Teori Teori HUKUM KEKEKALAN ENERGI Telah Telah disebutkan disebutkan bahwa jumlah jumlah energi energi ang dimiliki dimiliki sistemdinatakan sistemdinatakan sebagai sebagai energi dalam !U"# Hukum I termodinamika menatakanhubungan antara energi sistem dengan lingkunganna jika terjadi $eristiwa#Energi dalam sistem akan berubah jika sistem menera$ atau membebaskankalor# %ika sistem menera$ energi kalor& berarti lingkungan kehilangankalor& energi dalamna bertambah !'U ( )"& dan sebalikna& jikalingkungan menera$ kalor atau sistem membebasakan kalor maka energidalam sistem akan berkurang !'U * )"& dengan kata lain sistem kehilangankalor dengan jumlah ang sama#Energi dalam juga akan berubah jika sistem melakukan ataumenerima kerja# +alau$un sistem tidak menera$ atau membebaskan kalor&energi dalam sistem akan berkurang jika sistem melakukan kerja& sebaliknaakan bertambah jika sistem menerima kerja#,ebuah $om$a bila di$anaskan akan menebabkan suhu gas dalam $om$a naik dan -olumena bertambah# .erarti energi dalam gas bertambahdan sistem melakukan kerja# /engan kata lain& kalor !0" ang diberikanke$ada sistem sebagian disim$an sebagai energi dalam !'U" dan sebagianlagi diubah menjadi kerja !w"#,e1ara matematis hubungan antara energi dalam& kalor dan kerjadalam hukum I termodinamika da$at dinatakan sebagai berikut2 'U 3 0 4 + !5"6ersamaan !5" menatakan bahwa $erubahan energi energi dalam !'U"sama dengan jumlah kalor ang disera$ !0" ditambah dengan jumlah kerjaang diterima sistem !w"# Rumusan hukum I termodinamika da$at dinatakan dengan ungka$an atau kata7 kata sebagai berikut#8 Energi tidak da$at di1i$takan atau dimusnahkan& teta$i da$at diubah darisatu bentuk ke bentuk ang lain& atau energi alam semesta adalah konstan#8Karena itu hukum ini disebut juga hukum kekekalan energi # .erdasarkan hukum I termodinamika& kalor ang menertai suatureaksi hanalah meru$akan $erubahan bentuk energi# Energi listrik da$atdiubah menjadi bentuk energi kalor# Energi kimia da$at diubah menjadienergi listrik dan energi listrik da$at diubah menjadi energi kimia# Agar tidak terjadi kekeliruan dalam menggunakan rumus diatas& $erlu diteta$kansuatu $erjanjian# Maka $erjanjian itu adalah2 9# :ang diutamakan dalam ilmu kimia adalah sistem& bukan lingkungan;# Kalor !0" ang masuk sistem bertanda $ositi< !4"& sedangkan ang keluar bertanda negati< !7"=# Kerja Kerja !w" ang dilakukan sistem !eks$ansi" bertanda negati< !7" & danang dilakukan lingkungan !kom$resi" bertanda $ositi< ># :ang :ang diutamakan diutamakan dalam ilmu ilmu kimia adalah adalah sistem& sistem& bukan lingkunga lingkungan#?# n#?# Kerja Kerja dihitung dengan rumus2+376!@97@;" !"/imana w 3 kerja !$ada tekanan 9 atm"& @9 3 -olume awal& dan @;3 -olume akhir& dan 6 3 tekanan ang melawan gerakan $iston $om$a!atm"& 6 untuk eks$ansi adalah 6 eB dan untuk kom$resi adalah 6 in #6enera$an hukum termodinamika $ertama dalam bidang kimia meru$akan bahan kajian dari termokimia#
