ANALISA PROSES PENDINGINAN
PADA BEBERAPA BEJANA DENGAN BAHAN BERBEDA
MENGGUNAKAN SOFTWARE LOGGERPRO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh:
Siska Natalia
NIM: 111424007
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
i
ANALISA PROSES PENDINGINAN
PADA BEBERAPA BEJANA DENGAN BAHAN BERBEDA
MENGGUNAKAN SOFTWARE LOGGERPRO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh:
Siska Natalia
NIM: 111424007
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Karya ini saya persembahkan dengan bangga kepada:
Orangtua tercinta:
Yan Erawan
Linawaty
Kakak dan adik tersayang:
Erly Natalia
Okky Jayadi
v MOTTO
The problems and the all of things which can break you down is the process to
make you stronger and the way which must through to be the best for your life.
I can do everything through Him who gives me strength
viii ABSTRAK
ANALISA PROSES PENDINGINAN
PADA BEBERAPA BEJANA DENGAN BAHAN BERBEDA MENGGUNAKAN SOFTWARE LOGGERPRO
Siska Natalia
Universitas Sanata Dharma
2015
Telah dilakukan penelitian mengenai proses pendinginan pada bejana yang yang berisi air sebanyak 100 ml. Selama proses pendinginan, suhu air dan suhu lingkungan dimonitor menggunakan sensor suhu yang telah dihubungkan dengan komputer melalui interface LabPro. Nilai suhu air dan suhu lingkungan dicatat secara kontinyu menggunakan software LoggerPro. Grafik beda suhu (ΔT) terhadap waktu (t) difit menggunakan persamaan hukum pendinginan Newton dan persamaan proses pendinginan yang melibatkan perpindahan panas secara radiasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persamaan proses pendinginan yang melibatkan perpindahan panas secara radiasi baik digunakan pada beda suhu yang tinggi yakni ΔT > 50⁰C. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa bahan bejana berpengaruh selama proses pendinginan. Bejana yang digunakan dalam penelitian ini adalah bejana berbahan kaca, kaleng, dan plastik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bahan bejana mempengaruhi proses pendinginan secara berurutan dari cepat ke lambat yaitu kaleng, kaca, dan plastik.
ix ABSTRACT
THE COOLING PROCESS ANALYSIS ON VESSELS WITH DIFFERENT MATERIAL USING A LOGGERPROSOFTWARE
Siska Natalia
Sanata Dharma University
2015
A research about cooling process in vessels with volume of water 100 ml has been done. During those cooling process, the water and environment temperature are monitored using a temperature sensor that are connected to the computer through a LabPro interface. The results of water and environment temperature are recorded continuously on a LoggerPro software. Temperature difference graphic (∆T) towards time (t) fitted applying Newton cooling law equation and cooling process equation that involve the heat transfer of radiation. The research shows that the cooling process equation involves the heat transfer of radiation is good to apply in a high temperature difference, it is ∆T > 50o C. This
research also shows that the material of vessels influence throughout the cooling process. Vessels used in this research are made of glass, can, and plastic. It is resulted that the material of vessels used influenced the cooling process in sequence from fast speed to slow; they are can, glass, and plastic material.
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah
memberikan kasih yang sungguh luar biasa. Berkat kasih-Nya, penyununan skripsi
ini dapat terselesaikan dengan baik. Karya ini penulis beri judul “Analisa Proses
Pendinginan pada Beberapa Bejana dengan Bahan Berbeda Menggunakan Software
LoggerPro”.
Penyusunan skripsi ini dapat diselesaikan berkat bantuan dari berbagai pihak.
Oleh karena itu penulis ucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Dr. Ign. Edi Santosa, M.S., selaku dosen pembimbing skripsi, Dosen
Pembimbing Akademik (DPA), dan Kaprodi Pendidikan Fisika yang telah
memberikan bimbingan, motivasi, dan arahan dalam penyusunan skripsi
maupun rencana studi dari awal hingga akhir.
2. Bapak Petrus Ngadiono, selaku laboran Laboratorium Pendidikan Fisika
Universitas Sanata Dharma yang telah membantu mempersiapkan alat-alat
eksperimen.
