laporan rlab kr 02 harun al rasyid 1206262235
TRANSCRIPT
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
1/25
LAPORAN R-LAB
KR02 - Calori Work
Nama : Harun Al Rasyid
NPM : 1206262235
Fakultas : Teknik
Departemen : Teknik Industri
Kode Praktikum : KR02
Tanggal Praktikum : 28 April 2012
Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar (UPP-IPD)
Universitas Indonesia
Depok
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
2/25
Calori Work
I. Tujuan PraktikumMenghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor
II. Peralatan1. Sumber tegangan yang dapat divariasikan2. Kawat konduktor (bernassa 2 gram)3. Termometer4. Voltmeter dan Ampermeter5. Adjuatable power supply6. Camcorder7. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis
III. Landasan TeoriEnergi
Energi didefinisikan sebagai kemampuan suatu materi untuk melakukan kerja. Energi yang
akan kitapelajari dalam termokimia adalah energy dalam dari suatu sistem/reaksi-reaksi
kimia.
Suatu benda dapat memiliki energi dalam bentuk energi kinetik dan energi potensial.
Jumlah energi yang dipunyai benda tersebut merupakan jumlah energi kinetik dan energy
potensialnya. Suatu benda memiliki energy kinetik apabila ia bergerak. Energi kinetik bisa
berupa energi translasi, rotasi, vibrasi, bunyi, panas, dan listrik. Adapun energi potensial
dimiliki benda bila ia ditarik atau didorong oleh benda lain, sehingga apabila benda tidak
memiliki gaya tarik menarik atau tolak menolak, maka benda tersebut tidak memiliki energi
potensial.
Dalam keseharian, tanpa kita sadari, kita telah memanfaatkan berbagai energi, misalnya
energi panas untuk menjemur pakaian, energi listrik dan cahaya untuk penerangan, serta
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
3/25
energi kimia di dalam LPG untuk memasak. Tidak ketinggalan pula energi nuklir yang
digunakan dalam dunia kedokteran untuk mengobati berbagai penyakit, mensterilkan alat-
alat kedokteran di rumah sakit, memproses bibit tanaman menjadi tanaman unggul, dan
lain-lain.
Energy panas digunakan untuk mengeringkan pakaian yang sedang dijemur Energy listrik digunakan untuk penerangan Energy kimia dari LPG dimanfaatkan untuk memasak
Sifat perpindahan energi telah dimanfaatkan pemerintah untuk mendirikan PLTU
(Pembangkit Listrik Tenaga Uap) maupun PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir).
Energi Listrik
Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Maka, energi listrik dapat diartikan
sebagai kemampuan untuk melakukan atau menghasilkan usaha listrik (kemampuan yang
diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik yang lain). Energi listrik
dilambangkan dengan W. Perumusan yang digunakan untuk menentukan besar energi
listrik adalah :
W = Q.V...........( Q = I . t ) Joule
W = V . I . t
keterangan :
W = Energi listrik ( Joule)
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
4/25
Q = Muatan listrik ( Coulomb)
V = Beda potensial ( Volt )
I = Arus listrik ( Ampere )
t = Waktu ( s )
Apabila persamaan tersebut dihubungkan dengan hukum Ohm ( V = I.R) maka persamaan
diatas akan berbentuk :
W = I . R . I . t
Satuan energi listrik lain yang sering digunakan adalah kalori, dimana 1 kalori setara
dengan 0,24 Joule.
PEMANFAATAN ENERGI LISTRIK
Energi listrik dapat berubah menjadi berbagai bentuk energi lainnya. Energi listrik
menjadi energi kalor, alat yang digunakan yaitu setrika listrik, kompor listrik, microwave,
dan sebagainya. Energi listrik menjadi energi cahaya, alat yang digunakan, yaitu lampupijar, lampu neon, dan sebagainya. Energi listrik menjadi energi gerak, alat yang digunakan
yaitu kipas angin, penghisap debu, dan sebagainya.
