Laporan Praktikum Fisika Dasar 1
Kapasitas Kalor Air
Dosen
Pengasuh : Suhadi,M.Si

Oleh:
Syarifah
Nur Hikmah (1522240023)
Program Studi
Pendidikan Fisika
Fakultas Tarbiyah dan
Keguruan
Universitas
Islam Negeri Raden Fatah Palembang
2015
BAB
I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Dalam
Ilmu Fisika, kita harus lebih memahami tentang kapasitas kalor. Di dalam
kehidupan kita juga banyak terapan mengenai kalor. Contohnya adalah saat
membuat susu menggunakan air panas. Tingkatan panas dari susu tersebut merupakan
terapan dari kalor yang mengunakan air panas. Seperti susu yang diletakkan pada
cangkir gelas, kita dapat merasakan panas dari cangkir tersebut dan juga panas
dari sendok pengaduknya
Kalor
adalah tenaga yang mengalir dari sebuah benda ke sebuah benda lain karena
adanya perbedaan temperatur di antara kedua benda tersebut. Hanyalah jika kalor
tersebut mengalir, karena adanya perbedaan temperatur, bahwa tenaga tersebut
dinamakan tenaga kalor. Seandainya kalor adalah sebuah zat, atau semacam kalor
tertentu yang mempertahankan identitasnya sewaktu terkandung di dalam sebuah
sistem, maka kalor tersebut tidak akan mungkin memindahkan kalor selama waktu
yang tak terbatas dari sebuah sistem yang tak berubah (Bueche dan Hecht, 2006).
Kalor
mengalir ke dalam sebuah obyek, temperatur dari obyek akan naik (dengan asumsi
tidak ada perubahan fase). Jumlah dari kalor yang dibutuhkan untuk mengubah
temperatur dari material yang ditentukan adalah proporsional terhadap massa dari material dan perubahan
temperatur. Nilai dari c cukup tergantung pada temperatur (juga sedikit kepada
tekanan) tetapi untuk perubahan temperatur yang tidak terlalu besar, c dapat
dianggap konstan (Giancoli,2004).
Kapasitor
adalah suatu alat yang menyimpan muatan. Seringkali, meskipun tidak terlalu,
kapasitor terdiri dari dua penghantar listrik (konduktor) yang dipisahkan oleh
sebuah hambatan (isolator) atau dielektrik (Bueche dan Hecht, 2006).
Berdasarkan latarbelakang diatas,
dilakukanlah praktikum kapasitas untuk mengetahui kapasitas kalor jenis pada
air agar bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.
B. Tujuan
1.
Memperlajari konsep kapasitas kalor jenis dari air
2.
Menentukan besarnya kalor jenis air
BAB
II
TINJAUAN
PUSTAKA
A.
Kalor
Kalor adalah tenaga yang mengalir dari
sebuah benda ke sebuah benda lain karena adanya perbedaan temperatur diantara
kedua benda tersebut. Kalor adalah sesuatu didalam sebuah benda, seperti yang
dianggap oleh teori kalorik, menentang banyak kenyataan eksperimental. Kalor
adalah sebuah zat, atau semacam kalor tertentu yang mempertahankan identitasnya
sewaktu terkandung didalam sebuah sistem, maka kalor tersebut tidak akan
mungkin memindahkan kalor selama waktu yang tak terbatas dari sebuah sistem
yang tidak berubah (Halliday, Resnick dan Walker, 1960).
Menurut Ishaq (2006), kalor atau naiknya
temperatur bukan satu-satunya penyebab perubahan fase. Secara umum terdapat
tiga jenis ukuran kalor yang diperlukan agar sebuah zat berubah fase:
1.
Kalor Lebur : Jumlah kalor
yang diperlukan suatu zat untuk melebur (dari padat ke cair) tiap suatu satuan
massa pada temperatur tetap. Untuk air
(H2O), kalor lebur pada temperatur 0° adalah 80kal/g.
2.
Kalor Uap : Jumlah kalor yang diperlukan suatu zat
untuk melebur (dari cair ke cair) tiap suatu satuan massa pada temperatur
tetap. Untuk air (H2O), kalor
uap pada temperatur 100°C adalah 540kal/g
3.
Kalor Sublim: Jumlah kalor
yang diperlukan suatu zat untuk melebur (dari padat ke uap) tiap suatu satuan
massa pada temperatur tetap.
Menurut Giancoli (2014), Kalor jenis
adalah karakteristik kuantitas dari material (c). Sehingga didapatkan persamaan
c = 

Q= m.c.

