MODUL 5 KALOR PERUBAHAN WUJUD ZAT DAN PERPINDAHANNYA PERPINDAHANNYA PADA SUATU ZAT
KEGIATAN PRATIKUM 1 A I. II.
NAMA PERCOBAAN : TITIK LEBUR ES TUJUAN PERCOBAAN
1. Menguji bahwa titik lebur es adalah 0°C. 2. Menguji bahwa titik didih air adalah 100°C. III.
LANDASAN TEORI
Peristiwa berubah wujudnya dari padat sampai mencair semuanya disebut melebur atau mencair. Suatu zat melebur pasti memerlukan kalor. Banyaknya kalor tampak pada perubahan suhu yang terus meningkat. Ketika es melebur suhunya tidak mengalami perubahan. Suhu tetap ketika melebur disebut titik lebur. Titik lebur es terjadi pada suhu 0°C. Suhu titik lebur merupakan suhu dari membekunya air menjadi es, maka titik lebur sama besarnya dengan titik beku. Perbedaan titik lebur dengan titik beku hanya pada prosesnya. Titik lebur terjadi pada saat zat berubah dari padat ke cair, sedangkan titik beku terjadi pada saat zat berubah dari cair menjadi padat. IV.
ALAT DAN BAHAN
1. Es batu
2-3 buah
2. Termometer
2 buah
3. Bejana Kaca
2 buah
4. Pengaduk/sendok kecil
2 buah
5. Bunsen/lampu spritus
2 buah
6. Kasa
2 buah
7. Tripot
2 buah
8. Static
2 buah
27
V.
CARA KERJA
1. Isilah bejana kaca dengan bongkahan es yang telah dihancurkan. 2. Panaskan bejana dengan nyala api yang kecil dan aduklah pelan pelan secara terus menerus sampai mencapai suhu 100°C. 3. Perhatikan perubahan bongkahan es dalam bejana dan perhatikan juga perubahan suhu yang tertera pada termometer. 4. Catat setiap ada perubahan suhu dan perubahan wujud pada kertas kerja. VI.
DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
1. Suhu es dalam bejana sebelum dipanaskan adalah 1°C 2. Table kenaikan suhu setiap 2 menit Tabel 5.1 Kenaikan Suhu Kenaikan
Suhu pada
suhu
termometer
1
18°C
19°C
2
2
8°C
27°C
3
3
4°C
31°C
4
4
7°C
38°C
5
5
15°C
53°C
No
2 menit ke
1
28
Keterangan Es melebur (dari padat ke cair) Proses pencairan kemudian mulai memanas Suhu air meningkat, keluar gelombang air Timbul suara air mendidih Titik didih air maksimum
Gambar 5.1 Percobaan Titik Lebur Es
Pembahasan :
Kami mengisi bejana kaca dengan bongkahan es yang telah dihancurkan kemudian bejana tersebut dipanaskan dengan nyala api dari Bunsen/lampu spiritus. Setelah itu diamati setiap perubahan suhu pada bongkahan es dalam bejana kaca tersebut tiap 2 menit sekali. Dan hasil pengamatan tertuang pada tabel 5.1. VII. JAWABAN PERTANYAAN
1. Benarkan perubahan wujud es menjadi air dikarenakan adanya pemanasan? Berikan jawaban singkat dan jelas! Melalui praktek yang dilakukan dapat dibuktikan bahwa es yang dipanaskan maka akan mencair. 2. Saat termometer menunnjukkan skala 0°C, pemanasan masih berlangsung tarus! Apakah yang terjadi pada peristiwa ini? Ketika es yang sebelumnya masih di titik 0° C setelah itu dipanaskan maka dengan sendirinya es akan mencair. 3. Mengapa bongkahan es dan air suhunya tetap 0°C walau terjadi pemanasan terus menerus? Kejadian ini terjadi akibat belum merambatnya panas melalui bejana.