B. Energi Panas (Kalor)
Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum
untuk mendeteksi adanya 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.
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
5/25
Dari hasil percobaan, besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda (zat) akan
bergantung pada 3 faktor, yaitu :
1. massa zat2. jenis zat (kalor jenis)3. perubahan suhu
Sehingga secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
Q = m.c. T...........(T = TiT0 )
Dimana :
Q : kalor yang dibutuhkan (J)
m : massa benda (kg)
c: kalor jenis (J/kgoC)T : perubahan suhu (
OC)
Kalor ada dua jenis, yaitu:
Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang
digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U
adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)
Pada pembelajaran kalor terdapat dua kosep yang hampir sama, tetapi berbeda, yaitu
kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c). Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yangdibutuhkan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
6/25
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat
sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah
kalorimeter.
Kedua persamaan di atas dapat digabungkan menjadi :
Gambar 1. Grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi uap.
Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai
pada 0oC kalor yang diterima digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua menjadi air
barulah terjadi kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100oC maka kalor
yang diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah
berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5).
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
7/25
Hubungan antara Energi Listrik dengan Energi Kalor
Seperti yang dikatakan dalam hukum kekekalan energi, energi tak dapat
dimusnahkan atau dihilangkan, energi hanya dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk
lainnya. Energi listrik dapat diubah menjadi energi kalor dan juga sebaliknya. Di bawah
iniadalah hubungan antara energi listrik dengan energi kalor.
W = Q
V . I . t = m . c .
I . R . I . t = m . c .
Keterangan:
I = Kuat arus listrik (A)
V = Tegangan (Volt)
R = Hambatan (ohm)
t = Waktu yang dibutuhkan (sekon)
m = Massa (kg)
c = Kalor jenis (J/ kg oC)T = Perubahan Suhu (
oC )
Pada praktikum ini, diterapkan hukum kekekalan energi, yaitu dengan mengkonversikan
energi listrik menjadi energi kalor. Energi listrik dihasilkan oleh suatu catu daya pada suatu
konduktor yang mempunyai resistansi dinyatakan dengan persamaan :
W = V .I . t .. (1)
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
8/25
Dimana :
W = Energi listrik ( joule )V = Tegangan listrik ( volt )I = Arus listrik ( Ampere )t = waktu / lama aliran listrik ( sekon )
Energi kalor yang dihasilkan oleh kawat konduktor dinyatakan dalam bentuk kenaikan
temperatur. Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu zat dinyatakan dengan
persamaan :
Q = m . c . T ...(2
Dimana :
Q = Jumlah kalor yang diperlukan ( kalori atau joule )m = Massa zat ( gram atau kg )
c = Kalor jenis zat ( kal/gr0C atau J/kg
0C)
T = Perubahan suhu (0C )
Sebuah kawat dililitkan pada sebuah sensor temperatur. Kawat tersebut akan
dialiri arus listrik sehingga mendisipasikan energi kalor. Perubahan temperatur yang
terjadi akan diamati oleh sensor kemudian dicatat oleh sistem instrumentasi. Tegangan
yang diberikan ke kawat dapat dirubah sehingga perbuahan temperatur dapat bervariasi
sesuai dengan tegangan yang diberikan.
Dibawah ini adalah tabel nilai kapasitas kalor dari beberapa benda.
