Download - K-1 Aam nich...

BAB I

BAB I

PENDAHULUAN

1. 1 Latar Belakang

Jika dua sistem mempunyai temperatur yang berbeda kemudian disatukan, maka temperatur akhir yang dicapai kedua sistem tersebut berada diantara kedua temperatur permulaan tersebut. Dalam hal ini sistem yang mempunyai temperatur lebih tinggi akan memberikan sebagian kalornya kepada sistem yang mempunyai temperatur rendah sampai keduanya mempunyai temperatur yang sama. Perpindahan kalor merupakan perpindahan energi, karena kalor adalah energi panas dari suatu sistem akibat perbedaan temperatur saja.

Joule dengan eksperimen memperlihatkan bahwa bila suatu kuantitas tenaga mekanis yang diberikan diubah menjadi kalor, maka kuantitas kalor yang sama selalu dihasilkan. Hal ini dipertegas oleh Helmholtz bahwa semua bentuk tenaga adalah ekuivalen dan sejumlah tenaga tidak dapat lenyap tanpa sejumlah tenaga yang sama dalam suatu bentuk yang lain.

1. 2 Identifikasi Masalah

Perpindahan kalor terjadi dari suatu sistem yang bertemperatur tinggi ketemperatur randah. Perbindahan kalor bukanlah perpindahan zatnya tapi perpindahan energi. Dalam percobaan ini akan dilihat bahwa dari suatu pergerakan katrol berbeben akan terjadi gesekan yang akan menimbulkan panas. Panas inilah energi yang akan berpindah ke sistem yang temperaturnya lebih rendah.

1. 3 Tujuan Percobaan

1. Mempelajari konsep pertukaran energi.

2. Menentukan tara mekanik satuan panas.

3. Menghitung banyaknya panas yang diserap oleh pita nylon.

1. 4 Metoda Percobaan

Dalam mempelajari konsep pertukaran energi, menentukan tara mekanik suatu panas dan menghitung banyaknya panas yang diserap oleh pita nylon pad percobaan ini digunakan pesawat Schurholtz yang mana berupa katrol beban pada katrolnya diisi dengan kalorimeter.

Pada prisipnya percobaan ini untuk melihat perubahan energi dari mekanik ke energi panas atau kalor. Prinsip hukum kekekalan energi berlaku pada percobaan ini yaitu energi tidak dapat hilang melainkan berubah menjadi enegi lain. Berlaku juga termodinamika.

I. 5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dalam laporan ini terdiri dari lima bab pokok bahasan, yaitu :

Bab 1 : Dalam bab pendahuluan ini terdapat inti percobaan, seperti latar belakang, identifikasi masalah, tujuan percobaan, metode percobaan, sistematika pembahasan, waktu serta tempat melakukan percobaan.

Bab 2 : Berisikan teori dasar yang menunjang percobaan ini baik dari penurunan rumus dan pengertian-pengertiannya.

Bab 3 : Pada bab tiga dibahas tentang alat-alat percobaan yang digunakan selama praktikum berlangsung dan prosedur percobaan serta langkah-langkah yang dilakukan selama praktikum berlangsung.

Bab 4 : Dalam bab ini terdapat data yang diperoleh selama praktikum dilakukan beserta pembahasannya dan tugas dari laporan akhir.

Bab 5 : Pada bab ini terdapat kesimpulan serta saran dalam percobaan yang telah dilaksanakan. I. 6 Waktu & Tempat Percobaan

Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika Menengah, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Padjadjaran, pada hari Selasa tanggal 29 Maret 2005 pukul 08.00 11.00 WIB.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKAII. 1Pengertian KalorKetika suatu ketel air dingin diletakan diatas kompor, temperatur air akan naik. Kita katakan bahwa kalor mengalir dari kompor ke air yang dingin. Ketika dua benda yang temperaturnya berbeda diletakan saling bersentuhan kalor akan mengalir seketika dari yang panas ke ujung yang dingin. Aliran kalor seketika ini akan selalu dalam arah yang cenderung menyamakan temperaturnya. Teori kalorik mampu menjelaskan banyak proses, seperti hantaran kalor atau pencampuran zat-zat di dalam sebuah kalori meter secara memuaskan. Akan tetapi, konsep kalor sebagai sebuah zat, yang jumlah seluruhnya tetap konstan, akhirnya tidak mendapat dukungan eksperimen. Walaupun demikian, kita masih menjelaskan banyak perubahan temperatur yang lazim sebagai perpindahan sesuatu dari sebuah benda pada suatu temperatur yang lebih tinggi ke sebuah benda pada temperatur yang lebih rendah, dan sesuatu ini kita namakan kalor. Sebuah definisi yang berguna tetapi tidak operasional adalah : kalor merupakan sesuatu yang dipindahkan di antara sebuah sistem dan sekelilingnya sebagai akibat dari hanya perbedaan temperatur.

