PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 “Konstanta Joule” Kelompok 1
Identitas Nama
: Ketsya Debora Lenak
NIM
: 13 530 001
Kelas
: Ilmu Kimia
Kelompok
:I
Anggota Kelompok
: Edson Tuelah Aprilia Lontoh Weidy Kasusi Meiky Mokoginta Akrisye Pontolongan
Judul Percobaan
: Konstanta Joule
Tanggal Melakukan Percobaan
: 12 Maret 2014
Tanggal Memasukkan Percobaan
: 19 Maret 2014
I.
Tujuan Percobaan 1. Mampu dan terampil melakukuan percoban ini dengan benar 2. Mampu menghitung konstanta joule dengan benar 3. Mampu menjelaskan konsep fisis yang mendasari percobaan konstanta joule
II.
Alat dan Bahan 1. Calorimeter joule 2. Power Supply 3. Amperemeter DC 4. Voltmeter DC 5. Tahanan Geser 6. Saklar 7. Thermometer 8. Stopwatch 9. Neraca Duduk 10. Kable
III.
Dasar Teori
Bila kumparan pemanas kalorimeter dialiri arus listrik, maka panas yang ditimbulkan oleh kumparan akan diterima oleh air, termometer, dan tabung kalorimeter. Energi listrik (W) yang digunakan oleh alat dengan beda potensial V dan arus listrik I selama selang waktu t adalah :
Sedangkan panas (Q) yang ditimbulkan yaitu sebesar :
( ) Dengan H merupakan nilai air kalorimeter, T M adalah suhu awal air dalam kalorimeter dan T A adalah suhu akhir air dalam kalorimeter. Tara kalor listrik (konstanta Joule) didefinisikan sebagai perbandingan antara energi listrik yang digunakan dengan kalor yang ditimbulkan. Satuan untuk nilai tara kalor listrik adalah joule/kalori.
( )
dengan: J : tara kalor listrik (J/kalori) W : energi listrik (joule) Q : energi panas/kalor (kalori) Teori yang melandasi tentang tara kalor listrik adalah Hukum Joule dan Asas Black.
IV.
Jalannya Percobaan 1. Menimbang bagian dalam calorimeter (tabung dan pengaduk). Kemudian memasukkan air kira-kira ½ tabung calorimeter dan menimbang kembali calorimeter yang telah berisi air 2. Mengukur dan mencatat berapa suhu air dalam calorimeter yang belum diisi arus listrik 3. Menyusun rangkaian 4. Memasukkan arus listrik DC dari Power Supply dan metutup saklar serta meatur Tahan Geser hingga arus listrik yang masuk ke amperemeter sebesar satu amper. 5. Saat Power Supply dihidupkan bersamaan dengan itu stopwatch dinyalakan 6. Proses pemanasan dengan arus listrik usahakan dipertahankan pada arus yang stabil selama 4 menit dan diamati berapa kenaikan suhu pada Thermometer (T) 7. Mengamati nilai tegangan pada voltmeter 8. Mematikan Power Suplly dan saklar setelah 4 menit 9. Mengulangi langkah 1 s/d 8 dengan mengganti air dalam calorimeter dengan lama waktu yang berbeda. 10. Mengulangi langkah 9 sebanyak 2 kali.
V.
Hasil Pengamatan Percobaan I II
mk
mk + mair
I
V
70,4g
185,5g
1
6
Data setelah dikonvensikan Percobaan mk mk + mair I -2 7,04x10 kg 0,185kg II
VI.
