Adriani, Destalina, Suharti Bunga
Jurusan
Pendidikan Fisika
ICP B FMIPA UNM Tahun 2015
Abstrak. Telah dilakukan
percobaan mengenai Suhu
dan Kalor yang bertujuan untuk memahami hubungan
antara jumlah kalor dengan kenaikan suhu dan memahami hubungan antara massa zat
dengan jumlah kalor, merumuskan persamaan kalor dan menentukan kalor lebur es. Adapun alat dan bahan yang digunakan yaitu Termometer,kaki
tiga+kasa asbes, pembakar spiritus, beacker gelas, stopwatch, statif+klem,
pipet tetes, gelas kimia, neraca ohauss 311 gram, korek api, spiritus dan zat
cair. Dalam percobaan ini
terdapat dua kegiatan. Kegiatan pertama dilakukan dengan mengukur suhu awal zat
cair lalu dimanipulasilah lama pemanasan agar diketahui suhu akhirnya. Pada kegiatan kedua dilakukan dengan memanipulasi massa zat cair dan
dicatatlah lama pemansan ketika termometer mencapai suhu yang telah ditentukan.
Kegiatan ketiga adalah menentukan kalor lebur es dengan menggunakan
kalorimeter. Dari hasil yang diperoleh yaitu pada kegiatan 1
Kata Kunci: Kalor, Kalor Lebur, Kalorimeter, Kenaikan Suhu, dan
Suhu,.
RUMUSAN MASALAH
- Bagaimana hubungan antara jumlah kalor dengan
kenaikan suhu ?
- Bagaimana hubungan antara massa zat dengan jumlah
kalor ?
- Bagaimana cara merumuskan persamaan kalor ?
- Bagaimana cara menentukan kalor lebur es ?
TUJUAN
- Dapat memahami hubungan antara jumlah kalor (Q)
dengan kenaikan suhu (
- Dapat memahami
hubungan massa zat (m) dengan jumlah kalor (Q).
- Dapat
merumuskan persamaan kalor .
- Dapat menentukan kalor lebur es .
METODOLOGI EKSPERIMEN
TEORI
SINGKAT
Air
yang dipanaskan dalam panci akan mulai panas dan lama-kelamaan akan mendidih.
Peristiwa ini sering dijumpai dalam keseharian. Proses air menjadi panas dan
mendidih melibatkan perpindahan kalor dari sumber kalor ke lingkungan
sekitarnya. Sumber kalor adalah api, sehingga dapat dikatakan bahwa semakin
besar nyala api, maka berarti semakin besar kalor yang dimiliki, atau semakin
lama dipanaskan maka semakin banyak kalor yang dilepaskan. Akibat pemberian
kalor tersebut, maka suhu air akan mengalami kenaikan dimana semakin lama
dipanaskan maka semakin besar kenaikan suhu pada air. (Tim Pengajar,2015)
Dua
wadah yang berisi air yang massanya berbeda, jika dipanaskan dengan waktu yang
sama maka suhu yang terukur pada kedua wadah tersebut akan berbeda. Suhu air dalam
wadah yang memiliki air yang massanya lebih kecil akan memiliki suhu yang lebih
tinggi dibandingkan wadah yang berisi air lebih banyak. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa terdapat hubungan antara banyak kalor
, kenaikan suhu
, dan massa air
. (Tim Pengajar,2015)
Segelas
air panas yang dicampurkan dengan segelas air dingin, akan terasa hangat. Hal
ini disebabkan oleh karena adanya perpindahan kalor dari air panas ke air
dingin. Itulah sebabnya suhu air panas turun dan suhu air dingin naik setelah keduanya
bercampur. Pada proses pencampuran tersebut, kalor yang dilepaskan air panas
diserap oleh air dingin. Jadi banyaknya kalor yang dilepaskan sama dengan
banyaknya kalor yang diserap. Pernyataan ini disebut Azaz Black yang secara matematis dapat dituliskan;
Qlepas = Qterima (Tim Pengajar,2015)
Selain
melakukan percobaan di atas, banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan
suhu benda dapat jiga kita amati ketika memasak air. Untuk mendidihkan air
dalam cerek dengan kompor diperlukan selang waktu tertentu. Semakin banyak
volume air yang dididihkan semakin lama pula selang waktu yang diperlukan. Hal
tersebut menunjukkan bahwa suhu bergantung pada besarnya kenaikan suhu benda
dan massanya, secara matematis dapat ditulis:
Q = m.c.ΔT
(Tim Pengajar,2015)
ALAT DAN BAHAN
- Termometer
( 1 buah )
- Kaki
tiga + kasa asbes ( 1 buah )
- Pembakar
spritus ( 1 buah )
- Gelas
kimia 250 ml ( 2 buah )
- Stopwatch
( 1 buah )
- Statif +
klem ( 1 buah )
- Neraca
ohauss 311 gram ( 1 buah )
- Korek
api ( 1 buah )
- Spritus
- Air
- Kain lap
IdentifikasiVariabel
Kegiatan 1 .
hubungan antara jumlah kalor (Q) dengan kenaikan suhu (ΔT)
1.
