KALORIMETER OLEH: NAMA
: ENY PURWATI PURWATI
JURUSAN : MATEMA MATEMATIKA TIKA SEMESTER: II (DUA)
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MAHASARASWA MAHASA RASWATI TI DENPASAR DENPASAR TAHUN AJARAN 2010/2011
KATA KATA PENGANTAR P ENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa,karna berkat rahmat-Nya makalah ini dapat di selesaikan tepat pada waktunya melalui berbagai sumber. Pertama-tama penulis akan membahas mengenai pengertian dari kalorimeter itu sendiri,kemudian sendiri,kemudian penulis akan memberikan penjelasan mengenai prinsip kerja kalorimeter,serta jenis-jenis kalorimeter Disadari makalah ini sangat jauh dari sempurna karna keterbatasan pengentahuan dan pengalaman dari penulis.leh karna itu,kritik dan saran yang konstrukti! sangat diharapkan untuk kesempurnaan kesempurnaan makalah ini di masa mendatang."emoga mendatang."emoga makalah ini dapat berman!aat bagi kita semua.
#mlapura, Mei $%&& Penulis
i
DAFTAR ISI
'#T# PEN(#NT#)****************************i D#+T#) D#+T#) "*******************************..ii # PEND#/0/#N #.0atar belakang masalah***********************.& .)umusan .)umusan masalah*************************..& 1.Tujuan******************************$ # PEM##"#N #.Pengertian #.P engertian 'alorimeter***********************..2 .Prinsip 'erja 'alorimeter**********************..2 1.3enis-3enis 'alorimeter***********************..4 # PEN/T/P #.'esimpulan****************************5 ."aran******************************.5 D#+T#) P/"T#'#********** *****************.6
ii
BAB 1 PENDAHULUAN
A. L!" B#$%&' ukum kekekalan energi menyatakan energi tidak dapat dimusnahkan dan dapat di7iptakan melainkan hanya dapat diubah dari satu bentuk kebentuk lain.Di alam ini banyak terdapat energi seperti energi listrik,energi kalor,energi bunyi,namun energi kalor hanya dapat dirasakan seperti panas matahari .Dalam kehidupan kehidupan sehari-hari kita sering melihat alat-alat pemanas yang menggunakan energi listrik seperti teko pemanas, penanak nasi, kompor listrik ataupun pemanas ruangan. Pada dasarnya alat-alat tersebut memiliki 7ara kerja yang sama yaitu merubah energi listrik yang mengalir pada kumparan kawat menjadi energi kalor8panas. "ama halnya dengan kalorimeter yaitu alat ayang digunakan untuk mengukur mengukur jumlah kalor 9nilai kalori: yang dibebaskan.
B. R*& M*$+ erdasarkan latar belakang yang dikemukakan diatas, dapat diidenti;kasi permasalahan, sebagai berikut < &. #pakah #pakah pengertia pengertian n dari kalorime kalorimeter ter = $. #pa !ung !ungsi si dari dari kalor kalorime imeter ter = 2. #pa saja saja jeni jenis s kalor kalorime imeter ter = 4. agaimana agaimana prinsip prinsip kerja kerja dari dari kalor kalorimete imeter= r=
&
,.T-&
#dapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah agar kita dapat memahami sistem kerja kalorimeter dan arti ;sis tara panas listrik.Memperluas pengetahuan pemba7a tentang kalorimeter.
$
BAB II PEMBAHASAN A.P#&'#"!& 'alorimeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. #dapun kalor merupakan energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu. ukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan kesistem. Pada kalorimeter terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi kalor sesuai dengan hukum kekekalan energi yang menyatakan energi tidak dapat di7iptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan.
B.P"&* %#"-
Prinsip kerja dari kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat penghantar yang dimasukan ke dalam air suling. Pada waktu bergerak dalam kawat penghantar 9akibat perbedaan potenial: pembawa muatan bertumbukan dengan atom logam dan kehilangan energi. #kibatnya pembawa muatan bertumbukan dengan ke7epatan konstan yang sebanding dengan kuat medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatan akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi kalor 8 panas. Diketahui bahwa semakin besar nilai tegangan listrik dan arus listrik pada suatu bahan maka tara panas listrik yang dimiliki oleh bahan itu semakin ke7il. 'ita dapat melihat seolah pengukuran dengan menggunakan arus ke7il menghasilkan nilai yang ke7il. al ini merupakan suatu anggapan yang salah karena dalam pengukuran pertama perubahan suhu yang digunakan sangatlah ke7il berbeda dengan data yang menggunakan arus besar. Tapi jika perubahan suhu itu sama besarnya maka yang berarus ke7il yang mempunyai tara panas listrik yang besar. 2
,.J#&*J#&* K$"#!#" beberapa jenis kalorimeter yang sering dipakai antara lain< kalorimeter alumunium, elektrik, gas dan kalorimeter bom.erikut ini akan di bahas mengenai kalorimeter bom dan kalorimeter sederhana.