3. Keluarga tercinta di Rengasdengklok yang selalu mendoakan serta
memberikan semangat.
4. Andreas Novri Suhardi dan Alfadiani Purnomo yang selalu sabar menjadi
pendengar yang baik, serta memberikan motivasi.
5. Teman-teman bimbingan skripsi : Mba Dian, Kak Eliya, Mba Hari, Kak
xi
6. Seluruh mahasiswa Pendidikan Fisika angkatan 2011 yang telah berjuang
dan berdinamika bersama.
7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, yang telah
memberikan bantuan serta motivasi selama proses skrispsi ini baik secara
langsung maupun tidak langsung.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,
penulis dengan rendah hati menerima kritik dan saran yang membangun dari semua
pihak. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca.
Yogyakarta, 30 Juli 2015
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... HALAMAN PENGESAHAN ... HALAMAN PERSEMBAHAN ... HALAMAN MOTTO ... PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... ABSTRAK ... ABSTRACT ... KATA PENGANTAR ... DAFTAR ISI ... DAFTAR TABEL ... DAFTAR GAMBAR ... BAB I PENDAHULUAN ... A. Latar Belakang ... B. Rumusan Masalah ... C. Batasan Masalah ... D. Tujuan Penelitian ... E. Manfaat Penelitian ... F. Sistematika Penulisan ... BAB II DASAR TEORI ... A. Kalor dan Perpindahannya... 1. Konduksi ... 2. Konveksi ... 3. Radiasi ... B. Hukum Pendinginan Newton...
i ii iii iv v vi vii viii ix x xii xiv xv 1 1 4 4 5 5 5 7 7 7 10 11 12
xiii
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... A. Persiapan Alat ... B. Pengambilan Data ... C. Analisa Data ... BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... A. Hasil ... 1. Proses Pendinginan Pada Bejana Berbahan Kaca ... 2. Proses Pendinginan Pada Bejana Berbahan Kaleng ... 3. Proses Pendinginan Pada Bejana Berbahan Plastik ... 4. Pengaruh Bahan Bejana Terhadap Proses Pendinginan ... B. Pembahasan ... BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... A. Kesimpulan ... B. Saran ... DAFTAR PUSTAKA ... LAMPIRAN ... 14 14 17 18 22 22 23 26 30 34 35 43 43 43 44 45
xiv
DAFTAR TABEL
TABEL 4.1 Karakteristik bejana ... 22
TABEL 4.2 Hubungan suhu air dan suhu lingkungan terhadap waktu pada bejana berbahan kaca (D = 5.15 ± 0.01 cm, m = 116.72 ± 0.02 gr) ... 23 TABEL 4.3 Hubungan beda suhu ΔT terhadap waktu t pada bejana berbahan
kaca (D = 5.15 ± 0.01 cm, m = 116.72 ± 0.02 gr) ... 24 TABEL 4.4 Hubungan suhu air dan suhu lingkungan terhadap waktu pada
bejana berbahan kaleng (D = 5.26 ± 0.01cm, m = 30.68 ± 0.05 gr) ... 27 TABEL 4.5 Hubungan beda suhu ΔT terhadap waktu t pada bejana berbahan
kaleng (D = 5.26 ± 0.01cm, m = 30.68 ± 0.05 gr) ... 28 TABEL 4.6 Hubungan suhu air dan suhu lingkungan terhadap waktu pada
bejana berbahan plastik (D = 5.47 ± 0.01 cm, m = 22.27 ± 0.02 gr) ... 31 TABEL 4.7 Hubungan beda suhu ΔT terhadap waktu t pada bejana berbahan
plastik (D = 5.47 ± 0.01 cm, m = 22.27 ± 0.02 gr) ... 32 TABEL 4.8 Nilai RMSE Pada Bejana Berbahan Kaca, Kaleng, dan Plastik . 39 TABEL 4.9 Waktu Penurunan Suhu dari Suhu 71⁰C sampai 10⁰C terhadap
xv
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 2.1 Konduksi panas pada keping plan-paralel ... 8
GAMBAR 3.1 Susunan alat eksperimen tampak samping ... 16
GAMBAR 3.2 Susunan alat eksperimen tampak depan ... 17
GAMBAR 3.3 Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu... 19
GAMBAR 3.4 Lambang Curve Fit pada toolbars ... 19
GAMBAR 3.5 Tampilan kotak setelah mengklik lambang Curve Fit ... 19
GAMBAR 3.6 Tampilan kotak setelah mengklik Define Function ... 20
GAMBAR 3.7 Grafik beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.12). Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah) ... 21