Variabel kontrol : massa (gr) dan jenis zat cair
2.
Variabel manipulasi
: suhu awal (℃) dan lama pemanasan (s)
3.
Variabel respon : suhu akhir (℃)
Kegiatan 2 .
hubungan antara massa zat (m) dengan jumlah kalor (Q)
1.
Variabel kontrol : kenaikan suhu (℃) dan jenis zat cair
2.
Variabel manipulasi
: massa zat cair (gr)
3.
Variabel respon : lama pemanasan (s)
Defenisi operasional variabel
Kegiatan
1. hubungan antara jumlah kalor (Q) dengan kenaikan suhu (ΔT)
- Variabel
kontrol
Massa
zat adalah banyaknya materi zat cair yang digunakan pada percobaan dan pada
eksperimen ini diukur dengan menggunakan neraca ohauss 311 gr dengan satuan gr
Jenis
zat cair adalah zat/bahan yang digunakan dalam percobaan.
- Variabel
manipulasi
Suhu
awal adalah suhu yang disepakati sebagai
suhu acuan untuk mulai melihat kenaikan suhu pada selang waktu tertentu
selama pemanasan, yang diukur dengan menggunakan termometer dalam satuan
℃.
Lama
pemanasan adalah lama waktu yang digunakan untuk memanaskan air yang diukur
dengan menggunakan stopwatch dalam satuan sekon
- Variabel
respon
Suhu
akhir adalah suhu yang dicapai oleh air selama pemanasan dengan waktu tertentu
yang diukur dengan menggunakan termometer dalam satuan
℃.
Kegiatan
2. Hubungan antara massa zat (m) dengan jumlah kalor (Q)
- Variabel
control
Kenaikan
suhu adalah besar selisih suhu dari suhu awal air dengan suhu akhir air yang
telah dipanaskan, yang diukur dengan menggunakan termometer dalam satuan ℃
.
Jenis
zat cair adalah zat/bahan yang digunakan dalam percobaan.
- Variabel
manipulasi
Massa
zat cair adalah banyaknya materi zat
cair yang digunakan pada percobaan yang diukur dengan menggunakan neraca ohauss
311 gr dalam satuan gr.
- Variabel
respon
Lama
pemanasan adalah lama waktu yang digunakan untuk memanaskan air yang diukur
dengan menggunakan stopwatch dalam satuan sekon .
Prosedur
Kerja
Kegiatan
1 . hubungan antara jumlah kalor
(Q) dengan kenaikan suhu ( ΔT)
- Air
dituangkan ke dalam gelas ukur secukupnya
- Suhu
awal air yang akan dipanaskan
diukur
- Air
dipanaskan diatas kaki tiga yang dilapisi dengan asbes dengan menggunakan
waktu pembakar spritus
- Penunjukan
suhu diamati pada selang waktu tertentu (gunakan selang waktu yang sama untuk setiap data),
hasilnya dicatat pada tabel hasil
pengamatan
- Kegiatan
yang sama dilakukan dengan suhu mula – mula yang berbeda
- Waktu yang dibutuhkan setiap selang waktu kenaikan suhu dicatat ke dalam tabel pengamatan
Tabel hasil pengamatan kegiatan 1
No.
|
Suhu awal (To)
(oC)
|
Lama Pemanasan
(s)
|
Suhu akhir (Tc)
(oC)
|
1
2
3
4
5
6
|
Kegiatan
2 : hubungan antara massa zat (m) dengan jumlah kalor (Q)
a.
Massa gelas ukur ditimbang dengan menggunakan neraca
ohauss 311 gram
b.
Air dimasukkan ke dalam gelas ukur sehingga
menunjukkan volume tertentu catat volume air yang digunakan (gunakan volume
terkecil pada gelas ukur yang digunakan) dan perhatikan penunjukan suhu dengan
termometer.
c.