Pengertian lain dari kalor didefinisikan sebagai tenaga yang mengalir dari sebuah benda ke sebuah benda lain karena adanya perbedaan temperatur di antara kedua benda tersebut. Pemikiran bahwa kalor adalah sesuatu di dalam sebuah benda, seperti yang dianggap oleh teori kalorik, menentang banyak kenyataan eksperimental. Hanyalah jika kalor itu mengalir, karena adanya perbedaan temperatur, tenaga tersebut dinamakan tenaga kalor. Seandainya kalor adalah sebuah zat, atau semacam kalor tertentu yang mempertahankan identitasnya sewaktu terkandung di dalam sebuah sistem, maka kalor tersebut tidak akan mungkin memindahkan kalor selama waktu yang tak terbatas dari sebuah sistem yang berubah.

Kalor adalah bentuk energi yang berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Jika suatu benda menerima / melepaskan kalor maka suhu benda itu akan naik/turun atau wujud benda berubah.

1 kalori adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air sebesar 1C. 1 kalori = 4.18 joule 1 joule = 0.24 kaloriKapasitas kalor (H) adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh zat untuk menaikkan suhunya 1C (satuan kalori/C).Kalor jenis (c) adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 gram atau 1 kg zat sebesar 1C (satuan kalori/gramC atau kkal/kgC). Kalor yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan suhu tanpa mengubah wujud zat :

Q = H . Dt

Q = m . c . Dt

H = m . c

Keterangan :Q = kalor yang dilepas atau diterimaH = kapasitas kalor

Dt = kenaikan/penurunan suhu

m = massa benda

c = kalor jenis

Kalor yang diserap/dilepaskan (Q) dalam proses perubahan wujud benda:

Q = m . L

Dengan :m = massa benda kg

L = kalor laten (kalor lebur, kalor beku. Kalor uap,kalor embun, kalor sublim, kalor lenyap) (R t/kg). Jadi kalor yang diserap ( ) atau yang dilepas ( ) pada saat terjadi perubahan wujud benda tidak menyebabkan perubahan suhu benda (suhu benda konstan ).II. 2. Kalor sebagai transfer energi

Secara umum kita membiarkan aliran kalor-kalor mengalir dari kompor ke ketel kopi, dari matahri ke bumi, dari mulut seseorang ke thermometer. Jika dua buah zat atau lebih dicampur menjadi satu maka zat yang suhunya tinggi akan melepaskan kalor sedangkan zat yang suhunya rendah akan menerima kalor, sampai tercapai kesetimbangan termal.

Menurut asas Black

Kalor yang dilepas = kalor yang diterima

Catatan:

Kalor jenis suatu benda tidak tergantung dari massa benda, tetapi tergantung pada sifat dan jenis benda tersebut. Jika kalor jenis suatu benda adalah kecil maka kenaikan suhu benda tersebut akan cepat bila dipanaskan.Pada setiap penyelesaian persoalan kalor (Asas Black) lebih mudah jika dibuat diagram alirnya. Smua bentuk tenaga adalah ekuivalen dan bahwa sejumlah yang diberikan dari suatu bentuk tenaga tidak dapat lenyap tanpa munculnya jumlah tenaga yang sama dalam bentuk lain,berdasarkan hukum kekekalan enrgi bahwa energi hanya dapat berubah dari bentuk satu ke bentuk lainnya, misalnya dari energi mekanik menjuadi energi panas,energi listrik ke energi mekanik dan sebagainya. Dalam percobaan ini perubahan bentuk dari energi mekanik menjadi energi panas. Joule adalah orang yang memperlihatkan dengan eksperimen bahwa, bila suatu kuantitas tenaga mekanis yang diberikan diubah menjadi kalor, maka kuantitas kalor yang sama selalu dihasilkan. Jadi kalor dan kerja mekanis merupakan suatu bentuk kesetaraan tenaga. Hal ini dipertegas oleh Helmholtz bahwa semua bentuk tenaga adalah eqivalen dan bahwa sejumlah yang diberikan dari suatu bentuk tenaga tidak dapat lenyap tanpa sejumlah tenaga yang sama dalam suatu bentuk yang lain

Usaha mekanik dari panas keduanya merupakan bentuk energi. Dalam keseharian bentuk kedua energi ini biasanya dalam penulisan satuan dinyatakan dengan joule (J) untuk energi mekanik dan kalori (kal) untuk energi yang dihasilkan dalam bentuk panas. Sehingga perlu adanya penyetara anatar kedua besaran energi tersebut.