1)K$"#!#" 'alorimeter bom merupakan kalorimeter yang khusus digunakan untuk menentukan kalor dari reaksi-reaksi pembakaran.'alorimeter ini terdiri dari sebuah bom 9 tempat berlangsungnya reaksi pembakaran, terbuat dari bahan stainless steel dan diisi dengan gas oksigen pada tekanan tinggi : dan sejumlah air yang dibatasi dengan wadah yang kedap panas.)eaksi pembakaran yang terjadi di dalam bom, akan menghasilkan kalor dan diserap oleh air dan bom.leh karena tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka < q"#%* 3 4 (q"5 q ) 3umlah kalor yang diserap oleh air dapat dihitung dengan rumus < q" 3 m 6 c 6 DT dengan < m > massa air dalam kalorimeter 9 g : c > kalor jenis air dalam kalorimeter 93 8 g. o1 : atau 9 3 8 g. ' : DT > perubahan suhu 9 o1 atau ' : 3umlah kalor yang diserap oleh bom dapat dihitung dengan rumus <
q 3 C ? DT dengan < C > kapasitas kalor bom 9 3 8 o1 : atau 9 3 8 ' : DT > perubahan suhu 9 o1 atau ' :
4
)eaksi yang berlangsung pada kalorimeter bom berlangsung pada @olume tetap 9 DA > nol :. leh karena itu, perubahan kalor yang terjadi di dalam sistem > perubahan energi dalamnya. DE = q + w dimana w > 4 P. DV 9 jika DV 3 &$ maka w 3 &$ : Maka< DE > qv
2)K$"#!#" S#7#"+& Pengukuran kalor reaksi selain kalor reaksi pembakaran dapat dilakukan dengan menggunakan kalorimeter pada tekanan tetap yaitu dengan kalorimeter sederhana yang dibuat dari gelas stiro!oam.'alorimeter ini biasanya dipakai untuk mengukur kalor reaksi yang reaksinya berlangsung dalam !ase larutan 9 misalnya reaksi netralisasi asam B basa 8 netralisasi, pelarutan dan pengendapan :.Pada kalorimeter ini, kalor reaksi > jumlah kalor yang diserap 8 dilepaskan larutan sedangkan kalor yang diserap oleh gelas dan lingkungan diabaikan. q"#%* 3 4 (q$"!&5 q%$"#!#" ) q%$"#!#" 3 C%$"#!#" ? DT dengan < C%$"#!#" > kapasitas kalor kalorimeter 9 3 8 o1 : atau 9 3 8 ' : DT > perubahan suhu 9 o1 atau ' : 3ika harga kapasitas kalor kalorimeter sangat ke7il maka dapat diabaikan sehingga perubahan kalor dapat dianggap hanya berakibat pada kenaikan suhu larutan dalam kalorimeter. q"#%* 3 4 q$"!& q$"!& 3 m 6 c 6 DT dengan < m > massa larutan dalam kalorimeter 9 g :
c > kalor jenis larutan dalam kalorimeter 93 8 g. o1 : atau 9 3 8 g. ' : DT > perubahan suhu 9 o1 atau ' :
C
Pada kalorimeter ini, reaksi berlangsung pada tekanan tetap 9 DP 3 &$ : sehingga perubahan kalor yang terjadi dalam sistem > perubahan entalpinya. DH = q p "uatu benda yang mempunyai suhu lebih tinggi dari uida bila di7elupkan kedalam uida, maka benda tersebut akan melepaskan kalor yang akan diserap oleh uida hingga ter7apai keadaan seimbang 9suhu benda > suhu uida:. +enomena diatas sesuai dengan aas bla7k yang menyatakan bahwa jumlah kalor yang dilepaskan oleh benda sama dengan jumlah kalor yang diserap uida. 3ika diukur panas jenis benda padat berupa logam dengan menggunakan kalorimeter. mula-mula benda dapat dipanaskan dalam gelas kimia sehingga diasumsikan bahwa tempratur benda sama dengan tempratur uap . Titik didih air tergantung pada tekanan udara dan kemudian menentukan titik didih air berdasarkan tabel yang ada. massa jenis benda padat dapat dihitung menggunakan persamaan <
mb . 1b . 9 tb-t$ : > 9 ma . 1a F : 9 t$ B t& :
D& :
•
mb
> massa benda
•
1b
> panas jenis benda
•
tb
> temperatur benda mula-mula 9setelah dipanaskan:
•
t&
> temperatur air mula-mula
•
t$
> temperatur kalorimeter saat keadaan seimbang
•
ma
•
> massa air > harga air kalorimeter
#dapun untuk menentukan massa air mula-mula 9Mam: dan massa air setelah dipanaskan 9Map: adalah sebagai berikut < Mam < 9Massa kalorimeter F pengaduk F air: B 9massa kalorimeter F pengaduk: Map < 9Massa gelas beker F air: B 9massa gelas beker:
G
/ntuk menentukan harga air kalorimeter 9: dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut > mb . 1b 9tb B t$: > ma . 1b 9t$ B tb: 9t$ B t&: 'eterangan < •
mb
> massa benda 9kg:
•
1b
> panas jenis benda 938kg.H':
•
tb
> suhu setelah dipanaskan 9H':
•
t$
> suhu saat setimbang 9H':
•
ma
•
t&
> suhu mula-mula 9H':
•
> arga air kalorimeter
•
7
> 4$%% 38kg.k
> masa benda mula-mula 9kg:
Didapatkan bahwa kalor merupakan bentuk energi yaitu energi panas. oleh karena itu pada kalor berlaku hukum setelah energi jika dua buah benda yang suhunya barlainan hukum kekelan energi jika dua buah benda yang suhunya berlainan disentukan atau di7ampur, benda yang bersuhu tinggi akan melepaskan kalor dan benda yang bersuhu rendah akan menyerap kalor. banyaknya kalor yang dilepas sama dengan banyaknya kalor yang diserap. pernyataan ini sesuai dengan pernyataan8aas blask yang menyatakan< I lepas > I terima.
Dimana kalor jenis merupakan perbandingan diantara kapasitas panas dengan massa benda > 7 > I89M . Jt:Dimana 7 adalah kalor jenis, I adalah jumlah kalor, adalah massa benda dan Jt adalah perubahan suhu perubahan suhu ini dapat di7ari dengan t$ B t&. Dimana suhu saat setimbang kurang dengan suhu mula B mula, kalor jenis at disebut dengan kalorimeter.