GAMBAR 4.1 Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.12). Bejana berbahan kaca dengan diameter 5.15 ± 0.01 cm, dan massa 116.72 ± 0.02 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah) ... 25
GAMBAR 4.2 Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.15). Bejana berbahan kaca dengan diameter 5.15 ± 0.01 cm, dan massa 116.72 ± 0.02 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah) ... 26
GAMBAR 4.3 Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.12). Bejana berbahan kaleng dengan diameter 5.26 ± 0.01cm, dan massa 30.68 ± 0.05 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah) ... 29
GAMBAR 4.4 Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.15). Bejana berbahan kaleng dengan diameter 5.26 ± 0.01cm, dan massa 30.68 ± 0.05 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah) ... 30
xvi
GAMBAR 4.5 Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.12). Bejana berbahan plastik dengan diameter 5.47 ± 0.01 cm, dan massa 22.27 ± 0.02 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah) ... 33 GAMBAR 4.6 Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan
menggunakan persamaan (2.15). Bejana berbahan plastik dengan diameter 5.47 ± 0.01 cm, dan massa 22.27 ± 0.02 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah) ... 34 GAMBAR 4.7 Grafik beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk bejana berbahan
plastik (biru), kaca (hijau), kaleng (merah) ... 35 GAMBAR 4.7 Grafik beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk melihat pengaruh
bahan bejana terhadap proses pendinginan. Bejana berbahan plastik (biru), kaca (hijau), kaleng (merah) ... 40
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Secangkir teh atau kopi panas yang dibiarkan begitu saja, maka lama
kelamaan secangkir teh atau kopi tersebut menjadi dingin. Hal itu terjadi karena
adanya proses pendinginan. Proses pendinginan menyebabkan suhu teh atau
kopi yang tinggi menjadi rendah, bahkan suhunya menjadi sama. Keadaan
dimana suhu teh atau kopi menjadi sama diseluruh sistem dinamakan sebagai
keadaan kesetimbangan termal. Kesetimbangan termal yaitu bila dua benda
saling kontak atau melakukan perpindahan panas sehingga suhu kedua benda
tersebut menjadi sama (Schroeder, 2000; Young, 2002).
Proses pendinginan suatu benda terjadi karena adanya perpindahan
panas. Ada tiga macam perpindahan panas yaitu konduksi, konveksi, dan
radiasi. Konduksi merupakan perpindahan panas melewati suatu bahan, tanpa
disertai perpindahan partikelnya. Sedangkan konveksi merupakan perpindahan
panas yang disertai dengan perpindahan partikelnya. Konduksi dan konveksi
membutuhkan partikel sebagai medium. Adapun, radiasi merupakan
perpindahan panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik seperti cahaya
tampak, infra merah, dan radiasi ultra ungu (Benson, 1995; Giambattista, 2008;
Young, 2002; Halliday, 2010).
Secara umum, proses pendinginan yang melibatkan perpindahan panas
sebagai hukum pendinginan Newton. Hukum pendinginan Newton menjelaskan
laju pendinginan suatu benda yang sebanding dengan beda suhu. Dalam banyak
keadaan yang sesungguhnya, ketiga perpindahan panas terjadi secara serentak,
walaupun salah satu lebih efektif dibandingkan yang lainnya (Tipler, 1991).
Berdasarkan hukum pendinginan Newton, suhu benda mengalami
penurunan secara eksponensial. Hukum pendinginan Newton berlaku pada beda
suhu yang kecil yakni ΔT > 50⁰C . Pada beda suhu tersebut, perpindahan panas secara radiasi sangat kecil sehingga adanya penggunaan pendekatan dalam
hukum pendinginan Newton.
