PANAS JENIS ZAT PADAT (F-1)
I.
Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah :
Menentukan panas jenis dari berbagai logam
II. Alat-Alat Percobaan dan Fungsinya •
Kalorimeter Kalorimeter dengan pengaduk: pengaduk: sebagai sebagai sistem sistem untuk melakukan percobaan dan untuk mengukur kalor jenis zat
•
Termometer
: untuk mengukur temperatur
•
Tabung takaran
: tabung yang digunakan untuk mengukur air yang akan dimasukkan ke dalam
kalorimeter •
Silinder aluminium
: sebagai objek atau zat padat yang akan digunakan pada saat percobaan
•
Balok kuningan
: sebagai objek atau zat padat yang akan digunakan pada saat percobaan
•
Benang
: untuk mengikat benda yang akan dimasukan ke kalorimeter
III. Tinjauan Pustaka “Apabila pada kondisi adiabatis dicampurkan dua macam zat yang temperaturnya mula-mula berbeda, maka pada saat kesetimbangan banyak kalor yang dilepas oleh zat yang temperatur mula-mulanya tinggi sama dengan benyaknya kalor yang diserap oleh zat yang temperaturnya mula-mula rendah.” Pernyataan tersebut adalah bunyi dari dari Azas Azas Black. Black. Dimana Dimana pada pada saat saat terjad terjadii perpin perpindah dahan an kalor kalor berlak berlaku u hukum hukum kekekalan energi. Kalor yang dilepas = kalor yang diterima Q lepas = Q terima m1 c1 ( T1 – T’ ) = m 2 c2 ( T2’ – T2 ) Apabila harga c diketahui maka dapat ditentukan harga c yang lain berdasarkan Azas Black. Black. Prinsip Prinsip pengukuran pengukuran seperti ini disebut disebut kalorimetri. Sedangkan Sedangkan alat untuk untuk menguk mengukur ur kalor kalor jenis jenis zat berdas berdasark arkan an prinsi prinsip p kalori kalorimet meter er disebu disebutt kalorimeter. Tabung bagian dalam kalorimeter dapat terbuat dari logam ( biasanya aluminium
1
atau tembaga ) dan sudah diketahui kalor jenisnya. Tabung tersebut tersebut diisi air hingga penuh penuh,, logam logam yang yang akan akan diukur diukur panas panas jenisn jenisnya ya dipana dipanaska skan n dulu dulu dan kemudi kemudian an dimasukkan kedalam kalorimeter. Pada setiap kalorimeter biasanya diketahui kapasitas panasnya disebut “harga air kalorimeter ( Ha ), yaitu suatu hasil kali antara massa kalorimeter dengan kalor jenisnya. Jadi kalor yang diserap oleh kalorimater dapat dirumuskan sebagai: Qk = mk ck T atau Qk = Ha ∆T dengan Ha = mk ck Loga Logam m yang yang dipa dipana nask skan an akan akan meng mengal alam amii kena kenaika ikan n suhu suhu,, ener energa gaii kalo kalorr yang yang diperl diperluka ukan n suhu suhu suatu suatu massa massa logam logam disebu disebutt dengan dengan panas panas jenis jenis (Speci (Specific fic Heat) Heat) dilambangkan c z. Apabila kalorimeter diisi dengan air dengan massa m a dan suhu awal T 1 yang sama dengan suhu kalorimeter kalorimeter kemudian kemudian ke dalamnya dalamnya dimasukan logam bermassa bermassa m z dengan suhu T 2
akan akan terjad terjadii perpin perpindah dahan an energi energi panas panas dari dari logam logam ke air dan
kalorimeter sehingga diperoleh suhu setimbang T 3, perpindahan panas ke lingkungan bernilai kecil sehingga dapat diabaikan dalam hal ini panas jenis zat padat dinyatakan dengan persamaan: cz = ( ma c + C ) ( T 3 – T1 ) mz ( T2 – T3 ) dengan c = Panas jenis air ( Kal/g C ) C = Kapasitas panas Kalorimeter ( Kal/ C ) cz = Panas jenis zat ( Kal/g C ) Panas dapat berpindah dengan tiga cara yaitu:
Konduk Konduksi si
: perpin perpindah dahan an kalor tanpa tanpa diserta disertaii perpin perpindah dahan an massa massa atau atau partikel partikel zat.
Terjadi pada zat padat.
Konvek Konveksi si
: perpinda perpindahan han kalor kalor yang disert disertai ai perpind perpindaha ahan n massa massa atau partikel partikel zat.
Terjadi pada zat cair dan gas.
