan eksperimen disebut kalorimetri. Dengan menggunakan hukum Hess, kalor reaksi suatu reaksi kimia dapat ditentukan berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar, energi ikatan dan secara eksperimen. Proses dalam kalorimetri berlangsung secara adiabatik, yaitu tidak ada energi yang lepas atau masuk dari luar ke dalam kalorimeter.

Kalor yag dibutuhkan untuk menaikan suhu kalorimeter sebesar 10oC pada air dengan massa 1 gram disebut tetapan kalorimetri.

Dalam proses ini berlaku azas Black, yaitu:

Qlepas = QterimaQair panas = Qair dingin+ Qkalorimetrim1c (Tp-Tc)= m2c (Tc-Td)+ C (Tc-Td)

Keterangan:

m1= massa air panas

m2= massa air dingin

c = kalor jenis air

C = kapasitas kalorimeter

Tp = suhu air panas

Tc = suhu air campuran

Td = suhu air dingin

Sedang hubungan kuantitatif antara kalor dan bentuk lain energi disebut termodinamika. Termodinamika dapat didefinisikan sebagai cabang kimia yang menangani hubungan kalor, kerja, dan bentuk lain energi dengan kesetimbangan dalam reaksi kimia dan dalam perubahan keadaan.

Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan ke sistem (Keenan, 1980).

Hukum kedua termodinamika yaitu membahas tentang reaksi spontan dan tidak spontan. Proses spontan yaitu reaksi yang berlangsung tanpa pengaruh luar. Sedangkan reaksi tidak spontan tidak terjadi tanpa bantuan luar.

Hukum ketiga termodinamika menyatakan bahwa entropi dari Kristal sempurna murni pada suhu nol mutlak ialah nol. Kristal sempurna murni pada suhu nol mutlak menunjukan keteraturan tertinggi yang dimungkinkan dalam sistem termodinamika. Jika suhu ditingkatkan sedikit di atas 0 K, entropi meningkat. Entropi mutlak selalu mempunyai nilai positif.

Kalor reaksi dapat diperoleh dari hubungan maka zat (m), kalor jenis zat (c) dan perubahan suhu (T), yang dinyatakan dengan persamaan berikut

Q = m.c.T

Keterangan:

Q= jumlah kalor (Joule)

m= massa zat (gram)

T= perubahan suhu (takhir-tawal)

C= kalor jenis

Kalorimeter adalah jenis zat dalam pengukuran panas dari reaksi kimia atau perubahan fisik. Kalorimetri termasuk penggunaan kalorimeter. Kata kalormetri berasal dari bahasa latin yaitu calor, yang berarti panas. Kalorimetri tidak langsung (indirect calorimetry) menghitung panas pada makhluk hidup yang memproduksi karbon dioksida dan buangan nitrogen (ammonia, untuk organisme perairan, urea, untuk organisme darat) atau konsumsi oksigen. Lavoisier (1780) menyatakan bahwa produksi panas dapat diperkirakan dari konsumsi oksigen dengan menggunakan regresi acak. Hal ini membenarkan teori energi dinamik. Pengeluaran panas oleh makhluk hidup ditempatkan di dalam kalorimeter untuk dilakukan langsung, di mana makhluk hidup ditempatkan di dalam kalorimeter untuk dilakukan pengukuran. Jika benda atau sistem diisolasi dari alam, maka temperatur harus tetap konstan. Jika energi masuk atau keluar, temperatur akan berubah. Energi akan berpindah dari satu tempat ke tempat yang disebut dengan panas dan kalorimetri mengukur perubahan suatu tersebut. Bersamaan dengan kapasitas dengan kapasitas panasnya, untuk menghitung perpindahan panas.

Kalor adalah berbentuk energi yang menyebabkan suatu zat memiliki suhu. Jika zat menerima kalor, maka zat itu akan mengalami suhu hingga tingkat tertentu sehingga zat tersebut akan mengalami perubahan wujud, seperti perubahan wujud dari padat menjadi cair. Sebaliknya jika suatu zat mengalami perubahan wujud dari cair menjadi padat maka zat tersebut akan melepaskan sejumlah kalor. Dalam Sistem Internasional (SI) satuan untuk kalor dinyatakan dalam satuan kalori (kal), kilokalori (kkal), atau joule (J) dan kilojoule (kj).

1 kilokalori= 1000 kalori

1 kilojoule= 1000 joule

1 kalori = 4,18 joule

1 kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sehingga suhunya naik sebesar 1oC atau 1K. jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1oC atau 1K dari 1 gram zat disebut kalor jenis Q=m.c. T, satuan untuk kalor jenis adalah joule pergram perderajat Celcius (Jg-1oC-1) atau joule pergram per Kelvin (Jg-1oK-1) (Petrucci, 1987).