Eksperimen proses pendinginan suatu benda telah dilakukan dengan
beda suhu ΔT > 50⁰C. Data yang diperoleh dianalisa menggunakan hukum pendinginan Newton. Hasil analisa menunjukkan bahwa proses pendinginan
yang terjadi pada benda tidak sesuai dengan hukum pendinginan Newton.
Ketidaksesuaian disebabkan karena pada ΔT > 50⁰C perpindahan panas secara radiasi lebih dominan daripada yang lainnya [Vollmer, 2009].
Macam-macam eksperimen tentang proses pendinginan suatu benda
telah banyak dilakukan. Proses pendinginan suatu benda dilakukan untuk
menentukan panas peleburan es. Eksperimen tersebut menggunakan
termometer raksa untuk mengukur suhu selama proses pendinginan.
Pengambilan data selama proses pendinginan dilakukan setiap selang waktu
tertentu, dengan cara melakukan pembacaan pada termometer raksa.
Pembacaan pada termometer raksa sering kali menggunakan pendekatan angka
proses pendinginan suatu benda selama eksperimen terjadi cukup lama.
Sehingga pengambilan data membutuhkan perhatian yang lebih untuk
melakukan pembacaan suhu setiap selang waktu tertentu (NN, 2011).
Proses pendinginan suatu benda untuk menentukan nilai koefisien
konveksi telah dilakukan oleh Conti, dkk (2014). Proses pendinginan dilakukan
dengan cara memanaskan air terlebih dahulu hingga mecapai suhu tertentu.
Suhu air dalam bejana, dan suhu lingkungannya dimonitor dengan
menggunakan sensor suhu yang telah dihubungkan dengan komputer melalui
interface LabPro. Nilai suhu air dan suhu lingkungan dicatat secara kontinyu
menggunakan software LoggerPro. Proses pendinginan yang dilakukan pula
oleh Suryani dan Santosa (2014) untuk menentukan nilai konstanta pendinginan
Newton. Selain digunakan untuk pengambilan data, software LoggerPro dapat
digunakan untuk menampilkan grafik, serta menganalisa grafik dengan cara
memfit menggunakan persamaan yang sesuai.
Dewasa ini, eksperimen berbasis komputer menjadikan eksperimen
lebih mudah. Dengan eksperimen berbasis komputer, peneliti lebih mudah
memonitor suhu selama proses pendinginan suatu benda karena komputer
dilengkapi dengan software LoggerPro dan suhu benda serta suhu lingkungan
dimonitor dengan sensor suhu. Analisa data menjadi mudah dengan
Pada penelitian ini dilakukan proses pendinginan pada bejana yang
berisi air 100 ml dengan beda suhu ΔT > 50⁰C. Pengambilan data selama proses pendinginan menggunakan sensor suhu, dan software LoggerPro. Software
LoggerPro digunakan untuk memonitor serta mencatat suhu air dalam bejana,
dan suhu lingkungan sekitarnya secara kontinyu. Bejana yang digunakan pada
penelitian ini adalah bejana berbahan kaca, kaleng, dan plastik.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, maka permasalahan
yang akan dikaji adalah:
1. Bagaimana metode eksperimen untuk menganalisa proses pendinginan?
2. Bagaimana penggunaan software untuk menganalisa proses pendinginan?
3. Bagaimana pengaruh bahan bejana terhadap proses pendinginan?
C. Batasan Masalah
Permasalahan yang diteliti pada penelitian ini, dibatasi pada:
1. Software yang digunakan untuk menampilkan dan menganalisa data adalah
software LoggerPro.
2. Fluida yang dipakai yaitu air dengan volume 100 ml.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui metode eksperimen untuk menganalisa proses pendinginan.
2. Mengetahui metode menganalisa data dengan menggunakan software
Logger Pro.
3. Mengetahui pengaruh bahan bejana terhadap proses pendinginan.
E. Manfaat Penelitian
Manfaat dari membaca laporan ini antara lain:
1. Dapat menggunakan software LoggerPro untuk menganalisa proses
pendinginan.