"emakin tinggi suatu benda maka semakin rendah massa benda. kapasitas kalor juga disebut harga air 9: atau di sebut juga harga air kalorimeter. harga air kalorimeter dapat ditentukan dengan persamaan rumus yang di dapat melalui persamaan aas bla7k yaitu < I lepas > I trima mb . 1b 9tb B t$: > 9ma . 1a F : 9t$ B t&: ma . 1a F > mb . 1b 9tb B t$: 9t$ B t&: > mb . 1b 9tb B t$: B ma . 1b 9t$ B t&: > mb . 1b 9tb B t$: B ma . 1b 9t$ B t&: 9t$ B t&: K
BAB III PENUTUP A.K#*$& 'alorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengetahui besar energi yang dibebaskan pada suatu sistem. Pada kalorimeter terdapat energi disipasi. Energi disipasi dapat berarti energi yang hilang dari suatu sistem. ilang dalam arti berubah menjadi energi lain yang tidak menjadi tujuan suatu sistem 9dalam per7obaan, energi listrik berubah menjadi energi kalor: . Timbulnya energi disipasi se7ara alamiah nggak dapat dihindari
B.S"& "etelah selesainya makalah ini penulis akan memberikan saran,diantaranya,kita harus memandang sisi positi! dari kalorimeter,jangan melihat dari sisi negati!nya saja,serta kita harus meperhatikan alat-alat pengukur suhu yang lain, agar kita dapat memperluas ilmu pengetahuan.
5
DAFTAR PUSTAKA
Laida, Drs., M."i. Fisika. andung
%$"#!#"
'alori meter adalah alat untuk mengukur kalor jenis suatu at. "alah satu bentuk kalori meter adalah kalori meter 7ampuran. 'alori meter ini terdiri dari sebuah bejana logam yang kalor jenisnya diketahui. ejana ini biasanya ditempatkan didalam bejana lain yang agak lebih besar.kedua bejana dipisahkan oleh bahan penyekat misalkan gabus atau wol. 'egunaan bejana luar adalah sebagai isolator agar perukaran kalor dengan sekitar kalori meter dapat dikurangi. 'alori meter juga dilengkapi dengan batang pengaduk. Pada waktu at di7ampurkan didalam kalori meter, air dalam kalori meter perlu diaduk agar diperoleh suhu merata sebagai akibat per7ampuran dua at yang suhunya berbeda. #sas penggunaan kalori meter adalah asas bla7k. "etiap dua benda atau lebih dengan suhu berbeda di7ampurkan maka benda yang bersuhu lebih tinggi akan melepaskan kalornya, sedangkan benda yang bersuhu lebih rendah akan menyerap kalor hingga men7apai keseimbangan yaitu suhunya sama. Pelepasan dan penyerapan kalor ini besarnya harus imbang. 'alor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diserap sehingga berlaku hukum kekekalan energi. 'alor atau $eat merupakan salah satu bentuk energi%yang pada abad ke-&6 ditemukan bahwa !enomena yang berhubungan dengan kalor dapat dideskripsikan se7ara konsisten tanpa perlu menggunakan model uida. Model baru ini memandang kalor berhubungan dengan kerja dan energi. "atuan-satuan yang digunakan untuk panas adalah kalori 9& kal> 4,&54 3:, tu 9& tu> &%C4 3:, dan para ahli gii disebut kalori besar kilokalori 9& 'al > &%%% kal:. 'alor jenis87 adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur & gram air sebesar & o 1 9pada temperatur &4,C% 1-&C,Co1:. Dalam satuan termal ritish 9rithis Thermal /nit8tu:, satu tu ialah banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur & lb air sebesar & o +. #pabila suatu benda diberikan kalor sebanyak I kalori, sehingga benda tersebut mengalamim perubahan suhu sebesar JT 9dalam o 1 atau o +: maka perbandingan antara banyaknya kalor yang diberikan dengan besarnya perubahan suhu disebut sebagai kapasitas kalor 1 9heat 7apasity:.
"atuan dari kapasitas panas suatu benda adalah < &r.kal' !C
atau k&r.kal' !C atau
(tu' !F.
Dengan kata lain, kapasitas panas atau harga air suatu benda adalah banyaknya panas yang harus diberikan kepada benda tersebut agar suhunya naik satu derajat. Per7obaan B per7obaan lebih lanjut menyatakan bahwa benda-benda dengan massa yang sama tetapi terbuat dari jenis at yang berbeda-beda pula. Dengan kenyataan tersebut, maka timbullah pengertian kapasitas panas jenis atau
disingkat panas jenis (83 *#898 +#! 88!3 *#898 +#!) dari suatu at yaitu kapasitas panas persatuan massa dari benda yang terbuat dari jenis at tersebut. Dengan demikian , panas jenis suatu at dide;nisikan debagai jumlah panas yang harus diberikan kepada setiap satuan massa dari at tersebut agar suhunya naik dengan satu derajat. "e7ara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut.3ika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Dari hasil per7obaan yang sering dilakukan besar ke7ilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda 9at: bergantung pada 2 !aktor < &. massa at $. jenis at 9kalor jenis: 2. perubahan suhu
; 3 .8.(!2 !1)
"ehingga se7ara matematis dapat dirumuskan <
Dimana < I >kalor yang dibutuhkan 93: m > massa benda 9kg: 7 > kalor jenis 938kgH1: t&> suhu awal 9H1: t$ > suhu akhir 9H1:
Panas dapat berpindah dengan tiga 7ara yaitu < &. 'onduksi < perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan massa atau partikel at. Terjadi pada at padat. $. 'on@eksi < perpindahan kalor yang disertai perpindahan massa atau partikel at. Terjadi pada at 7air dan gas.