Pengukuran kalorimetri suatu reaksi dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut kalorimeter. Ada beberapa jenis kalorimeter seperti: kalorimeter termos, kalorimeter bom, kalorimeter thienman, dan lain-lain. Kalorimeter yang lebih sederhana dapat dibuat dari sebuah bejana plastik yang ditutup rapat sehingga bejana ini merupakan sistim yang terisolasi.

BAB V

RESONANSI BUNYI RESONANSI BUNYI

Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang bergetar dan memiliki frekuensi yang sama atau kelipatan bilangan bulat dari frekuensi itu. Resonansi sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, resonansi bunyi pada kolom udara dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan bunyi. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat dibuat berbagai macam alat musik. Alat musik pada umumnya dibuat berlubang agar terjadi resonansi udara sehingga suara alat musik tersebut menjadi nyaring. Contoh alat musik itu antara lain: seruling, kendang, beduk, ketipung dan sebagainya.Resonansi sangat penting di dalam dunia musik. Dawai tidak dapat menghasilkan nada yang nyaring tanpa adanya kotak resonansi. Pada gitar terdapat kotak atau ruang udara tempat udara ikut bergetar apabila senar gitar dipetik. Udara di dalam kotak ini bergerak dengan frekuensi yang sama dengan yang dihasilkan oleh senar gitar. Udara yang mengisi tabung gamelan juga akan ikut bergetar jika lempengan logam pada gamelan tersebut dipukul. Tanpa adanya tabung kolom udara di bawah lempengan logamnya, Anda tidak dapat mendengar nyaringnya bunyi gamelan tersebut. Reonansi juga dipahami untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi di udara.Untuk mengetahui proses resonansi, kita tinjau dua garputala yang saling beresonansi seperti ditunjukkan pada Gambar .

Gambar Dua garputala yang saling beresonansi

Jika garputala dipukul, garputala tersebut akan bergetar. Frekuensi bunyi yang dihasilkan bergantung pada bentuk, besar, dan bahan garputala tersebut.

RESONANSI PADA KOLOM UDARA

Apabila pada kolom udara yang terletak di atas permukaan air digetarkan sebuah garputala, molekul-molekul di dalam udara tersebut akan bergetar. Perhatikan Gambar

Gambar Sebuah kolom udara di atas permukaan

air digetarkan oleh sebuah garputala

Syarat terjadinya reronansi, yaitu:

(a) pada permukaan air harus terbentuk simpul gelombang;

(b) pada ujung tabung bagian atas merupakan perut gelombang.

Peristiwa resonansi terjadi sesuai dengan getaran udara pada pipa organa tertutup. Jadi, resonansi petama akan terjadi jika panjang kolom udara di atas air , resonansi ke dua , resonansi ke tiga 5/4 , dan seterusnya.

Kolom udara pada percobaan penentuan resonansi di atas berfungsi sebagai tabung resonator. Peristiwa resonansi ini dapat dipakai untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi di udara. Agar dapat terjadi resonansi, panjang kolom udaranya adalahl= (2n-1) dengan n = 1, 2, 3, . . .

Berdasarkan penjelasan tersebut, dapat ditentukan bahwa resonansi bertuturutan dapat Anda dengar apabila suatu resonansi dengan resonansi berikutnya memiliki jarak l= . Jika frekuensi garputala diketahui, cepat rambat gelombang bunyi di udara dapat diperoleh melalui hubungan:

v=fPeristiwa resonansi juga dapat menimbulkan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, gelas piala bertangkai bisa pecah bila diletakkan didekat penyanyi yang sedang menyanyi. Hal ini terjadi karena gelas memiliki frekuensi alami yang sama dengan suara penyanyi sehingga gelas mengalami resonansi dan mengakibatkan pecahnya gelas tersebut. Peristiwa resonansi juga dapat menyebabkan runtuhnya jembatan gantung jika frekuensi hentakan kaki serentak orang yang berbaris di atas jembatan gantung sama dengan frekuensi alami jembatan sehingga jembatan akan berayun hebat dan dapat menyebabkan runtuhnya jembatan.

1. TUGAS AKHIR

2. Buatlah laporan sementara terkait dengan praktikum yang telah anda lakukan orientasi gmbar pengamatan

Jawab :

Telah di kerjakan

3. Anda sering mendengar istilah medan, misalnya medan listrik, medan magnet, medan gravitasi. Parameter pa saja yang biasa terkait dengan istilah medan tesebut.

Jawab :

DAFTAR PUSTAKA

Keenan, 1980, Fisika untuk Universitas Jilid 1, Erlangga, Jakarta.