29
4. Kapan suhu air dapat berubah mencapai suhu 100°C? melalui percobaan yang dilakukan diperkirakan es akan mencapai suhu 100°C pada menit ke-10, mengingat percobaan hanya dilakukan selama 10 menit. VIII. KESIMPULAN
Titik lebur adalah suhu di mana zat padat mengalami perubahan menjadi cair. Pada titik lebur, getaran pada partikel zat padat dapat mengatasi kekuatan gaya tarik menarik yang beroperasi pada zat padat. Pada percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa es dengan suhu 1°C yang dipanaskan akan mencair pada menit kelima dengan 53°C itu membuktikan bahwa titik lebur es ada diatas 50°C. IX.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.berpendidikan.com/2016/01/pengertian-titik-didij-titik beku-titik-lebur-kalor-lebur-kalot-beku-kalor-uap-dan-kalorlaten.html#
B
I.
NAMA PERCOBAAN
: PERUBAHAN WUJUD PADAT
MENJADI GAS DAN SEBALIKNYA II.
TUJUAN PERCOBAAN
1. Menguji bahwa benda padat dapat langsung menjadi gas 2. Menguji bahwa benda gas dapat langsung menjadi cair. III.
LANDASAN TEORI
Zat adalah sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang, setiap zat mempunyai sifat yang berbeda, zat dapat dikelompokkan atau dibedakan menjadi 3 jenis yaitu zat padat, zat cair dan zat gas. Perubahan wujud zat adalah perubahan termodinamika dari satu fase benda ke keadaan wujud zat yang lain. Perubahan wujud zat ini bisa terjadi karena peristiwa pelepasan dan penyerapan kalor.Perubahan wujud zat terjadi ketika titik tertentu tercapai oleh atam/senyawa zat tersebut yang biasanya dikuantitaskan dalam angka suhu. Semisal air
30
untuk menjadi padat harus mencapai titik bekunya dan air menjadi gas harus mencapai titik didihnya. IV.
ALAT DAN BAHAN
1. Yodium Kristal
secukupnya
2. Kapur barus
secukupnya
3. Parafin
secukupnya
4. Tabung reaksi
3 buah
5. Penjepit tabung
3 buah
6. Bunsen/lampu spiritus 2 buah V.
CARA KERJA
1. Masukkan beberapa butir yang telah disediakan 2. Panasi tabung reaksi tersebut dengan Busen atau lampu spiritus 3. Amati apa yang terjadi dengan kapur barus yang ada didasar tabung. VI.
DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Data Pengamatan
Tabel 5.2 Pengamatan Kabur barus yang dipanaskan No
Kristal
Mencair dulu
Langsung menguap Ya
Ya atau Tidak
atau Tidak
1.
Kapur barus
Ya
Tidak
2.
Lilin
Ya
Tidak
31
Gambar 5.2 Percobaan Kapur barus dan lilin yang dipanaskan
Pembahasan
Data hasil pengamatan menunjukkan bahwa : 1. Kapur Barus : ketika dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan lampu spritus di nyalakan kapur barus akan mencair terlebih dahulu, setelah beberapa detik dipanaska kapur barus mengalami penguapan.(adanya perubahan wujud padat menjadi cair kemudian menguap) 2. Lilin : ketika dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan lampu spritus di nyalakan lilin akan mencair terlebih dahulu, setelah beberapa detik dipanaskan lilin akan mengalami penguapan. (perubahan padat mejad cair kemudian menjadi gas) dan terjadi perubahan warna dari lilin merah ke warna kuning. VII. KESIMPULAN
Berdasarkan dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa wujud benda padat akan mecair terlebih dahulu jika dipanaskan setelah beberapa kemudian akan mengalami penguapan.
32
VIII. JAWABAN PERTANYAAN
1. Apa yang terjadi jika uap/gas tersebut kemudian didinginkan? Jika uap atau gas tersebut didinginkan maka akan membeku 2. Bagaimana dengan salju yang ada di atmosfer? Salju yang ada di atmosfer wujudnya tetap salju (kumpulan gas atau awan yang mencapai titik jenuh dan mengkristal. Bila turun ke bumi akan berupa butiran – butiran es / bunga salju) IX.
DAFTAR PUSTAKA
https://id.wikipedia.org/wiki/Perubahan_wujud_zat C
I.