2. )adiasi < perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik 9 tidak memerlukan medium :. Terjadi pada matahari. 'alor merupakan suatu besaran ;sika.#lat yang digunakan untuk mengukur kalor disebut kalorimeter.
B'&B'& K$"#!#"
(ambar G.&K menunjukkan bagian-bagian kalorimeter. #dapun bagian-bagian dari kalorimeter adalah sebagai berikut < O Termometer, digunakan untuk mengukur suhu yang diletakkan pada tutup kalorimeter. "uhu yang ter7antum pada termometer itulah yang digunakan dan menjadi a7uan.
O Pengaduk, digunakan untuk mengaduk agar panas at yang ada pada kalorimeter sama. O Tutup kalorimater, yang terbuat dari kayu. ahan ini merupakan isolator sehingga tidak terjadi trans!er energi keluar sistem. O ejana kalorimeter atau bejana dalam yang terbuat dari logam. 0ogam ini misalnya seperti tembaga atau aluminium. Permukaan bagian luar dari bejana ini dibuat mengkilap untuk mengurangi radiasi kalor atau kehilangan kalor karena penyerapan didnding bejana. O "elubung luar yang menyekat terjadinya pertukaran kalor dengan lingkungannya. ejana ini berguna untuk mengurangi hilangnya kalor karna kon@eksi dan konduksi. 'on@eksi adalah perpindahan kalor melalui at yang diikuti dengan perpindahan partikel-partikel at-at. "edangkan konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu at tanpa diikuti oleh perpindahan pertikel-partikel at itu. O Penyangga, agar antara bejana bagian dalam yang terbuat dari logam tidak bersentuhan dengan bejana pelindung bagian luar, sehingga antara bejana dalam dan bejana luar terdapat rongga udara. Dalam hal ini udara merupakan kondiktor paling buruk atau isolator paling baik.
J#&* J#&* K$"#!#" &.
'alorimeter bom
'alorimeter bom adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor 9nilai kalori: yang dibebaskan pada pembakaran sempurna 9dalam $ berlebih: suatu senyawa, bahan makanan, bahan bakar. "ejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang ter7elup dalam medium penyerap kalor 9kalorimeter:, dan sampel akan terbakar oleh api listrik dari kawat logam terpasang dalam tabung. 1ontoh kalorimeter bom<
'alorimeter makanan.
'alorimeter makanan adalah alat untuk menentukan nilai kalor at makanankarbohidrat, protein, atau lemak. #lat ini terdiri dari sebuah tabung ka7a yang tingginya kurang lebih &6 7m dan garis menengahnya kurang lebih K,C 7m. agian dasarnya melengkung ke atas membentuk sebuah penyungkup. Penyungkup ini disumbat dengan sebuah sumbat karet yang yang berlubang di bagian tengah.agian atas tabung ka7a ini ditutup dengan lempeng ebonit yang bundar.Di dalam tabung ka7a itu terdapat sebuah pengaduk, yang tangkainya menembus tutup ebonit, juga terdapat sebuah pipa spiral dari tembaga./jung bawah pipa spiral itu menembus lubang sumbat karet pada penyungkup dan ujung atasnya menembus tutup ebonit bagian tengah.Pada tutup ebonit itu masih terdapat lagi sebuah lubang, tempat untuk memasukkan sebuah termometer ke dalam tabung ka7a.Tabung ka7a itu diletakkan di atas sebuah keping asbes dan ditahan oleh 2 buah keping. 'eping itu berbentuk bujur sangkar yang sisinya kurang lebih 6,C 7m. Di bawah keping asbes itu terdapat kabel listrik yang akan dihubungkan dengan sumber listrik bila digunakan. Di atas keping asbes itu terdapat sebuah 7awan aluminium.Di atas 7awan itu tergantung sebuah kawat nikelin yang berhubungan dengan kabel listrik di bawah keping asbes. 'awat nikelin itulah yang akan menyalakan makanan dalam 7awan bila berpijar oleh arus listrik. Dekat 7awan terdapat pipa logam untuk mengalirkan oksigen. $.
'alorimeter larutan
'alorimeter larutan adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat pada reaksi kimia dalam sistem larutan.Pada dasarnya, kalor yang dibebaskan8diserap menyebabkan perubahan suhu pada kalorimeter.erdasarkan perubahan suhu per kuantitas pereaksi kemudian dihitung kalor reaksi dari reaksi sistem larutan tersebut.'ini kalorimeter larutan dengan ketelitian 7ukup tinggi dapat diperoleh dipasaran. (ambar 'alorimeter 0arutan
2.
'alorimeter Elektrik
Pada kalorimeter terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi sesuai dengan hukum kekekalan energi yang menyatakan energi tidak dapat di7iptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan.Pada per7obaan ini kita tidak membuat energi kalor 8 panas melainkan kita hanya merubah energi listrik menjadi energi kalor 8 panas.
Prinsip kerja dari kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat penghantar yang dimasukan ke dalam air suling. Pada waktu bergerak dalam
kawat penghantar 9akibat perbedaan potenial: pembawa muatan bertumbukan dengan atom logam dan kehilangan energi. #kibatnya pembawa muatan bertumbukan dengan ke7epatan konstan yang sebanding dengan kuat medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatan akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi kalor 8 panas.
4.