Kalor Jenis Kalor JenisBerat Kapasitas Kapasitas
Zat Molekul kalor molar kalor molar(kal/g
oC) (J/g
oC)
g/mol (kal/moloC) (J/mol
oC)
Aluminium 0,215 0,900 27,0 5,82 24,4
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
9/25
Karbon 0,121 0,507 12,0 1,46 6,11
Tembaga 0,0923 0,386 63,5 5,85 24,5
Timbal 0,0305 0,128 207 6,32 26,5
Perak 0,0564 0,236 108 6,09 25,5
Tungsten 0,0321 0,134 184 5,92 24,8
Tabel 1. Nilai Cp untuk beberapa benda padat (pada temperatur kamar dan p = 1,0atm)
IV. Prosedur Percobaan
1. Mengktifkan web cam (meng-klik icon video pada halaman web r-Lab).2. Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor.3. Menghidupkan power supply dengan mengklik radio button di sebelahnya.4. Mengambil data perubahan temperatur , tegangan dan arus listrik pada kawat
konduktor tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara mengklik icon ukur.
5. Memperhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, menunggu hinggamendekati temperatur awal saat diberikan V0.
6. Mengulangi langkah 2 hingga 5 untuk tegangan V1, V2 dan V3.
V. Hasil dan EvaluasiPercobaan ini dilakukan pada mpat nilai tegangan yang berbeda, yaitu 0 V;
0.65 V; 1.55 V; 1.04 V. Pada setiap tegangan dilakukan 10 kali pengukuran dengan
selang waktu setiap pengukukuran 3 detik, sehingga didapatkan total data tiap
tegangan adalah 10 buah data. Data hasil percobaan pada setiap tegangan ditunjukan
pada table 2, table 3, table 4, dan table 5.
Suhu awal yang dimaksud adalah suhu pertama sesaat sebelum percobaan
dimulai, yaitu 20.7
o
C sehingga setiap perubahan suhu, suhu awalnya suhu tersebut.
Berikut adalah tabel yang menggambarkan hubungan antara temperature dan waktu
untuk setiap tegangan yang diberikan ke kawat konduktor.
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
10/25
Tabel 2
Hubungan antara Waktu dan Temperatur pada saat Tegangan 0 V
t (s) I (mA) V (Volt) T (oC) T0 (
oC) T (
oC)
3 23.84 0 20.4 19.7 0.7
6 23.84 0 20.4 19.7 0.7
9 23.84 0 20.4 19.7 0.7
12 23.84 0 20.4 19.7 0.7
15 23.84 0 20.4 19.7 0.7
18 23.84 0 20.4 19.7 0.7
21 23.84 0 20.4 19.7 0.7
24 23.84 0 20.4 19.7 0.7
27 23.84 0 20.4 19.7 0.7
30 23.84 0 20.4 19.7 0.7
Tabel 3
Hubungan Waktu dengan Perubahan Temperatur pada saat Tegangan 0.67 V
t (s) I (mA) V (Volt) T (oC) T0 (
oC) T (
oC)
3 35.48 0.67 20.4 19.7 0.7
6 35.59 0.67 20.5 19.7 0.8
9 35.48 0.67 20.6 19.7 0.9
12 35.48 0.67 20.9 19.7 1.2
15 35.48 0.67 21.1 19.7 1.4
18 35.59 0.67 21.2 19.7 1.521 35.59 0.67 21.3 19.7 1.6
24 35.48 0.67 21.4 19.7 1.7
27 35.48 0.67 21.6 19.7 1.9
30 35.48 0.67 21.7 19.7 2
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
11/25
Tabel 4
Hubungan Waktu dengan Perubahan Temperatur pada saat Tegangan 1.63 V
t (s) I (mA) V (Volt) T (oC) T0 (
oC) T (
oC)
3 51.9 1.63 20.4 19.7 0.7
6 51.9 1.63 20.8 19.7 1.1
9 52.02 1.63 21.8 19.7 2.1
12 52.02 1.63 22.8 19.7 3.1
15 52.02 1.63 23.9 19.7 4.2