Pesawat Schurholtz didasarkan pada asas black yang menyatakan bahwa kalor yang diberikan akan sama dengan kalor yang diterima jika sistem tersebut dalam kondisi adiabatik.tara antara energi mekanik dan energi panas dapat diketahui dengan persamaan :

Dari gambar di atas kita dapat melihat bahwa pada lilitkan pita nylon yang diberi beban diperoleh usaha sebesar :

W= F . s

=m . g . ( .Dkal . n Karena satuan usaha dinyatakan dalam joule(J) untuk energi mekanik, dan kalori (kal) untuk energi panas, maka diperlukan penyetara antara kedua besaran energi tersebut yaitu tara mekanik panas e (kal/J), sehingga untuk energi panas yang dilepaskan menjadi :

Q ( e .W

Q=e . m . g . ( .Dkal . nkalor yang diterima oleh air :

Q1 = (ma . ca) . (Tkalor yang diterima oleh pita tembaga dan kalori meter :

Q2 = mkal . ct . (T

menurut Asas Black kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima sehingga :

Q=Q1 + Q2m . g . ( .Dkal . n=(maca). (T + (mkal.ct). (T

m . g . ( .Dkal . n=[(maca) + (mkal.ct)]. (T

e =[(maca) + (mkal.ct)].(T

m . g . ( .Dkal . n

dimana;

e = tara mekanik panas ( kal/ joule )

Ma = massa air (kg)

Ca = panas jenis air (kal/kg.c)

Mkal = massa kalori meter tembaga (kg)

Ct = panas jenis tembaga (kal/kg.c)

T = perbedaan suhu selama n putaran (c) n = banyaknya putaran

M = massa beban ( Kg )

g = percepatan gravitasi (m/s)

Dkal = diameter kalori tembaga ( m )BAB III

PROSEDUR DAN

ALAT-ALAT PERCOBAAN3 .1 Alat dan Bahan Percobaana. Pesawat Schurholtz, terdiri dari :

1. Beban (5 kg)

2. Engkol pemutar

3. Pita nylon (2 3 lilitan)

4. Kalorimeter (tembaga, alumunium, baja)

5. Pegas pengait

b. Termometer Digital

Berfungsi untuk mengukur kenaikan suhu.c. Neraca Timbangan

Berfungsi untuk menimbang massa kalorimeter. d. Gelas ukur 100 ml

Berfungsi untuk mengukur banyaknya air. e. Air (20 ml, 40 ml, 60ml)

Sebagai bahan yang digunakan untuk percobaan.3 .2 Prosedur Percobaan

a. Menimbang kalorimeter tembaga dalam kering.b. Mengukur diameter luar calorimeter.c. Memasukkan air ke kalorimeter sebanyak 20 ml.d. Menimbang kembali kalorimeter setelah dimasukkan air ke dalamnya.e. Memasang pita nilon pada pegas yang telah dikaitkan, melilitkan pita tersebut 2 lilitan.f. Memasang beban 5 kg pada ujung pita tembaga bagian bawah.g. Memasukkan ujung probe termometer ke dalam calorimeter.h. Mencatat suhu pada keadaan awal.i. Memutar kalorimeter dengan periode yang konstan, mengusahakan system tersebut selalu mendekati adiabatik. j. Mencatat kenaikkan suhu setiap 20 putaran, hingga 500 putaran.k. Melakukan percobaan c s/d k untuk volume air 40 ml dan 60 ml.BAB IV

DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGANIV. 1. Tabel Data Pengamatan

KalorimeterMassa

EMBED Equation.3 m (kg)Diameter

EMBED Equation.3 D (m)

Tembaga0.69050.0050.04930.05

Aluminium Kecil0.22410.0050.04910.05

Aluminium Besar0.43950.0050.04900.05

a. Kalorimeter Tembaga :

Suhu awal untuk 2 lilitan = 29.4o C

Suhu awal untuk 3 lilitan = 24.3o CNo.Putaran

ke - Suhu (oC)