'alorimeter #luminium
'alorimeter yang biasa digunakan di laboratorium;sika sekolah berbentuk bejana biasanya silinder dan terbuat dari logam misalnya tembaga atau aluminium dengan ukuran KC mm ? C% mm 9garis tengah:. ejana ini dilengkapi dengan alat pengaduk dan diletakkan di dalam bejana yang lebih besar yang disebut mantel8jaket. Mantel8jaket tersebut berguna untuk mengurangi hilangnya kalor karena kon@eksi dan konduksi
P"&* K#"- K$"#!#" 'alorimeter merupakan suatu sistem yang tertutup yang berarti tidak terjadi trans!er energi baik keluar maupun masuk ke dalam sistem kalorimeter tersebut. Trans!er energi keluar ataupun masuk ke dalam sistem di7egah dengan bejana pelindung dari bahan penyekat panas. Dengan demikian, apabila suatu at padat dengan suhu yang lebih tinggi dimasukkan ke dalam kalorimeter yang telah berisi sejumlah air, maka banyaknya panas yang diberikan oleh at tersebut adalah sama dengan banyaknya panas yang diterima oleh kalorimeter beserta air di dalamnya . "uhu at akan berubah turun, sedang suhu kalorimeter akan berubah naik dan akhirnya men7apai suhu yang sama. Prinsip kerja kalorimeter ini berlandaskan atas asas la7k. Menurut asas la7k apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau di7ampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. #liran ini akan berhenti sampai terjadi keseimbangan termal 9suhu kedua benda sama:. Yang melepas kalor adalah benda yang suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu rendah. "e7ara matematis dapat ditulis< I lepas > I serap.
ila persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh
keterangan< I I
> banyaknya kalor at 9 3 atau kal :
at kal F air
mat 7p 9at:
> banyaknya kalor kalorimeter dan air 93 atau kal: > massa at yang diukur 9kg: > kalor jenis at9 38kg %1 atau kal8kg %1:
D
t
at
> perubahan suhu at
D
t
at air
> perubahan suhu air
mkal
> massa kalorimeter
7p kal
> kalor jenis kalorimer
7p air
> kalor jenis air
'alorimeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia.#dapun kalor merupakan energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu. ukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan kesistem. 'alorimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang diberikan atau diambil dalam suatu proses tertentu. "ebuah termometer sederhana terdiri dari bejana terisolasi, alat pengaduk, dan termometer. Pada umumnya, bejana kalorimeter dibalut menngunakan sejenis bahan isolator panas, seperti polistiren dan stiro!oam .bahan bahan tersebut dapat digunakan untuk mengurangi pertukaran kalor diantara sistem dengan lingkungan, sehingga tekanan di dalam kalorimeter relati! tetap,. al ini karena, pengukuran kalor menggunakan kalorimeter harus dilakukan pada tekanan tetap. /ntuk mengukur kalor dengan kalorimater, sumber panas disimpan di dalam kalorimater tersebut dan air diaduk sampai ter7apai keadaaan kesetimbangan, kemudian kenaikan suhunya di7atat dengan memba7a termometer. Dalam hal ini, jumlah kalor yang dilepaskan oleh sistem dalam kalorimeter tersebut dapat dihitung. Tekanan dalam kalorimeter relati! tetap, Maka perubahan kalor sistem sama dengan perubahan entalpinya. al ini dinyatakan dengan persamaan berikut< - > I 'arena bejana kalorimeter dibalut dengan menggunakan bahan isolator, maka dianggap tidak ada kalor yang diserap dan dilepaskan oleh sistem dari dan ke lingkungan, sehingga kalor sistem sama dengan nol.
Ireaksi F Ikalorimeter F Ilarutan > Isistem Ireaksi F Ikalorimeter F Ilarutan > % Ireaksi > - 9Ikalorimeter F Ilarutan : 'alibrasi alat kalorimeter dengan membiarkan suhu air dalam kalorimater normal 9kembali ke suhu awal:. #pabila air yang berada di suatu gelas kemudian diukur suhunya dengan menggunakan termometer, kemudian air tersebut dipindahkan ke kalorimeter, lalu suhunya diukur kembali dengan termometer. 'emudian kita membaningkan suhu keduanya, apabila suhu air di gelas beda atau berubah maka 7alorimeter telah terkontaminasi. "edangkan sebaliknya apabila suhu keduanya sama maka 7alorimeter sudah dalam keadaan standar
," P#&'%"& K$"#!#" Dalam penggunaan kalorimeter ini kita membutuhkan termometer untuk mengukur suhu yang diletakkan pada tutup kalorimeter. "uhu yang ter7antum pada thermometer itulah yang digunakan dan yang menjadi a7uan. 1ara mengukur kalor jenis dengan kalorimeter dengan melakukan per7obaan sebagai berikut < &.
Menimbang massa kalorimeter dan pengaduk 9m kal: dengan nera7a teknis.
$. Memasukkan $%%ml air ke dalam kalorimeter, menimbang kembali massa 7alorimeter F pengaduk F air 9m kal F mair: tersebut dengan nera7a teknis. 2. Memasukkan thermometer ke dalam kalorimeter, menutup kalorimeter tersebut , setelah itu menentukan suhu awal 7alorimeter dan air 9t k-a:. setelah termometer menyentuh air dalam kalorimeter beberapa saat lamanya. 4. Meninbang massa logam yang akan ditentukan massa jenisnya 9m at: dengan nera7a. C. Merebus logam tersebut ke dalam air panas selama kira B kira C menit, kemudian mengukur suhu air panas tersebut. Dengan men7atat suhu pada thermometer dan membandingkannya dengan suu awal. G. Membuka tutup kalorimeter. 0alu mengangkat pengaduk dan dengan segera logam yang telah direbus tadi dimasukkan ke dalam kalorimeter dengan menggunakan penjepit. 0alu menutup kalorimeter dengan segera pula. Mengaduk air dengan batang pengaduk sampai suhu konstan. 1atatan bahwa waktu pemindahan logam tidak boleh lebih dari $,C detik. K. Dari data yang telah didapatkan maka 7 p logam dapat dihitung dengan menggunakan persamaan asas bla7k. 5.
