P2 - Kalor Jenis Zat Dan Kalorimeter

I.

TUJUAN Menen Menentu tuka kan n kalo kalorr jenis jenis temb tembaga aga dan dan gela gelass deng dengan an memp memper ergu guna naka kan n kalorimeter.

I I.

ALAT-ALAT 1. Kalo Kalorim rimet eter er dan dan peng pengad aduk uk.. o 2. Termom rmomet eter er ! ". #. Termom rmomet eter er 1!! 1!! o". $. Keping Keping-ke -kepin ping g temba tembaga ga dan dan gela gelas. s. . %elas uk ukur. &. Ketel Ketel uap uap tabung tabung pemana pemanass dan kompor kompor.. '. Nera Nera(a (a tek teknis. nis. 8. Stopwatch. ch. ). Lup

III .

T*+,I e(ara umum Aas /la(k menjelaskan ba0a 3 Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang   suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang   suhunya lebih rendah” rendah” e0ingga pada suatu sistem tertutup dapat dirumuskan 4lepas 5 4terima6666666666666718 9alam 9alam per(ob per(obaan aan kali kali ini: ini: benda benda ;ang ;ang melepa melepaska skan n kalor kalor adala0 adala0 keping keping tembaga dan keping gelas: se0ingga 4lepas 5 m < ( < 7T ak0ir  =  = Taal8666666666..728 9imana: 4lepas

 Kalor ;ang dilepaskan kepingan.

m

 Massa kepingan.

(

 Kalor jenis kepingan.

Tak0ir 

 u0u ak0ir keping setela0 men(apai kesetimbangan t0ermal.

Taal

 u0u aal keping.

edangkan edangkan benda ;ang menerima menerima kalor dalam 0al ini adala0 kalorimeter  kalorimeter  ;ang berisi air dan pengaduk: se0ingga dapat dirumuskan 4terima  5 > < 7T ak0ir  =  = Taal866666666666.7#8 9engan: 4terima

 Kalor ;ang diterima kalorimeter.

>

 >arga air kalorimeter.

Tak0ir 

 u0u ak0ir keping setela0 men(apai kesetimbangan t0ermal.

Taal

 u0u aal keping.

9imana nilai > didapatkan dari persamaan > 5 7ma < (a8 ? 7mk  < (k 8 ? 7m p < ( p8 ? 7@t < (t86666666.7$8 9engan: >

 >arga air (alorimeter.

ma

 Massa air.

(a

 Kalor jenis air.

mk 

 Massa (alorimeter kosong.

(k  Kalor jenis (alorimeter. m p

 Massa pengaduk.

( p Kalor jenis pengaduk. @t

 olume termometer ;ang ter(elup air.

(t

 Kalor jenis termometer 7!:$& kalBml o"8.

/ila su0u kalorimeter tidak berbeda jau0 dengan su0u udara sekelilingn;a: maka pengaru0 su0u sekeliling itu menurut Neton ;ang dikenal dengan Koreksi u0u Neton adala0 66666666666..78 9imana:  Koreksi kenaikkan su0u akibat pengaru0 lingkungan.  Konstanta koreksi su0u neton.  u0u (alorimeter rata-rata.  u0u ruang rata-rata.  Laman;a aktu pengamatan.

I.

TU%A C*N9A>ULUAN 1.

Jelaskan mengenai aas bla(k: beserta rumus ;ang digunakanD Jaab

Aas bla(k berbun;i ba0a kalor ;ang dilepaskan ole0 benda ;ang  bersu0u panas sama dengan kalor ;ang diterima ole0 benda ;ang  bersu0u dingin. 4lepas 5 4terima 2. /erikan deEinisi dan satuann;a untuk a. Kalor jenis suatu at  b. >arga air (alorimeter  (. Koreksi su0u neton: beserta rumus dan keterangann;aD Jaab a. Kalor jenis suatu at adala0 kalor ;ang dibutu0kan untuk 

 b.

menaikkan su0u satu gram benda sebesar 1 o". ,umus ( 5 4 B 7m.FT8 ( 5 kalor jenis at 7kalBgr.o"8 4 5 kalor ;ang dibutu0kan sistem 7kal8 m 5 massa at 7gr8 FT 5 selisi0 su0u 7o"8 >arga air kalorimeter adala0 kalor ;ang dibutu0kan untuk  menaikkan su0u sistem kalorimeter sebesar 1 o". ,umus > 5 (a.ma ? (k .mk  ? ( p.m p ? t.(t > 5 0arga air kalorimeter 7kalBo"8 (a 5 kalor jenis air 7kalBgr.o"8 ma 5 massa air 7gr8 (k  5 kalor jenis kalorimeter 7kalBgr.o"8 ma 5 massa kalorimeter 7gr8 ( p 5 kalor jenis massa pendaduk 7kalBgr.o"8 m p 5 massa pengaduk 7gr8 t 5 @olume termometer ter(elup 7mL8 (t 5 kalor jenis termometer 7kalBgr.o"8

