Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

download Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

of 10

Transcript of Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    1/10

    http://belajar-bersama2.blogspot.com/2012/12/menghitung-jumlah-kalor-dengan.html

    Friday, December 14, 2012MENGHITUNG JUMLAH KALOR DENGAN KALORIMETER SEDERHANA

    LAPORAN LENGKAP

    PRAKTIKUM FISIKA DASAR II

    MENGHITUNG JUMLAH KALOR DENGAN KALORIMETER SEDERHANA

    1. TOPIK PERCOBAAN

    menghitung jumlah kalor dengan kalorimeter sederhana

    2. TUJUAN PERCOBAAN

    1. Menjelaskan bagian bagian kalorimeter

    2. Menghitung jumlah kalor yang dilepas oleh suatu benda

    3. Menghitung jumlah kalor yang diterima oleh suatu benda

    4. Menentukan Kapasitas kalor suatu benda

    5. Menunjukkan kesalahan yang mungkin terjadi dalam percobaan

    6. Menyelesaikan soal-soal sederhana yang berhubungan dengan kalorimeter

    3. ALAT DAN BAHAN

    a) ALAT

    1. kalorimeter'

    2. termometer

    3. neraca

    4. bejana

    5. pembakar spritus'

    6 Kasa

    7 Kaki tiga

    b). BAHAN

    1. Air secukupnya'

    4. LANDASAN TEORITIS DAN PROSEDUR PENGUKURAN

    A.Dasar teori

    Suhu adalah ukuran panas dinginnya suatu benda.Benda yang panas memiliki suhu yang tinggi,benda yang

    dingin memiliki suhu yang rendah.Banyak sifat benda akan berubah dengan berubahnya suhu.

    Secara umum,jika dua benda berbeda suhu diletakkan satu sama lain,kalor akan mengalir dari benda bersuhu

    tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

    http://belajar-bersama2.blogspot.com/2012/12/menghitung-jumlah-kalor-dengan.htmlhttp://belajar-bersama2.blogspot.com/2012/12/menghitung-jumlah-kalor-dengan.htmlhttp://belajar-bersama2.blogspot.com/2012/12/menghitung-jumlah-kalor-dengan.html
  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    2/10

    Aliran kalor akan terus berlangsung sampai suhu kedua manjadi sama,pada saat itu,kedua benda dikatakan

    berada pada keseimbangan termal dan tidak ada lagi aliran kalor diantara kedua benda.

    Satu Kalori (Kal) adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air dari 14,5 oC menjadi 15,5

    oC dan 1 Kalori = 4,8 Joule.Jika dua benda berada didalam suatu sistem terisolasi,kalori yang dilepas oleh benda

    yang satu akan diterima benda yang lain.biasanya dilakukan dengan mencampurkan air dingin dengan air panas

    sesuai Azas Black :

    "Kalor yang diterima sama dengan kalor yang dilepas dalam sistem tertutup"'

    Secara matematis azas black dapat dituliskan sebagai berikut:

    q lepas = q terimaq panas = q dingin + q kalorimeterm1c(Tp-Tc)=m2c(Tc-Td) + C(Tc-Td)keterangan :m1 = massa air panas

    c = kalor jenis air

    Tp = suhu air panas

    Td = suhu air dingin

    m2 = massa air dingin

    C= kapasitas kalorimeter

    Tc = suhu air campuran

    Tetapan kalorimeter adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu kalorimeter sebesar 1oC pada air dengan

    massa 1 gram.

    Banyaknya energi yang diperlukan oleh zat dalam bentuk kalori untuk menaikkan suhu zat sebesar 1oC disebut

    kapasitas kalor (H).

    H= m.c

    Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkkan suhu 1 kgzat sebesar 1oC disebut kalor jenis (c).Banyaknya

    kalor yang diserap atau dilepas oleh suatu zat bergantung pada kalor jenis.

    c=Q/m.delta T

    Alat yang digunakan untuk mengukur kalor jenis benda adalah kalorimeter.B.PROSEDUR PERCOBAAN

    1. Bahan dari kalorimeter ditentukan lebih dahulu.kemudian kotoran dan debu yang terdapat dalam kalorimeter

    dibersihkan.

