Laporan Praktikum Kalor Jenis K3 Fisika Dasar 1

 Kalor Jenis K3

lebih lengkapnya ada di

https://drive.google.com/file/d/1ZvCyiNUrEYIxtc2AlqwHxgWkOCQ4iIDB/view?usp=sharing

atau klik di sini untuk analisis data dan perhitungan.

oleh : Egi Fitra Ramadani

A.    TUJUAN

Menentukan harga air kalorimeter, kalor lebur es, dan kalor jenis tembaga.

 

B.     ALAT DAN BAHAN

Peranti percobaan kalor jenis :

1.        Kalorimeter (lengkap) :

a.  Bejana kalorimeter bagian dalam

b.  Bejana kalorimeter bagian luar

c.  Pengaduk

d.  Termometer

e.  Penutup

2.        Bejana didih

3.        Tabung pemanas logam tembaga

4.        Neraca torsi dan anak neraca

5.        Kompor listrik

6.        Gelas beaker

7.        Potongan-potongan kecil kawat tembaga

8.        Erlenmeyer pemanas air dengan selang plastik

9.        Air

 

C.    DASAR TEORI

Kalorimeter merupakan suatu alat yang fungsinya untuk mengukur kalori jenis suatu zat. Salah satu bentuk kalorimeter adalah kalorimeter campuran. Kalorimeter ini terdiri dari sebuah bejana logam yang kalor jenisnya diketahui. Bejana ini biasanya ditempatkan dalam bejana lain yang agak lebih besar. Kedua bejana dipisahkan oleh bahan penyekat misal gabus atau wol. Kegunaan bejana luar adalah sebagai isolator agar pertukaran kalor dengan sekitar kalorimeter dapat dikurangi  (Keenan, 1980)

Energi termal adalah energi kinetik acak dari partikel yang menyusun suatu sistem. Panas G adalah energi termal berpindah dari sautu sistem pada suatu temperatur ke sistem yang lain yang mengalami kontak/bersentuhan dengannya, tetapi benda pada temperatur yang lebih rendah. Satuan SI nya adalah Joule, satuan-satuan lain yang digunakan untuk panas adalah kalori (1 kal = 4,184 J) dan satuan panas Inggris atau British termal unit (1 Btu = 1054) (Bueche, 2006).

Sejumlah energi panas tertentu dibutuhkan untuk mengubah fasa sejumlah zat tertentu. Panas yang dibutuhkan sebanding dengan massa zat. Panas yang dibutuhkan untuk mencairkan zat bermassa m tanpa perubahan temperaturnya adalah :

Q = m.Lj..............(1)

dengan Lj dinamakan panas laten peleburan zat tersebut. Untuk pencairan es menjadi air pada tekanan 1 atm. Panas laten peleburan adalah 333,5 kj/kg = 79,7 kkal/kg. Bila perubahan fase adalah dari cairan menjadi gas, maka panas yang dibutuhkan adalah :

Q = m.L_v..............(2)

dengan L_v dinamakan panas laten penguapan. Untuk air pada tekanan 1 atm panas laten penguapan adalah 2,26 mj/kg = 540 kkal/kg (Tippler,2002).

Zat yang ditentukan kalor jenisnya dipanasi sampai suhu tertentu. Dengan cepat zat itu dimasukkan ke dalam kalorimeter yang berisi air dengan suhu dan massanya yang sudah diketahui. Kalorimeter diaduk sampai suhunya tidak berubah lagi. Dengan menggunakan hukum kekekalan energi, kalor jenis yang dimasukkan dapat dihitung (Syukri, 1999).

Panas jenis benda dengan mudah dapat diukur dengan memanaskan benda sampai temperatur tertentu yang mudah diukur dengan menempatkannya dalam bejana air yang massa dan temperaturnya diketahui dan dengan mengukur temperatur kesetimbangan akhir. Jika seluruh sistem terisolasi dengan sekitarnya, maka panas yang keluar dari benda sama dengan panas yang masuk ke air dan wadahnya. Prosedur ini disebut dengan kalorimetri dan wadah air yang terisolasi dinamakan kalorimeter. Misalkan m adalah massa benda, c adalah kalor jenis dan T₀ adalah temperatur awal. Jika T₁ adalah temperatur akhir benda dalam bejana air, maka panas yang keluar dari benda adalah :

Q_keluar = m.c.( T₀ - T₁ )..............(3)

Jika T₀ adalah temperatur awal air dan wadahnya dan T₁ adalah temperatur akhir benda dan air panas, maka panas yang diserap oleh air dan wadahnya adalah :

Q_masuk = m_a.c_a.( T₁ – T₀ ) + m_w.c_w.( T₁ – T₀ )..............(4)

dengan m_a dan c_a adalah massa dan panas jenis air dan m_w dan c_w adalah massa dan panas jenis wadah. Karena jumlah panas ini sama, panas jenis c benda dapat dihitung dengan menuliskan panas yang keluar dan masuk :

Q_keluar = Q_masuk

m.c.( T₀ - T₁ ) = m_a.c_a.( T₁ – T₀ ) + m_w.c_w.( T₁ – T₀ )........(5)

karena hanya beda temperatur yang ada dalam persamaan di atas dan karena kelvin dan celcius berukuran sama, maka temperatur dapat diukur dengan skala celcius maupun kelvin tanpa memengaruhi hasil (Muran, 2004).

Kalor jenis bahan sejumlah zat dapat dilihat dalam tabel berikut : (Kane, 1991).

Daftar pustaka