LAPORAN PRAKTIKUM EKSPERIMEN FISIKA II
KONSTANTA JOULE KALORIMETER LISTRIK
Disusun oleh:
SANDRA PERMANA _208 700 651_
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI BANDUNGFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
JURUSAN FISIKA2010
1
KONSTANTA JOULE KALORIMETER LISTRIK
Oleh: Sandra Permana
Abstrak
Telah dilakukan eksperimen Konstanta Joule Kalorimeter yang dilaksanakan pada
hari Sabtu, tanggal 30 Oktober 2010 pukul 14.30 sampai dengan 17.00 WIB di
Laboratorium Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan
Gunung Djati Bandung. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan besar kalor
jenis kalorimeter berbahan kaca dan menghitung konstanta joule kalorimeter. Dari hasil
eksperimen diperoleh bahwa kalor jenis kaca adalah 0,228 g/cal dan besar konstanta joule
adalah 5168 joule/kalor dengan waktu pemanasan selama 10 menit.
Kata kunci : kalor, kalor jenis, kalorimeter, konstanta joule.
Abstract
Have been conducted the experiment for the joule constant calorimeters executed
on Saturday, date of 30 October 2010 beating 14.30 up to 17.00 WIB in Laboratory of
Physics, Faculty Of Science and Technology, State Islamic University Of Sunan Gung
Djati Bandung. Intention of this attempt is to determine of Heat Specific Calorimeters
made from glass and joule constant calorimeter. From this experiment getting that heat
Specific of glass is 0,228 g/cal and joule constant is 5168 joule/cal for heating in 10
minutes.
Keywords : Heat, Specific Heat, Calorimeters, joule constant.
2
I. PENDAHULUAN.
1.1 Tujuan
1. Menentukan nilai air kalorimeter.
2. Menentukan konstanta Joule.
1.2 Dasar Teori Kalor adalah bentuk energi yang mengalir atau berpindah karena adanya perbedaan
temperatur atau suhu. Besar kenaikan suhu sebanding dengan banyaknya kalor yang
diterima dan berbanding terbalik dengan masa zat dan kalor jenis zat. Sesuai persamaan :
Dengan Q adalah jumlah kalor yang diterima, m adalah massa zat, adalah perubahan
suhu dan c adalah kalor jenis benda, yaitu banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat
untuk menaikan suhu 1 kg zat tersebut sebesar 1o C.
Kalor jenis beberapa zat. Halliday-Resnick-Walker, Fundamental of Physic page 607.
3
Kalorimeter Listrik
Bila kumparan pemanas kalorimeter dialiri arus listrik, maka panas yang ditimbulkan
oleh kumparan akan diterima oleh air, thermometer, dan tabung kalorimeter. Energi
listrik (W) yang digunakan oleh alat dengan beda potensial V dan arus listrik I selama
selang waktu t adalah :
Sedangkan panas (H) yang ditimbulkan yaitu sebesar :
Dengan Na merupakan nilai air kalorimeter, m adalah massa air, C adalah kalor jenis air,
dan ∆t merupakan perubahan suhu kalorimeter.
Tara kalor listrik didefinisikan sebagai perbandingan antara energi yang digunakan
dengan kalor yang ditimbulkan :
Gambar 1. rangkaian peralatan calorimeter listrik
4
II. METODE
2.1. Waktu & Tempat
Hari/ tanggal : Sabtu, 30 Oktober 2010
Waktu : 14.30 – 17.00 WIB
Tempat : Laboratorium Fisika Fak. Sains dan Teknologi UIN Bandung
2.2. Alat & Bahan
1. Kalorimeter listrik
2. Catu daya
3. Multimeter
4. Pemanas listrik
5. Bejana pemanas
6. Termometer digital
2.3. Cara Kerja
Percobaan 1. Mencari Nilai Kalorimeter Air
Percobaan dimulai dengan menimbang kalorimeter kosong dan pengaduknya,
memasukan air 250 ml kedalamnya dan menimbangnya kembali. Setelah itu mencatat
suhu awal air . Memanaskan air 750 ml pada gelas ukur lalu mencatat suhu air pada
saat mendidih. Memasukan air mendidih itu kedalam kalorimeter yang berisi air 250
ml lalu memperhatikan suhu pada thermometer dan mencatat suhu pada saat
setimbang. Menimbang kalorimeter setelah suhu kesetimbangan tercapai. Masing-
masing penimbangan dilakukan sebanyak 5 kali.
Percobaan 2. Mencari Konstanta Joule
Pada percobaan ke-2 setelah kalorimeter ditimbang, air sebanyak 2/3 bagian
dimasukan ke tabung kalorimeter tersebut lalu mencatat suhu awalnya. Kemudian
menyusun rangkaian percobaan seperti gambar 1. Mencatat suhu, arus dan tegangan
listrik setiap 1 menit sekali.
5
2.4 Diagram AlirPercobaan 1. Mencari nilai air calorimeter
6
Selesai
Menimbang calorimeter setelah suhu kesetimbangan tercapai.