    2. kalorimeter + pengaduknya ditimbang,namun sebelumnya neraca dibersihkan dan dinormalkan(dikalibrasikan)

  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    3/10

    3. kalorimeter diisi dengan air hingga separuhya,kemudian ditimbang.sebelum ditimbang bagian kalorimeter

    dibersihkan dari sisa-sisa percikan air.

    4. setelah melakukan penimbangan,termometer diambil dan suhu air dan kalorimeter(isinya) diukur,kemudian

    hasilnya dinyatakan dengan t1,kalorimeter dimasukkan kembali kedalam tempatnya(selubung),keadaan ini

    dilakkukan untuk menghindari pengaruh suhu luar (suhu sekitar yang bervariasi).

    5. air yang lain diambil,kemudian dipanaskan menggunakan bejana didih.untuk kegiatan ini berhati-hatilah,karena

    suhu air panas yang diukur sangat menentukan hasil percobaan,selain pengukuran massa benda.

    6.setelah air yang dipanaskan telah mendidih,termometer dimasukkan.hasil pengukuran nya dicatatlah dan

    dinyatakan dengan t2(suhu air panas)

    7.dimasukkanlah sebgaian dari air mendidih ke dalam kalorimeter.kegiatan ini dilakukan dengan cepat untuk

    menghindari adanya pengaruh suhu yang dapat merubah suhu t2.

    8 setelah air panas dimasukkan dalam kalorimeter,aduklah secara perlahan-lahan agar air yang suhu t1 dapat

    bercampur dengan air panas yang bersuhu t2

    9.setelah yakin kedua air dengan suhu yang berbeda tadi benar-benar telah merata,termometer dimasukkan dan

    suhunya dicatat dengan menyatakan hasilnya sebagai t3 (suhu akhir)

    10. kalorimeter dengan semua isnya (tanpa selubung)ditimbang kembali.

    11 dari hasil pegukuran terakhir,massa air panas yang dimasukkan ke dalam kalorimeter dihitung,tentunya dengan

    mengurangkan massa tersebut dengan massa kalorimeter + air dingin.!

    5. DATA HASIL PENGUKURAN

    - bahan kalorimeter = aluminium

    - massa kalorimeter kosong + pengaduk (m1) = 0,101 kg- massa kalorimetr kosong + pengaduk + air dingin (m2) = 0,220 kg

    - suhu kalorimeter + air dingin = 30oC

    - suhu air panas = 90oC

    - massa kalorimeter + pengaduk + air dingin + air panas (m3) = 0,3104 kg

    - massa air panas (m3-m2) = 0,0904 kg

    - masssa air dingin (m2-m1) = 0,119 kg

  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    4/10

    - suhu campuran = 52oC

    6. ANALISIS DATA DAN JAWABAN TUGAS"

    A.analisis data

    Diketahui :

    m air panas = 0,0904 kg

    m air dingin = 0,119 kg

    Tpanas = 90oC

    Tdingin= 30oC

    T campuran = 52oC

    Cair = 1kkal/kg oC

    Ditanyakan : C=.........?

    jawaban :

    q lepas= q terima

    q air panas = q air dingin + q kalorimeter

    m1c(Tp-Tc)=m2c (Tc-Td) + C (Tc-Td)

    (0,0904)(1)(90-52)=(0,119)(1)(52-30)+C(52-30)

    (0,0904)(38)=(0,119)(22)=C(22)

    3,4352=2,618+C(22)

    C(22)= 3,4352-2,618

    C(22)=0,8172

    C=0,8172 Kkal

    -------------

    22oC

    = o,o371 kkal/oC

    b. Tugas

    1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kalor jenis?

    kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1kg zat sebesar 1oC

    2.Tuliskan hubungan antara kalor jenis dengan kapasitas kalor!

    C=Q/delta T

    C = m.c.delta T/ delta T

    C= m.c

    3. Buatlah gambar kalorimeter yang anda gunakan pada percobaan ini!

  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    5/10

    7.DISKUSI,KESIMPULAN DAN SARAN

    A.DISKUSI

    Pada percobaan ini tidak ada kendala-kendala yang terjadi,percobaan ini sesuai dengan teori yang ada.