2 Lilitan3 Lilitan

12029.824.5

24030.224.9

36030.725.4

48031.225.7

510031.726.1

612032.126.6

714032.727.1

816033.127.6

918033.628.6

1020034.129.0

1122034.529.5

1224035.030.0

1326035.530.5

1428035.930.9

1530036.331.4

1632036.731.9

1734037.332.4

1836037.932.8

1938038.433.3

2040038.833.7

2142039.234.2

2244039.634.6

2346040.035.1

2448040.435.5

2550040.835.9

b. Kalorimeter Aluminium Kecil :


Suhu awal untuk 3 lilitan = 25.3o CNo.Putaran

ke - Suhu (oC)

2 Lilitan3 Lilitan

12030.525.7

24031.226.1

36031.926.6

48032.727.2

510033.427.8

612034.128.4

714034.829.1

816035.529.8

918036.130.5

1020036.931.3

1122037.531.9

1224038.132.5

1326038.833.3

1428039.333.9

1530039.934.5

1632040.535.1

1734041.135.7

1836041.736.3

1938042.236.9

2040042.837.6

2142043.338.1

2244043.838.6

2346044.339.3

2448044.839.7

2550044.940.3

b. Kalorimeter Aluminium Besar : Suhu awal untuk 1 lilitan = 25.7o C

No.Putaran

ke - Suhu (T)

Putaran

ke - Suhu (T)

12026.152033.9

24026.454034.1

36026.756034.4

48027.158034.6

510027.460034.9

612027.862035.2

714028.164035.5

816028.466035.8

918028.76806.0

1020029.170036.2

1122029.472036.5

1224029.774036.7

1326030.076037.0

1428030.378037.2

1530030.680037.5

1632030.982037.7

1734031.284038.0

1836031.586038.2

1938031.888038.5

2040032.190038.7

2142032.492038.9

2244032.794039.2

2346033.096039.4

2448033.398039.6

2550033.6100039.9


No.Putaran

ke - Suhu (T)

Putaran

ke - Suhu (T)

12029.552038.0

24029.954038.3

36030.256038.6

48030.658039.2

510031.060039.5

612031.362039.8

714031.764040.0

816032.166040.3

918032.468040.6

1020032.870040.9

1122033.172041.1

1224033.474041.4

1326033.776041.7

1428034.178041.9

1530034.480042.2

1632034.882042.4

1734035.184042.7

1836035.486042.9

1938035.788043.1

2040036.090043.4

2142036.492043.6

2244036.794043.9

2346037.096044.1

2448037.398044.4

2550037.7100044.6

IV. 2. Perhitungan Data

a. Kalorimeter Tembaga

1. Tara mekanik panas dan sesatannya pada kalorimeter tembaga dihitung dengan rumusan :

e =

Dengan ;ct = kalor jenis tembaga=92 kal/kg oC

( = 3.14

g = percepatan gravitasi= 9.8 m/s2

M= massa beban

= 5 Kg

mkal= massa kalorimeter

= 99,1.10-3 Kg

Dkal = diameter kalorimeter= 4,93.10-2 m

n= banyaknya putaranNilai e pada kalorimeter tembaga untuk 2 lilitan pada putaran ke 20 adalah:e =

= 0.168523 kal/joule

Harga Sesatannya :

= 0.019995 kal/J

Dengan cara yang sama untuk putaran berikutnya baik pada kalorimeter tembaga yang diberi 2 lilitan dan 3 lilitan adalah pada tabel berikut ini :No.

Putaran

ke - 2 Lilitan3 Lilitan

T (oC)e (kal/J)e (kal/J)T (oC)e (kal/J)e (kal/J)

1200.40.1685230.0038880.20.0842620.002005

2400.40.1685230.001940.40.1685230.004001

3600.50.2106540.0016130.50.2106540.004986

4800.50.2106540.0012070.30.1263920.002984

51000.50.2106540.0009640.40.1685230.003969

61200.40.1685230.0006410.50.2106540.004948

71400.60.2527850.0008230.50.2106540.004933

81600.40.1685230.0004790.50.2106540.004918

91800.50.2106540.00053110.4213080.009796

102000.50.2106540.0004770.40.1685230.003904

112200.40.1685230.0003460.50.2106540.004868

122400.50.2106540.0003960.50.2106540.004856

132600.50.2106540.0003650.50.2106540.004844

142800.40.1685230.0002710.40.1685230.003867

153000.40.1685230.0002520.50.2106540.004824

163200.40.1685230.0002360.50.2106540.004814

173400.60.2527850.0003330.50.2106540.004803

183600.60.2527850.0003140.40.1685230.003835

193800.50.2106540.0002470.50.2106540.004785

204000.40.1685230.0001880.40.1685230.003821

214200.40.1685230.0001790.50.2106540.004769

224400.40.1685230.000170.40.1685230.003808

234600.40.1685230.0001630.50.2106540.004753

244800.40.1685230.0001560.40.1685230.003796

255000.40.1685230.0001490.40.1685230.00379

2. Menghitung tara mekanik panas tembaga rata-rata () dan sesatannya () dengan standar deviasi.a. Kalorimeter tembaga untuk 2 lilitan :Tara mekanik panas rata-rata :