6ANA, %ENI, 6anas jenis adalah %umlah $anas ang di$erlukan untuk menaikkansuhu dari suatu bahan bermassa m sebesar satu derajat dinamakan $anas jenis dari bahan tersebut# ,ehingga& jika $anas sejumlah C ditambahkan kesuatu bahan bermassa m ang mem$unai $anas jenis 1# /i dalam sistem MK,& satuan untuk $anas adalah Kilokalori dan dideDnisikan sedemikian hingga $anas jenis air adalah satu ang bermakna bahwa a$abila satu kilokalori $anas diberikan ke$ada satukilogram air& maka suhu air akan naik sebesar satu derajat Felsius# A$abiladua atau lebih at dengan suhu ang berbedabeda di1am$urkan& mereka akan setimbang termal setelah bebera$a saat karena $anas akan mengalir dari at bersuhu lebih tinggi ke at ang bersuhu lebih rendah sam$ai semuaat mem$unai suhu angsama# %ika bahanbahan $enusun sistem diisolasi sedemikian hingga tidak ada $ertukaran $anas dengan lingkunganna& $roses tersebut dinamakan adiabatik #Karena $anas meru$akan satu bentuk dari energi& hokum kekekalan energi mensaratkan bahwa untuk suatu $roses adiabatik jumlah seluruh $er$indahan $anas antar $enusun sistemharus sama dengan nol#Fatatan2 jika $anas ditambahkan ke$ada suatu sistem& maka Tak ( Taw dan C bernilai $ositi< jika $anas diambil dari sstem maka Tak * Taw dan C bernilai negati<# /ata $engamatan
%enis logam
2 Tembaga
Massa Logam
2 ?=& gr
Massa 1alorimeter
2 J9&; gr
Massa air
2 ;9)&J gr
6anas jenis logam
2 )#))= 1alg F
,uhu logam
2 ) F
,uhu air
2 7 )&9 F
,uhu 1am$uran
2 )&J F
mL1L!TL7T<"3 !ma1a 4 mt$#1t$"!T<7Ta" ?=&# 1L !)7)&J"3 !;9)&J#9 4 ! J9&;"!)&))=" !)&J7!7)&9" >)&)> 1L 3 95&?9? 1L 3 )&)>9)
Kesalahan 3 !)&)>9) )&)=" 2 )&)= B 9)) 3 ??&9
La$oran 6raktikum Kalor %enis
6EN/AHULUAN
Latar .elakang Mudahlah bagi kita sekarang menerima gagasan bahwa kalor itu energi# Tidak demikianlah halna dua abad ang lam$au# 6ada waktu itu $ara 1endekiawan masih mengira bahwa kalor itu suatu Oat8 ang da$at mengalir dan data disim$an oleh benda# 6enda$at ini menerangkan berbagai gejala $er$indahan kalor dan $enera$an kalor# .erdasarkan $engamatanna waktu mengawasi $ermbuatan meriam& Fount Rum
TIN%AUAN 6U,TAKA
6engertian Kalor %enis Energi ang ber$indah disebut kalor# /engan demikian da$at kita mendeDnisikan kalor sebagai energi ang ber$indah dari benda ang suhuna lebih tinggi ke benda ang suhuna lebih rendah ketika kedua benda bersentuhan# !Marthen& ;));"# Kalor jenis adalah si