NAMA
PERCOBAAN
:
PERUBAHAN
WUJUD
CAIR
MENJADI GAS II.
TUJUAN PERCOBAAN
1. Menguji perubahan zat cair menjadi wujud gas 2. Menguji perubahan zat gas menjadi cair III.
LANDASAN TEORI
Benda cair akan menjadi gas bila dipanaskan sampai mencapai lebih dam titik didih. Sebaliknya, gas akan menjadi cair apabila didinginkan. Untuk memahami perubahan wujud cair menjadi gas dan sebaliknya daps dilakukan percobaan penguapan dan pendinginan. IV.
ALAT DAN BAHAN
1. Tabung reaksi
2 buah
2. Gabus penutup
2 buah
3. Pipa plastik kecil (1/2 inci)
1 meter
4. Termometer
1 buah
5. Bunsen / lampu spiritus
1 buah
6. Bejana
1 buah
7. Ketel uap
1 buah
8. Tripot
1 buah
33
V.
CARA KERJA
1. Ambil air secukupnya ke dalam ketel uap atau teko, kemudian tutup rapat dengan gabus yang telah dilengkapi pipa plastik dan termometer. 2. Hubungkan pipa plastik dengan tabung reaksi sebagai penampung uap air. 3. Masukkan tabung reaksi ke dalam bejana yang telah diisi dengan air dingin. 4. Panasi air dalam ketel uap sampai mendidih. 5. Amati pergerakan uap air melalui pipa yang mengalir ke tabung reaksi. VI.
DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Hasil Pengamatan
Tabel 5.3 Pengamatan wujud cair menjadi gas No
Proses air menjadi uap/gas dan kemudian menjadi air kembali
1.
Suhu ruangan 28°C
2.
Suhu dipanaskan/mendidih 33°C
3.
Suhu menjadi uap 43°C
4.
Suhu menjadi cair 50°C
Gambar 5.3 Percobaan wujud cair menjadi gas
34
Pembahasan
Bahan dan alat distel sedemikian rupa, lalu air dingin dimasukkan dalam ketel, ditutup rapat dengan gabus yang telah diberi lubang pipa plastik kemudian diberi plastisin agar tidak ada udara yang masuk dalam ketel. Pipa plastik dihubungkan ke tabung reaksi dalam bejana kaca yang berisi air dingin. Nyalakan Bunsen/lampu spiritus untuk memanaskan ketel kemudian diamati pergerakan uap air melalui pipa plastik yang mengalir ketabung reaksi serta perubahan suhunya dicatat seperti pada hasil pengamatan diatas. VII. KESIMPULAN
Dari pengamatan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa Benda cair yang dipanaskan akan berubah menjadi gas sampai lebih dari titik didih dan benda akan berubah menjadi cair jika didinginkan. VIII. JAWABAN PERTANYAAN
1. Pada suhu berapa air dalam ketel mengeluarkan uap? 43°C 2. Jelaskan mengapa uap/gas yang mengalir memasuki tabung reaksi berubah menjadi air? Uap / gas yang mengalir melalui pipa dan masuk ke tabung reaksi berubah menjadi air karena terjadi perubahan suhu. Suhu diketel lebih panas dibanding suhu pipa plastik (terjadi proses pengembunan). IX.
DAFTAR PUSTAKA
Dr. Maman Rumanta, dkk. (2014). Materi Pokok Pratikum IPA di SD Tanggerang Selatan : Universitas Terbuka
35
KEGIATAN PRATIKUM 2 A I. II.
NAMA PERCOBAAN : KONDUKSI TUJUAN PERCOBAAN
1. Membuktikan bahwa kalor/panas dapat berpindah melalui cara konduksi. 2. Mengetahui beberapa bahan sebagai konduktor panas yang baik III.