Mengulangi per7obaan sebanyak 2 ? untuk hasil yang lebih akurat.
P#8& H*$ P#&'%"& K$"#!#"
I lepas > I serap. Dengan menggunakan asas la7k, kita dapat menghitung kalor jenis at tersebut.
ila persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh
Misalkan < tat > suhu at padat Trt > suhu akhir 8 rata B rata Tk-a > suh 7alorimeter dan air mula - mula Maka<
Dengan mensubstitusikan kedua persamaan di atas maka didapatkan persamaan <
"ehingga <
keterangan< I I
> banyaknya kalor at 9 3 atau kal :
at kal F air
> banyaknya kalor kalorimeter dan air 93 atau kal:
mat
> massa at yang diukur 9kg:
7p 9at:
> kalor jenis at9 38kg %1 atau kal8kg %1:
D
t
at
D
t
at air
> perubahan suhu at > perubahan suhu air
mkal
> massa kalorimeter
7p kal
> kalor jenis kalorimer
7p air
> kalor jenis air
K#*$+& P#&'%"& K$"#!#" 'esalahan B kesalahan yng sering terjadi pada proses pengukuran kalor jenis dengan kalorimeter ini adalah sebagai berikut 'esalahan pengukuran massa dengan menggunaka nera7a teknis. &. aktu pemindahan at yang terlalu lama. "eringkali harga 7 p tidak sesuai akibat !aktor waktu pemindahan logam panasatau hal lainyang mengakibatkan adanya proses trans!er energy yang tidak diinginkan.Maka ulangi per7obaan hingga beberapa kali dengan waktu pemindahan paling lama $,C detik $.
'esalahan pengukuran massa dengan menggunaka nera7a teknis.
2. Proses pengadukan at di dalam kalorimeter yang terlalu 7epat. "ehingga suhu belum konstan sudah di7atat ukurannya. "eharusnya aduk air dengan batang pengaduk untuk beberapa saat sampai suhu konstan. 4. "aat pen7ampuran logam ke dalam kalorimeter, tutup kalorimeter tidak rapat sehingga bisa menimbulkan terjadinya trans!er energi. C.
'esalahan penghitungan pengukuran
G.
'esalahaan pada alat yang kurang baik
K.
'etidaktelitian Praktikan
Dalam kehidpan sehari-hari kita sering melihat alat-alat pemanas yang menggunakan energi listrik seperti teko pemanas, penanak nasi, kompor listrik ataupun pemanas ruangan. Pada dasarnya alat-alat tersebut memiliki 7ara kerja yang sama yaitu merubah energi listrik yang mengalir pada kumparan kawat menjadi energi kalor8panas. "ama halnya dengan kalorimeter yaitu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor 9nilai kalori: yang dibebaskan
http<88e!rihani.blogspot.7o.id8$%&28&&8kalorimeter.html
K$"#!#" BOM
'#0)METE) M
'alori dide;nisikan sebagai kuantitas panas yang diperlukan untuk menentukan suhu & gram air dalam & skala derajat % 1 atau ' 9kel@in:. /ntuk dapatmengukur kalor maka dipergunakan sebuah alat yang disebut dengan 'alorimeter,'alorimeter banyak berbagai jenisnya, bergantung dengan keadaan bahan dankebutuhan pengguna 'alorimeternya. "ehingga, pengukuran jumlah kalor reaksibaik yang diserap maupun yang dilepaskan pada suatu reaksi kimia denganeksperimen yang disebut 'alorimeter.'alor merupakan jumlah energi yang dipindahkan dari satu benda atautubuh kepada benda lain akibat suatu perbedaan suhu diantara mereka.'alorimeter yaitu 7ara penentuan kalor reaksi dengan menggunakan 'alorimeter.Perubahan entalpi adalah perubahan kalor yang diukur pada tekanan konstan,untuk menentukan perubahan kalor yang dilakukan dengan 7ara yang samadengan penentuan perubahan kalor pada suatu reaksi dapat diukur melaluipengukuran perubahan suhu yang terjadi pada reaksi tersebut. "ehingga dapatdiketahui 'alorimeter yaitu suatu sistem terisolasi 9tidak ada perpindahan materiataupun energi dengan lingkungan diluar 'alorimeter:.0atar belakang dilakukan per7obaan tetapan 'alorimeter ini adalah untuk memahami proses perubahan energi dalam bentuk kalor serta hubungan'alorimeter dengan menggunakan prinsip #sas la7k dan juga untuk memahamimetode penggunaan 'alorimeter dalam penentuan kalor suatu at sertapengaplikasian dalam kehidupan sehari-hari.leh karena itu, per7obaan ini dilakukan agar dapat mengetahui prinsipkerja alat 'alorimeter serta dapat menentukan berapa banyak energy panas yangdiserap oleh 'alorimeter, dan juga agar dapat menentukan nilai tetapan'alorimeter.