Radiasi Radiasi : perpindahan perpindahan kalor dalam dalam bentuk gelombang gelombang elektromagn elektromagnetik etik ( tidak
memerlukan medium ). Terjadi pada matahari.
2
IV.
Prosedur Percobaan
a)
Menimbang massa balok alumunium dengan menggunakan
neraca O’Hauss.
b)
Men Mengis gisi
kalo kalorrimet imeter er
deng dengan an
100
cm3
air air
den dengan gan
menggunakan tabung takaran,membiarkan sesaat kemudian mengukur suhunya (T1).
c)
Memana Memanaska skan n balok balok alumin aluminium ium dengan dengan mencel mencelupk upkann annya ya
kedalam air mendidih selama 5 menit, kemudian mengukur suhu air tersebut(T 2).
d)
Mengambil balok aluminium tersebut lalu mengeringkan dan
memasukkan dengan cepat kedalam kalorimeter.
e)
Mengaduk dengan terarur sampai suhu setimbang(T 3).
f)
Mengulangi percobaan tersebut untuk volume air 200 cm 3 .
g)
Mengulangi prosedur diatas untuk balok besi.
3
V.
Tugas Pendahuluan
1. Jela Jelask skan an dengan dengan sing singka katt apa apa yang yang dimaks dimaksud ud dengan dengan azas azas Black Black dan dan dari dari sistem percobaan, mana penerima panas dan pelepas panas? 2. Turunk Turunkan an persa persamaa maan n diatas diatas dan dan jelas jelaskan kan!! 3. Jelaskan Jelaskan dengan dengan singkat singkat apa apa perbedaan perbedaan konduks konduksi, i, konveksi, konveksi, dan dan radiasi! radiasi! 4. Jelaskan Jelaskan mengapa mengapa suhu suhu awal awal kalorimete kalorimeterr dan suhu suhu air harus sama?
5. Apa yang dimaksud dengan suhu kesetimbangan? 6. Jelaskan arti fisis dari c, untuk aluminium dan besi dan tuliskan harga panas jenis literatur.
Jawaban : 1.
Apabila pad pada kondisi adia adiab batis tis dica icampurkan dua dua mac macam zat yang
temperaturnya mula-mula berbeda, maka pada saat kesetimbangan banyak kalor yang yang dilepa dilepass oleh oleh zat yang yang temper temperatu aturr mula-m mula-mulan ulanya ya tinggi tinggi sama sama dengan dengan benyaknya kalor yang diserap oleh zat yang temperaturnya mula-mula rendah. Penerima Penerima panas adalah air dan kalorimeter, kalorimeter, sedangkan sedangkan pelepas panas adalah adalah logam. 2.
Q lepas = Q terima mz cz ( T2 – T3 )= ma c ( T3 – T1 ) + C ( T 3 – T1 ) mz cz ( T2 – T3 )= (ma c + C ) ( T 3 – T1 ) cz = ( ma c + C ) ( T 3 – T1 ) mz ( T2 – T3 )
dengan c
= Panas jenis air ( Kal/g C )
C
= Ka Kapasitas pa panas Ka Kalorimeter ( Kal/ C )
cz
= Panas jenis zat ( Kal/g C )
3.
Kond onduks uksi
atau
: perp perpin inda dah han kal kalor or tan tanp pa dise diserrtai tai perp perpin inda daha han n mass massaa partikel zat. Terjadi pada zat padat.
Konveksi
: perpind indahan kalor lor yang disertai tai perpindahan massa atau partikel zat. Terjadi pada zat cair dan gas.
Radiasi : perpindahan kalor dalam bentuk bentuk gelombang elektromagnetik ( tidak memerlukan medium ). Terjadi pada matahari.
4
4.
Karen arenaa meng mengaalam lami adia adiaba bati tiss, yaitu aitu tida tidak k ada ada perp perpin inda daha han n pan panas dari dari
sistem ke lingkungan ( panasnya terisolasi ) 5.
Kead Keadaa aan n dima dimana na dari dari pene peneri rima ma dan dan pel pelep epas as kalo kalorr adal adalah ah sama. ama.
6.
Kalo Kalorr yang yang dib dibut utuh uhka kan n ole oleh h alim alimin iniu ium m dan dan besi besi den denga gan n mass massaa 1 g unt untuk uk
menaikan suhu 1 C. Aluminium = 0, 217 Kal/g C dan besi = 0, 113 Kal/ g C.
5
DAFTAR PUSTAKA
Zemansky,Sears. 1982. Fisika 1982. Fisika untuk Universitas. Bandung : Binacipta. Abdurrofi,Muh. Hidayat,Tatang. 2003. Belajar 2003. Belajar Cepat Fisika. Fisika . Bogor : Pustaka Gemilang
6