18 52.02 1.63 24.8 19.7 5.1
21 52.02 1.63 25.6 19.7 5.9
24 52.02 1.63 26.3 19.7 6.6
27 52.02 1.63 26.9 19.7 7.2
30 52.02 1.63 27.6 19.7 7.9
Tabel 5
Hubungan Waktu dengan Perubahan Temperatur pada saat Tegangan 1.09 V
t (s) I (mA) V (Volt) T (oC) T0 (
oC) T (
oC)
3 42.66 1.09 20.4 19.7 0.7
6 42.66 1.09 20.6 19.7 0.9
9 42.66 1.09 21.1 19.7 1.412 42.66 1.09 21.5 19.7 1.8
15 42.66 1.09 22 19.7 2.3
18 42.66 1.09 22.4 19.7 2.7
21 42.66 1.09 22.8 19.7 3.1
24 42.66 1.09 23.1 19.7 3.4
27 42.66 1.09 23.4 19.7 3.7
30 42.66 1.09 23.6 19.7 3.9
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
12/25
Berdasarkan teori didapatkan bahwa energy listrik yang diterima oleh kawat akan
diubah menjadi energy panas (kalor). Hubungan antara kalor dan energy panas ditunjukan
oleh persamaan berikut :
, sehingga
Persamaan di atas dapat dipandang sebagai sebuah persamaan linear y = a x b, dengan
y mengagantikan posisi T,dan menggantikan posisi x. Dari persamaan di atas,
didapatkan persamaan baru, yakni:
Maka nilai c (kalor jenis kawat) dapat diketahui setelah kita mendapatkan nilai a (gradient).
Nilai m dan b dapat didapat dengan menggunakan rumus sebagai berikut.
.(3)
.....(4)
Dengan kesalahan relatif sebesar
....(5)
(6)
a
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
13/25
Perhitungan pada Tegangan 0 V
Untuk mempermudah perhitungan, maka dibuat table berikut ini
Tabel 6
Tabel pengolahan data pada tegangan 0 V
n x[t (s)] y[T (oC)] x
2y
2x.y
1 3 0.7 9 0.49 2.1
2 6 0.7 36 0.49 4.2
3 9 0.7 81 0.49 6.3
4 12 0.7 144 0.49 8.4
5 15 0.7 225 0.49 10.5
6 18 0.7 324 0.49 12.6
7 21 0.7 441 0.49 14.7
8 24 0.7 576 0.49 16.8
9 27 0.7 729 0.49 18.9
10 30 0.7 900 0.49 21
165 7 3465 4.9 115.5
Dengan memasukkan nilai-nilai ini ke dalam persamaan (3), (4), (5), dan (6), kitamendapatkan nilai-nilai:
a = 0 b = 0.7 dan a= 0.00117. maka :
Dari persamaan tersebut dapat digambarkan sebuah grafik yang menunjukan hubungan
y = 0 + 0,7
T = 0 + 0,7
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
14/25
Pada saat tegangan 0 V, nilai kalor jenis dan kapasitas kalor dari kawat tidak dapat
ditentukan.
Perhitungan pada tegangan 0.65 V
Tabel 7
Tabel Pengolahan Data pada Tegangan 0.67 V
n x[t (s)] y[T (oC)] x
2y
2x.y
1 3 0,7 9 0,49 2,1
2 6 0,8 36 0,64 4,8
3 9 0,9 81 0,81 8,1
4 12 1,2 144 1,44 14,4
5 15 1,4 225 1,96 21
6 18 1,5 324 2,25 27
7 21 1,6 441 2,56 33,6
8 24 1,7 576 2,89 40,8
9 27 1,9 729 3,61 51,3
10 30 2 900 4 60
165 13,7 3465 20,65 263,1
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
15/25
Dengan memasukkan nilai-nilai ini ke dalam persamaan (3), (4), (5), dan (6), kitamendapatkan nilai-nilai:
a = 0.049 b = 0.0546 dan a= 0.00232, maka :
Dari persamaan tersebut dapat digambarkan sebuah grafik yang menunjukan hubungan
antara t dan T, yaitu sebagaiberikut
mengetahui nilai m maka dapat dihitung nilai kalor jenis dari kawat (c) dengan
persamaan berikut.