    B. Kesimpulan

    1.Bagian -bagian dari kalorimeter adalah

    http://4.bp.blogspot.com/--0WbZfTCFE0/T1s6Uf9jf2I/AAAAAAAAABI/_KQL_u0FhJs/s1600/Untitled.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-zyXAK5Wnmxc/T1s5IMFbgDI/AAAAAAAAABA/QWbrD8LuYzc/s1600/Untitled.jpghttp://4.bp.blogspot.com/--0WbZfTCFE0/T1s6Uf9jf2I/AAAAAAAAABI/_KQL_u0FhJs/s1600/Untitled.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-zyXAK5Wnmxc/T1s5IMFbgDI/AAAAAAAAABA/QWbrD8LuYzc/s1600/Untitled.jpg
  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    6/10

    2. menghitung jumlah kalor yang dilepas oleh suatu benda dapat menggunakan rumus /persamaan.:

    Q=m. c . delta T

    Q = m . c . (Tp-Tc)

    3. menghitung jumlah kalor yang diterima oleh suatu benda dapat menggunakan persamaan:

    Q = m . c . delta T

    q = m . c . (Tc-Td)

    4.menentukan kapasitas kalor suatu benda dapat menggunakan persamaan :

    C= m.c

    atau

    C= Q lepas -Q terima / delta T

    C= Qlapas-Qterima /Tc-Td

    5 kesalahan yang memungkinkan terjadi dalam percobaan.

    - pada saat menimbang menggunakan neraca ohaus,membaca skala masih bisa terjadi keselisihan.- membaca skala termometer bisa selisih

    C.Saran

    percobaan ini cukup baik

    DAFTARR PUSTAKA

    Asmiarto,Didik.2003. Fisika.Andi: Yogyakarta

    Esvandiani . 2006.Jogo Fisika SMA.Puspa Swara: Jakarta.

    sumber : http://noor-eka.blogspot.com/2012/03/menghitung-jumlah-kalor-dengan.html

    Friday, December 14, 2012Menentukan Kapasitas kalorimeter

    Kalorimeter adalah alat untuk mengukur kalor. Skema alatnya ditunjukkan pada Gambar 3.4. Kalorimeter ini terdiri

    atas bejana yang dilengkapi dengan pengaduk dan termometer. Bejana diselimuti penyekat panas untuk mengurangi

    radiasi panas, seperti pada termos. Kalorimeter sederhana dapat dibuat menggunakan wadahstyrofoam, Gambar

    3.5.

  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    7/10

    Gambar 3.4 Skema kalorimeter volume tetap

    Untuk mengukur kalor reaksi dalam kalorimeter, perlu diketahui terlebih dahulu kalor yang dipertukarkan dengan

    kalorimeter sebab pada saat terjadi reaksi, sejumlah kalor dipertukarkan antara sistem reaksi dan lingkungan

    (kalorimeter dan media reaksi). Besarnya kalor yang diserap atau dilepaskan oleh kalorimeter dihitung dengan

    persamaan:

    Qkalorimeter= Ck. T

    dengan Ckadalah kapasitas kalor kalorimeter.

    Contoh soal Menentukan Kapasitas Kalor Kalorimeter

    Ke dalam kalorimeter dituangkan 50 g air dingin (25C), kemudian ditambahkan 75g air panas (60C) sehingga

    suhu campuran menjadi 35C. Jika suhu kalorimeter naik sebesar 7, tentukan kapasitas kalor kalorimeter?

    Diketahui kalor jenis air = 4,18 J g1C1.

    Jawab:

    Kalor yang dilepaskan air panas sama dengan kalor yang diserap air dingin dan kalorimeter.

    QAir panas= QAir dingin+ QKalorimeter

    QAir panas= 75 g 4,18 J g1C1 (3560)C

    =7.837,5 J

    QAir dingin= 50 g 4,18 J g1C 1 (3525)C

    = + 2.090 J

    Qkalorimeter= Ck T

    Oleh karena energi bersifat kekal maka

  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    8/10

    QAir panas+ QAir dingin+ QKalorimeter= 0

    7.837,5 J + 2.090 J + (Ck . 7C) = 0

    Ck= (7.837,5 2.090)J/7oC = 821JoC-1

    Jadi, kapasitas kalor kalorimeter 821 J C1.