2. Dapat mengetahui bahan bejana yang mendukung proses pendinginan.
F. Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan
Bab I menguraikan latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II Dasar Teori
Bab II berisi teori-teori mengenai kalor dan perpindahannya dan hukum
pendinginan Newton.
BAB III Metode Eksperimen
Bab III menguraikan mengenai alat, prosedur eksperimen, cara mengolah
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Bab IV berisi hasil pengolahan data dan pembahasan dari hasil eksperimen
yang diperoleh.
BAB V Penutup
7
BAB II
DASAR TEORI
A. Kalor dan Perpindahannya
Panas dapat dipindahkan dari satu sistem ke sistem lain, yang suhunya
berbeda (Suparno, 2009). Aliran energi yang menyebabkan perbedaan suhu
diantara sistem dan lingkungan biasanya disebut aliran panas atau perpindahan
panas. Pada hakikatnya, perpindahan panas atau kalor dapat dilakukan dengan
tiga cara yaitu konduksi atau hantaran, konveksi atau aliran, dan radiasi atau
pancaran. Bila suatu benda dengan massa m dan dipanaskan sehingga terjadi
perubahan suhunya ΔT, maka banyaknya panas Q yang diperlukan (Suparno, 2009):
𝑄 = 𝑚. c. ∆T (2.1)
dengan c = panas jenis zat (J/kg.K) 1. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas melewati suatu bahan, tanpa
disertai perpindahan partikelnya. Perpindahan panas secara konduksi pada
gambar 2.1 terjadi pada suatu keping datar plan-paralel dengan luas kedua
permukaan bidang yang berhadapan sebesar A. Masing-masing permukaan
bidang memiliki suhu yang konstan, sebesar T1 dan T2 dengan T1 > T2.
permukaan bidang yang bersuhu T1 ke permukaan bidang lain yang bersuhu
T2.
Arus panas H berbanding lurus dengan luas penampang. Arus panas
H juga berbanding lurus dengan beda suhu (T1 - T2) dan berbanding terbalik
dengan tebal keping l. Arus panas H mengikuti persamaan (2.2) sebagai
berikut (Benson, 1995; Naga, 1991):
𝐻 = 𝑘 . 𝐴 .(𝑇1− 𝑇2)
𝑙 (2.2)
Persamaan (2.2) dapat ditulis kembali menjadi persamaan (2.3):
𝐻 = 𝑘 . 𝐴 .∆𝑇
∆𝑥 (2.3)
dengan H = arus panas (W)
k = konduktivitas panas (W/m.K) A = luas penampang (m2)
ΔT = beda suhu (K) Δx = tebal (m)
Gambar 2.1 Konduksi panas pada keping plan paralel
Perpindahan panas secara konduksi pada banyak material dapat pula
digambarkan seperti dibawa melalui tabrakan molekular. Pada satu sisi
obyek dipanaskan, molekul obyek menjadi semakin cepat. Hal tersebut
dikarenakan suhu yang semakin tinggi. Sehingga molekul-molekul yang
menjadi lebih cepat tersebut bertabrakan dengan molekul-molekul yang
lebih lambat, dan mereka memindahkan sebagian energi kinetik yang
menyebabkan kecepatannya menjadi meningkat. Tabrakan molekul dengan
memindahkan sebagian energi kinetiknya berlangsung sepanjang obyek.
Pada logam, tabrakan dari elektron bebas di dalam logam merupakan yang
paling bertanggung jawab atas terjadinya konduksi (Giancoli, 2014).
