PROPOSAL PENGAJUAN KOLOKIUM FISIKA

PENGARUH BENTUK GEOMETRI LOGAM TEMBAGA TERHADAP

KECEPATAN PERAMBATAN PANAS SECARA KONDUKSI

Disusunoleh:SHOFYAN ADI PRASETYO

10302241015

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA2013

BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Pada saat ini banyak konsep fisika yang diterapkan dalam kehidupan sehari –

hari, antara lain kompor listrik. Dalam kompor listrik terdapat bagian yang sangat

penting untuk menunjang kerjanya, yaitu filamen pemanas yang terbuat dari logam.

Dan uniknya bentuk geometri filamen pemanas antara kompor listrik yang satu

dengan kompor listrik yang lain berbeda – beda. Ada filamen panas yang berbentuk

menyerupai persegi, persegi panjang, segitiga, dan lain sebagainya. Namun penjelasan

ilmiah fenomena tersebut belum secara jelas dan khusus ada.

Kenaikan suhu suatu zat berbeda-beda satu sama lain. Masing-masing zat

mempunyai karakteristiknya sendiri. Seperti halnya ketika kita mengambil sekaleng

cola dari kulkas dan membiarkannya di meja dapur, maka temperature cola akan naik

dengan cepat pada awalnya, tetapi kemudian kenaikannya akan lebih lamban sampai

temperatur cola tersebut sama dengan temperatur ruangan (keduanya dalam

kesetimbangan termal). (Halliday, David, Robert Resnick dan Jearl Walker,

2010:521).

Mengacu pada latar belakang di atas maka peneliti akan melakukan penelitian

berjudul “ PENGARUH BENTUK GEOMETRI LOGAM TEMBAGA TERHADAP

KECEPATAN PERAMBATAN PANAS SECARA KONDUKSI”. Penelitian yang

sejenis juga pernah dilakukan oleh Mukti, penelitian tersebut meneliti tentang

perambatan panas secara keseluruhan pada logam besi. Sedangkan pada penelitian ini,

akan menelti kecepatan perambatan panas dari suatu titik ke titik yang lain. Bahan

yang digunakan adalah Logam tembaga dengan pertimbangan bahwa logam tersebut

mudah ditemukan dan mudah dibuat berbagai macam geometri.

B. Identifikasi Masalah

Dari latar belakang masalah diatas dapat diidentifikasikan masalah yaitu :

1. Apakah bentuk geometri logam berpengaruh terhadap kecepatan perambatan

panas ?

2. Bentuk geometri seperti apakah yang paling cepat dalam merambatkan panas ?

C. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini dibatasi pada pengaruh geometri logam terhadap

kecepatan perambatan panas dan bentuk geometri logam yang paling cepat dalam

merambatan panas.

D. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari penelitian ini adalah:

1. Bagaimanakahpengaruh geometri logam terhadap kecepatan perambatan panas?

2. Bagaimanakah bentuk geometri logam yang paling cepat dalam merambatkan

panas?

E. Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Mengetahui pengaruh geometri logam terhadap kecepatan perambatan panas.

2. Mengetahui bentuk geometri logam yang paling cepat dalam merambatkan panas.

F. Manfaat

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dapat digunakan sebagai

salah satu bahan acuan dalam membuat alat – alat yang berhubungan dengan

perambatan suhu dan geometri filamen pemanas. Sehingga alat yang dihasilkan dapat

bekerja secara optimal dan efisien dalam pembuatannya.

BAB IIKAJIAN PUSTAKA

Bila sebuah benda dipanaskan atau didinginkan, sebagian dari sifat fisisnya

berubah. Sifat fisis yang berubah dengan temperatur dinamakan sifat termometrik.