LANDASAN TEORI
Pengertian Konduksi adalah perpindahan kalor dengan zat penghantar yang tanpa disertai perpindahan bagian-bagian zat itu. Perpindahan kalor dengan menggunakan cara konduksi, umumnya terjadi pada zat padat. Zat yang dapat menghantarkan kalor dengan sempurna disebut dengan konduktor, misalnya pada berbagai jenis logam. Sedangkan penghantar logam yang buruk disebut dengan isolator yang terdiri dari benda benda non logam. Contoh Konduksiialah memanaskan sebatang besi dengan api. Jika salah satu ujung dipanaskan dan ujung yang satunya dipegang, maka semakin lama ujung yang dipegang akan semakin panas. Jadi, dapat dikatakan bahwa kalor (panas) dapat berpindah dari ujung yang satu ke ujung yang dipegang jika dipanaskan IV.
V.
ALAT DAN BAHAN
1. Tripot/penyangga
1 buah
2. Bunsen/lampu spirtus
1 buah
3. Cakram konduksi
1 buah
4. Lilin warna/malam
secukupnya
CARA KERJA
1. Ambil empat bagian lilin/malam dan letakkan masing-masing di ujung logam pada cakram konduksi. 2. Letakkan cakram konduksi di atas tripot. 3. Panasi cakram konduksi tepat diantara sambungan keempat logam.
36
VI.
DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Data Pengamatan
Tabel 5.4 Pengamatan Terhadap Lilin No
Jenis Bahan
Lilin Mencair
1.
Seng
3
2.
Tembaga
1
3.
Alumunium
2
Gambar 5.4 Percobaan Terhadap Lilin
Pembahasan
Kawat alumunium, seng, dan tembaga menerima jumlah kalor yang sama dari api lilin tetapi daya hantar kalor ketiganya berbeda. Pemanasan pada ujung zat menyebabkan partikel-partikel pada ujung itu bergetar lebih cepat dan suhunya naik, atau energi kinetiknya bertambah. Partike-partikel yang energi kinetiknya lebih besar ini memberikan sebagian energi kinetik kepada partikel tetangganya melalui tumbukan sehingga partikel-partikel ini memiliki energi kinetik lebih besar. Semua kawat yang dipakai dalam praktikum ini memindahkan kalor dengan cara ini. Tembaga dapat melelehkan lilin
37
pertama kali kemudian disusul oleh alumunium, dan seng. Hal ini sesuai dengan nilai konduktivitas logam, dimana logam yang mempunyai nilai konduktivitas yang lebih tinggi dapat berperan sebagai konduktor yang baik. Dari percobaan tersebut dapat diurutkan bahwa tembaga merupakan konduktor yang terbaik kemudian alumunium dan seng. VII. KESIMPULAN
1. Kawat alumunium, seng, dan tembaga menerima jumlah kalor yang sama dari api lilin tetapi daya hantar kalor ketiganya berbeda. 2. Berdasarkan percobaan ini maka kawat tembaga, seng, dan alumunium merupakan konduktor karena dapat dengan mudah menghantarkan kalor. 3. Konduktor terbaik dari logam yang diuji cobakan adalah tembaga, dan konduktor yang buruk adalah seng. VIII. JAWABAN PERTANYAAN
1. Sebutkan diantara ketiga bahan konduktor tersebut yang paling baik menghantar panas? Beri alasan dengan singkat dan jelas! Jawab: yang paling baik menghantarkan panas adalah tembaga, sebab tembaga yang paling cepat melelehkan lilin tersebut, dan sifat tembaga yang mudah terurai bila dipanaskan. 2. Mana yang paling baik sebagai konduktor antara tembaga dan kayu? beri alasan dengan singkat dan jelas! Jawab: yang paling baik sebagai konduktor adalah tembaga, sebab tembaga lebih cepat terurai bila dipanaskan sehingga lebih cepat pula menghantarkan panas, sedangkan kayu sangat lambat terurainya dan lebih bersifat isolator daripada konduktor. 3. Mengapa logam-logam tersebut diatas dapat menghantar panas? Beri penjelasan yang singkat,padat dan jelas! Jawab: Logam-logam dalam percobaan ini dapat menghantarkan panas karena sifatnya yang mudah terurai bila terkena panas dan menyerap panas yang
38
mengenainya, sehingga logam lebih mudah menghantarkan kalor/panas. IX.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.artikelsiana.com/2015/07/pengertian-konduksi-konveksiradiasi.html#
B
I.
