calori work monica fakhizal
TRANSCRIPT
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
1/16
Laporan Praktikum
Calori Work
Nama : Monica Fakhrizal
NPM : 1206216891
Fakultas : Teknik
Departemen/prodi : Teknik Sipil/Teknik Lingkungan
Kode Praktikum : KR-02
Minggu Percobaan : IV
Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar
(UPP-IPD)
Univesitas Indonesia
Depok
KR_02Calori Work
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
2/16
A.Tujuan Pecobaan
Menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.
B.Alat
1. Sumber tegangan yang dapat divariasikan
2. Kawat konduktor ( bermassa 2 gr )
3. Termometer
4. Voltmeter dan Ampmeter
5. Adjustable power supply
6. Camcorder
7. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis
C.Teori
Kalor yaitu energy yang mengalir dari benda panas ke benda yang lebih
dingin ketika kedua benda bersentuhan satu sama lain sampai suku keduanya samadan keseimbangan termal tercapai.Atau dapat pula didefinisikan sebagai energy
panas yang dimiliki oleh suatu zat,jika suku tinggi maka kalor yang dikandungbesar dan jika suhu rendah maka kalor yang dikandung kecil.
Hubungan kekekalan energi menyatakan energi tidak dapat dimusnahkan
atau diciptakan. Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain.Kukum kekekalan energy ini memenuhi azas black yaitu percampuran dua
zat,banyaknya kalor yang dilepas oleh zat yang suhunya lebih tinggi,sama denganbanyaknya kalor yang diserap oleh zat yang suhunya lebih rendah
=
Pada percobaan kali ini akan dilakukan pengkonversian energi dari energilistrik menjadi energi panas. Energi listrik dihasilkan oleh suatu catu daya pada
suatu konduktor yang mempunyai resistansi dinyatakan dengan persamaan :
W = Q atau;
W=V.I.t ... ( 1 )
Dimana
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
3/16
W= energi listrik ( joule )
v= Tegangan listrik ( volt )
i = Arus listrik ( Ampere )
t= waktu / lama aliran listrik ( sekon )
Energi listrik adalah energy yang dihasilkan muatan-muatan listrik akibat
adanya arus listrik pada muatan tertutup.
Energi kalor yang dihasilkan oleh kawat konduktor dinyatakan dalam untukkenaikan temperatur.
Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu zat dinyatakan denganpersamaan :
Q = m c (Ta - T) ....................................................... (1)
Dimana
Q = Jumlah kalor yang diperlukan ( kalori )
m= massa zat ( gram )
c= kalor jenis zat ( kal/gr0C)
Ta= suhu akhir zat (K)T= suhu mula-mula (K)
Kapasitas Kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkansuhu benda sebesar 1 derajat celcius.
C=
(21) C=kapasitas kalor(J/)
Kalor jenis yaitu banyak kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1kg
zat sebesar 1C,digunakan calorimeter.
c= .(21) c=kalor jenis(J/kg)
Hubungan kalor jenis dengan kapasitas kalor: C=c.m
Prosedur percobaan ini yaitu Sebuah kawat dililitkan pada sebuah sensor
temperatur. Kawat tersebut akan dialiri arus listrik sehingga mendisipasikan energikalor. Perubahan temperatur yang terjadi akan diamati oleh sensor kemudian
dicatat oleh sistem instrumentasi. Tegangan yang diberikan ke kawat dapat dirubah
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
4/16
sehingga perbuahan temperatur dapat bervariasi sesuai dengan tegangan yangdiberikan.
D.Cara Kerja
Eksperimen rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol rLab di bagianbawah halaman ini.
1. Aktifkan Web cam ! (klik icon video pada halaman web r-Lab) !
2. Berikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor !
3. Hidupkan Power Supply dengan mengklik radio button
disebelahnya.
4. Ambilah data perubahan temperatur , tegangan dan arus listrik padakawat konduktor tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara mengklik
icon ukur!
5. Perhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, tunggulah
hingga mendekati temperatur awal saat diberikan V0 .
6. Ulangi langkah 2 hingga 5 untuk tegangan V1, V2 dan V3
Tugas & Evaluasi
1. Berdasarkan data yang di dapat , Buatlah grafik yang menggambarkan
hubungan antara temperatur dan waktu untuk setiap tegangan yang diberikan
ke kawat konduktor.
2. Untuk tegangan V1 , V2 dan V3 , hitunglah nilai kapasitas panas ( c ) dari
kawat konduktor yang digunakan.
3. Berdasarkan nilai c yang saudara peroleh, tentukan jenis kawat konduktor
yang digunakan.
4. Berilah analisis dari hasil percobaan ini.
E.Hasil dan Evaluasi
I. Pengolahan Data
Berdasarkan data yang di dapatkan, maka grafik yang dapat dibuat yaitu:
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
5/16
Grafik 1.Temeperatur vs Waktu
Berdasarkan persamaan diatas, energy listrik sama dengan energy
kalor.
W = Q
.. = . .
T=.
.t
Maka, y=mx. Ty, tx, dan m.
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
V3 31.8 31.3 31.3 31.3 31.3 31.3 31.3 31.3 31.4 31.4
V2 25.6 25.9 26.8 27.8 28.8 29.6 30.4 31.2 31.8 32.4
V1 24.1 24.2 24.4 24.6 24.8 24.9 25.1 25.3 25.4 25.5
V0 24.1 24.1 24.1 24.1 24.1 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2
0
20
40
60
80
100
120
Temperatur
Temperatur vs Waktu
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
6/16
Grafik Temperatur vs Waktu Tegangan V0
Grafik Temperatur vs Waktu
Tegangan V1
0
5
10
15
20
25
3 9 15 21 27
Temperatur vs Waktu
Series 1
0
5
10
1520
25
3 6 9 12151821242730
Temperatur vs Waktu
Column1
Waktu I V Temp
3 23.84 0.00 24.1
6 23.84 0.00 24.1
9 23.84 0.00 24.1
12 23.84 0.00 24.1
15 23.84 0.00 24.1
18 23.84 0.00 24.2
21 23.84 0.00 24.224 23.84 0.00 24.2
27 23.84 0.00 24.2
30 23.84 0.00 24.2
Waktu I V Temp
3 35.48 0.67 24.1
6 35.48 0.67 24.2
9 35.48 0.67 24.4
12 35.48 0.67 24.6
15 35.48 0.67 24.8
18 35.48 0.67 24.9
21 35.48 0.67 25.1
24 35.48 0.67 25.3
27 35.48 0.67 25.4
30 35.48 0.67 25.5
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
7/16
Grafik Temperatur vs Waktu Tegangan V2
Grafik Temperatur vs Waktu Tegangan V3
0
10
20
30
40
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
Temperatur vs Waktu
Series 1
31
31.2
31.4
31.6
31.8
32
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
Temperatur vs Waktu
Series 1
Waktu I V Temp
3 51.79 1.62 25.6
6 51.79 1.62 25.9
9 51.90 1.62 26.8
12 51.90 1.62 27.8
15 51.90 1.62 28.8
18 51.90 1.62 29.621 51.90 1.62 30.4
24 51.79 1.62 31.2
27 51.79 1.62 31.8
30 51.79 1.62 32.4
Waktu I V Temp
3 42.43 1.08 31.8
6 42.43 1.08 31.3
9 42.43 1.08 31.3
12 42.55 1.08 31.3
15 42.55 1.08 31.3
18 42.55 1.08 31.3
21 42.55 1.08 31.3
24 42.55 1.08 31.3
27 42.55 1.08 31.4
30 42.55 1.08 31.4
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
8/16
V0=0,00 volt
m=0.05
y = 0,005x+24.06
= . .
=.
.
=0,00.3,84. 0
.0. 0,005= 0
Jadi 0 J/kg
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
9/16
V1=0,67 volt
m=0,01
y = 0.01x+24.32
=.
.
=.
.
=0,67.35,48. 0
.0. 0,0= 99,048
Jadi 199,048 J/kg
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
10/16
V2=1,62 volt
m=0.26y = 0.26x+24.59
=.
.
=.
.
=,6.5,79. 0
.0. 0,6= 6.34
Jadi 2161,34 J/kg
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
11/16
V3=1,08 volt
m=-0.05
y = -0.05x+31.46
=.
.
=.
.
=,08.4,5. 0
.0. 0,005= 49,08
Jadi 429,108 J/kg
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
12/16
=1 + 2 +
3
=99.048 + 6.34 + 49.08
3
= 9.8
% Kesalahan Literatur=
00%
=222.
2 00%
= 1.37%
F.Analisis Data
i.Percobaan
Percobaan KR_02 tentang calori work dilakukan secara online melalui rlab
guna untuk menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor. Kapasitas
kalor dapat dihitung dengan menggunakan rumuskalor (Q). Kalor disebut juga energi
kalor. Energi bersifat kekal dan dapat berubah bentuk. Misalnya energi listrik (W)
berubah menjadi energi kalor (Q) tetapi besarnya tetap (W=Q). Dengan
menggunakan rumus ini,kapasitas kalor pun didapat jika tegangan, temperatur, dan
besarnya arus tiap satuan waktu diketahui.Pada percobaan dilakukan dengan
mengalirkan listrik pada suatu kawat tertentu, kemudia temperature kawatpun
berubah sehingga terbukti hokum kekekalan energy berlaku dimana energy tidak
akan pernah hilang dan hanya akan berubah bentuk misalnya pada percobaan ini
yaitu energy listrik menjadi energy kalor.
Pengukuran dilakukan dalam 30 detik untuk setiap tegangannya dan dicatat
setiap 3 detik.Data diambil sebanyak 10 kali, ini berguna agar data yang
didapatkan memiliki grafik yang dapat mendekati nilai kebenaran. Percobaan inidilakukan sebanyak 4 kali dengan tegangan listrik yangberbeda-beda, yaitu V0
dengan rata-rata besar tegangan 0V, V1 dengan rata-rata besar tegangan 0.67V, V2
dengan rata-rata tegangan sebesar 1.62V, dan V3 dengan rata-rata tegangan sebesar
1.08V.Tegangan ini divariasikan agar dapat mengetahui besarnya pengaruh
tegangan tersebut terhadap kenaikan suhu disetiap waktunya.Pada setiap grafik kita
dapat melihat perubahan suhu.
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
13/16
Selain mencari nilai kapasitas kalor, jenis kawat konduktor yang digunakandalam
percobaan juga dicari. Untuk menentukan jenis kawat, hal yangdilakukan pertama adalah
merata-ratakan nilai kalor jenis benda, lalumembandingkannya dengan nilai kalor jenis
benda yang telah ada.
ii.Hasil
Berdasarkan percoba KR-02 mengenai calori work ini didapatkan hasil bahwa semakin
besar tegangan yang diberikan, maka perubahan suhu yang terjadi pada kawat konduktorpun
semakin besar.Dapat diketahui pula bahwa jenis kawat yang digunakan yaitu perak.hasil
perhitungan percobaan menggunakan hukum kekekalan energi(W=Q), didapat
bahwa kalor jenis kawat tersebut sebesar 229.8 J/ C. Nilaitersebut adalah nilai
kalor jenis rata-rata setelah menghitung nilai kalor jenis masing-masing tegangan.
Setelah mencari kalor jenis literatur daribeberapa unsur, didapat bahwa kalor jenis
yang mendekati hasilpercobaan adalah nilai kalor jenis tembaga c = 233.0 J/C.
Jadi, dapat diketahui bahwa jenis kawat konduktor yang digunakan adalah perak.
iii.Kesalahan
Kesalahan yang dilakukan praktikan yaitu sebesar 1.37%. Hal ini disebabkan
pada saat terjadi perubahan energy listrik menjadi kalor perubahan yang dilakukan
tidak sempurna dan akses internet tidak berjalan dengan baik dapat juga
mempengaruhi perintah kepada system yang berada dir lab.Kesalahan dapat pula
terjadi Karena kesalahan penghitungan sehingga mengalami penyimpangan nilai
literature
iv.Grafik
Pada grafik hasil perhitungan berdasarkan pengamatan yang diperoleh
praktikan tidak sepenuhnya benrbentuk garis lurus,sedangkan seharusnya grafik
yang dihasilkan yaitu grafik berbentuk garis lurus.Hal ini disebabkan karenaperbedaan data karena kesalahan-kesalahan yang terjadi selama praktikum
berlangsung.Grafik hasil percobaan menggambarkan bahwa variable x diwakili
oleh waktu karena memiliki interval yang tetap sedangkan variable y diwakili oleh
perubahan yang memiliki interval tidak tetap.
Pada grafik, terlihat bahwa semakin besar tegangan listrik, maka temperatur
juga semakin tinggi. Semakin lama percobaan, temperatur juga semakin tinggi. Namun
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
14/16
pada percobaan keempat (V3), temperatur sempat menurun, lalu naik kembali.Setiap
grafik menunjukkan pergeseran garis dan garis lurus sedikit-sedikit.Hal ini
dikarenankan suhu yang ditangkap oleh system cepat berubah sehingga
berpengaruh pada perubahan suhu yang ditampilkan dalamgrafik.Dengan bentuk
grafik yang tidak lurus sempurna, maka terlihat pula penyimpangan yangdihasilkan dalam pengamatan yang dilakukan oleh praktikan.
v.Kesimpulan
Ketika kawat diberi aliran listrik, maka temperatur/suhu kawat tersebut
akanmeningkat.
Arus listrik berbanding lurus dengan temperatur. Semakin besar arus
yangmengalir, temperatur kawat akan semakin besar.
Tegangan listrik berbanding lurus dengan temperatur. Semakin besar
teganganyang diberikan, temperatur kawat akan semakin besar.
Energi bersifat kekal dan dapat berubah bentuk, hal ini dibuktikan dengan
energilistrik yang berubah menjadi energi kalor namun besarnya tetap sama.
Energi listrik dapat dikonversikan menjadi energy kalor
Kawat konduktor yang digunakan yaitu jenis perak
Kapasitas kalor bergantung pada besar tegangan, arus, massa bahan yang
digunakan, perubahan suhu, dan waktu.
G.Referensi
1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, PrenticeHall, NJ, 2000.
2. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, ExtendedEdition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.
H.Link Rlab
http://www.sitrampil4.ui.ac.id/kr02
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
15/16
I.Lampiran
Waktu I V Temp
3 23.84 0.00 24.1
6 23.84 0.00 24.1
9 23.84 0.00 24.1
12 23.84 0.00 24.1
15 23.84 0.00 24.1
18 23.84 0.00 24.2
21 23.84 0.00 24.2
24 23.84 0.00 24.2
27 23.84 0.00 24.2
30 23.84 0.00 24.2
3 35.48 0.67 24.1
6 35.48 0.67 24.2
9 35.48 0.67 24.4
12 35.48 0.67 24.6
15 35.48 0.67 24.8
18 35.48 0.67 24.9
21 35.48 0.67 25.1
24 35.48 0.67 25.3
27 35.48 0.67 25.4
30 35.48 0.67 25.5
3 51.79 1.62 25.6
6 51.79 1.62 25.9
9 51.90 1.62 26.8
12 51.90 1.62 27.8
15 51.90 1.62 28.8
18 51.90 1.62 29.6
21 51.90 1.62 30.4
24 51.79 1.62 31.2
27 51.79 1.62 31.8
30 51.79 1.62 32.4
3 42.43 1.08 31.8
6 42.43 1.08 31.3
9 42.43 1.08 31.3
12 42.55 1.08 31.3
15 42.55 1.08 31.3
18 42.55 1.08 31.3
21 42.55 1.08 31.3
24 42.55 1.08 31.3
27 42.55 1.08 31.4
30 42.55 1.08 31.4
-
7/29/2019 Calori Work Monica Fakhizal
16/16