Temperatur kita kenal sebagian ukuran panas atau dinginnya suatu benda. Secara

lebih tepat, temperatur merupakan ukuran energi kinetik molekuler internal rata-rata

sebuah benda. (Tipler, Paul A., 1998:560-561)

Konduksi atau hantaran adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa

disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut.Seperti ketika kita memanaskan

ujung logam, selang waktu tertentu maka ujung besi yang kamu pegang lama

kelamaan terasa semakin panas. Hal ini disebabkan adanya perpindahan kalor yang

melalui besi.

Konduksi Panas hanya terjadi apabila terdapat perbedaan temperatur .Setiap

benda mempunyai konduktivitas termal (kemampuan mengalirkan panas) tertentu

yang akanmem pengaruhi panas yang dihantarkan daris isi yang panas kesisi yang

lebih dingin. Semakin tinggi nilai konduktivitas termal suatu benda, semakin cepat ia

mengalirkan panas yang diterima dari satu sisi kesisi yang lain.

Ada dua macam proses konduksi yaitu konduksi non logam dan konduksi

logam. Dalam konduksi logam perpindahan kalor lebih cepat daripada konduksi non

logam. Secara sistematis laju kalor konduksi dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dengan:

Q/t = Perpindahan kalor secara konduksi (J s-1 = W)

K= koefisien konduksi

A= luas permukaan (m2)

ΔT = Beda suhu antara kedua ujung (K)

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Alat dan Bahan

1. Kawat besi dengan panjang 25 cm ( dengan geometri : segitiga, persegi, dan

trapesium )

2. 2 buah termometer.

3. Kotak kayu

4. Pembakar spirtus (1 buah)

5. Stopwatch (1 buah)

B. Skema Alat Percobaan

Pembakar Spirtus

Termometer 2 Termometer 1

Logam Besi Kotak Kayu

C. Langkah Kerja

1. Memasukkan logam tembaga bergeometri ke dalam kotak kayu.

2. Memposisikan termometer pada kedua ujung besi yang keluar dari kotak kayu.

3. Memanaskan salah satu ujung besi dengan pembakar spirtus.

4. Mencatat dan menekan tombol start pada stopwatch pada saat skala pada termometer

pertama mulai naik (T1).

5. Menekan tombol stop pada stopwatch pada saat skala pada termometer kedua mulai

naik (T2).

6. Mencatat skala yang ditunjukkan termometer.

7. Mencatat waktu yang ditunjukan oleh stopwatch.

8. Mengeluarkan logam tembaga dari kotak kayu untuk didiamkan selama 10 menit.

9. Melakukan percobaan ini secara berulang sebanyak lima kali agar memperoleh data

yang akurat.

10. Mengulagi langkah 1 sampai 9 untuk kawat bergeometri yang lain.

11. Mennganalisis data hasil percobaan.

D. Tabulasi Data Percobaan

Bentuk Geometri

T 1(℃) T 2(℃) t (s )

E. Teknik Analisis Data

Analisis data pada penelitian ini adalah untuk mengetahui perilaku data, dalam

hal ini hubungan antara bentuk geometri logam terhadap kecepatan perambatan panas.

Untuk membantu dalam mengolah data hasil penelitian dilakukan dengan bantuan

software microsoft origin. Input berupa data akan diolah untuk memperoleh output

berupa grafik. Setelah didapat grafik, kemudian grafik tersebut difitting antara grafik

yang satu dan yang lain. Langkah – langkah analisis data yang dilakukan adalah :

1. Plotting data,

2. Menentukan waktu pada saat skala pada termometer kedua mulai naik.

3. Melakukan fitting data.

4. Mengidentifikasi laju perambatan suhu pada setiap bentuk geometri

logam.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2013. Termodinamika. (Online) http://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamika.

Diakses Senin 18 Februari 2013 Pukul 20.00 WIB.

Halliday, David, Robert Resnick dan Jearl Walker.2010.Fisika Dasar Edisi & Jilid 1.

Jakarta: Erlangga.

Tipler, Paul A. 1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Edisi Ketiga Jilid I. Jakarta.

Erlangga.