(. Koreksi su0u neton adala0 nilai koreksi su0u ;ang digunakan untuk mengeta0ui apaka0 sistem bekerja se(ara adiabatis atau tidak. ,umus FT 5 -k7Tk-Tr8.Ft FT 5 koreksi su0u neton 7 o"8 k 5 konstanta koreksi su0u neton 7s -18 Tk 5 su0u rata-rata kalorimeter 7o"8 Tr 5 su0u rata-rata ruang 7o"8 Ft 5 laman;a aktu pengamatan 7s8 #.

Apa ;ang dimaksud dengan kalorimeter G %ambarkan bagian-bagian dari sebua0 kalorimeter beserta Eungsin;aD Jaab

Kalorimeter merupakan tempat ;ang didesain supa;a tidak ada  pertukaran kalor antara sistem didalamn;a dengan pengaru0 lingkungan luar.

/agian kalorimeter 1. elubung luar kalorimeter sebagai dinding ;ang men(ega0 2. #. $. $.

terjadin;a pengaru0 su0u lingkungan ter0adap sistem. Kalorimeter tempat sistem dilakukan Cengaduk untuk mengaduk se0ingga su0u merata Cenutup untuk menutup kalorimeter dan sebagai tempat masukn;a

termometer dan pengaduk. ebutkan dan jelaskan jenis-jenis perpinda0an kalor beserta (onto0 kejadiann;aD Jaab Konduksi  Cerpinda0an panas menggunakan perantara 7media8 •

•

•

.

namun partikeln;a tidak ikut berpinda0. "onto0 kejadian  Membakar paku dengan lilin. Kon@eksi  Cerpinda0an panas menggunakan perantara dengan diikuti perpinda0an partikeln;a. "onto0 kejadian  Mendidi0kan air  ,adiasi  Cerpinda0an panas tanpa ada perantara: berupa pan(aran. "onto0 kejadian  Can(aran sinar mata0ari

/eri penjelasan tentang 0okum 9ulong H Cetit untuk suatu jenis atD Jaab Kalor jenis dari at-at padat adala0 & kalBgr mol: dengan nilai ( ;ang konstan.

.

C,+*9U, C*,"+/AAN 1. "atat keadaan ruang sebelum per(obaan D

2.

Isi ketel uap tabung pemanas dengan air 7kira-kira isi8D

#.

Timbang kalorimeter kosong 7mk 8 dan pengadukn;a 7m p8 menggunakan

$. .

nera(a teknisD Masukkan seluru0 keping tembaga ke dalam tabung pemanasD Masukkan t0ermometer 1!! o" ke dalam tabung pemanas 0ingga sensor 

&. '. . ).

termometer men;entu0 keping tembagaD Kemudian panaskan ketel dengan kompor 7api jangan terlalu besar8D Isi kalorimeter kosong dengan air 7kira-kira setenga0n;a saja8D Kemudian timbang massa kalorimeter dengan air 7mk ? ma8D Masukkan kalorimeter ;ang tela0 diisi air ini kedalam selubung luar  dan pasang termometer ! o" kedalam kalorimeter 7sensor termometer 

0arus men;entu0 air dan jangan men;entu0 dasar kalorimeter8D 1!. Cengamatan su0u air (alorimeter dapat dimulai setela0 su0u maksimum keping tembaga tela0 mendekati titik didi0 air: diamati dengan bantuan lup 7tan;a asisten8D 11. "atat su0u kalorimeter pada percobaan awal setiap

menit selama 

menit 7 stopwatch tidak bole0 dimatikan selamapen(atatan su0u  berlangsung8D 12. Cada saat akan men(apai aktu  menit: matikan kompor sambal di(atat suhu maksimum keping

;ang didapatkanD Kemudian

masukkan keping tembaga ke dalam (alorimeter dengan (epat dan 0ati0atiD 1#. "atat kenaikkan su0u kalorimeter ini setiap  menit untuk percobaan sebenarnya 0ingga men(apai su0u maksimum 7tela0 mendapatkan 

data su0u ;ang konstan8D ambil diaduk sesekali se(ara pelanD 1$. "atat su0u kalorimeter setiap  menit selama  menit pada percobaan akhir 7 stopwatch bole0 dimatikan setela0n;a8D 1. Timbang kalorimeter ;ang berisi air dan keping tembaga 7m k  ? ma ?