Massa air dalam
gelas diukur dengan menggunakan neraca ohauss 311 gram
d.
Menentukan suhu acuan (lebih besar dari suhu mula-
mula sekitar 5
) dan besar kenaikan suhu yang diinginkan
e.
Memanaskan air diatas kaki tiga yang dilapisi dengan
asbes dengan menggunakan pembakar spiritus.
f.
Mengamati kenaikan suhu pada termometer dan menyalakan
stopwatch tepat ketika termometer menunjukkan suhu acuan. mengukur waktu yang
dibutuhkan untuk menaikkan suhu air sebesar kenaikan suhu yang telah
ditentukan. Catat hasilnya dalamtabel pengamatan.
g.
Mengganti air yang digunakan dan mengulangi langah 5
dan 6 untk volume air yang berbeda (lebih besar dari volume sebelumnya).
mengulangi sampai memperoleh minimal 6 data.
Tabel hasil pengamatan kegiatan 2
No
|
Jenis zat cair
|
Massa zat cair (gr)
|
Lama pemanasan (s)
|
1
2
3
4
5
|
Kegiatan
3 : menentukan kalor lebur es
a.
Memanaskan air dalam gelas kimia sampai suhunya
mencapai sekitar 75
b.
Menimbang calorimeter kosong beserta pengaduknya
c.
Memasukkan air panas kedalam calorimeter, mengukur suhunya dan menimbang untuk
menentukan massa air panas + calorimeter beserta pengaduknya
d.
Mengukur suhu
es batu dan memasukkan es batu kedalam calorimeter yang berisi air panas,
menutup dan mengaduk sejenak sampai semua es batu mencair. mengukur suhu es
pada saat itu sebagai suhu campuran kemudian menimbang massa campuran untuk
menentukan massa es batu
e.
Mencatat hasilnya pada tabel pengamatan
Tabel hasil pengamatan kegiatan 3
Pengukuran
|
Hasil Pengukuran
|
|
1
2
3
4
5
6
|
Massa kalorimeter kosong beserta pengaduknya
Massa kalorimeter + pengaduk + air panas
Suhu air panas dan kalorimeter
Suhu es batu
Suhu campuran
Massa kalorimeter + pengaduk + air panas + air (es batu yang mencair)
|
ANALISIS DATA
Kegiatan pertama. Hubungan Antara Jumlah Kalor (Q) Dengan Perubahan
Kenaikan Suhu (ΔT)
Gambar 1. Grafik
Hubungan Antara Waktu Dengan Suhu Akhir
|
Kegiatan kedua. Hubungan Antara Massa Zat Cair (m) Dengan Jumlah
Kalor (Q)
DATA ANALYSIS
Berdasarkan hasil percobaan , maka satuan dari kalor
jenis dalam analisis dimensi adalah :
Kegiatan ketiga . Menentukan kalor
lebur es
- Kalor untuk menaikkan suhu 10.350 gram es dari -10 oC sampai 0 oC.
Kesalahan relative (ΔQ)
Pelaporan Fisika;
2. Kalor untuk menaikkan suhu 10.350 gram air dari 0 oC
sampai suhu campuran (Tc = 49 oC).
Kesalahan relative (ΔQ)
Pelaporan Fisika;
3. Kalor yang hilang dari 102 gram air yang
mendingin dari 62
oC sampai suhu campuran (Tc
= 49 oC).
Kesalahan relative (ΔQ)
Pelaporan Fisika;
4. Kalor yang hilang dari kalorimeter
dengan mendingin dari suhu 62 oC
sampai suhu campuran (Tc = 49 oC).
Kesalahan relative (ΔQ)
Pelaporan Fisika;
Untuk menentukan kalor lebur es , maka digunakan asas
black :
PEMBAHASAN
Praktikum
ini
dilaksanakan pada hari Jumat, 24 April 2015. Pada hari tersebut dibahas dan
dipraktikkan mengenai Suhu dan Kalor. Alat dan bahan yang dipakai meliputi Termometer,kaki
tiga+kasa asbes, pembakar spiritus, beacker gelas, stopwatch, statif+klem,
pipet tetes, gelas kimia, neraca ohauss 311 gram, korek api, spiritus dan zat
cair.