Berdasarkan kemampuan menghantarkan panas, zat dibagi menjadi
dua golongan yaitu konduktor, dan isolator. Konduktor merupakan zat yang
mudah menghantarkan panas. Zat-zat yang termasuk dalam kategori
konduktor memiliki nilai konduktivitas panas, k yang besar, seperti perak,
tembaga, dan aluminium. Adapun, isolator merupakan zat yang sukar
menghantarkan panas. Sehingga dapat dikatakan bahwa isolator sebagai
konduktor yang buruk, karena memiliki nilai konduktivitas panas, k yang
kecil, seperti wool, fiberglass, kayu, gabus, dan udara (Suparno, 2009;
2. Konveksi
Perpindahan panas yang melibatkan aliran fluida dan membawa panas
dari suatu tempat ke tempat yang lainnya dinamakan konveksi. Pada
konduksi, aliran energi melewati sebuah material tetapi material tersebut
tidak berpindah. Sedangkan pada konveksi material tersebut berpindah dari
suatu tempat ke tempat lainnya karena konveksi hanya dapat terjadi fluida,
bukan zat padat. Arus panas H konveksi bergantung pada luas penampang
A, dan beda suhu ΔT mengikuti persamaan (2.4) sebagai berikut (Giambattista, 2008; Naga, 1991):
𝐻 = ℎ . 𝐴 . ∆𝑇 (2. 4)
Berdasarkan aliran panas, konveksi dibagi menjadi dua jenis, yaitu
konveksi alami, dan konveksi paksa. Konveksi alami terjadi pada aliran
alami akibat beda suhu. Beda suhu tersebut menyebabkan perbedaan massa
jenis. Konveksi alami dapat dijumpai dalam kehidupan sehari-hari yaitu
aliran air ketika dipanaskan, angin laut, dan angin darat. Sedangkan
konveksi paksaan terjadi aliran yang dipaksa atau didorong oleh mesin
seperti kipas atau pompa (blower). Konveksi paksaan dalam kehidupan
sehari-hari yaitu sistem pendingin atau pemanas ruangan, sistem pendingin
mobil, dan pengering rambut (Giambattista, 2008; Suparno, 2009). dengan H = arus panas (W)
h = koefisien konveksi (W/m2. K) A = luas penampang (m2)
3. Radiasi
Radiasi merupakan perpindahan panas dalam bentuk gelombang
elektromagnetik seperti cahaya tampak, infra merah dan radiasi ultra ungu.
Arus panas H radiasi merupakan daya panas E yang berbanding lurus
dengan luas penampang A, mengikuti persamaan (2.5) sebagai berikut
(Young, 2002; Halliday, 2010; Naga, 1991):
𝐻 = 𝐸 . 𝐴 (2.5)
Daya panas E pada persamaan (2.5) mengikuti (Naga, 1991):
𝐸 = 𝑒 . 𝜎 . (𝑇14− 𝑇24) (2.6)
Secara lengkap, persamaan (2.5) dapat ditulis menjadi [Naga, 1991;
Vollmer, 2009]:
Jika suhu benda hampir sama dengan suhu lingkungan, maka beda
suhunya menjadi kecil, sehingga [Vollmer, 2009]:
dengan 𝑘𝑎𝑝𝑝𝑟 ≈ 4𝑇23
Kappr merupakan singkatan dari kapproximation yang berarti nilai k yang
menggunakan pendekatan.
𝐻 = 𝑒 . 𝜎 . 𝐴 . (𝑇14− 𝑇24) (2.7) dengan H = arus panas (W)
e = emisivitas σ = konstanta Stefan-Boltzmann (5.67051 x 10-8 W/m2. K-4) A = luas penampang (m2) T1 = suhu benda (⁰C) T2 = suhu lingkungan (⁰C) (𝑇14− 𝑇24) = 𝑘𝑎𝑝𝑝𝑟 . (𝑇1− 𝑇2) (2.8)
Dari persamaan (2.8) akan diperoleh penyelesaian arus panas H seperti pada
persamaan (2.9) sebagai berikut [Vollmer, 2009]:
dengan 𝛼𝑟𝑎𝑑 = 𝑒 . 𝜎 . 𝑘𝑎𝑝𝑝𝑟
B. Hukum Pendinginan Newton