m(u8 menggunakan nera(a teknisD 1&. Lepaskan t0ermometer !o" kemudian tandai pada batas mana t0ermometer tersebut ter(elup kedalam air (alorimeter 7tan;a asisten8D 1'. Ukur @olume t0ermometer ter(elup 7t8 dengan menggunakan gelas ukur ;ang diisi dengan air 7tan;a asisten8D 1. %anti air (alorimeter dan air ketel uap dengan air ;ang baruD 1). Ulangi prosedur I. 0ingga prosedur I.1' untuk per(obaan dengan keping gelasD

2!. "atat titik didi0 air dan nilai kalor jenis untuk at padat di literaturD 21. "atat keadaan ruang setela0 praktikumD "atatan 1.

elama per(obaan penda0uluan: sebenarn;a: dan ak0ir: kalorimeter  0arus diaduk perla0an: jangan terlalu (epat dan seringD

2.

Kalor jenis termometer !:$&

.

#.

Kalor jenis aluminium !:21'

$.

Kalor jenis kuningan !:!)$

.

etiap akan mulai per(obaan ulang: air dalam kalorimeter 0arus diganti

71'-1!! o"8. 71-1!! o"8.

dengan air baru.

I.

9ATA C*N%AMATAN

o

u0u ,uangan 7 "8 Tekanan 7mm>g8 Kelembaban

Tabel Keadaan ,uang ebelum Cer(obaan 72&!:!81! 1 o" 7&:)!!:!!81! 2 mm>g 7:)!!:!81! 1 

esuda0 Cer(obaan 72!:!81! 1 o" 7&:)!!:!!81! 2 mm>g 7):1!!:!81! 1 

Tabel 9ata Cengukuran Cer(obaan dengan 9ata Cengukuran keping tembanga Massa KalorimeterBba0an #:#$ gr Massa pengadukBba0an :$ gr Massa air ? kalorimeter 1'): gr Massa air ? kalorimeter ? keping 2$$:'1 gr olumer Termometer ter(elup 1:$ ml u0u maksimum keping )! o"

Cer(obaan dengan keping gelas #:#$ gr   :$ gr   1'&:!) gr   1)$:1& gr   1:! ml )1 o"

Tabel Cengamatan dengan keping tembaga Cenda0uluan

Cer(obaan ebenarn;a

Cer(obaan Ak0ir  

 Menit Tanpa Keping

Keping Tembaga 7"u8

 Menit Ak0ir  

T 7det8

T 7+(8

T 7detik8

T 7+(8

T 7detik8

T 7+(8

!

72:$!!:!81!

#!!

72:$!!:!81!

$!

72:'!!:!81!

#!

72:$!!:!81!

#1

72:&!!:!81!

1!

72:'!!:!81!

&!

72:$!!:!81!

##!

72:&!!:!81!

$!

72:'!!:!81!

)!

72:$!!:!81!

#$

72:'!!:!81!

'!

72:'!!:!81!

12!

72:$!!:!81!

#&!

72:'!!:!81!

&!!

72:'!!:!81!

1!

72:$!!:!81!

#'

72:'!!:!81!

&#!

72:'!!:!81!

1!

72:$!!:!81!

#)!

72:'!!:!81!

&&!

72:'!!:!81!

21!

72:$!!:!81!

$!

72:'!!:!81!

&)!

72:'!!:!81!

2$!

72:$!!:!81!

$2!

72:'!!:!81!

'2!

72:'!!:!81!

2'!

72:$!!:!81!

$#

72:'!!:!81!

'!

72:'!!:!81!

#!!

72:$!!:!81!

$!

72:'!!:!81!

'!

72:'!!:!81!

$&

72:'!!:!81!

$!

72:'!!:!81!

Tabel Cengamatan dengan keping gelas Cenda0uluan

Cer(obaan ebenarn;a

Cer(obaan Ak0ir  

 Menit Tanpa Keping

Keping gelas

 Menit Ak0ir  

T 7det8

T 7+(8

T 7detik8

T 7+(8

T 7detik8

T 7+(8

!

72:!!:!81!

#!!

72:!!:!81!

$&

72:'!!:!81!

#!

72:!!:!81!

#1

72:&!!:!81!

$)

72:'!!:!81!

&!

72:!!:!81!

##!

72:'!!:!81!

2

72:'!!:!81!

)!

72:!!:!81!

#$

72:'!!:!81!



72:'!!:!81!

12!

72:!!:!81!

#&!

72:'!!:!81!



72:'!!:!81!

1!

72:!!:!81!

#'

72:'!!:!81!

&1

72:'!!:!81!

1!

72:!!:!81!

#)!

72:'!!:!81!

&$

72:'!!:!81!

21!

72:!!:!81!

$!

72:'!!:!81!

&'

72:'!!:!81!

2$!