Berdasarkan percobaan yang telah
dilakukan, untuk kegiatan pertama yaitu mencari hubungan antara jumlah kalor
dengan kenaikan suhu dengan menggunakan jenis zat cair berupa air mineral,
volume 200, dan suhu awal 300C, diperoleh hasil yang terlihat pada
grafik 1 dengan meninjau dua variabel yang diukur yaitu waktu atau lamanya
pemanasan dan suhu akhir air yang menunjukkan bahwa kenaikannya linier,
maksudnya semakin lama waktu pemanasan yang digunakan maka semakin besar suhu
akhir air yang diperoleh. Berdasarkan teori tentang hubungan jumlah kalor
dengan kenaikan suhu dari persamaan umum
Q=m .c .∆T dapat diketahui bahwa antara jumlah kalor dengan
dengan kenaikan suhu memiliki hubungan yang sebanding, dimana semakin besar
kenaikan suhu dari suatu zat yang dipanaskan maka semakin besar jumlah kalor
yang diperoleh.
Untuk kegiatan kedua yaitu mencari
hubungan antara jumlah kalor dengan massa zat dengan menggunakan jenis zat cair
yang berupa air mineral dan kenaikan suhu 30C diperoleh hasil yang
terlihat pada grafik 2 dengan meninjau dua variabel yang diukur yaitu volume dengan waktu yang digunakan
menunjukkan kenaikan yang linier, maksudnya semakin besar volume air dalam
gelas ukur maka semakin lama waktu pemanasan yang digunakan. Dari persamaan
umum
Q=m .c .∆T dapat diketahui bahwa antara jumlah kalor
dengan massa zat memiliki hubungan yang berbanding lurus, semakin besar massa
zat yang digunakan maka semakin besar jumlah kalor yang diperoleh. Kegiatan
3 bertujuan untuk menentukan kalor lebur es. Berdasarkan teori nilai kalor
lebur es adalah 80 kal/gr , sedangkan pada percobaan ini diperoleh nilai kalor
lebur es sebesar │ 87,61 ± 12,64│kal/gr dengan %diff antara hasil teori dan hasil
percobaan sebesar 6,2 % .
SIMPULAN
Jadi, kesimpulan yang kita dapatkan dari percobaan
kali ini adalah:
1.
Pada kegiatan
pertama dengan meninjau dua variabel yaitu waktu dan suhu akhir zat maka
terlihat pada grafik bahwa kenaikannya linier maksudnya semakin besar waktu
yang digunakan maka semakin besar pula suhu akhir yang diperoleh.
2.
Kecepatan rambat
gelombang tali berbanding lurus dengan tegangan taliSama halnya dengan kegiatan
kedua dengan meninjau dua variabel, yaitu variabel volume dan waktu maka grafik
yang terlihatpun menunjukkan kenaikan yang linier, semakin besar volume zat
cair maka semakin lama waktu pemanasan yang digunakan.
3.
Rumus persamaan kalor secara matematis
adalah Q=m .c .∆T
4.
Berdasarkan teori nilai kalor lebur es adalah 80
kal/gr , sedangkan pada percobaan ini diperoleh nilai kalor lebur es
sebesar │87,61 ± 12,64│kal/gr dengan %diff
antara hasil teori dan hasil percobaan
sebesar 6,2 % .
SARAN
1. Kepada kakak-kakak asisten hendaknya bersabar
dalam menghadapi sikap atau tindakan dari praktikan yang masih banyak
melakukan kekeliruan atau kesalahan dalam menjalani praktikum semester kedua
ini, dan diharapkan pula
agar lebih memberi arahan dan petunjuk yang jelas sehingga kesalahan-kesalahan
dapat diminimalisir.
2. Untuk
laboratorium fisika dasar 2 lebih
memerhatikan kembali kondisi alat-alat yang digunakan pada saat praktikum
sehingga tidak menimbulkan gangguan yang dapat membuat hambatan pada saat
berlangsungnya praktikum serta pengambilan datapun dapat lebih akurat.
3. Untuk Praktikan agar lebih teliti dalam pengambilan
data agar data yang dihasilkan dapat akurat dan sesuai dengan teori terdahulu
yang telah terbukti.
DAFTAR RUJUKAN
Tim Pengajar. 2015. Penuntun Praktikum Fisika Dasar 2. Makassar : UNM.
Casino Hotel Las Vegas, NV | Mapyro
BalasHapusCasino Hotel 춘천 출장마사지 in Las Vegas, NV from $33 at Wynn 서산 출장마사지 Hotel. Rooms feature 포항 출장안마 modern décor with 강릉 출장마사지 floor-to-ceiling windows, blackout curtains, 전주 출장안마 floor-to-ceiling windows,