Apabila suhu awal suatu benda T1 diketahui, maka berdasarkan hukum
kekekalan energi banyaknya panas yang hilang menyebabkan penurunan suhu
yang mengikuti persamaan:
𝑚𝑐𝑑𝑇1
𝑑𝑡 = −𝐻𝐾𝑜𝑛𝑑− 𝐻𝐾𝑜𝑛𝑣 − 𝐻𝑅𝑎𝑑 (2.10)
Jika beda suhu ΔT kecil, maka persamaan (2.10) dapat ditulis menjadi:
𝑚𝑐𝑑𝑇1
𝑑𝑡 = − (𝑘 . 𝐴 . ∆𝑇
∆𝑥+ ℎ . 𝐴 . ∆𝑇) − 𝛼𝑟𝑎𝑑 . 𝐴 . ∆𝑇 (2.11)
Proses pendinginan yang melibatkan perpindahan panas secara konduksi,
konveksi, dan radiasi mengikuti hukum pendinginan Newton. Hukum
pendinginan Newton menyatakan bahwa laju pendinginan suatu benda
sebanding dengan beda suhu. Dari persamaan (2.11) akan diperoleh
𝐻 = 𝛼𝑟𝑎𝑑 . 𝐴 . (𝑇1− 𝑇2) (2.9)
dengan Hkond = arus panas konduksi
Hkonv = arus panas konveksi
HRad = arus panas radiasi
m = massa benda c = panas jenis
𝑑𝑇1
penyelesaian untuk beda suhu yang kecil setiap saat t, mengikuti persamaan
[Tipler, 1991; Naga, 1991; Vollmer, 2009]:
Konstanta waktu τ persamaan (2.12) mengikuti persamaan [Vollmer, 2009]:
Jika perpindahan panas secara radiasi tidak menggunakan pendekatan
selama proses pendinginan, dan beda suhunya tinggi maka diselesaikan dengan
menggunakan persamaan perpindahan panas secara lengkap mengikuti
[Vollmer, 2009]:
Dari persamaan (2.14) akan diperoleh penyelesaian seperti persamaan (2.15)
sebagai berikut [Vollmer, 2009]:
Persamaan (2.15) merupakan persamaan proses pendinginan dengan tidak
menggunakan pendekatan perpindahan panas secara radiasi yang beda suhunya
tinggi. ∆𝑇(𝑡)= ∆𝑇0 . 𝑒−𝑡/𝜏 (2.12) 𝜏 = 𝜌. 𝑐 𝛼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 . 𝑉 𝐴 (2.13)
dengan ρ = massa jenis benda c = panas jenis
αtotal = koefisien total
V/A = volume/luasan benda
𝑚𝑐𝑑𝑇1
𝑑𝑡 = −ℎ . 𝐴. (𝑇1− 𝑇2) − 𝑒 . 𝜎 . 𝐴 . (𝑇1 4− 𝑇
24)) (2.14)
14
BAB III
METODOLOGI
PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa proses pendinginan dan mengetahui
pengaruh bahan bejana terhadap proses pendinginan. Untuk menganalisa proses
pendinginan dan pengaruh bahan bejana ada beberapa tahapan. Tahapan yang
pertama adalah persiapan alat. Tahapan kedua pengambilan data. Tahapan ketiga
analisa data.
A. Persiapan Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari beberapa komponen.
Alat-alat yang digunakan antara lain:
4. Box
Box ini terbuat dari sterofoam dengan ukuran 37 cm x 33 cm x 31 cm
dengan tebal sterofoam 3 cm.
5. Bejana
Bejana digunakan yaitu bejana yang berbahan kaca, kaleng dan
plastik.
6. Toples plastik
7. Sensor suhu
Sensor suhu berfungsi untuk memonitor suhu air bejana dan suhu
lingkungan sekitarnya. Ada dua jenis sensor suhu yang digunakan penelitian
ini yaitu surface temperature dan stainless steel temperature probe.
8. Interface
Interface merupakan alat yang digunakan untuk menghubungkan
sensor suhu dengan komputer. Interface yang digunakan penelitian ini
adalah interface LabPro.
9. Komputer
Komputer yang digunakan telah terinstall software. Software yang
digunakan penelitian ini adalah software LoggerPro. Software ini berfungsi
untuk memonitor, menampilkan, dan menganalisa data.