S#-"+ K$"#!#"
Menuturut )obert Mayor kalor merupakan salah satu bentuk energi,hal ini dibuktikan ketika mnggun7ang gun7ang botol yang berisikan air setelah digun7angkan naik.Pada tahun &5&5-&556 james joule yang namanya digunakan sebagai satuan " menentukan bahwa mun7ulnya atau hilangnya sejumlah energi termis diikuti dengan mun7ulnya atu hilangnya energi mekanik yang ekiu@alen, Menurut 3ames 3oule kalor adalah salh satu bentuk energi dan dibuktikan melalui per7obaan air dalam 7alorimeter ternyata kalornya sama dengan usaha yang dilakukan.satuan kalor yang timbul dinyatakan dalam satuan kalor dan usaha yang dilakukan oleh beban dan dinyatakan dalam satuan joule . 'apasitas Panas dan
'apasitas 3enis ila energi panas ditambahkan suatu at maka temperature at itu biasanya naik,jumlah energi panas I yang dibutuhkan untuk menaikan temperature suatu at sebanding dengan perubahan temperatur I>1JT>m7JT Dengan 1 adalah kapasitas panas at yang dide;nisikan sebagai energi panas yang bibutuhkan untuk menaikan temperature suatu at dengan satu drajat 7> 18m Dengan 7 adalah kapasitas panas at9joule8k:,7 adalah panas jenis9j8kg
:,m
adalah massa9kg: erdasarkan asa bla7k jumlah kalor yang dilepas sama dengan jumlah kalor yang diterima Iterima>Ilepas m7JtFJt>m7Jt m79t$-t&:F9t$-t&:>m79t$-t&: Pada per7obaan ini berhubungan dengan energi listrik menjadi energi panas energi yang di hasilkan pada satu daya suatu resistor dinyatakan dengan # '#0)METE) M omb kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor 9nilai kalori: yangdibebaskan pada pembakaran sempurna 9dalam $ berlebih: suatu senyawa, bahan makanan, bahanbakar. "ejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang ter7elup dalam medium penyerapkalor 9kalorimeter:, dan sampel akan terbakar oleh api listrik dari kawat logam terpasang dalam tabung. "ejumlah sa mpel dalam suatu ruang bernama M dan dinyalakan atau dibakar dengan system penyalaan elektris sehingga sampel tersebut terbakar habis dan menghasilkan panas.
.'eterangan < a. Termometer berguna untuk mengukur suhu. b. Pengaduk berguna untuk mengaduk air pendingin. 7. 'atup oksigen untuk memasukkan oksigen dari tabung. d. 1awan untuk meletakkan bahan8sampel yang akan di bakar. e. 'awat penyala untuk membakar. !. om yaitu tempat terjadinya pembakaran.g. 3a7ket air yaitu ja7ket untuk peletakan bom.
," K#"- K$"#!#" B
Q "ejumlah tertentu at yang akan diuji ditempatkan dalam 7awan platina dan sebuah Rkumparan besi yang diketahui beratnya 9yang juga akan dibakar: ditempatkan pula pada 7awan platinasedemikian sehingga menempel pada at yang akan diuji.
Q 'alorimeter bom kemudian ditutup dan tutupnya lalu diken7angkan.
Q "etelah itu RbomR diisi dengan $ hingga tekanannya men7apai $C atm.
Q 'emudian RbomR dimasukkan ke dalam kalorimeter yang diisi air.
Q "etelah semuanya tersusun, sejumlah tertentu aliran listrik dialirkan ke kawat besi dan setelahterjadi pambakaran, kenaikan suhu diukur.
Q 'apasitas panas 9atau harga air: bom, kalorimeter, pengaduk,dan termometer ditentukan.
Q dengan per7obaan terpisah dengan menggunakan at yang diketahui panas pembakarannyadengan tepat 9iasanya asam benoate:.
PRINSIP KERJA KALORIMETER BOM 1alorimeter bomb merupakan suatu piranti lain yang banyak di gunakan untuk penentuan nilai kalorbahan padat dan 7air.Ppengukuran 7alorimeter bomb dilakukan pada kondisi @olume konstan tanpa aliran atau dengan kata lain reaksi pembakaran di lakukan tanpa menggunakan nyala api melainkan menggunakan gas oksigen sebagai pembakar dengan @olume konstan atu tegangan tinggi.Prinsip kerjanya ialah 7ontoh bahan bakar yang akan di ukur dimasukan kedalam benjana logam yang kemudian di isi oksigen pada tekanan tinggi. om itudi tempatkan di dalam bejana berisi airbdan bahan bakar itu di nyalakan dengan sambungan listrik dari luar."uhu di ukur sebagai !ungsi waktu setelah penyalaan.Pada saat pembakaran suhu bom tinggi oleh karena itu keseragaman suhu air di sekeliling bom harus di jga dengan suatu pengaduk ."elain itu dalam beberapa hal tertentu di berikan pemanasan dari luar melalui selubung air untuk menjaga supaya suhu seragam agar kondisi bejana air adiabati7.
SOP P"*#7" K#"- B K$"#!#" erikut ini disajikan prosedur kerja om 1alorimetertype < <12=1 I*#"$ B ,$"#!#"< yang ada di la)!rat!rium Pen&!la$an *ir +ndustri Jurusan Teknik ,imia, +akultas Teknologi ndustri, nstitut Teknologi "epuluh Nopember, T""urabaya. Pada alat ini nilai kalori pembakaran dihitung berdasarkan persamaan <
***************. 94.&: Dimana 7>gross heat pembakaran, T>kenaikan suhu, >energi eki@alen dari kalorimeter yang digunakan, e &>panas hasil pembakaran nitrogen, e $>panas hasil pembakaran sul!ur membentuk " 2 dan asam sul!at, e 2>panas hasil pembakaran kawat dan m>massa sample. &. idupkan bomb 7alorimeter 9N: dan tekan tombol +& untuk mengakti!kan pompa, pemanas dan mengalirkan air pendingin 9dibutuhkan waktu sekitar $% menit untuk menstabilkan suhu jaket, ditandai lampu 7ontrol telah menyala: $. Ditimbang dengan teliti sejumlah sample 9sesuai kapasitas mangkok bomb 7alorimeter: yang akan diukur nilai kalorinya 2.