B.
Kapasitor
Kapasitor
adalah suatu alat yang menyimpan muatan. Seringkali, meskipun tidak terlalu,
kapasitor terdiri dari dua penghantar listrik (konduktor) yang dipisahkan oleh
sebuah hambatan (isolator) atau dielektrik. Kapasitas (C) dari sebuah kapasitor
didefinisikan sebagai (Bueche dan Hecht, 2006):

Dalam kebanyakan hal, kapasitor
terdiri dari dua pelat sejajar. Hampir pada tiap alat elektronika seperti
radio, televisi, penguat dan sebagainya, anda dapat menjumpai kapasitor.
Tetapan pembanding ini menyatakan kapasitas sistem untuk menyimpan muatan, atau
juga menyimpan medan listrik. Makin besar C makin besar pula muatan atau medan listrik
yang dapat disimpan dalam sistem (Sutrisno, 1979).
Menurut Ishaq (2006), Azas Black adalah
apabila dua zat A dan Zat B yang pada awalnya memiliki tempratur masing-masing
toA dan toBdicampurkan
secara baik sehingga pertukaran kalor terjadi secara sempurna maka akan terjadi
pertukaran kalor secara terus-menerus sampai kedua zat mencapai keseimbangan
termal yang ditandai temperatur keduanya menjadi sama. Dalam kasus ini kita
anggap tidak ada kalor lain yang masuk atau keluar dari sistem. Hubungan ini
dirumuskan oleh Azas Black:
Qarah= Qterima
QA=QB
mA. cA.
mB. cB.



mA. cA.
(toA-takhir)= mB. cB. (takhir-toB)
C.
Kalorimeter
Kalorimeter sesungguhnya “hanyalah”
sebuah wadah diamana pencampura dua zat atau lebih dapat berlangsung pada
keadaan yang mendekati keadaan ideal, yaitu keadaan yang tidak memungkinkan zat
lain berinteraksi kedalam percampuran tersebut, sehingga menjamin pertukaran
kalor mendekati sempurna, dimana kalor yang seluruhnya (atau mendekati 100%)
bisa diserap oleh benda lain yang temperaturnya lebih rendah. Termometer pada
kalorimeter digunakan untu mengamati perubahan temperatur selama proses searah
terima kalor antar zat berlangsung dalam ruang/wadah pencampuran (Ishaq, 2006).
D.
Laju
Perpindahan Kalor
Kalor dapat berpindah dari suatu zat ke
zat lain dalam tiga cara yaitu: Radiasi, adalah perpindahan kalor dari dua
sistem dalam keadaan vakum (ruang hampa udara). Contoh yang paling mudah adalah
energi kalor yang menjalar dari matahari menembus ruang hampa menuju bumi. Konveksi
adalah perpindahan kalor dari dua sistem dengan perantaraan udara. Contoh dari
konveksi adalah aliran angin karena perbedaan temperatur antara dua daerah
(Ishaq, 2006).
Menurut Ishaq (2006), Konduksi yaitu
perpindahan kalor antara dua sistem yang bbersentuhan langsung akibat perbedaan
temperatur atau dikenal dengan “gradien temperatur” diantara keduanya. Karena
perbedaan dengan laju perpindahan sebesar:
H=
= kA


Besaran
ini sering disebut gradien temperatur dan k
adalah koefisien konduktivitas termal dan benda. Koefisien k menujukkan
seberapa cepat zat dapat memindahkan kalor, k yang besar menunjukan laju
perpindahan kalor yang besar (Ishaq, 2006).

E.
Rangkaian
Kapasitor
Sering kali kita perlu menggabungkan
beberapa kapasitor. Kita dapat melakukan ini dengan berbagai cara. kita akan
membahas dua cara dasar, yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Sehubungan
dengan rangkaian kapasitor, dapat kita gunakan pengertian kapasistansi
ekivalen, yaitu Cekivalen. Nilai kapasitansi ekivalen dapat dihitung
dengan menghubungka rangkaian kapasitor pada suatu sumber tegangan V. Bila
muatan yang ditarik dari sumber tegangan adalah Q, kapasistansi ekivalen
Cekivalen= 