6engertian Kalorimeter Kalorimeter adalah alat ang digunakan untuk mengukur kalor# Kalorimeter umumna digunakan untuk menentukan kalor jenis suatu at# Kalorimeter menggunakan teknik $en1am$uran dua at di dalam suatu wadah !Marthen& ;));"# 6engukuran jumlah kalor reaksi ang disera$ atau dile$askan $ada suatu reaksi kimia dengan eks$erimen disebut kalorimetri# /engan menggunakan hokum Hess& $erubahan ental$i $embentukan standar& energi ikatan dan se1ara eks$erimen# 6roses dalam kalorimeter berlangsung se1ara adiabati1& aitu tidak ada energi ang le$as atau masuk dari luar ke dalam kalorimeter !6etru11i& 9J"#
Alat untuk mengukur suhu adalah termometer# Telah kita ketahui bahwa termometer meman
,uhu meru$akan istilah ang di$akai untuk menatakan $anas dingin dari suatu benda# Misalna benda $anas dikatakan memiliki suhu tinggi dan benda dingin dikatakan memiliki suhu rendah# Alat ang digunakan untuk mengukur suhu disebut termometer !,uwadi& ;))J"#
6rinsi$ Kerja Kalorimeter Kalor ang dibutuhkan untuk menaikkan suhu kalorimeter sebesar 9 )F $ada air dengan massa 9 gram disebut teta$an kalorimetri# /alam roses ini berlaku asas .la1k& aitu2 0le$as 3 0terima 0air $anas 3 0air dingin 4 0kalorimeter m9 F !T$ 7 T1" 3 m; 1 !T1 7 Td" 4 !T1 7 Td" keterangan2 m9 3 massa air $anas m; 3 massa air dingin 1 3 kalor jenis air F 3 ka$asitas kalorimeter T$ 3 suhu air $anas T1 3 suhu air 1am$uran Td 3 suhu air dingin !6etru11i& 9J"# Karena kalor jenis bernilai konstan $ada suhu ang lebar& kalor jenis benda lain da$at ditentukan dengan meman
ang diterima air dan wadahna# 6rosedur ini dinamakan kalorimetri dan wadah ang terisolasi tersebut dinamakan kalorimeter# Kalorimeter bekerja berdasarkan asas7asas .la1k# !Ruwanto& ;))"#
Timbangan /igital Timbangan digital ber
Kita mengenal timbangan digital sebagai alat ukur untuk satuan berat# /ibandingkan dengan timbangan jaman dulu ang masih menggunakan timbangan analog atau manual& timbangan digital memiliki
Man
Alat dan Pungsi Alat ang digunakan dalam $raktikum ini adalah2
Kalorimeter 2 untuk mengukur besar7ke1ilna kalor jenis $ada su7atu benda Ketel ua$ 2 digunakan untuk memanaskan air Termometer 2 digunakan untuk mengukur suhu ,to$wat1h 2 digunakan untuk menghitung waktu $ada saat $engukuran suhu Timbangan digital 2 digunakan untuk menimbang massa benda dengan ketelitian 9)7; gram Nam$an 2 sebagai tem$at alat dan bahan 6inset 2 digunakan untuk memindahkan aluminium dan ka71a dari ketel ua$ ke kalorimeter Mistar 2 digunakan untuk mengukur $anjang atau tinggi ka7lorimeter
.ahan dan Pungsi .ahan ang digunakan dalam $raktikum ini adalah2 Alumunium 2 sebagai benda ang diukur kalor jenisna Ka1a 2 sebagai benda ang diukur kalor jenisna Tissue 2 digunakan untuk membersihkan alat $raktikum Air 2 sebagai media $erambatan kalor
,kema Kerja Alumunium
/isia$kan alat dan bahan
/itimbang kalorimeter kosong tan$a wadah dengan timbangan digital
/iisi kalorimeter dengan air sebanak 9? bagian dari kalorimeter
/itimbang alumunium