= = 0.192116 kal/Jdan sesatannya :

= 0.0011 Kal/J

Jadi Tara mekanik panas untuk 2 lilitan adalah : 0.192116 0.0011 kal/Jb. Kalorimeter tembaga untuk 3 lilitan :Tara mekanik panas rata-rata :


= 0.0379 Kal/J

Jadi Tara mekanik panas untuk 3 lilitan adalah : 0.195487 kal/J 0.0379 Kal/J3. Menghitung Tara mekanik panas grafik

Dari perumusan tara mekanik panas :

e.M.g.Dkal.n=(maca + mkal .ct)T

nT

Dengan metoda kuadrat terkecil atau least square maka persamaan di atas dirubah menjadi :

T=

n

sehingga diperoleh persamaan :

T=mt.n + nt

mt=

e grafik =

dengan menggunakan rumus :

mt=

nt=

maka diperoleh persamaan grafik untuk masing-masing kalorimeter :

b. Kalorimeter tembaga untuk 2 lilitan :mt = 0,0502 dan nt = 30,375

jadi persamaan least square-nya adalah :

T = 0,0502 n + 29,375

Sehingga egrafik-nya adalah :e grafik =

= 0.182645 kal/Jc. Kalorimeter tembaga untuk 3 lilitan :mt = 0,032 dan nt = 31,472


T= 0,032 n + 24,472Sehingga egrafik-nya adalah :e grafik =

= 0.172654 kal/J

4. Grafik Perubahan suhu terhadap n putaran

a. Grafik untuk kalorimeter tembaga untuk 2 lilitan

b. Grafik untuk kalorimeter tembaga untuk 3 lilitan

Analisis grafik :

Dari grafik di atas kita dapat melihat pengaruh banyaknya putaran (n) terhadap kenaikan suhu (T), semakin banyaknya putaran, maka suhu akan bertambah naik.

5. Membandingkan harga erumus dan egrafik , adalah sebagai berikut :

a. Kalorimeter tembaga berisi 20 ml air

KSR = x 100 %

= x 100 % = 4,93 %

b. Kalorimeter tembaga berisi 40 ml air

KSR = x 100 %

= x 100 % = 9,84 %

6. Kemudian dengan menggunakan data ehitung maka kita dapat bandingkan dengan harga elit (0,24 Kal/J) adalah sebagai berikut :

a. Kalorimeter tembaga untuk 2 lilitan :

KSR = x 100 %

KSR= x 100 % = 19,95 %

b. Kalorimeter tembaga untuk 3 lilitan :

KSR = x 100 %

KSR= x 100 % = 18.55 %

b. Kalorimeter Aluminium Kecil1. Tara mekanik panas dan sesatannya pada kalorimeter aluminium kecil dihitung dengan rumusan :

e =

Dengan ;ct = kalor jenis aluminium= 215 kal/kg oC

( = 3.14


M = massa beban

= 5 Kg

mkal = massa kalorimeter= 224,1.10-3 Kg


n = banyaknya putaran

Nilai e pada kalorimeter aluminium kecil untuk 2 lilitan pada putaran ke 20 adalah:e =


Harga Sesatannya :

= 0.019995 kal/J

Dengan cara yang sama untuk putaran berikutnya baik pada kalorimeter aluminium yang diberi 2 lilitan dan 3 lilitan adalah pada tabel berikut ini :

No.