( )
y = 0,049x + 0,546
T = 0.049t + 0,546
c = 0,242 J / (groC)
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
16/25
Dengan mengetahui nilai kalor jenis dari kawat, maka nilai kalor jenis kawat pun dapat
diketahui dengan rumus :
Perhitungan pada tegangan
Tabel 8
Tabel Pengolahan Data pada Tegangan 1.63 V
n x[t (s)] y[T (oC)] x
2y
2x.y
1 3 0.7 9 0.49 2.1
2 6 1.1 36 1.21 6.6
3 9 2.1 81 4.41 18.9
4 12 3.1 144 9.61 37.2
5 15 4.2 225 17.64 63
6 18 5.1 324 26.01 91.8
7 21 5.9 441 34.81 123.9
8 24 6.6 576 43.56 158.4
9 27 7.2 729 51.84 194.410 30 7.9 900 62.41 237
165 43.9 3465 251.99 933.3
Dengan memasukkan nilai-nilai ini ke dalam persamaan (3), (4), (5), dan (6), kitamendapatkan nilai-nilai:
a = 0.281 b = -0.253 dan a= 0.00779, maka :
H = massa.c
H = 2gr. 0,242
H = 0,484 J/oC
y = 0,281x 0,253
T = 0,281t - 0,253
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
17/25
Dari persamaan tersebut dapat digambarkan sebuah grafik yang menunjukan hubungan
antara t dan T, yaitu sebagai berikut
Setelah mengetahui nilai m maka dapat dihitung nilai kalor jenis dari kawat (c) dengan
persamaan berikut.
( )
Dengan mengetahui nilai kalor jenis dari kawat, maka nilai kalor jenis kawat pun dapat
diketahui dengan rumus :
c = 0,150 J / (groC)
H = massa.c
H = 2gr. 0,150
H = 0,300 J/oC
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
18/25
Perhitungan pada tegangan 1.04 V
Tabel 9
Tabel Pengolahan Data pada Tegangan 1.09 V
n x[t (s)] y[T (oC)] x2 y2 x.y
1 3 0.7 9 0.49 2.1
2 6 0.9 36 0.81 5.4
3 9 1.4 81 1.96 12.6
4 12 1.8 144 3.24 21.6
5 15 2.3 225 5.29 34.5
6 18 2.7 324 7.29 48.6
7 21 3.1 441 9.61 65.1
8 24 3.4 576 11.56 81.6
9 27 3.7 729 13.69 99.9
10 30 3.9 900 15.21 117 165 23.9 3465 69.15 488.4
Dengan memasukkan nilai-nilai ini ke dalam persamaan (3), (4), (5), dan (6), kitamendapatkan nilai-nilai:
a = 0.126 b = 0.3 dan a= 0.00319, maka :
Dari persamaan tersebut dapat digambarkan sebuah grafik yang menunjukan hubungan
antara t dan T, yaitu sebagai berikut
y = 0,126x + 0,3
T = 0,126t + 0,3
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
19/25
Setelah mengetahui nilai m maka dapat dihitung nilai kalor jenis dari kawat (c) dengan
persamaan berikut.
( )
Dengan mengetahui nilai kalor jenis dari kawat, maka nilai kalor jenis kawat pun dapat
diketahui dengan rumus :
c = 0,184 J / (groC)
H = massa.c
H = 2gr. 0,184
H = 0,368 J/oC
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
20/25
Menentukan Jenis Kawat Konduktor Berdasarkan Nilai c
Pada tegangan 0.67 V
c1 = 0,242( ) J / (groC)
Pada tegangan 1.63 V
c2 = 0,150J / (groC)
Pada tegangan 1.09 V
c3 = 184 J / (groC)
( )Sehingga diperoleh kalor jenis ( c ) rata-rata adalah : 0,192J / (groC)
Berdasarkan nilai kalor jenis yang didapat, praktikan menyimpulkan bahwa kawat
konduktor yang dipakai adalah jenis perak karena nilai kalor jenisnya mendekati perak
(0,129 J/g Co). Data bisa dilihat pada table 1 pada subbab Prinsip Dasar.