/imasukkan air se1uku$na ke dalam ketel ua$ lalu di$anaskan dan dimasukkan alumunium
/iamati suhu air dalam kalorimeter dengan termometer dan digunakan sebagai T9
/imasukkan alumunium $anas ke dalam kalorimeter sambil digojog
/ihidu$kan sto$wat1h
/iamati suhu dalam kalorimeter dengan termometer selama =) detik $ertama !T;" dan =) detik kedua !T="
Hasil
Ka1a
/isia$kan alat dan bahan
/itimbang kalorimeter kosong tan$a wadah dengan timbangan digital
/iisi kalorimeter dengan air sebanak 9? bagian dari kalorimeter
/itimbang ka1a
/imasukkan air se1uku$na ke dalam ketel ua$ lalu di$anaskan dan dimasukkan ka1a
/iamati suhu air dalam kalorimeter dengan termometer dan digunakan sebagai T9
/imasukkan ka1a $anas ke dalam kalorimeter sambil digojog
/ihidu$kan sto$wat1h
/iamati suhu dalam kalorimeter dengan termometer selama =) detik $ertama !T;" dan =) detik kedua !T=" Hasil
6EM.AHA,AN
Analisa 6rosedur ,ebelum melaksanakan $raktikum Pisika /asar tentang Kalor %enis& hal ang dilakukan adalah menia$kan alat dan bahan ang dibutuhkan# Alat ang dibutuhkan dalam $raktikum ini antara lain& kalorimeter ang digunakan untuk mengukur besar ke1ilna kalor jenis suatu benda ketel ua$ untuk memanaskan air termometer ang ber
kalorimeter dengan air dengan timbangan ang sama dan di1atat hasilna# ,etelah itu ka1a ditimbang& lalu dimasukkan ke dalam ketel ua$ dan di$anaskan# Kemudian diukur suhu air dalam kalorimeter untuk digunakan sebagai T9# /iambil ka1a dengan $inset dan di$indahkan ke dalam kalorimeter dan dinalakan sto$wat1h serta air dalam kalorimeter digojog7gojog# ,etelah =) detik $ertama& amati $erubahan suhu dalam kalorimeter dan gunakan sebagai T;# ,etelah =) detik kedua& amati $erubahan suhuna untuk T= dan 1atat hasilna#
Analisa Hasil /ari $raktikum Pisika /asar tentang kalor jenis dida$atkan hasil bahwa2 Alumunium
No
T9 !)F"
T; !)F"
T= !)F"
9
;
;
;J&?
/iketahui 2 .erat Kalorimeter Kosong !k" 2 5&;5 gr .erat Kalorimeter 4 Air 2 9>J&J gr .erat Air 2 ?;&59 gr .erat Alumunium 2 )&59 gr /itana 2 Falumunium # # # S %awab 2 Falumunium 3 A !T=7 T;". T97 T=4 k ! T=7 T; " %adi kalor jenis alumunium adalah )&?=5 kalgr)F Ka1a No
T9 !)F"
T; !)F"
T= !)F"
9
;
;J
;
/iketahui 2 .erat Kalorimeter Kosong !k" 2 5 gr
.erat Kalorimeter 4 Air 2 9?>& gr .erat Air 2 J& gr .erat Ka1a 2 =&; gr /itana 2 Fka1a # # # S %awab 2 Fka1a 3 A !T=7 T;". T97 T=4 k ! T=7 T; " 3 J ; ;J =&; ; ; 4 5 ; ;J 3 7 J&7 5 3 9&= kalgram)F %adi kalor jenis ka1a adalah 9&= kalgram)F# /ari hasil $raktikum dan analisa hasil& dida$atkan bahwa kalor jenis alumunium adalah )&?= kalgr)F dan kalor jenis ka1a adalah 9&= kalgr)F#
Kalor %enis !1" %enis .enda %kg F)
kkalkg F)
Air
>9J)
9&))
Alkohol !ethl"
;>))
)&?
Es
;9))
)&?)
Kau
9))
)&>)
Alumunium
))
)&;;
Marmer
J5)
)&;)
Ka1a
J>)
)&;)
.esi baja
>?)