BAB
III
METODOLOGI
PRAKTIKUM
A.
Waktu
dan tempat
Praktikum Bidang Miring ini dilaksanakan
pada Sabtu, 26 Desember 2015, Pukul
10:00-12:00 WIB. Praktikum ini bertempat di Laboraturium Fisika Universitas
Islam Negeri Raden Fatah Palembang.
B.
Alat
dan Bahan
1.
Alat
Adapun
alat yang digunakan dalam
praktikum tentang Kapasitas Kalor Air adalah:
a.
Power supply, berfungsi
sebagai sumber tegangan
b. Kabel
koneksi, berfungsi sebagai penghubung dari multimeter ke kalorimeter
c.
Gelas baeker, berfungsi
sebagai tempat penyimpanan air
d.
Kalorimeter, berfungsi
untuk mengetahui kalor panas jenis zat cair
e.
Termometer, berfungsi
untuk mengukur suhu
f.
Multimeter, berfungsi
untuk mengukur kuat arus atau tegangan
g.
Air, berfungsi untuk
mengetahui panas jenis suatu zat
2.
Bahan
Bahan
yang digunakan dalam praktikum ini adalah air yang berfungsi untuk mengetahui
panas jenis suatu zat.
C.
Cara
Kerja
Adapun cara kerja yang dilakukan dalam
praktikum tentang Kapasitas Kalor Air adalah sebagai berikut:
1. Baca
Bismillah sebelum memulai praktikum.
2. Siapkan
alat dan bahan yang akan digunakan.
3. Menentukan
tegangan dengan cara menghubungkan power supply dengan kalorimeter dan
multimeter mengunakan kabel koneksi.
4. Menentukan
tegangan dengan cara menghubungkan power supply dengan kalorimeter dan
multimeter mengunakan kabel koneksi.
5. Isi
gelas beaker kosong dengan air 50 ml. Lalu masukkan ke dalam kalorimeter dan
hubungkan dengan menggunakan kabel koneksi ke power supply
6. Masukkan
termometer ke dalam kalorimeter yang sudah di isi air
7. Hidupkan
power supply bersamaan dengan stopwatch
8. Hitunglah
pertambahan suhu setiap 1 menitnya hingga mencapai 70

9. Catatlah
data hasil pengamatan sebagai data laporan sementara.
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
A.
Hasil
Diketahui :
Massa
air = 0,05 kg
Suhu
awal = 26

Arus listrik = 8 A
Tegangan listrik = 11 V
Tabel hasil pengamatan praktikum
kapasitas kalor air
NO
|
t
(s)
|
T
(
![]() |
c
(J/kg
![]() |
c2
(J/ kg
![]() |
1
|
60
|
36
|
373,14
|
139233,46
|
2
|
120
|
37
|
770,81
|
594148,06
|
3
|
180
|
39
|
1152
|
1327104
|
4
|
240
|
41
|
1536
|
2359296
|
5
|
300
|
43
|
1920
|
3686400
|
6
|
360
|
44
|
2312,41
|
534734,27
|
7
|
420
|
46
|
2688
|
7225344
|
8
|
480
|
47
|
3083,21
|
9506194,26
|
9
|
540
|
49
|
3456
|
11943936
|
10
|
600
|
51
|
3840
|
14745600
|
11
|
660
|
52
|
4239,42
|
17972648,52
|
12
|
720
|
54
|
4608
|
21233664
|
13
|
780
|
55
|
5010,22
|
25102294,21
|
14
|
840
|
56
|
5195,6
|
29112499
|
15
|
900
|
58
|
5760
|
33177600
|
16
|
960
|
59
|
6166,4
|
38024489
|
17
|
1020
|
60
|
6551,8
|
42926083
|
18
|
1080
|
61
|
6937,2
|
48124744
|
19
|
2040
|
62
|
13103,6
|
171704333
|
20
|
3000
|
63
|
19270,07
|
371335598
|
21
|
3060
|
64
|
19655,47
|
386337676
|
22
|
4020
|
65
|
25821,89
|
666770406,5
|
23
|
4080
|
66
|
26207,30
|
686822535
|
24
|
5040
|
67
|
32373,72
|
1048057917
|
25
|
6000
|
68
|
38540,14
|
1485342853
|
26
|
6060
|
69
|
38925,55
|
1515198244
|
27
|
7020
|
70
|
45091,9708
|
2033285831
|
Σt
= 50580
|
Σt2
= 1482
|
Σc
= 324789,83
|
Σc2
= 8677401356
|









