Tugas Praktikum Eks"erimen
#$se #$ sen nPem%i em %im m%ing %i ng #r& Maksi 'inting( M&Si
“KALORIMETER SURYA”
DISUSUN OLEH: Santi T Sidabukke 1203113459
Jurusan fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNIVERSITAS RIAU 20!
)A*+RIMETER SUR,A
& Tu-uan Untuk mengukur intenita !a"a#a mata"ari atau mengukur
intenita !a"a#a $am%u& 2& Alat dan .ahan Term'meter • Lam%u • ('$$ atau )enggari • St'%*a!t" • +'tak )e$indung • L'gam • +erta atau )enutu% •
*AN#ASAN TE+RI
+a$'rimeter ada$a" a$at #ang digunakan untuk mengukur ka$'r& +a$'rimeter umumn#a digunakan untuk menentukan ka$'r ,eni uatu -at& +a$'r ,eni -at da%at di "itung dengan menggunakan maa air dingin. maa ba"an !/'nt'". maa !a$'rimeter. dan mengukur u"u air dan ba"an !'nt'" ebe$um dan euda" %er!'baan& da bebera%a ,eni
ka $'r ime ter
#a itu +a$'rime ter
a$umu nium
dan
+a$'r ime ter
e$ektrik& •
/u%ungan antara kal$r dengan energi listrik
+a$'r meru%akan bentuk energi maka da%at beruba" dari atu bentuk ke bentuk #a ng $ain& erdaarkan Hukum +ekeka $an En ergi m ak a e ne rg i $ i t r ik d a% a t b er u ba " m en , ad i e ne rg i k a$ ' r d a n , ug a eba$ikn#a energi ka$'r da%at beruba" men,adi energi $itrik& Da$am %emb a"aan ini "an#a aka n diu$a tentang "ub ungan energ i $itrik dengan energi ka$'r& $at #ang digunakan menguba" energi $itrik men,adi energi ka$'r ada$a" kete$ $itrik. %emana $itrik& E ne rg i m ek an ik a ki ba t g er ak an % ar ti ke $ m at er i d an d a% at di%inda" dari atu tem%at ke tem%at $ain diebut ka$'r& )engukuran ,um$ a" ka $'r reaki #a ng diera% atau di$e%a kan %ada uatu reaki kimia dengan ek%erimen diebut ka$'rimetri& Dengan menggunakan " uk um H e .
k a$ 'r
r ea k i ua tu
r ea k i k im ia
d a% at
d it en tu ka n
berdaarkan data %eruba"an enta$%i %e mbentuk an tandar. ene rgi ikatan dan e!ara ek%erimen& )r'e da$am ka$'rimetri ber$angung e!ara adiabatik. #aitu tidak ada energi #ang $e%a atau mauk dari $uar ke da$am ka$'rimeter& +a$'r #ag dibutu"kan untuk menaikan u"u ka$'rimeter ebear 10 ' % ad a a ir d en ga n m a a 1 g ra m d i eb ut teta%an ka$'rimetri& Da$am %r'e ini ber$aku a-a $a!k. #aitu:
$e%a terima a i r % a n a air
dingin
ka$'rimetri
m 1 ! 6T%7T!8 m 2 ! 6T!7Td8 6 T!7Td8
+eterangan: m 1 maa air %ana
m 2 maa air dingin !