    Dalam reaksi eksoterm, kalor yang dilepaskan oleh sistem reaksi akan diserap oleh lingkungan (kalorimeter dan

    media reaksi). Jumlah kalor yang diserap oleh lingkungan dapat dihitung berdasarkan hukum kekekalan energi.

    Secara matematika dirumuskan sebagai berikut.

    Qreaksi+ Qlarutan+ Qkalorimeter= 0

    Contoh soal Menentukan Kalor Reaksi

    Dalam kalorimeter yang telah dikalibrasi dan terbuka direaksikan 50g alkohol dan 3g logam natrium. Jika suhu awal

    campuran 30C dan setelah reaksi suhunya 75C, tentukan Hreaksi. Diketahui kalor jenis larutan 3,65 J g1C1,

    kapasitas kalor kalorimeter 150 J C1, dan suhu kalorimeter naik sebesar 10C.

    Jawab:Kalor yang terlibat dalam reaksi:

    Qreaksi+ Qlarutan+ Qkalorimeter= 0

    Qreaksi=(Qlarutan+ Qkalorimeter)

    Qlarutan= (mlarutan) (clarutan) ( T)

    = (53g) (3,65 J g1C1) (45C)

    = 8.705,25 J

    Qkalorimeter = (Ck) ( T)

    = (150 J C1) (10C) = 1.500 J

    Qreaksi =(8.705,25 + 1.500) J =10.205,25 J

    Jadi, reaksi alkohol dan logam natrium dilepaskan kalor sebesar 10.205 kJ. Oleh karena pada percobaan dilakukan

    pada tekanan tetap maka

    Qreaksi= Hreaksi=10.205 kJ.

    Suhu dan KalorSobat, kali ini rumushitung akan mengajak sobat semua belajar tentang suhu dan

    kalor. Kita akan belajar pengertain suhu, satuan suhu, konversi suhu, kalor, menghitung kalor dan

    sebagainya. Langsung saja berikut materi suhu dan kalor yang rumushitung kumpulkan.

    Pengertian Suhu dan Kalor

    Suhu dan kalor merupakan salah satu cabang dari ilmu fisika yang mempelajari segala sesuatu yang

    berkaitan dengan suhu, seperti pemuaian, konversi suhu, perubahan wujud, bagaimana cara kalor

    berpindah, dan masih banyak lagi. Coba amati musim hujan kaya gini (januari 2013) misal sobat

    sama pacar kamu yang baru jadian berdua kehujanan naik motor lalu mampir ke warung buat minum

    wedang ronde. Lihatlah ada peristiwa kalor yang luar biasa. Badan anda kedinginan lalu minum

    wedang rode seketika menjadi hangat. Tentu saja bukan karena pacar baru sobat yang duduk di

    sebelah. Amati juga ketika sisa wedang ronde yang tadinya suhunya panas sekarang sudah anget

    atau dingin. Sepele, tapi ada bayak cerita suhu dan kalordi baliknya.

  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    9/10

    Skala Suhu

    Sobat suhu itu bukan hanya panas, anget, dan dingin, tapi juga skala khususnya sebagai berikut

    1. Skala Celcius

    Andreas Celcius, seorang sarjana kebangsaan swedia yang menemukan sistem skala suhu celcius.

    Skala celcius ia buat berdasarkan pada titik beku air pada 0 oC dan titik didih air pada 100 oC.

    2. Skala KelvinSkala kelvin di temukan oleh Lord Kelvin, Ia menetapkan apa yang disebut oo mutlak (0o Kelvin).

    Nol mutlak ini adalah suhu ketika partikel berhenti bergerak, sehingga tidak ada panas yang

    terdeteksi karena kalor yang ada sebanding dengan energi kinetik yang diperlukan partikel. Suhu

    mutlak (0o K) kalau di koversi ke celcius menjadi -273,15 oC

    3. Skala Reamur

    Nama reamur diambil dari nama Ren Antoine Ferchault de Raumur. Reamur mengusulkan suhu titik

    beku air pada suhu 0 oC dan titik didihnya 80 oC

    4. Skala Fahrenheit

    Skala Fahrenheit banyak digunakan di amerika serikat. Skala ini ditemukan oleh ilmuan Jerman

    Bernama Gabriel Fahrenheit. Skala fahrenheit menggunakan campuran antara es dan garam dengan

    titik beku air bernilai 32 oF dan titik didihnya 212 oF

    masing-masing skala bisa dikonversikan ke skala yang lain. Untuk lebih jelasnya mengenai konversi

    suhu sobat bisa baca postingan Konversi Suhu.