B.Pemabahasan
Kalor
adalah tenaga yang mengalir dari sebuah benda ke sebuah benda lain karena
adanya perbedaan temperatur di antara kedua benda tersebut. Bila kalor mengalir
ke dalam sebuah obyek, temperatur dari obyek akan naik (dengan asumsi tidak ada
perubahan fase). Pada abad ke delapan belas, para peneliti telah mengetahui
bahwa jumlah dari kalor yang dibutuhkan untuk mengubah temperatur dari material
yang ditentukan adalah proporsional terhadap massa dari material dan perubahan
temperatur (Haliday,1985).
Menurut
Hukum Kekekalan Energi, energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor.
Begitu pun sebaliknya, energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik.
Besarnya energi listrik yang diubah atau diserap sama dengan besar kalor yang
dihasilkan. Sementara itu, energi listrik sendiri merupakan perkalian antara
waktu dengan daya di mana daya merupakan perkalian antara tegangan dengan arus
listrik. Berdasarkan hasil dari praktikum mengenai kapasitas kalor jenis air,
bahwa pada hasil setiap percobaan terdapat beberapa perbedaan mulai dari
percobaan 1 sampai 27. Perbedaan tersebut dapat terjadi dikarenakan pengaruh
listrik. Pengaruh listrik dalam kapasitas kalor itu sangat berpengaruh. Karena
adanya interaksi antara energi listrik dengan energi kalor. Yaitu energi
listrik dapat dihasilkan dari energi kalor yang tersedia di alam. Begitu juga
sebaliknya, energi kalor juga dapat dihasilkan dari energi listrik. Berdasarkan
azas black bahwa kalor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diterima, maka
energi listrik yang dilepaskan akan diterima oleh air dalam kalorimeter dan
kalorimeter itu sendiri, sehingga akan terjadi perubahan panas pada air dan
kalorimeter.
BAB
V
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum tentang Kapasitas
Kalor Air dapat disimpulkan bahwa:
1.
Kalor adalah tenaga
yang mengalir dari sebuah benda ke sebuah benda lain karena adanya perbedaan
temperatur di antara kedua benda tersebut. Bila kalor mengalir ke dalam sebuah
obyek, temperatur dari obyek akan naik (dengan asumsi tidak ada perubahan
fase).
2.
Untuk menentukan besar
kalor jenis digunakan alat yaitu kalorimeter. Jika suhunya tinggi maka kalor
yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya
rendah maka kalor yang dikandung sedikit.
B.
Saran
1. Untuk
mendapatkan hasil yang lebih akurat, sebaiknya harus melakukan percobaan itu
berulang-ulang.
2. Harus lebih teliti pada saat
menggunakan stopwatch untuk menghitung kecepatan saat kereta luncur melewati
bidang miring dan harus teliti pada saat menghitung
sudutnya.
Soal
Evaluasi
1.
Apakah yang dimaksud
dengan 1 kalori dan 1 joule?
2. Bagaimanakah
korelasi antara energi panas dengan temperatur?
3. Apakah
yang dimaksud dengan kalor dan kalor jenis zat?
4.
Jika 200 gram air
dipanaskan menggunakan pemanas sehingga suhunya berubah dari suhu 20
menjadi 90
. Maka tentukan besar kalor yang
diperlukan? (nyatakan jawaban anda dalam joule dan kalori)


Penyelesaian:
1.
1 kalori adalah jumlah
energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperature 1 gram air sebanyak 10C.
Sedangkan 1 joule adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk
menaikkan temperature 2 gram air sebanyak 10C.
2. Korelasi
antara energi panas dengan temperatur adalah sebagai berikut:
a. Semakin tinggi
temperatur semakin banyak
energi panas yang terkandung asalkan
jumlah partikel penyusunnya sama.
Contohnya besi membara lebih panas dari pada saat tidak membara (besi yang sama).
b. Dua benda
yang temperaturnya sama
jika jumlah partikel
penyusunnya berbeda, yang lebih
banyak partikel penyusunnya
memiliki energi panas
yang lebih besar.
Contohnya air seember lebih panas dari pada air segelas
pada suhu yang sama.
3.
Kalor adalah tenaga
yang mengalir dari sebuah benda ke sebuah benda lain karena adanya perbedaan
temperatur di antara kedua benda tersebut. Sedangkan kalor jenis ialah
banyaknya kalor yang diserap atau diperlukan oleh 1 gram zat untuk menaikkan
suhu sebesar 1⁰C.
4. Dik:
= 200
g = 0,2 kg





Dit:
Q....................?
Jawab: 

= 90
- 20


= 70


= 0,2.4200.70
= 58800 J
= 14112 kalori
Gambar
Alat-alat Praktikum Kapasitas Kalor Air

Gambar
1. Power Supply

Gambar
2. Multimeter

Gambar
3. Kabel Koneksi

Gambar
4. Kalorimeter

Gambar
5. Gelas Beaker

Gambar
6. Termometer
DAFTAR PUSTAKA
Bueche,F.J dan Hecht,E. 2006. Fisika Universita. Erlangga. Jakarta.
Giancoli,D.C.2014.Fisika.Erlangga:Jakarta
Resnick, H. 1985. Fisika. Erlangga. Bandung.
Sutrisno. 1979. Fisika Dasar. ITB. Bandung.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar