laporan tetap pengukuran temperatur 1
DESCRIPTION
ipTRANSCRIPT
LAPORAN TETAP
INSTRUMEN DAN PENGUKURAN
TEMPERATUR MEASURMENT 1
Oleh: kelompok 2/2KC
Astinesi HimatulizaNIM: 061330400338
Fallen ApriyeniNIM: 061330400344
M. NabilNIM: 061330400348
MardianNIM: 061330400349
Muhammad FarhanNIM: 061330400351
Pusta AryaniNIM: 061330400353
Wahyu Sisilia DevianaNIM: 061330400359
Instruktur : Ir. Sutini Pujiastuti Lestari M.T
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
2014
PENGUKURAN TEMPERATURKARAKTERISTIK ANEKA TEMPERATUR ( TM 1 )I. TUJUAN Mengetahui dan mempelajari karakteristik Termometer tekanan uap Membandingkan respon Termometer Uap dan Termometer MerkuriII. ALAT DAN BAHANAlat yang digunakan Satu set Temperature Measurement Bench Termometer Tekanan Uap Termometer RaksA Ketel/gelas kimia ukuran 2 liter Botol Aquadest StopwatchBahan yang Digunakan AquadestIII. DASAR TEORITemperatur adalah derajat tingkat panas suatu benda terhadap benda lain atau lingkungan. Temperatur diukur dengan alat ukur yang di sebut Termometer, terdapat beberapa jenis termometer. Salah satunya adalah termometer dengan prinsip Mekanik, yaitu Termometer Bimetal. Temometer Bimetal sesuai namanya terdiri dari dua lempeng logam yang berbeda sifat muainya yang dililit berbentuk gulungan melingkar . apabila satu ujungnya diberi panas maka gulungan itu akan cenderung membuka gulungannya, sedangkan bila diberi dingin akan bersifat sebaliknya. Karakteristik gulungan tersebut kemudian dihubungkan dengan Pointer skala yang dapat dibaca setelah di kalibrasi.
Termometer lainnya adalh Termometer Tekanan Uap yang terdiri dari sebuah tabung logam yang dihubungkan dengan pengukur Tekanan Bourdon yang dikalibrasi. Dengan Temperatur fluida yang berada didalam tabung logam adalah fluida yang mudah menguap. Yang mengisi sebagian didalam tabung. Pada saat tabung logam kontak dengan fluida luar yang dingin diukur temperaturnya akan terjadi perpindahan panas yang akan menghasilkan tekanan yang mengisi pipa Bourdon pada bagian pengukur tekanan diatas. Karena tekanan telah dikalibrasi dengan temperatur. Pembacaan yang terbaca adalah temperatur fluida yang ingin diiukur.TEORI TAMBAHANInstrument pengukur suhu diklasifikasikan menjadi 3, yaitu :
1. Instrument pengukur suhu efek mekanik
2. Instrument pengukur suhu efek listrik
3. Instrument pengukur suhu efek radiasi
1. Pengukuran suhu efek mekanikPengukuran suhu efek mekanik adalah pengukura suhu dengan instrumentasi yang bekerja atas dasar prubahan dimensi mekanik akibat perubahan suhu. Adapun instrumentasi pengukuran suhu secara mekanik antara lain :a. Thermometer raksa
Thermometer raksa dalam gelas adalah thermometer yang dibuat dari air raksa yang di tempatkan pada suatu tabung kaca. Tanda yang dikalibrasi pada tabung membuat temperature dapat dibaca sesuai panjang air raksa di dalam gelas, bervariasi sesuai suhu.
Sebagai pengganti raksa, beberapa thermometer keluarga mengandung alcohol dengan tamahan warna merah. Termometer ini lebih aman dan mudah dibaca.
Air raksa akan membeku pada suhu -38,830C dan hanya dapat digunakan pada suhu diatasnya. Air raksa tidak mengembang saat membeku sehingga tidak memecahkan tabung kaca, membuatnya sulit diamati ketika membeku. Thermometer air raksa umumnya menggunakan skala suhu celcius dan fahreinheit. Thermometer raksa biasanya dapat dipakai sampai 6000F (301,30C), tetapi jangkauannya dapat diperluas hingga 10000F(523,60C) dengan jalan mengisi ruang di atas raksa itu dengan gas seperti nitrogen. Hal ini akan meningkatkan tekanan di atas raksa, menaikkan titik didihnya dengan demikian memungkinkan penggunaan thermometer itu pada suhu tinggi.
b. Thermometer gas
Prinsip kerjanya didasarkan pada hokum dasar dari gas. Jika suatu gas yang dijaga ada di dalam sebuah bejana, pada volume konstan dan kemudian tekanan serta suhunya diubah-ubah, maka perbandinga antara tekanan gas dan suhunya adalah konstan pula. Jangkauan suhu operasi temometer gas berkisar -150 sampai +10000F.
c. Thermometer tekanan uap
Jika sebuah bejana tertutup diisi sebagian denga cairan, maka ruang di atas cairan tersebut akan terdiri dari uap dan cairan yang tekanannya tergantung pada suhu. Jika suhu dinaikkan, maka cairan yang menguap akan lebih banyak dan tekanan meningkat. Penurunan suhu akan mengakibatkan terjadinya kondensasi sebagian uap dan tekanan turun.
d. Termometer bimetal
Thermometer bimetal digunakan untuk jangkauan suhu 100 sampai 10000F, banyak digunakan dalam instrument kendali suhu sederhana. Thermometer bimetal terdiri dari dua keeping logam yang mempunyai koefisien ekspansi (muai) termal yang berbeda yang disatukan. Bila keeping itu dikenakan pada suhu yang lebih tinggi dari suhu pengikatnya dan akan membengkok ke satu arah, bila dikenakan pada suhu yang lebih rendah, ia akan membelok kea rah lain.2. Pengukuran suhu efek listrik
Metode-metode listrik untuk pengukuran suhu sangat baik karena memberikan sinyal yang mudah di deteksi yang banyak dipergunakan untuk pengendalian. Terdiri dari 3 tipe, yaitu :
a. Thermometer tahanan listrik
Adalah sebuah transduser yang tergantung pada kenaikkan tahanan logam tehadap suhu kenaikkan ini hampir merupakan garis lurus (linier). Thermometer ini menggunakan elemen sensitive dari kawat platina yang memberikan nilai tahanan yang terbatas untuk masing-masing temperature di dalam jangkauannya.
b. Thermistor
Adalah alat semi-konduktor dengan tahanan yang mempunyai koefisien suhu negatif, berlawanan dengan koefisien positif pada kebanyakan logam. Kelebihannya tingkat ketelitian yang sangat tinggi sesuai untuk pengukuran, pengontrolan dan kompensasi secara persisi dengan keteliatian 0,010C.c. Termokopel
Termokopel bekerja mengukur suhu berdasarkan efek termoelektrik, yaitu :
Efek seebeck
Efek peltier
Efek Thomson
3. Pengukuran suhu efek radiasi
Suhu suatu benda dapat ditentukan melalui pengukuran radiasi termal yang dipasarkan benda itu. Dua macam instrument yang umum dipakai ialah pirometer optic dan pirometer radiasi. Radiasi termal itu sendiri adalah radiasi elektromagnetik yang di pancarkan oleh suatu benda sebagai akibat dari suhunya. Radiasi termal terletak dalam daerah panjang gelombang antara 0,1-100mm.IV. PROSEDUR KERJATemperatur Tekanan Uap
Menyiapkan peralatan Temperatur Measurement Bench Mengisi gelas kimia dengan air bersih hingga 2/3 penuh, letakkan Temperatur Merkuri dan Temperatur Tekanan Uap pada tempatnya di bagian tutup ketel (gelas kimia) Mencatat temperatur yang ditunjukkan kedua thermometer Mengatur power regulator pada posisi 5 (ditengahtengah) Memastikan ketel terhubung dengan baik dan ketel telah dihidupkan Menghidupkan power regulator, catat temperatur terbaca pada termometer Tekanan Uap dan thermometer air raksa setiap 2 menit Mematikan power setelah mencapai 1000C pada thermometer merkuri Menganalisis hasil percobaanTermometer Metal Memasang Termometer Merkuri dan Termometer Metal (platinum, thermistor dan thermocouple) pada tempatnya Memasukkan termometer pada ketel, mencatat temperature awalnya Menghidupkan power dan mencatat temperatur setiap 2 menit Mematikan setelah temperature air raksa mencapai 600 Menganalisis percobaan V. DATA PENGAMATANTable kenaikan suhu beberapa termometer
NoT
(menit)Temperatur Termometer Merkuri (0C)Temperatur Termometer Tekanan Uap (0C)Platinum (0C)Termistor (0C)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1213
14
15
16
1702
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
322527
36
39
40
44
46
48
50
53
55
57
60
62
65
68
703031
32
35
37
40
42
44
48
49
50
53
55
57
60
62
6435,638,1
41,1
44,1
46,1
49,0
51,7
54,2
56,5
59,2
61,8
64,4
66,9
69,6
71,9
74,5
76,431,233,6
37,0
40,0
42,6
45,1
47,3
49,6
51,7
53,5
55,6
57,0
59,4
60,0
62,2
63,4
64,8
Tabel penurunan suhu beberapa termometer
NoT
(menit)Temperatur Termometer Merkuri (0C)Temperatur Termometer Tekanan Uap (0C)Platinum (0C)Termistor (0C)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
2223
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
4424
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
8868
66
66
66
64
63
62
61
60
60
59
58
58
57
56
56
56
55
54
54
54
53
52
52
52
52
51
50
50
50
50
50
49
49
48
48
47
46
46
46
45
45
44
4465
64
63
63
62
62
61
60
60
59
58
58
57
56
55
55
54
54
54
53
53
53
52
52
52
52
51
51
51
50
50
50
50
49
49
48
48
48
48
48
47
47
46
4675,874,7
73,6
72,6
71,5
70,0
69,8
68,9
68,2
67,4
66,7
66,0
65,2
64,6
64,0
63,4
62,8
62,2
61,7
61,2
60,8
60,1
59,6
59,2
58,7
58,2
57,7
57,2
56,9
56,5
56,1
55,7
55,3
54,9
54,6
54,1
53,8
53,5
53,1
52,8
52,4
52,2
51,9
51,564,563,9
63,4
62,8
62,2
61,7
61,1
60,7
60,3
59,8
59,4
58,858,4
57,9
57,4
57,1
56,7
56,3
55,9
55,4
54,8
54,5
54,2
53,8
53,5
53,1
52,7
52,3
52,0
51,7
51,5
51,2
50,8
50,6
50,2
49,9
49,6
49,3
49,1
48,8
48,5
48,2
48,1
47,4
VI. ANALISA PERCOBAAN
Dari percobaan yang dilakukan dapat dianalisa mengenai perbedaan suhu yang ditunjukkan oleh beberapa thermometer. Hal ini dikarenakan kemampuan thermometer yang digunakan saat praktikum berbeda-beda. Dari percobaan (pemanasan aquadest di dalam ketel), terlihat angka pengukuran pada thermometer platinum lebih cepat meningkat (naik) dibanding tiga thermometer lainnya. Hal ini dikarenakan thermometer platinum memiliki sensitivitas yang sangat tinggi terhadap perubahn suhu. Thermometer platinum memiliki rentang suhu pad -2600C sampai 17000C, lebih teliti sehingga dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat panas maupun suhu yang sangat dingin. Logam platinum atau platinum memiliki koefisien muai yang hampir sama dengan kac silica-natrium karbonat, platina tidak teroksidasi pada suhu berapa pun, meskipun bekarat oleh halogen, sianida, belerang, dan alkali kaustik. Platinum memiliki resistensi tinggi terhaap serangan kimia, baik karakteristik temperature tinggi, stabil sifat listrik. Semua sifat ini telah dimanfaatkan untuk aplikasi industri contohnya thermometer platina. Tetapi thermometer platina dan termistor merupakan thermometer zat padat yang kurang cocok untuk pengukuran suhu aquadest (cairan) yang dipanaskan.Thermometer raksa yang digunakan cocok untuk pengukuran perubahan suhu cairan walaupun skala ukurannya 20C yang membutuhkan ketelitian lebih saat mengamatinya. Jangkauan suhu thermometer raksa yaitu -400C sampai 3500C. raksa dalam pipa thermometer akan memuai jika dipanaskan, raksa mudah dilihat karena mengkilap, volume raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu serata raksa tidak membasahi kaca ketika memuai atau menyusut.
VII. KESMPULAN
Dari percobaan yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Respon dari beberapa thermometer berbeda-beda.2. Proses kenaikkan suhu (pemansan) lebih cepat daripada pendinginan karea proses pemansan dipengaruhi oleh energi panas dan tekanan.3. Ketelitian thermometer dan termistor sangat tinggi terhadap perubahan suhu.4. Termometer platinum sangat cocok digunakan dalam industri karena memiliki sensitivitas yang tinggi.
DAFTAR PUSTAKA Tim lab jobsheet Instrumen dan Pengukuran. 2014. Penuntun Praktikum Instrumen dan Pengukuran. Politeknik Negeri Sriwijaya : Palembang. id.m.wikipedia.org/wiki/termometr_air_raksa hutomoabdurrohman.blogspot.com/2013/03/jenis-termometer.html?m=1 atteubear.blogspot.com/2013/01/platina.html?m=1
GAMBAR ALAT
Temperature Measurement Bench
Termometer merkuri