)&99
Tembaga
=)
)&)=
6erak
;=)
)&)?5
Raksa
9>)
)&)=>
Timah hitam
9=)
)&)=9
Emas
9;5
)&)=)
!Gurumuda& ;))" /ari analisa hasil ang telah dida$atkan& kalor jenis ka1a dan alumunium berbeda dengan literatur& hal ini disebabkan karena kalor ang hilang $ada alumunium dan ka1a ang di$anaskan# Terda$at $erbedaan antara literatur dan hasil $raktikum karena $erbedaan $engukuran suhu dan
6ENUTU6
Kesim$ulan /ari $raktikum ang dilaksanakan& da$at disim$ulkan2 Kalor jenis adalah bilangan ang menunjukkan bera$a kalori ang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 9 gram benda# Kalorimeter adalah alat ang digunakan untuk mengukur jumlah kalor ang terlibat $ada reaksi kimia dalam sistem larutan# Termometer adalah suatu benda ang memiliki suhu sehingga setia$ suhu da$at dinatakan dalam suatu bilangan tertentu# Timbangan digital adalah suatu alat ang digunakan untuk menimbang alat dan bahan dengan ketelitian 9)7; gram Kalor jenis da$at dihitung dengan menggunakan rumus Fg 3 A !T=7 T;". T97 T=4 k ! T=7 T; " Kalor jenis alumunium ang dihasilkan adalah )&?=5 kalgr)F# Kalor jenis ka1a ang dihasilkan adalah 9&= kalgr)F#
,aran /ari $raktikum Pisika /asar tentang Kalor %enis disarankan agar $raktikan sebelum $raktikum sebaikna memahami konse$ terlebih dahulu sehingga $raktikum da$at
berjalan dengan lan1ar& dan untuk asisten $raktikum hendakna mendam$ingi $raktikan selama berlangsungna $raktikum#
/a
Irawati& Ani# ;))J# Pisika# ,urabaa2 Fi$ta ,ikan Kentjana
Kamajaa# ;))# Ferdas .elajar Pisika# .andung2 GraDndo
%a-anesa& 6utra# ;)9)# Kalor %enis# htt$2triosetawan#blogs$ot#1om;)9)kalor7 jenis#htm diakses $ada hari Minggu& tanggal 9 ktober ;)9)& $ukul 99#)) +I.
Kanginan& Marthen# ;));# Pisika# %akarta2 Erlangga
6etru11i& Ral$h H# 9J# Kimia /asar 6rinsi$ dan Tera$an Modern %ilid ; Edisi ># %akarta2 Erlangga
,usilo# ;)9)# Termodinamika# Malang2 Uni-ersitas .rawijaa
,utrisno# Pisika /asar Listrik2 Magnet dan Termodinamika# .andung2 IT.
,uwadi# ;))J# Pisika# ,urabaa2 Fi$ta ,ikan Kentjana
+iki$edia# ;)9)# htt$2id#wiki$edia#1omtermometer diakses $ada hari Kamis& tanggal 9> ktober ;)9)& $ukul 9)#)) +I.
Qemansk& Mark +# 95;# Pisika Untuk Uni-ersitas ;# %akarta2 :aasan /ana .uku Indonesia
1.1 Latar Belakang Kalor jenis adalah banyaknya kalor atau panas yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 gram atau 1 kg zat sebesar 1o C (satuan kalori/gramoC atau kkal/oC). Sedangkan kalor mempunyai definisi yaitu energi panas yang dimiliki suatu zat (Alljabar !""#). Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu zat bermassa 1 kg untuk menaikkan suhu 1"C. Kalor jenis beenda biasanya bergantung pada suhu. $ika suatu benda menerima atau melepaskan kalor maka suhu benda itu akan naik atau turun atau %ujud benda berubah. (Anonymous !"1").
.1 Pengertian Kalor Jenis Kalor jenis suatu benda memiliki massa yang berbeda & beda tergnatung pada energi panas yang dimiliki oleh benda tersebut. Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang harus diberikan agar suatu zat yang massanya 1 kg naik sebesar 1oC ('ikal !"1"). 'anas $enis adalah kapasitas panas per satuan massa *C m (+ipler !"1") 2.2 Pengertian Kalorimeter dan Gambar Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlihat dalam suatu reaksi. Kalorimeter juga digunakan untuk mengukur kuantitas panas atau kalor menentukan kapasitas panas dan panas suatu zat. Kalorimeter berbanding ganda terdiri atas bejan logam berdinding tipis permukaan luarnya diberi lapisan nikel untuk mengurangi kehilangan panas karena radiasi ('ikal !"1"). Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk megukur kuantitas panas atau kalor menentukan panas jenis suatu zat. ,ejana kalorimeter mempunyai harga air atau sudah diketahui dan mempunyai tutup yang berlubang untuk tempat termometer dan alat pengaduk. (-ustam !"1"). (ooglemages !"1") 2.3 Pengertian Termometer dan Gambar +ermometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur) ataupun perubahan suhu. stilah termometer berasaldari bahasa 0atin thermo yang berarti bahang dan meter yang berarti untuk mengukur. 'rinsip kerja termometer ada bermaam & maam yang paling umum digunakan termometer air raksa ('ikal !"1").(ooglemages !"1")
+iap sifat termometrik dapat digunakan untuk menetapkan suatu skala temperatur dan membentuk sebuah termometer. +ermometer air raksa yang biasa yang terdiri dari bola gelas dan pipa yang berisi sejumlah air raksa tertentu. ,ila air raksa dipanaskan dengan menyentuhkan termometer dengan benda yang lebih panas air raksa lebih memuai daripada gelas dan panjang kolom air raksa bertambah. +emperatur diukur dengan membandingkan ujung kolom air raksa dengan tanda & tanda pada pipa gelas (+ipler 1#). 2.4 Prinsip Kerja Kalorimeter Kalorimeter adalah alat untuk menentukan besarnya kalor jenis suatu zat. 'rinsip kerja kalorimeter didasarkan pada Azas ,lak
$ika suatu benda yang suhunya berbeda didekatkan satu sama lain maka suhu akhir benda akan sama.