VI. Analisis
a) Analisis Percobaan
Tujuan percobaan ini adalah mengetahui besar dari nilai kapasitas kalor dari
kawat konduktor. Besaran ini didapatkan dengan mengkonversikan energi listrik
menjadi energi panas. Pada awal melakukan percobaan, praktikan terlebih dahulu
diharuskan untuk mengaktifkan web cam yang akan memantau nilai dari perubahan
arus listrik dan temperatur. Percobaan r-lab mengenai calori work dilakukan dengan
memberikan tegangan yang berbeda pada alat laboratorium fisika dengan mengklik
tombol power supply sehingga tegangan langsung diberikan secara otomatis, hal ini
dilakukan agar diperoleh data yang bervariasi sehingga hasil perhitungan menjadi
lebih akurat.
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
21/25
Telah diketahui sebelumnya bahwa kawat konduktor tersebut memiliki
massa 2 gr, dimana dalam perhitungan dikonversi menjadi satuan SI, yaitu menjadi
2.10-3 kg. Praktikan mengklik tombol ukur untuk mendapatkan data, berupa arus,
tegangan, dan suhu yang bervariasi setiap 3 detik (hingga 10 data). Percobaandilakukan hingga 4 kali percobaan, masing-masing untuk Vo ( voltase = 0 V), V1 (
voltase = 0,65 V), V2 (voltase = 1,55 V), dan V3 (voltase = 1,04 V). Dari percobaan
pada Vo, kita akan mendapatkan besar dari suhu awal (To) adalah 19,7oC, dimana
akan digunakan dalam perhitungan.
b) Analisis Hasil dan Pengolahan Data
Menggunakan data pengamatan yang diperoleh, praktikan dapat menghitung
kapasitas kalor suatu zat dengan memasukkan data-data tersebut ke dalam
persamaan-persamaan yang telah ada di prinsip dasar. Praktikan haruslah
menghitung sebanyak tiga puluh kalor jenis (tiga tegangan sehingga masing-
masing tegangan, kalor jenis yang dihitung sebanyak sepuluh kalor jenis).
Dengan menggunakan metode least square, persamaan energi kalor dan energi
listrik dihubungkan menjadi persamaan garis lurus, seperti di bawah ini:
y = m x + b
di mana nilai a dan b dapat diperoleh dengan:
; dengan T = suhu (oC)
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
22/25
Setelah memasukkan data yang diperoleh pada praktikum ke dalam persamaan-Setelah
melakukan perhitungan data, diperoleh persamaan garis lurus yang bervariasi
Persamaan garis lurus pada saat V1, yaitu y = 0,049x + 0,546
Persamaan garis lurus pada saat V2, yaitu y = 0,281x 0,253
Persamaan garis lurus pada saat V3, yaitu y = 0,126x + 0,3
Mencari kapasitas kalor dan kalor jenis, praktikan menggunakan hukum kekekalan
energi, yaitu :
Kapasitas Kalor
W = Q
V.I.t = H.(t2 - t1)
H =
Kalor Jenis
W = Q
VIt = mcT
c =
Gradien garis dan b (konstanta) digunakan untuk memperoleh grafik pengamatan.