ka$'r ,eni air
ka%aita ka$'rimeter T% u"u air %ana T! u"u air !am%uran Td u"u air dingin
Sedang "ubungan kuantitati antara ka$'r dan bentuk $ain energi diebut term'dinamika& Term'dinamika da%at dideiniikan ebagai !abang kimia #ang menangani "ubungan ka$'r. ker,a. dan bentuk $ain e ne rgi
d en ga n
k e et im ba ng an
d a$ am
r ea k i
k imi a
d an
d a$ am
%eruba"an keadaan& H uk u m
% er t am a
t e rm 'd in a mi k a
m en g" ub un gk a n
% er ub a "a n
energi da$am uatu %r'e term'dinamika dengan ,um$a" ker,a #ang di$akukan %ada item dan ,um$a" ka$'r #ang di%inda"kan ke #tem& Hukum kedua term'dinamika #aitu memba"a tentang reaki %'ntan dan tidak %'ntan& )r'e %'ntan #aitu reaki #ang ber$angung tan%a %engaru" $ua r& Sedangk an reaki tidak %' ntan tidak ter,adi tan%a bantuan $uar& Hukum ketiga term'dinamika men#atakan ba"*a entr'%i dari + r i t a$ e m% ur na m ur n i % ad a u" u n '$ m ut $ ak i a $a " n '$ & + r i t a$ em %u rn a m ur ni
% ad a u" u n '$
m ut $a k m en un ,u ka n k et er at ur an
tertinggi #ang dimungkinkan da$am item term'dinamika& ika u"u ditingkatkan edikit di ata 0 +. entr'%i meningkat& Entr'%i mut$ak e$a$u mem%un#ai ni$ai %'iti& +a$'r reaki da%at di%er'$e" dari "ubungan maka -at 6m8. ka$'r ,eni -at 6!8 dan %eruba"an u"u 6;T8. #ang din#atakan dengan %eramaan berikut : m&!&;T +eterangan: ,um$a" ka$'r 6'u$e8 m maa -at 6gram8 ;T %eruba"an u"u 6 t a k " i r 7 t a * a $ 8 ka$'r ,eni
+ a $' ri m et e r a d a$ a " , e ni - a t d a $a m % en gu ku ra n % an a d a ri reaki kimia atau %eruba"an iik& +a$'rimetri termauk %enggunaan ka$'rimeter& +ata ka$'rmetri beraa$ dari ba"aa $atin #aitu !a$'r. #ang berarti %ana& +a$'rimetri tidak $angung 6indire!t !a$'rimetr#8 meng"itung %ana %ada mak"$uk "idu% #ang mem%r'duki karb'n di'kida dan buangan nitr'gen 6amm'nia. untuk 'rganime %erairan. urea. untuk 'rganime darat8 atau k'numi 'kigen& )r'duki %ana d a% a t d i% e rk ir a ka n d a ri
k 'n um i
' k i ge n d en ga n m en gg un ak an
regrei a!ak& Ha$ ini membenarkan te'ri energi dinamik& )enge$uaran %ana '$ e" mak" $uk "i du % di tem% atkan di da $am ka$'rimeter untuk di$akukan $angung. di mana mak"$uk "idu% ditem%atkan di da$am k a$ 'r i me t er u nt u k d i$ a ku ka n % e ng uk ur a n& i ka b en da a ta u i t e m dii'$ai dari a$am. maka tem%eratur "aru teta% k'ntan& ika energi mauk atau ke$uar. tem%eratur akan beruba"& Energi akan ber%inda" dari atu tem%at ke tem%at #ang diebut dengan %ana dan ka$'rimetri mengukur %eruba"an uatu terebut& eramaan dengan ka%aita dengan ka%aita %anan#a. untuk meng"itung %er%inda"an %ana& +a$'r ada$a" berbentuk energi #ang men#ebabkan uatu -at memi$iki u"u& ika -at menerima ka$'r. maka -at itu akan menga$ami u"u "ingga tingkat tertentu e"ingga -at terebut akan menga$ami %eruba"an *u, ud . e%erti %eruba"an *u,ud dari %adat men,adi !air& S eb a $i k n# a , i ka u at u - a t m e ng a $a m i % e ru ba " an * u, ud d ar i ! a ir men,adi %adat maka -at terebut akan me$e%akan e,um$a" ka$'r& Da$am Sitem Internai'na$ 6SI8 atuan untuk ka$'r din#atakan da$am atuan ka$'ri 6ka$8. ki$'ka$'ri 6kka$8. atau ,'u$e 68 dan ki$','u$e 6k,8& 1 ki$'ka$'ri 1000 ka$'ri 1 ki$','u$e 1000 ,'u$e 1 ka$'ri 1
k a$ 'r i
4.1< ,'u$e a da $a "
b an #a kn #a
ka $' r
#a ng
d i%e r$ uk an
u nt uk
memanakan 1 gram air e"ingga u"un#a naik ebear 1 ' atau 1+& ,um$ a" ka$'r #a ng di %er$ukan unt uk me naikka n u"u 1 ' atau 1+ dari 1 gram -at diebut ka$'r ,eni m&!& ;T. atuan untuk ka$'r ,eni
ada$a" ,'u$e %ergram %erdera,at e$!iu 6g 7 1 ' 7 1 8 atau ,'u$e %ergram %er +e$=in 6g 71 ' + 7 1 8& ) eng uk ur an
ka $' ri me tr i
ua tu
r ea k i
d i$ ak uk an
d en ga n
m en gg un a ka n a $ at # an g d i e bu t k a $' r im e te r& d a b eb er a %a , e ni ka$'rimeter e%erti: ka$'rimeter term'. ka$'rimeter b'm. ka$'rimeter t "i e nm an . d a n $ a in 7$ a in & + a $' ri m et e r # an g $ e bi " e de r "a na d a %a t dibuat dari ebua" be,ana %$atik #ang ditutu% ra%at e"ingga be,ana ini meru%akan itim #ang teri'$ai& •
1ara ker-ana adalah se%agai %erikut
S e be $ um - a t7 - at % er e ak i d ir e ak ik a n d i d a$ a m k a $' r im et e r. ter$ebi" da"u$u u"un#a diukur. dan ua"akan agar maing7maing %ereaki ini me mi$iki u" u #a ng ama& Sete$a" u"u n#a diuku r kedu a $arutan terebut dimaukkan ke da$am ka$'rimeter ambi$ diaduk agar -at7-at bereaki dengan baik. kemudian u"u ak"ir diukur& ika reaki d a$ a m k a $' r im e te r b e r$ a ng un g e !a r a e k ' te r m m a ka k a$ 'r # an g timbu$ akan dibebakan ke da$am $arutan itu e"ingga u"u $arutan a ka n n ai k . d an , i ka r e ak i d a$ a m k a$ 'r i me t er b er $ an g u ng e !a r a end'term maka reaki itu akan men#era% ka$'r dari $arutan itu endiri. e"ingga u"u $arutan akan turun& earn#a ka$'r #ang diera% atau dibebakan reaki itu ada$a" ebanding dengan %eruba"an u"u dan maa $arutan ,adi.
r e a k i m $ a r u t a n& $ a r u t a n & ;T +a$'rimetri #ang $ebi" te$iti ada$a" #ang $ebi" teri'$ai erta m e m% e r" i tu ng ka n k a$ ' r # an g d i e ra % ' $e " % er a ng ka t k a$ ' ri m et e r 6*ada".
%engaduk.
term'meter8&
um$a"
ka$'r
#ang
diera%>dibebakan ka$'rimeter da%at ditentukan ,ika ka%aiata ka$'r d ar i
k a$ 'r im et er
d ik et a" ui &
D a$ am
" a$
i ni
, um $a "
k a$ 'r
#a ng