Putaran



1200.40.1278170.0048650.40.1278170.004944

2400.40.223680.004250.40.1278170.004937

3600.50.223680.0028280.50.1597710.00616

4800.50.2556340.0024190.60.1917250.007377

51000.50.223680.001690.60.1917250.007362

61200.40.223680.0014060.60.1917250.007347

71400.60.223680.0012040.70.223680.008554

81600.40.223680.0010510.70.223680.008535

91800.50.1917250.00080.70.223680.008517

102000.50.2556340.0009590.80.2556340.009714

112200.40.1917250.0006530.60.1917250.007271

122400.50.1917250.0005980.60.1917250.00726

132600.50.223680.0006430.80.2556340.009663

142800.40.1597710.0004260.60.1917250.007235

153000.40.1917250.0004770.60.1917250.007225

163200.40.1917250.0004460.60.1917250.007216

173400.60.1917250.000420.60.1917250.007206

183600.60.1917250.0003960.60.1917250.007197

193800.50.1597710.0003120.60.1917250.007189

204000.40.1917250.0003560.70.223680.008376

214200.40.1597710.0002820.50.1597710.005976

224400.40.1597710.0002690.50.1597710.005971

234600.40.1597710.0002570.70.223680.00835

244800.40.1597710.0002460.40.1278170.004767

255000.40.0319544.73E-050.60.1917250.007144

2. Menghitung tara mekanik panas aluminium kecil rata-rata () dan sesatannya () dengan standar deviasi.

a. Kalorimeter aluminium kecil untuk 2 lilitan :

Tara mekanik panas rata-rata :


= 0.0072 kal/J

Jadi Tara mekanik panas untuk 2 lilitan adalah : 0. 0.189169 0.0072 kal/Jb. Kalorimeter aluminium kecil untuk 3 lilitan :



= 0.0329 Kal/J




nT


T=

n


T=mt.n + nt

mt=

e grafik =


mt=

nt=



mt = 0,0427 dan nt = 30,125


T = 0,0427 n + 30,125Sehingga egrafik-nya adalah :e grafik = = 0.178547 kal/Jb. Kalorimeter aluminium kecil untuk 3 lilitan :

mt = 0,032 dan nt = 25,045jadi persamaan least square-nya adalah :

T= 0,032 n + 25,045Sehingga egrafik-nya adalah :e grafik = = 0.178725 kal/J


a. Grafik untuk kalorimeter aluminium kecil untuk 2 lilitan

b. Grafik untuk kalorimeter Aluminium kecil untuk 3 lilitan

Analisis grafik :

Dari grafik di atas kita dapat melihat pengaruh banyaknya putaran (n) terhadap kenaikan suhu (T), semakin banyaknya putaran, maka suhu akan bertambah naik.


a. Kalorimeter aluminium kecil untuk 2 lilitan :KSR = x 100 %

= x 100 % = 5,62 %b. Kalorimeter aluminium kecil untuk 3 lilitan :KSR = x 100 %

= x 100 % = 6,65 %



KSR = x 100 %

KSR= x 100 % = 21,17 %

b. Kalorimeter aluminium kecil untuk 3 lilitan

KSR = x 100 %

KSR= x 100 % = 20,12 %

c. Kalorimeter Aluminium Besar

1. Tara mekanik panas dan sesatannya pada kalorimeter aluminium besar dihitung dengan rumusan :

e =

Dengan ;ct = kalor jenis aluminium= 215 kal/kg oC

( = 3.14


M = massa beban

= 5 Kg

mkal = massa kalorimeter= 224,1.10-3 Kg


n = banyaknya putaran

Nilai e pada kalorimeter aluminium besar untuk 1 lilitan pada putaran ke 20 adalah:e =


Harga Sesatannya :

= 0.006941 kal/J

Dengan cara yang sama untuk putaran berikutnya baik pada kalorimeter aluminium besar yang diberi 1 dan 2 lilitan adalah pada tabel berikut ini :

No.