Kapasitas kalor diperoleh dari kapasitas kalor rata-rata dari ketiga tegangan. Setelah
memasukkan data-data pengamatan ke dalam persamaan, maka diperoleh kalor jenis zat
sebesar 0,192 J/goC. Kapasitas kalor dan kalor jenis
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
23/25
diperoleh dengan menghitung rata-rata kapasitas kalor dan kalor jenis pada masing-masing
tegangan, hal ini dilakukan agar data yang bervariasi tersebut dapat menghasilkan nilai
kapasitas kalor dan kalor jenis yang akurat. Untuk menentukan bahan kawat konduktor
yang digunakan dalam praktikum, praktikan menggunakan kalor jenis sebagai pendekatankarena jika memakai kapasitas kalor, jenis bahan tidak menentu, bergantung pada massa
kawat itu sendiri. Oleh karena itu, nilai kalor jenis yang diperoleh dari data pengamatan
sebesar 0,192 J/goC.
c) Analisis Kesalahan
Nilai kalor jenis yang didapatkan dari perhitungan data pengamatan mengalami
penyimpangan nilai dari nilai kalor jenis pada literatur. Kesalahan literatur atau
penyimpangan yang terjadi sebesar:
Nilai kesalahan yang dilakukan praktikan sebesar 17.32 %. Hal ini disebabkan pada saat
praktikum berlangsung, alat praktikum memiliki sensitifitas yang tinggi sehingga
penurunan dan kenaikan temperatur saat pengamatan pun sangat cepat sehingga praktikan
memperoleh suhu yang hanya mendekati suhu awal saat percobaan berlangsung, dapat pula
disebabkan saat terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kalor, perubahan energi
yang dilakukan tidak berubah sempurna, dan akses internet yang tidak berjalan dengan baik
dapat mempengaruhi perintah kepada sistem yang berada di laboratoium.
Ketidaksesuaian dapat pula disebabkan pada saat perhitungan karena melakukanpembulatan berulang kali sehingga hasil yang diperoleh mengalami penyimpangan dari
nilai literatur.
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
24/25
d) Analisis Grafik
Kita dapat melihat pada grafik hasil perhitungan berdasarkan pengamatan yang
diperoleh praktikan tidak sepenuhnya berbentuk garis lurus, sedangkan seharusnya
grafik yang dihasilkan adalah grafik garis lurus. Hal ini disebabkan karena kesalahan-kesalahan yang terjadi saat praktikum berlangsung. Grafik hasil percobaan
menggambarkan bahwa variabel x diwakili oleh waktu (t) dikarenakan waktu memiliki
interval yang tetap, sedangkan variabel y yang diwakili oleh perubahan tidak memiliki
interval yang tetap.
Sebagai contoh, grafik pada saat V1, V2, dan V3 memiliki garis yang berbelok-
belok, namun pergeseran garis dari garis lurus hanya sedikit. Hal ini dikarenakan suhu
yang ditangkap oleh sistem cepat sekali berubah sehingga berpengaruh pada
perubahan suhu yang ditampilkan dalam grafik. Untuk grafik pada saat V0
digambarkan grafik yang tidak lurus, hal ini pun disebabkan karena tingkat
kesensitivan sistem saat menangkap suhu yang berada di sekitar sistem baik. Dengan
bentuk grafik yang tidak lurus sempurna, maka terlihat pula penyimpangan yang
dihasilkan dalam pengamatan yang dilakukan praktikan.
VII. Kesimpulan
1. Nilai kapasitas kalor kawat konduktor adalah 0,192 J/goC (menurutpercobaan) dan 0,233 J/g
oC (menurut literatur)
2. Energi listrik dapat dikonversi menjadi energi kalor.3. Kapasitas kalor suatu kawat dapat dicari dengan suatu kerja kalor, yakni
pengkonversian energi tegangan ke suhu.
4. Kawat konduktor yang dipakai adalah jenis perak.5. Kapasitas kalor bergantung pada besar tegangan, arus, massa bahan yang
digunakan, perubahan suhu, dan waktu.
-
7/29/2019 Laporan Rlab KR 02 Harun Al Rasyid 1206262235
25/25
VIII. Referensi
Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall,
NJ, 2000.
Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended
Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.
Tipler, P.A., 1998, Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 1(Terjemahan), Jakarta :
Penerbit Erlangga Jilid 1.