Masukkan sample tersebut ke dalam mangkok bomb 7alorimeter
4. ubungkan seutas kawat dengan panjang tertentu antara kedua ujung katoda8anoda dengan sample 9perhatikan gambar-4.4: C. Masukkan mangkok yang berisi sample tersebut ke dalam silinder aluminium dan tutup rapat G. #lirkan gas 9N $: ke dalam silinder tersebut hingga penuh 9pada tekanan tertentu:, alat ini akan bekerja se7ara otomatis K. Masukkan slinder yang berisi sample tersebut ke dalam bak bomb kalorimeter yang sebelumnya telah diisi air suling $ liter 9$%%% gram:, lalu tutup dengan rapat 5.
nputkan data-data berupa berat sample dan panjang 9massa: kawat
6. Pembakaran dimulai dengan menekan tombol star hingga beberapa saat 9sekitar $% menit: &%. "etelah pembakaran sempurna, alat akan se7ara otomatis memberikan preliminar- rep!rt yang dapat diprint out melalui komputer yang telah disiapkan &&. uka penutup bak, keluarkan slinder sampel dan keluarkan mangkok sampel dari slinder &$. /kur sisa kawat yang terlilit di ujung katoda8anoda yang tidak terbakar &2. )esidu yang kemungkinan mengandung asam di dalam slinder dikumpulkan dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 9gunakan pembilas air suling: untuk kemudian dititrsi menggunakan natrium karbonat %,%K%6 N 92,KG gr Na$12 dilarutkan dalam & liter air suling:. (unakan indi7ator metil-orange. isa juga dititrasi menggunakan lrutan basa Na atau '. &4. nputkan data-data panjang sisa kawat dan konsentrasi asam hasil titrasi, maka sesaat kemudian se7ara otomatis alat bomb kalorimeter akan menberikan nal rep!rt berupa hasil akhir sebagai hasil koreksi, yang dapat diprint out melalui printer yang telah disiapkan
&C. #khiri penggunaan alat dengan menekan tombol oS 9untuk memutuskan arus listrik:
K$"* K$"#!#" BOM #. Memperkirakan 1@ 'apasitas panas kalorimeter bom dapat diperkirakan dengan mempertimbangkan kalorimeter yang akan terdiri dari 4C% g air dan KC% g stainless steel. Mengetahui kapasitas panas spesi;k air menjadi & kal 8 g O ' dan memperkirakan kapasitas panas spesi;k dari baja menjadi %,& kal 8 g O ' hasil
. Mengukur 1@ /ntuk pekerjaan yang akurat, kapasitas panas kalorimeter harus diukur. al ini dilakukan dengan mendepositokan sejumlah dikenal energi ke kalorimeter dan mengamati kenaikan temperatur. Dua metode yang paling umum untuk 1@ ukur yang &. Membakar standar dengan D/ diketahui, misalnya, asam benoat.
mbenoi7 asam D/benoi7 asam > mbenoi7 asam -G.2&5 kal 8 g O ' > 1@-DT $. Melakukan pekerjaan listrik dengan melewatkan arus meskipun resistor.
D/ > w F > A O O t F % > 1@ DT
PEMELIHARAAN
Pemeliharaan peralatan medi7 dilakukan supaya peralatan kesehatan selalu dalam kondisi layak pakai, dapat ber!ungsi dengan baik dan menjamin usia pakai lebih lama. erikut adalah perawatan peralatan medik yakni '#0%)METE) M, antara lain < Q 1ek dan bersihkan seluruh bagian alat Q 1ek system 7atu daya, perbaiki bila perlu Q 1ek !ungsi tombol8swit7h, perbaiki bila perlu Q 1ek system pengamanan, perbaiki bila perlu Q 0akukan pengukuran tahanan kabel Q 0akukan uji kinerja alat
BAB III
BLOK DIAGRAM
(#M#) &. "kema diagram kalorimeter M
'ETE)#N(#N 9#: Pembakaran bom, 9: kapal kalorimetrik, 91: stainless steel pengaduk, 9D: thermister, 9E: stainless steel-heater, 9+: tutup internal, 9(: sekrup plastik, 9: kromium berlapis jaket tembaga, 9: tutup eksternalU 93: $%% mm sekrup, 9': stainless steel lembarU 90: !eedtroughs, 9M: motor pengaduk.
WIRING DIAGRAM KALORIMETER BOM
'ETE)#N(#N < < 9&: a, b, 7, d dan katup, 9$: pengukur tekanan, 92 dan &4: mandi suhu air konstan, 94: bom sampel, 9C: pemanas kalibrasiU 9 G: kalorimetrik sel, 9K: termistor, 95: kulit terluar kalorimetrik, 96: tabung gas, 9&%: daya arus konstan, 9&&: timerU 9&$: multimeter digital yang tepatU 9&2: komputer on-line.
KESIMPULAN
"elama membuat makalah ini penulis banyak mendapatkan pengetahuan yang sangat berman!aat bagi dikemudian hari, maka dengan ini penulis dapat mengambil kesimpulan bahwa <
V Pemberian '#0)METE) M harus dilakukan dengan baik supaya hasilnya maksimal. V Dengan adanya Praktek 'erja 0apangan dapat di man!aatkan mahasiswa untuk menerapkan ilmu yang di peroleh dari perkuliahan se7ara langsung pada pekerjaan lapangan. V Pemeliharaan se7ara berkala merupakan salah satu 7ara untuk memperpanjang umur alat dan agar alat dapat dipakai setiap saat.
V Didalam perbaikan diperlukan ketelitian sehingga hasilyang diperoleh maksimal dan aman digunakan oleh pengguna. http<88rikibotaks.blogspot.7o.id8$%&48%28kalorimeter-bom.html