Putaran



1200.40.2506720.0069410.60.3760080.014358

2400.30.1880040.0051960.40.2506720.009558

3600.30.1880040.0051880.30.1880040.007161

4800.40.2506720.0069050.40.2506720.009538

51000.30.1880040.0051690.40.2506720.009528

61200.40.2506720.0068810.30.1880040.007139

71400.30.1880040.0051520.40.2506720.00951

81600.30.1880040.0051450.40.2506720.0095

91800.30.1880040.0051380.30.1880040.007118

102000.40.2506720.006840.40.2506720.009483

112200.30.1880040.0051220.30.1880040.007106

122400.30.1880040.0051160.30.1880040.007101

132600.30.1880040.0051090.30.1880040.007096

142800.30.1880040.0051030.40.2506720.009453

153000.30.1880040.0050970.30.1880040.007084

163200.30.1880040.0050910.40.2506720.009438

173400.30.1880040.0050850.30.1880040.007073

183600.30.1880040.0050790.30.1880040.007069

193800.30.1880040.0050740.30.1880040.007064

204000.30.1880040.0050680.30.1880040.00706

214200.30.1880040.0050620.40.2506720.009406

224400.30.1880040.0050570.30.1880040.00705

234600.30.1880040.0050520.30.1880040.007045

244800.30.1880040.0050470.30.1880040.007041

255000.30.1880040.0050420.40.2506720.009382

265200.30.1880040.0050370.30.1880040.007032

275400.20.1253360.0033550.30.1880040.007028

285600.30.1880040.0050280.30.1880040.007024

295800.20.1253360.003350.60.3760080.014037

306000.30.1880040.0050210.30.1880040.007013

316200.30.1880040.0050160.30.1880040.007009

326400.30.1880040.0050110.20.1253360.004671

336600.30.1880040.0050070.30.1880040.007004

346800.20.1253360.0033350.30.1880040.007

357000.20.1253360.0033340.30.1880040.006997

367200.30.1880040.0049970.20.1253360.004663

377400.20.1253360.0033290.30.1880040.006991

387600.30.1880040.004990.30.1880040.006988

397800.20.1253360.0033240.20.1253360.004657

408000.30.1880040.0049830.30.1880040.006982

418200.20.1253360.003320.20.1253360.004653

428400.30.1880040.0049760.30.1880040.006977

438600.20.1253360.0033150.20.1253360.00465

448800.30.1880040.004970.20.1253360.004648

459000.20.1253360.0033110.30.1880040.00697

469200.20.1253360.0033090.20.1253360.004645

479400.30.1880040.0049610.30.1880040.006965

489600.20.1253360.0033050.20.1253360.004642

499800.20.1253360.0033040.30.1880040.00696

5010000.30.1880040.0049520.20.1253360.004639

2. Menghitung tara mekanik panas aluminium besar rata-rata () dan sesatannya () dengan standar deviasi.




= 0.0095 kal/J

Jadi Tara mekanik panas untuk 1 lilitan adalah : 0. 0.177977 0.0095 kal/Jb. Kalorimeter aluminium kecil untuk 2 lilitan :



= 0.0144 Kal/J




nT


T=

n


T=mt.n + nt

mt=

e grafik =


mt=

nt=


a. Kalorimeter aluminium besar untuk 1 lilitan :


T = 0,0455n + 25,528Sehingga egrafik-nya adalah :e grafik = = 0,165215 kal/Jb. Kalorimeter aluminium besar untuk 2 lilitan :


T= 0,0554n + 28,715 Sehingga egrafik-nya adalah :e grafik = = 0,180125 kal/J


c. Grafik untuk kalorimeter aluminium besar untuk 1 lilitan

b. Grafik untuk kalorimeter Aluminium besar untuk 2 lilitan

Analisis grafik :

Dari grafik di atas kita dapat melihat pengaruh banyaknya putaran (n) terhadap kenaikan suhu (T), semakin banyaknya putaran, maka suhu akan semakin naik.


d. Kalorimeter aluminium besar untuk 1 lilitan :

KSR = x 100 %

= x 100 % = 7,17 %

b. Kalorimeter aluminium besar untuk 2 lilitan :

KSR = x 100 %

= x 100 % = 8,46 %


a. Kalorimeter aluminium besar untuk 2 lilitan :

KSR = x 100 %

KSR= x 100 % = 25,84 %

b. Kalorimeter aluminium besar untuk 3 lilitan

KSR = x 100 %

KSR= x 100 % = 18,01 %d. Menghitung Banyaknya Kalor yang diserap Pita Nylon

Langkah selanjutnya kita akan mencari banyaknya kalor yang diserap oleh pita nilon, dengan menggunakan rumus di bawah ini :