72:!!:!81!

$2!

72:'!!:!81!

'!

72:'!!:!81!

2'!

72:!!:!81!

$#

72:'!!:!81!

'#

72:'!!:!81!

#!!

72:!!:!81!

$!

72:'!!:!81!

'&

72:'!!:!81!

$&

72:'!!:!81!

III.

TU%A AK>I, 9AN C*,TANAAN 1. /uatla0 graEik su0u ter0adap aktu 7T @s t8 dari per(obaan aal 0ingga ak0irD Jaab

2. ebutkan besarn;a koreksi su0u neton dari ketiga per(obaanD Jaab a. per(obaan dengan keping tembaga FT1 5 ! o" FT2 5 ! o" FT# 5 ! o"  b. per(obaan dengan keping gelas FT1 5 ! o" FT2 5 ! o" FT# 5 ! o" #. /erapa su0u ak0ir ;ang tela0 dikoreksi G Jaab a. T2 tembaga 5 2' o"  b. T2 gelas 5 2' o"

$. Apaka0 ada pengaru0 lingkungan ter0adap per(obaan ;ang tela0 dilakukan G JelaskanD Jaab 9ari per(obaan ;ang dilakukan tidak ada peruba0an pada su0u dikarenakan tidak ada pengaru0 lingkungan ter0adap sistem. >al ini men;atakan ba0a sistem dalam keadaan adiabatis. . /erapaka0

0arga

air

(alorimeter

;ang

didapatkan

se(ara

 per0itunganG Jaab > per(obaan keping tembaga 512:$22 kalB o" > per(obaan keping gelas 5 1$:$$ kalB o" &. Adaka0 pengaru0 dari tekanan ruangan ter0adap per(obaanG JelaskanD Jaab Ada: karena tekanan ruang memengaru0i su0u ruangan: se0ingga titik didi0 air pun akan terpengaru0. '. ebutkan kalor ;ang diterima ole0 (alorimeter untuk kedua  per(obaan dengan keping ;ang berbedaD Jaab 4tembaga  5 $':2&& kal 4gelas 5 2)&:)& kal . /erapaka0 kalor jenis keping tembaga ;ang didapatkan dari  per0itungan G Jaab "tembaga  5 !:!)) kalBgr o"

). /erapaka0 kalor jenis keping gelas ;ang didapatkan dari  per0itungan G Jaab "gelas  5 !:2& kalBgr o" 1!. /erdasarkan 0asil dari III. dan III.): bandingkan kalor jenis tersebut dengan literatureG Apaka0 ada perbedaanG JelaskanD Jaab I;a berbeda: kalor jenis pada per0itungan lebi0 ke(il dari kalor   jenis pada literatur. Ini diakibatkan ole0 beberapa Eaktor: akan dijelaskan pada bab analisis.

IO.

ANALII Cada per(obaan ini terdapat perbedaan antara kalor jenis tembaga dan

gelas ;ang didapat dengan kalor jenis berdasarkan literatur. Kalor jenis tembaga ;ang didapat pada proses per0itungan adala0 !:!)) kalBgr

o

"

sedangkan kalor jenis gelas ;ang didapat adala0 !:2& kalBgr o". 9an kalor   jenis tembaga pada literatur adala0 !:)2 kalBgr o" sedangkan kalor jenis gelas adala0

!:$& kalBgr

diantaran;a

o

". >al ini dapat terjadi karena beberapa Eaktor 

proses pembulatan angka pada pengola0an data: pemba(aan

skala ukur ;ang kurang tepat: dan penggunaan alat ukur ;ang keakuratann;a renda0.

 O.

K*IMCULAN

1. Kalor jenis suatu at adala0 kalor ;ang dibutu0kan untuk menaikkan su0u suatu at 1 gr sebesar 1o". 7satuan 5 kalBgr o"8 /erikut adala0 kalor jenis tembaga dan gelas ;ang didapat dari 0asil  pengola0an data "tembaga 5 !:!)) kalBgr o" "gelas

OI. 1.

5 !:2& kalBgr o"

9APTA, CUTAKA T;ler: P.: /. (.: C0. 9.: P. Inst. C. 1)&'.  A Laboratory Manual o   Physics. *dard Arnold 7Cublis0ers8 Ltd. London.

2.

ears: Pran(is Qeston: dan Remansk;: Mark Qaldo. 1)&!. !ollege Physics. Addison-Qesle; Cublis0ing "ompan;: In(.

#.

ears: Pran(is Qeston. 1). >eat: Me(0ani(s: and ound. Addison-Qesle; Cublis0ing "ompan;: In(.

$.

Remansk;: Mark Qaldo. 1)&. >eat and T0ermod;nami(s. M(%ra->ill.