Memasukan air sampai 1/4 bagian tabung kalorimeter lalu menimbangnya
Memanaskan 3/4 bagian air pada gelas ukur dan mencatat suhu air saat mendidih
Mencatat suhu awal air
Menimbang kalorimeter kosong
Mulai
Menambahkan air mendidih pada calorimeter dan mencatat suhu kesetimbangannya
Percobaan 2. Mencari konstanta joule
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil PercobaanPercobaan 1. Mencari nilai air kalorimeter
Tabel I Massa kesetimbangan kalorimeter + air panas
(Kg)
Suhu kesetimbangan
(oC)
Massa kalorimeter + air dingin (kg)
Massa kalorimeter
(kg)
PERC. KE
1,84275,31,1350,91011,83974,31,1330,90821,84074,21,1350,91031,84174,01,1350,91041,84073,81,1330,90851,84074,31,1340,909
7
Selesai
Memasukan air sampai 2/3 bagian tabung kalorimeter lalu menimbangnya
Menyusun rangkaian percobaan seperti gambar
Menimbang kalorimeter kosong
Mulai
Mencatat suhu, arus dan tegangan listrik setiap 1 menit selama 10 menit
Percobaan 2. Mencari konstanta Joule
Tabel IIMassa kalorimeter + air
(Kg)PERC.
KE1,58011,57521,57031,58041,58051,577
Tegangan (V)
Arus (A)Suhu (oC)MENIT KE
2261,48532,712261,48433,222261,48433,732261,48434,742261,48235,952261,48737,962261,48439,772271,49042,482261,48749,092271,49181,210
226,41,486
Nilai air kalorimeter :
8
Konstanta joule :
Gradien kurva t vs ∆T adalah 0,475 sm. Dari pers
menunjukkan bahwa gradien kurva adalah ,
sehingga konstanta .
3.2 Pembahasan
Menurut Asas Black : "kalor yang dilepaskan oleh suatu benda adalah sama dengan
kalor yang diterima oleh benda lainnya". Percobaan pertama menggunakan asas
tersebut, pada saat air panas bercampur dengan air dingin terjadi perpindahan kalor
di dalam kalorimeter dari air yang bertemperatur lebih tinggi ke air yang
bertemperatur lebih rendah. Pada saat suhu kesetimbangan tercapai, kalor yang
dilepaskan sama dengan kalor yang diterima.
9
Karena panas jenis air praktis konstan meliputi jangkauan temperatur yang lebar,
kalor jenis sebuah benda dapat diukur dengan memanaskan benda sampai suatu
temperatur tertentu yang mudah diukur, dengan menempatkannya dalam bejana air
yang massa dan temperaturnya diketahui, dan dengan mengukur temperatur
kesetimbangan air. Jika sistem terilsoalsi dari sekitarnya, maka panas yang keluar
dari benda sama dengan panas yang masuk ke air dan wadahnya. Prosedur ini
dinamakan kalorimeter dan wadah air yang terisolasi dinamakan kalorimeter.
Dari hasil eksperimen yang telah dilakukan diperolah bahwa kalor jenis kaca adalah
0,228 cal/g, sedangkan menurut literatur adalah 0,200 cal/g dengan % ketelitian
sebesar 88%. Perlu ketelitian yang lebih dalam percobaan ini agar hasilnya lebih baik
lagi.
Dengan memanaskan kumparan di dalam kalorimeter listrik kita juga dapat
menghitung konstanta joule atau tara kalor listrik yang didefinisikan sebagai
perbandingan antara energi yang digunakan dengan kalor yang ditimbulkan. Dari
hasil perhitungan diperoleh konstanta joule sebesar
. dengan waktu pemanasan selama 10 menit.
Sedngkan dari hasil pengolahan data menggunakan MS-Excell, diperoleh konstanta
joule sebesar 779,4 sm, berbeda jauh dengan perhitungan langsung. Factor tegangan
listrik dan arus listrik dari PLN yang berubah-ubah sangat mempengaruhi dalam
percobaan kedua ini.
Dalam percobaan ini seluruh sistem (wadah air) harus benar-benar terisolasi dengan
baik, karena akan sangat berpengaruh terhadap hasil perhitungan.
IV. KESIMPULAN
Dalam eksperimen yang telah dilakukan, teramati adanya perpindahan kalor dari zat
yang bersuhu lebih tinggi ke zat yang bersuhu lebih rendah hingga tercapainya suhu
kesetimbangan dalam kalorimeter. Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan
diperoleh besar kalor jenis kaca sebesar 0,228 g/cal dengan tingkat ketelitian sebesar
10
88%. Selain itu dari eksperimen ini diperolah juga konstanta joule/ tara kalor listrik
sebesar dengan ketidakpastiannya sebesar dengan
waktu pemanasan selama 10 menit.
DAFTAR PUSTAKA
Hikam, M., Prasetyo, P.B, dan Saleh, D. "Eksperimen Fisika Dasar Untuk Universitas". Kencana, Jakarta, 2005.
Resnick & Haliday, “Fisika Jilid 1” Bab 20 Erlangga (Terjemahan).
Sanjaya, Mada. "Modul Belajar Listrik Magnet". UIN Sunan Gunung Djati Bandung, Bandung. 2010.
Serway, R. “Physic for scientist & Engineerings With Modern Physic”, James Madison University Harisson Burg, Viriginia, 1989.
Tipler, Paul. “Fisika Untuk Sains dan Tekhnik Jilid 1” Erlangga (Terjemahan).
11
Top Related