Putaran

TembagaAluminium Kecil

2 Lilitan 3 Lilitan2 Lilitan3 Lilitan

2019,22540,827362,4514819,869

4029,49866,86144,9029618,44

6026,34366,740127,3544417,011

8041,09316,08363,3178815,582

10049,128216,91095,7693614,153

12061,639421,99638,2208412,723

14069,674631,339810,672311,294

16082,185936,425213,12389,8651

18096,935241,510615,57538,436

200111,68546,59618,02680,0926

220126,43451,681420,47821,52175

240141,18361,024829,41782,9509

260158,17170,368231,86924,38005

280172,9275,453640,80885,8092

300189,90784,797143,26027,23835

320204,65794,140545,711715,767

340223,882103,48454,651217,1961

360243,107112,82757,102718,6252

380262,333122,17159,554227,1539

400281,558135,77268,493728,583

420300,784145,11677,433237,1116

440320,009154,45986,372838,5408

460339,234168,06188,824247,0694

480360,698181,662104,25255,598

500379,923191,006106,70364,1266

PutaranAlumunium BesarPutaran

Alumunium Besar

1 Lilitan 2 Lilitan1 Lilitan 2 Lilitan

207,4376,437520214,606101,241

4014,84412,874540221,043107,678

6017,3649,864560236,928104,668

8021,7496,855580243,365111,106

10032,18613,292600259,249126,994

12036,62410,282620275,134133,427

14044,06116,724640281,571139,865

16051,49823,157660297,456155,749

18057,93620,147680313,340152,739

20064,37326,585700319,778159,177

22070,81023,575720335,662165,614

24077,24830,012740342,099172,051

26093,13227,007760367,431178,489

28099,56933,444780373,868194,373

300106,00739,878800389,753200,811

320112,44446,314820396,197207,248

340128,32852,752840412,074213,685

360134,76659,189860427,959229,571

380141,20365,626880443,843236,014

400157,08862,617900459,728242,454

420161,47569,054920475,612258,329

440167,45275,491940491,496264,766

460187,01481,929960497,934271,203

480190,24788,366980523,265277,641

500197,55785,3561000539,154293,525

Banyaknya lilitan mengakibatkan usaha mekanik yang dilakukan untuk mengubahnya menjadi panas akan semakin besar sehingga kalorimeter akan semakin cepat panas. Sehingga banyaknya lilitan tidak mempengaruhi perubahan suhu tetapi hanya mempercepat perubahan mekanik menjadi panas.BAB V

KESIMPULAN

Kalor adalah bentuk energi yang berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Jika suatu benda menerima / melepaskan kalor maka suhu benda itu akan naik/turun atau wujud benda berubah. Dalam percobaan ini perubahan bentuk dari energi mekanik menjadi energi panas.Usaha mekanik dari panas keduanya merupakan bentuk energi. Dalam keseharian bentuk kedua energi ini biasanya dalam penulisan satuan dinyatakan dengan joule (J) untuk energi mekanik dan kalori (kal) untuk energi yang dihasilkan dalam bentuk panas. Sehingga perlu adanya penyetara anatar kedua besaran energi tersebut.

1. Kenaikan suhu T (suhu) juga tergantung dari jumlah volume air yang terkandung di dalam kalorimeter dengan hubungan berbanding terbalik yaitu apabila volume air semakin besar maka kenaikan suhu semakin kecil hal ini diakibatkan karena massa air di kalorimeter meyerap sebagian panas yang diterima oleh kalorimeter.

2. Dari percobaan diatas terjadi perubahan energi dari energi mekanik menjadi energi panas, tetapi perubahan energi tersebut berlangsung dalam sistem yang tidak adiabatik sehingga banyak energi yang lepas ke luar sistem.

3. Dari hukum kekekalan energi dalam percobaan ini Energi yang dilepas berupa energi mekanik yang berasal dari tenaga untuk memutar katrol sedangkan energi yang diterima diserap oleh air dan kalorimeter dan pita nylon berupa energi panas.

4. Bertambahnya jumlah lilitan pada permukaan kalorimeter berpengaruh pada banyaknya penyerapan kalor yang dialami oleh kalorimeter, sehingga harus adanya faktor yang ditambahkan ke dalam persamaan usaha mekanik yang menyatakan banyaknya jumlah lilitan.

PAGE 2

_1174138252.unknown

_1174141804.unknown

_1174142870.unknown

_1174148998.unknown

_1174149385.unknown

_1174151240.unknown

_1174151306.unknown

_1174151317.unknown

_1174153116.unknown

_1174151276.unknown

_1174150408.unknown

_1174150490.unknown

_1174149668.unknown

_1174149149.unknown

_1174149300.unknown

_1174149050.unknown

_1174144937.unknown

_1174147288.unknown

_1174148816.unknown

_1174145941.unknown

_1174143431.unknown

_1174142964.unknown

_1174142809.unknown

_1174139692.unknown

_1174139715.unknown

_1174139748.unknown

_1174139789.unknown

_1174139705.unknown

_1174138401.unknown

_1174132425.unknown

_1174134297.unknown

_1174136841.unknown

_1174137928.unknown

_1174132442.unknown

_1174132426.unknown

_1159299709.unknown

_1173997275.vsdGambar 2.1 Pesawat Schurholtz

Beban

Katrol

Pegas

_1174132411.unknown

_1174132410.unknown

_1084303397.unknown

_1084432437.unknown

_1084474415.unknown

_1084646684.unknown

_1084432412.unknown

_1084432027.unknown

_1084432097.unknown

_1084432000.unknown

_1084303390.unknown

_1035937335.unknown

_1033753644.unknown