NAMA PERCOBAAN : KONVEKSI DALAM AIR
II.
TUJUAN PERCOBAAN
Membuktikan bahwa konveksi dapat terjadi di dalam zat cair (air). III.
LANDASAN TEORI
Konveksi adalah perpindahan kalor dengan zat penghantar disertai dengan adanya perpindahan bagian-bagian zat itu. Konveksi adalah gerakan molekul dalam fluida (cairan atau gas). Perpindahan panas secara konveksi yang disebabkan oleh gerakan molekul dalam cairan. Ketika molekul dipanaskan, akan terjadi peningkatan suhu mereka dan mereka cenderung untuk menjauh dari satu sama lain. Hal ini karena gerakan perpindahan panas yang terjadi. Dalam jenis perpindahan panas, gerakan fisik cairan akan berlangsung tidak seperti konduksi. Gerakan fisik yang dikenal sebagai arus konveksi. Arus ini adalah alasan di balik arus laut, dan angin darat dan laut. Pemanasan air dalam bejana yang telah dicampur dengan serbuk gergaji akan menunjukkan bagaimana pergerakan konveksi dalam air terjadi. IV.
V.
ALAT DAN BAHAN
1. Bejana kaca
1 buah
2. Serbuk gergaji
secukupnya
3. Tripot
1 buah
4. Busen/lampu spiritus
1 buah
5. Kasa
1 buah
CARA KERJA
1. Isilah bejana dengan air sampai hampir penuh
39
2. Campurkan sedikit serbuk gergaji ke dalam bejana air dan aduklah sampai merata. 3. Panaskan bejana dan selanjutnya amati serbuk gergaji yang ada dalam air. VI.
DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Data Pengamatan
1. Serbuk gergaji tersebut sebelum dipanaskan ada yang tenggelam dan terapung 2. Pada saat dipanaskan partikel serbuk gergaji mulai bergerak naik turun
Gambar 5.5 Percobaan Konveksi dalam air
Pembahasan
Bejana kaca diisi air sampai hamper penuh, kemudian dicampur dangan sedikit serbuk gergaji, diaduk sampai merata. Bejana dipanaskan dan diamati pergerakan serbuk gergajinya.
40
1. Saat bejana belum panas serbuk gergaji yang ada di dasar ada pu la yang berada dipermukaan air 2. Saat bejana mulai memanas hingga air didalamnya mendidih, serbuk-serbuk gergaji tersebut bergerak berputar-putar mengitari aliran air, yang semula berada diatas berputar kebawah, begitupun sebaliknya secara acak. 3. Massa jenis air yang berada di bawah setelah dipanaskan menjadi lebih kecil dibandingkan dengan massa jenis air yang ada di atas sehingga moleku-molekul air yang tadinya di bawah (dekat dengan api) akan naik ke atas, ini dapat dilihat dari pergerakan serbuk gergajinya. VII. KESIMPULAN
Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa pada air yang mendidih terjadi peristiwa konveksi yaitu perpindahan panas karena perbedaan massa jenis antara bagian zat air yang panas dengan bagian zat air yang dingin. Hal ini diperlihatkan oleh serbuk gergaji yang bergerak naik dari bawah ke atas begitupun sebaliknya
mengikuti
aliran air secara acak. VIII. JAWABAN PERTANYAAN
1. Tak lama setelah bejana dipanasi dan air menjadi panas maka serbuk-serbuk gergaji didalamnya akan bergerak naik turun mengikuti aliran air yaitu dari bawah ke atas berputar t erus. 2. Serbuk gergaji bergerak karena pengaruh perubahan suhu dan massa jenis. Suhu air yang semakin naik membuat partikel air bergerak dari situ serbuk gergaji ikut
bergerak bersama
bergeraknya partikel air IX.
DAFTAR PUSTAKA
http://ilmualam.net/contoh-konveksi.html# http://www.artikelsiana.com/2015/07/pengertian-konduksi-konveksiradiasi.html#
41