    Kalor

    Kalor adalah salah satu bentuk energi sama halnya dengan energi kimia, potensial, maupun kinetik.

    Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Umumnya untuk mendeteksi

    keberadaan kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika

    suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika

    suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Satuan kaloradalah kalor atau joule dengan

    koversi 1 kalori = 4,2 joule.

    Rumus Kalor

    Besar kecilnya kalor yang bekerja pada suatu zat sangat dipengaruhi oleh tiga hal berikut

    massa zatjenis zat (kalor jenis)

    perubahan suhu

    Sehingga secara matematis didapatkanrumus kalor:

    Q = m.c.(T2 T1)atau sobat mungkin lebih akrab dengan

    Q = m.c.T

    dibaca Q masih cinti Tituatau boleh Q masih cakit Ati(gubraaaak)

    Contoh Soal Suhu dan Kalor

    50 gr air pada suhu 25. Jika kalor jenis air berapa kalor yang dibutuhkan agar suhunya menjadi 80 c?

    Pembahasan

    kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan air tersebut sampai suhu 80 C adalah

    Q = m.c. (T2-T1)Q = 50.2. (80-25)

    Q = 5500 kalori = 5,5 Kkal

    Kalor Campuran 2 Zat sejenis dan non sejenis

    Sobat mungkin pernah menjumpai soal tentang suhu dan kalori dari dua zat cair sejenis maupun

    nonsejenis yang dicampur sehingga menghasilkan suhu tertentu. Cara mengerjakannya dengan

    menggunakan asas black.

    Kalor yang dilepas sama dengan kalor yang di terima

    http://rumushitung.com/http://rumushitung.com/http://rumushitung.com/http://rumushitung.com/
  • 7/22/2019 Menghitung Jumlah Kalor Dengan Kalorimeter Sederhana

    10/10

    misal X adalah suhu akhir campuran dan M T2 masing-masing adalah masa dan suhu zat cair yang

    lebih tinggi maka untuk cairan atau zat sejenisrumusnya:

    Qlepas = Qterima

    M.c.(T2-x) = m.c (X-T1) (coret C > kalor jenis)

    M (T2-x) = m (x-T1)

    MT2 Mx = mx mT1MT2 + mT1 = Mx + mx

    MT2 + MT1 = (M+m) x

    x = (MT2+mT1) / (M+m)

    M = masa zat yang suhunya lebih tinggi

    T2 = suhu zat yang lebih tinggi

    m = masa zat yang suhunya lebih rendah

    T1 = suhu zat yang lebih rendah

    x = suhu campuran

    untuk cairan atau yang zat tak sejenis sobat bisa menggunakan persamaan awal dari asas black

    Qlepas = Qterima

    M.c2.(T2-x) = m.c1. (X-T1)

    Contoh Soal menghitung suhu campuran

    Dua buah zat cair sejenis dengan masa dan suhu masing-masing (40 Kg, 60oC) dan (20 Kg, 30oC).

    Jika kita mencapurnya, berapa suhu campurannya?

    x = (MT2+mT1)/(M+m)

    x = 40.60 + 20.30/40+20

    x = (2400 + 600) / 60

    x = 3000/60

    x = 50

    http://rumushitung.com/2013/01/20/manfaat-polimer-di-kehidupan-sehari-hari/http://rumushitung.com/2013/01/20/manfaat-polimer-di-kehidupan-sehari-hari/http://rumushitung.com/2013/01/20/manfaat-polimer-di-kehidupan-sehari-hari/http://rumushitung.com/2013/01/20/manfaat-polimer-di-kehidupan-sehari-hari/