I
V
1
6
Tawal 24ºC 25ºC
Takhir 28ºC 31ºC
t 4m 8m
Tawal 297K 298K
Takhir 300K 301K
t 240s 480s
Pengolahan Data 1. Buatlah grafik sebagai fungsi suhu dan waktu Jawab :
35
Grafik Fungsi Suhu dan Waktu suhu awal
30
suhu 31 akhir
28 ) C º ( U H U S
25
25
24
20 15 10 5 0 4.00
8.00
WAKTU PEMANASAN (MENIT)
2. Hitung Q dengan menggunakan rumus 2 ! jawab : Percobaan I Dik: TM = 24ºC TA = 28ºC ca = 1 kal/gºC ck = 0,215 kal/gºC mk = 70,4g Dit: Q =..? Penyelesaian : ma = (mk + mair )-( mk ) = (185,5g)-(70,4g) = 115,1g Q = H (T A-TM) Q = (maca+ mk ck )( TA-TM) = [(115,1g)(1 kal/gºC)+((70,4g)( 0,215 kal/gºC)] . (28ºC-24ºC) = (130,24 kal/ºC) . (4 ºC) = 521 kalor i
Percobaan II Dik: TM = 25ºC TA = 31ºC ca = 1 kal/gºC ck = 0,215 kal/gºC mk = 70,4g Dit: Q =..? Penyelesaian : ma = (mk + mair )-( mk ) = (185,5g)-(70,4g) = 115,1g Q = (maca+ mk ck )( TA-TM) = [(115,1g)(1 kal/gºC)+((70,4g)( 0,215 kal/gºC)] . (31ºC-25ºC) = (130,24 kal/ºC) . (6 ºC) = 781,44 kalor i
3. Hitung juga Q dengan menggunakan rumus 1 (dalam satuan joule) ! Jawab: Percobaan I Dik: V= 6v i = 1A t = 240s Dit: Q =…? Penyelesaian: Q = W = Vit = (6v)(1A)(240s) = 1440 J Percobaan II Dik: V= 6v i = 1A t = 480s Dit: Q =…? Penyelesaian: Q = W = Vit = (6v)(1A)(480s) = 2880 J 4. Hitung Q dengan menggunakan rumus 1 (dalam satuan kalori)! Percobaan I (1440J)x(0,24kal)=345,6 kalor i Percobaan II (2880J)x(0,24kal)=691,2 kalor i 5. Hitung tara kalor listrik (Konstanta Joule) dan bandingkan harga ini dengan harga konstanta joule dalam buku-buku fisika! Jawab: Untuk mencari nilai Konstanta Joule (J), saya menggunakan nilai Q dari hasil soal no 2 dan untuk nilai W diambil dari hasil soal no 3 (Q=W). Dik: Q1= 521 kalori Q2= 781,44kalori Q=W1= 1440J Q=W2= 2880J Dit : J=…?? Penyelesaian : ( ) ( ) ̅ ( ) ( )
VII.
Pembahasan Konstanta Joule merupakan perbandingan antara energy listrik yang digunakan dengan kalor yang ditimbulkan. Nilai konstanta joule dtentukan dengan menggunakan rumus
.Pada
praktikum yang telah dilaksanakan, kami melakukan dua kali percobaan. Sebelum menentukan nilai konstata joule , terlebih dahulu kami mencari energy panas dengan menggunakan rumus Q = H (T A-TM) dengan hasil yang diperoleh pada percobaan I = 521 kalori sedangkan percobaan kedua diperoleh hasil 781,44 kal ori . Selanjutnya, kami mencari nilai Q = W dengan menggunakan rumus dengan hasil yang diperoleh pada percobaan I = 1440 J dan percobaan II = 2880 J . Setelah dikonvensikan ke kalori dengan dikalikan 0,24 maka diperoleh hasil percobaan I= 345,6 kalor i dan percobaan II= 691,2 kal ori . Setelah nilai Q dan nilai W diketahui kami mencari nilai rata-rata dari Q dan W kemudian memasukkan nilainya pada rumus konstanta joule dan memperoleh hasil .
VIII.
Kesimpulan 1. Kalor adalah bentuk energi yang mengalir atau berpindah karena adanya perbedaan temperatur atau suhu. 2. Perubahan bentuk energi merupakan kesetaraan energi. Untuk perubahan bentuk energi listrik menjadi energi kalor dapat dinyatakan secara kuantitatif dengan ”kesetaraan listrik - panas”, adalah tara kalor mekanik/listrik. 3. Tara kalor listrik (konstanta Joule) adalah perbandingan antara energi listrik yang digunakan dengan kalor yang ditimbulkan. Tara kalor listrik dapat ditentukan melalui percobaan menggunakan kalorimeter listrik. Nilai tara kalor listrik adalah 4,186 joule/kalori.
IX.
Daftar Pustaka ----. 2013. Penuntun Praktikum Fisika Dasar 2. Tondano: Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Manado. 139534416-Laporan-Praktikum-Fisika-Dasar-II-KONSTANTA-JOULE.doc Halliday., Resnick . Fundamental Of Physic:edisi 8.
