PROPOSAL PENGAJUAN KOLOKIUM FISIKA PENGARUH BENTUK GEOMETRI LOGAM TEMBAGA TERHADAP KECEPATAN PERAMBATAN PANAS SECARA KONDUKSI
Disusunoleh: SHOFYAN ADI PRASETYO 10302241015
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2013
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Pada saat ini banyak konsep fisika yang diterapkan dalam kehidupan sehari – hari, antara lain kompor listrik. Dalam kompor listrik terdapat bagian yang sangat penting untuk menunjang kerjanya, yaitu filamen pemanas yang terbuat dari logam. Dan uniknya bentuk geometri filamen pemanas antara kompor listrik yang satu dengan kompor listrik yang lain berbeda – beda. Ada filamen panas yang berbentuk menyerupai persegi, persegi panjang, segitiga, dan lain sebagainya. Namun penjelasan ilmiah fenomena tersebut belum secara jelas dan khusus ada. Kenaikan suhu suatu zat berbeda-beda satu sama lain. Masing-masing zat mempunyai karakteristiknya sendiri. Seperti halnya ketika kita mengambil sekaleng cola dari kulkas dan membiarkannya di meja dapur, maka temperature cola akan naik dengan cepat pada awalnya, tetapi kemudian kenaikannya akan lebih lamban sampai temperatur cola tersebut sama dengan temperatur ruangan (keduanya dalam kesetimbangan termal). (Halliday, David, Robert Resnick dan Jearl Walker, 2010:521). Mengacu pada latar belakang di atas maka peneliti akan melakukan penelitian berjudul “ PENGARUH BENTUK GEOMETRI LOGAM TEMBAGA TERHADAP KECEPATAN PERAMBATAN PANAS SECARA KONDUKSI ”. Penelitian yang sejenis juga pernah dilakukan oleh Mukti, penelitian tersebut meneliti tentang perambatan panas secara keseluruhan pada logam besi. Sedangkan pada penelitian ini, akan menelti kecepatan perambatan panas dari suatu titik ke titik yang lain. Bahan yang digunakan adalah Logam tembaga dengan pertimbangan bahwa logam tersebut mudah ditemukan dan mudah dibuat berbagai macam geometri.
B. Identifikasi Masalah
Dari latar belakang masalah diatas dapat diidentifikasikan masalah yaitu : 1. Apakah bentuk geometri logam berpengaruh terhadap kecepatan perambatan panas ? 2. Bentuk geometri seperti apakah yang paling cepat dalam merambatkan panas ?
C. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini dibatasi pada pengaruh geometri logam terhadap kecepatan perambatan panas dan bentuk geometri logam yang paling cepat dalam merambatan panas. D. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah: 1. Bagaimanakahpengaruh geometri logam terhadap kecepatan perambatan panas? 2. Bagaimanakah bentuk geometri logam yang paling cepat dalam merambatkan panas? E. Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh geometri logam terhadap kecepatan perambatan panas. 2. Mengetahui bentuk geometri logam yang paling cepat dalam merambatkan panas.
F. Manfaat
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dapat digunakan sebagai salah satu bahan acuan dalam membuat alat – alat yang berhubungan dengan perambatan suhu dan geometri filamen pemanas. Sehingga alat yang dihasilkan dapat bekerja secara optimal dan efisien dalam pembuatannya.
BAB II KAJIAN PUSTAKA
Bila sebuah benda dipanaskan atau didinginkan, sebagian dari sifat fisisnya berubah. Sifat fisis yang berubah dengan temperatur dinamakan sifat termometrik. Temperatur kita kenal sebagian ukuran panas atau dinginnya suatu benda. Secara lebih tepat, temperatur merupakan ukuran energi kinetik molekuler internal rata-rata sebuah benda. (Tipler, Paul A., 1998:560-561) Konduksi atau hantaran adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut.Seperti ketika kita memanaskan ujung logam, selang waktu tertentu maka ujung besi yang kamu pegang lama kelamaan terasa semakin panas. Hal ini disebabkan adanya perpindahan kalor yang melalui besi.
Konduksi Panas hanya terjadi apabila terdapat perbedaan temperatur .Setiap benda mempunyai konduktivitas termal (kemampuan mengalirkan panas) tertentu yang akanmem pengaruhi panas yang dihantarkan daris isi yang panas kesisi yang lebih dingin. Semakin tinggi nilai konduktivitas termal suatu benda, semakin cepat ia mengalirkan panas yang diterima dari satu sisi kesisi yang lain.
Ada dua macam proses konduksi yaitu konduksi non logam dan konduksi logam. Dalam konduksi logam perpindahan kalor lebih cepat daripada konduksi non logam. Secara sistematis laju kalor konduksi dapat dirumuskan sebagai berikut:
Dengan: Q/t = Perpindahan kalor secara konduksi (J s -1 = W) K= koefisien konduksi A= luas permukaan (m2) ΔT = Beda suhu antara kedua ujung (K)
BAB III METODE PENELITIAN
A. Alat dan Bahan
1. Kawat besi dengan panjang 25 cm ( dengan geometri : segitiga, persegi, dan trapesium )
2. 2 buah termometer. 3. Kotak kayu 4. Pembakar spirtus (1 buah) 5. Stopwatch (1 buah)
B. Skema Alat Percobaan
Termometer 2
Termometer 1
Pembakar Spirtus
Logam Besi
Kotak Kayu
C. Langkah Kerja
1. Memasukkan logam tembaga bergeometri ke dalam kotak kayu. 2. Memposisikan termometer pada kedua ujung besi yang keluar dari kotak kayu. 3. Memanaskan salah satu ujung besi dengan pembakar spirtus. 4. Mencatat dan menekan tombol start pada stopwatch pada saat skala pada termometer pertama mulai naik (T1). 5. Menekan tombol stop pada stopwatch pada saat skala pada termometer kedua mulai naik (T2). 6. Mencatat skala yang ditunjukkan termometer. 7. Mencatat waktu yang ditunjukan oleh stopwatch. 8. Mengeluarkan logam tembaga dari kotak kayu untuk didiamkan selama 10 menit. 9. Melakukan percobaan ini secara berulang sebanyak lima kali agar memperoleh data yang akurat. 10. Mengulagi langkah 1 sampai 9 untuk kawat bergeometri yang lain. 11. Mennganalisis data hasil percobaan.
D. Tabulasi Data Percobaan
Bentuk Geometri
E. Teknik Analisis Data
Analisis data pada penelitian ini adalah untuk mengetahui perilaku data, dalam hal ini hubungan antara bentuk geometri logam terhadap kecepatan perambatan panas. Untuk membantu dalam mengolah data hasil penelitian dilakukan dengan bantuan software microsoft origin. Input berupa data akan diolah untuk memperoleh output berupa grafik. Setelah didapat grafik, kemudian grafik tersebut difitting antara grafik yang satu dan yang lain. Langkah – langkah analisis data yang dilakukan adalah : 1. Plotting data, 2. Menentukan waktu pada saat skala pada termometer kedua mulai naik. 3. Melakukan fitting data. 4. Mengidentifikasi laju perambatan suhu pada setiap bentuk geometri logam.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Termodinamika. (Online) http://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamika. Diakses Senin 18 Februari 2013 Pukul 20.00 WIB. Halliday, David, Robert Resnick dan Jearl Walker.2010. Fisika Dasar Edisi & Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Tipler, Paul A. 1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Edisi Ketiga Jilid I. Jakarta. Erlangga.