d ib eb a k an > di er a % ' $ e" r e ak i a ma d en ga n , u m$ a " k a $' r # an g diera%>dibebakan '$e" ka$'rimeter ditamba" dengan ,um$a" ka$'r # an g d i e r a% > di be b a k an ' $e " $ a ru ta n d i d a $a m k a $' r im e te r& O $e " karena energi tidak da%at dimuna"kan atau di!i%takan. maka
r e a k i 67 k a $ ' r i m e t e r7 $ a r u t a n 8
)engukuran ka$'r reaki. etara ka$'r reaki %embakaran da%at di$akukan dengan menggunakan ka$'rimeter %ada tekanan teta% #aitu d en ga n k a$ 'r i me t er e de r "a n a # an g d i bu a t d an g e $a t ir ' ' a m& +a$'rimeter ini biaan#a di%akai untuk mengukur ka$'r reaki #ang reakin#a ber$angung da$am ae $arutan 6mia$n#a reaki netra$iai aam7baa>netra$iai. %e$arutan dan %engenda%an8& +a$'r ,eni 6!8 ada$a" ban#akn#a ka$'r 68 #ang dibutu"kan untuk menaikkan u"u 6T8 atu
atuan
maa 6m8
benda
ebear
PR+SE#UR PER1+.AAN
atu
dera,at&
A& ?emakai Lam%u & Tutu% k'tak dengan buku atau %enutu% $ain 2& ?aukan term'meter dari ba*a" k'tak 3& Letakan b'$a $am%u di ata k'tak dan ukur ,arakn#a ter"ada% $'gam& !& tat u"u $'gam dan u"u ruangan& 4& Hidu%kan $am%u dan buka %enutu% dan aat itu diangga% aat a*a$
atau mu$a7mu$a& 5& Lakukan %engukuran etia% 10 menit eka$i minimum @ ka$i %engukuran&
PER/ITUN'AN
Peng$lahan #ata )al$rimeter Sura
Perhitungan )enaikan Suhu A& )al$r
Massa logam ( M )=0.3 kg −3
Diameterlogam =52.85 x 10 m Kalor Jenis Logam =380 J / kg . ℃
Q= M C v ∆ T
1&
T k =28 ℃
T f =27 ℃ T s =28 ℃
Q= M C v ( T f −T i ) Q=0.3 kg . 380 J / kg . ℃ ( 27 ℃ −26,5 ℃ ) Q=0.3 x 380 J x 0,5
Q=57 J
2&
T i =27 ℃
T f =27 ℃ T s =28 ℃
Q= M C v ( T f −T i ) Q=0.3 kg . 380 J / kg . ℃ ( 27 ℃ −27 ℃ ) Q=0.3 x 380 J x 0 Q=0 J
3&
T i =27 ℃
T f =27,5 ℃ T s=28 ℃
Q= M C v ( T f −T i ) Q=0.3 kg . 380 J / kg . ℃ ( 27,5 ℃− 27 ℃ ) Q=0.3 x 380 J x 0,5
Q=57 J
4&
T i =27,5 ℃
T f =27,8 ℃ T s=28 ℃
Q= M C v ( T f −T i ) Q=0.3 kg . 380 J / kg . ℃ ( 27,8 ℃− 27,5 ℃ ) Q=0.3 x 380 J x 0,3
Q=34.2 J
5&
T i =27,8 ℃
T f =28 ℃ T s=28 ℃
Q= M C v ( T f −T i ) Q=0.3 kg . 380 J / kg . ℃ ( 28 ℃− 27,8 ℃ )
Q=0.3 x 380 J x 0,2 Q=22.8 J
@&
T i =28 ℃
T f =28 ℃ T s=28 ℃
Q= M C v ( T f −T i ) Q=0.3 kg . 380 J / kg . ℃ ( 28 ℃− 28 ℃ ) Q=0.3 x 380 J x 0
Q=0 J
.& #aa 6 P 7 E P= ∆ t
1&
E=57 J
∆ t =t f −t 1 =10 menit = 600 s
P=
E ∆ t
P =
57 J 600 s
P =0 J / s P=0.095 Watt
2&
E= 0 J ∆ t =t f −t 1 =25 m =1500 s
P=
P =
E ∆ t 0 J 1500 s
P=0 J / s
P=0 Watt
3&
E=57 J
∆ t =t 2−t 1=38 m =2280 s
P=
P =
E ∆ t 57 J 2280 s
P=0.025 J / s P=0.025 Watt
4&
E=34.2 J ∆ t =t f −t 1 =49 m =2940 s
P=
P =
E ∆ t 34.2 J 2940 s
P=0.012 J / s
P =0.012 Watt
E= 22.8 J
5&
∆ t =t f −t 1 =64 m =3840 s
P= P=
E ∆ t 22.8 J 3840 s
P=0.006 J / s
P =0.006 Watt
E= 0 J
@&
∆ t =t f −t 1 =75 m =4500 s
P=
P =
E ∆ t 0 J 4500 s