$umlah kalor yang diterima sama denga kalor yang diberikan.
Seara ideal tidak mungkin terjadi perpindahan kalor yang diberikan dari lingkungan sekitar ke dalam sistem atau sistem ke lingkungan sekitar. Kondisi yang ideal itu direalisasikan melalui ranangan dan konstruksi kalorimeter yang baik. Kalorimeter tersusun dari sebuah %adah yang terbuat dari logam yang tahan lam kaa atau bahan lainnya yang kuat yang biasanya dilingkupi oleh suatu bahan isolator yang baik dari stereofoam yang menghalangi perpindahan kalor. 2adah diisi dengan suatu materi yang diketahui komposisi suhu dan tingkah laku termalnya. ,enda yang akan diuji oba dengan kandungan termal yang belum diketahui dimasukkan ke dalam %adah tersebut (Arga !"1"). 3etode & metode dikembangkan untuk melakukan pengukuran jumlah panas yang meninggalkan suatu benda seara kuantitatif dan ditemukan bah%a bila dua benda dalam kontak termis maka jumlah panas yang meninggalkan satu benda sama dengan jumlah panas yang memasuki benda lain. 'enemuan ini digunakan sebagai prinsip kerja kalorimeter (+ipler 1#). 2.5 Timbangan Digital +imbangan digital adalah produk baru anggih sangat akurat dan meiliki banyak fungsi. 3enggunakan fungsi 40oad Cell5 yang akurat mikroproessor dobel 16 digit lampu indikator penghitung berat penghitung harga auto & zero & traking set & zero lear dan fungsi & fungsi lainnya (-ustam !"1"). +imbangan digital merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengetahui berat suatu benda dengan ketelitian 1"7!. +imbangan ini memiliki banyak fungsi. +imbangan ini ook untuk digunakan di toko department store pasar makanan laundry kiloan 0aboratorium 8ni9ersitas 'abrik dan ndustri (-udy !"").
D!T" P#$TK Alljabar. !""#. Kalor . http//aljabbar.%ordpress.om. :iakses pada hari Senin tanggal 11 ;ktober !"1" pukul 1!."" 2,.
Anonymous. !"1". Fluida dan Kalor . http//kambing.ui.a.id. :iakses pada hari Senin tanggal 11 ;ktober !"1" pukul 1!."" 2,. Arga.!"1". Fisika. http//argametana.blogspot.om. :iakses pada hari -abu tanggal 6 ;ktober !"1" pukul !!."" 2,. 'ikal Alyas. !"1". Fisika Dasar (Kalaor Laten).http//alyaspikal.blogspot.om. :iakses pada hari -abu tanggal 6 ;ktober !"1" pukul !!."" 2,. -udy. !"1". Fisika. http//timbangandigital.net. :iakses pada hari -abu tanggal 6 ;ktober !"1" pukul !!."" 2,. -ustam. !"1". Fisika Dasar . http//rustamburu.blogspot.om. :iakses pada hari -abu tanggal 6 ;ktober !"1" pukul !!."" 2,. +ipler 'aul A. !"1". FISIKA untuk Sains dan Teknik . $akarta