P =0 J / s P=0 Watt 1& Intensitas 6I7
I =
P A −3
Diameterlogam =52.85 mm=52.85 x 10 m 52.85 x 10 m
2
2
Jari − jarilogam = = −3
26.425 x 10
1&
2
−3
1
−6
2
−3
=26.425 x 10 −3
m ¿ =3.14 x 698.28 x 10 m =2.19 x 10 m 2 A = ! r =3.14 ¿
t = 600 sekon
P =0.095 "att
2
m
I =
2&
0.095 Watt −3
2.19 x 10
m
=43.38 Watt / m 2
t =1500 sekon P=0 Watt
I =
3&
0 Watt −3
2.19 x 10
2
m
2
=0 Watt / m
t =2280 sekon P=0.025 Watt
I =
4&
0.025 Watt −3
2.19 x 10
m
=11.4 Watt / m 2
2
=5.48 Watt / m 2
2
t =2940 sekon P=0.012 Watt
I =
5&
0.012 Watt −3
2.19 x 10
m
t =3840 sekon P=0.006 Watt
I =
@&
0.006 Watt −3
2.19 x 10
m
2
=2.74 Watt / m
m
2
=0 Watt / m
t =4500 sekon P=0 Watt
I =
0 Watt −3
2.19 x 10
2
2
2
TU'AS TAM.A/AN
1& %a #ang di makud dengan : a& Intenita ada$a" bearan %'k'k iika untuk mengukur da#a #ang di %an!arkan '$e" uatu umber !a"a#a& b& +a$'r eni 6!8 ada$a" ban#akn#a ka$'r 68 #ang di butu"kan untuk menaikan u"u 6T8 atu atuan maa 6m8 benda ebear atu dera,at& !& +'ndukti=ita ada$a" ukuran ebera%a kuat uatu $arutan da%at meng"antarkan $itrik& d& Emii=ita ada$a" rai' energi #ang diradiaikan '$e" materia$ tertentu dengan energi #ang di"ai$kan '$e" benda "itam %ada tem%eratur #ang ama. ukuran dari kemam%uan uatu benda untuk meradiaikan energi #ang di era%n#a& e& Su"u ada$a" bearan #ang men#atakan dera,at %ana dingin uatu benda dan a$at #ang digunakan untuk mengukur u"u ada$a" t"erm'meter& & +a%aita )ana 68 ada$a" bearan terukur #ang menggambarkan ban#akn#a ka$'r #ang di%er$ukan untuk menaikan u"u uatu -at atau benda ebear ,um$a" tertentu& 2& Turunkan rumu untuk meng"itung ka$'r #ang "i$ang ,ika $'gam itu di $indumgi '$e" tiga $a%i i'$at'r #ang berbeda&
)emba"aan: $iran %ana untuk bidang datar: ∆ T men$el%r%& #= ' (t&
(t&
ada$a" ,um$a" ta"anan t"erma$& (t& = ( A + ( ) + (C + *
Untuk ba"an #ang di uun eri
)eramaan a$iran %ana untuk bidang #ang diuun eri ada$a" :
#=
#=
∆ T men$el%r%& ∆ T = ' (t& ( A + () + ( C
T 1+T 4 ∆ x A ∆ x ) ∆ x C + + K A A K ) A K C A
#in+%t = #o%t+%t
# =# A= #) =# C
#=
∆ T ∆ T A ∆ T ) ∆ T C = = = ' ( t& ( A ( ) ( C
# A =
T 1 −T 2 ∆ x A K A A
#) =
T 2−T 3 ∆ x) K ) A
# C =
T 3−T 4 ∆ x C K C A
)ESIMPU*AN
•
+eim%u$an )ada %er!'baan ka$'rimeter ur#a ini da%at diim%u$kan ba"*a : 1& Su"u $'gam ber%engaru" %ada energi #ang di da%at. karena energi #ang di da%at emakin $ama emakin renda"& 2& Tinggin#a %en#inaran ,uga ber%engaru" dimana emakin tinggi $am%u di $etakan maka u"u n#a akan emakin ter%engaru" atau emakin naik. edangkan untuk u"u ekitar teta%&
#AFTAR PUSTA)A
Dr& Sutrin'. Seri Aiika Daar. ?ekanika ab 2 dan @& AB&Sear. ?e!"ani!. Heat C S'nd. ab 5 dan ab 11& Ha$$ida# dan (eni!k. Aiika I. ab 5&