Alat-alat kemudian dirangkai seperti gambar 3.1. Bejana yang berisi air
sebanyak 100 ml diletakkan pada toples plastik. Toples plastik nantinya akan
diletakkan di atas penyangga kayu, yang berada di dalam box sterofoam berisi
es. Suhu air dalam bejana dan suhu lingkungan sekitarnya akan dimonitor
menggunakan sensor suhu yang telah dihubungkan dengan komputer melalui
interface LabPro. Nilai suhu air dan suhu lingkungan dicatat secara kontinyu
Gambar 3.1. Susunan alat eksperimen tampak samping
Gambar 3.1 menampilkan susunan eksperimen tampak samping beserta
komponen-komponen alatnya. Apabila eksperimen dilihat tampak depan, maka
akan seperti gambar 3.2.
Ket:
A : Komputer B : Interface LabPro C : Sensor suhu
D : Bejana yang berisi air 100 ml E : Toples plastik
F : Balok kayu G : Es
Gambar 3.2. Susunan alat eksperimen tampak depan
B. Pengambilan Data
Air dipanaskan hingga mencapai suhu ± 95⁰C. Bejana yang berisi air 100 ml diletakkan pada toples plastik. Toples plastik ini diletakkan di atas balok
kayu, yang berada di dalam box sterofoam berisi es. Suhu air dan suhu
lingkungan dimonitor menggunakan sensor suhu, yang telah dihubungkan
dengan komputer melalui interface LabPro. Nilai suhu air dan suhu lingkungan
dicatat secara kontinyu menggunakan software LoggerPro setiap 30 detik
selama 5 jam. Pengambilan data dilakukan pada bejana berbahan kaca, kaleng,
C. Analisa Data
Data yang dimonitor dan dianalisa dengan bantuan software LoggerPro.
Analisa data dilakukan dengan cara:
1. Analisa proses pendinginan
Data suhu air dan suhu lingkungan diolah menjadi data beda suhu
terhadap waktu. Kemudian data beda suhu terhadap waktu tersebut
ditampilkan menjadi grafik beda suhu ΔT terhadap waktu t seperti gambar 3.3. Grafik tersebut difit menggunakan persamaan hukum pendinginan
Newton seperti persamaan (2.12). Dengan data yang sama, fitting data
dilakukan dengan menggunakan persamaan proses pendinginan dengan
tidak adanya pendekatan perpindahan panas secara radiasi seperti
persamaan (2.15). Cara yang sama dilakukan untuk bejana dengan bahan
berbeda.
Berikut ini adalah cara memfitting data menggunakan software
LoggerPro, sebagai berikut:
a. Data beda suhu terhadap waktu ditampilkan menjadi grafik hubungan
Gambar 3.3. Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu
b. Fitting data dilakukan dengan mengklik “curve fit” seperti yang
ditunjukkan gambar 3.4. Sehingga akan tampil kotak seperti gambar 3.5.
Gambar 3.4. Lambang Curve Fit pada toolbars
c. Fitting data pada penelitian ini dilakukan dengan memasukkan
persamaan, dengan mengklik “Define Function” seperti ditunjukkan
pada gambar 3.5. Sehingga akan tampil kotak seperti gambar 3.6.
Gambar 3.6. Tampilan kotak setelah mengklik Define Function
d. Persamaan yang akan digunakan untuk memfit data diketik pada kolom
1. Pengetikan persamaan menggunakan simbol. Penamaan persamaan
ditulis pula pada kolom 2 seperti yang ditampilkan gambar 3.6.
e. Memfitting data dilakukan dengan mengklik “try fit” yang tunjukkan
gambar 3.6. bagian Coefficients tampil bentuk persamaan beserta
nilai-nilai koefisiennya. Apabila hasilnya tampak sudah sesuai atau cocok,
tekan tombol “OK” untuk keluar, dan menampilkan hasil fitting untuk grafik beda suhu terhadap waktu seperti gambar 3.7.
f. Apabila hasil fitting data belum sesuai, maka dapat dilakukan
pengaturan nilai koefisien secara manual dengan menekan tombol plus
atau minus pada koefisien tersebut. Ketika mengatur nilai koefisien,
nilai RMSE diperhatikan. Sehingga grafik menjadi “fit” dan RMSE
1 2
bernilai kecil. RMSE (Root Mean Squared Error) merupakan suatu
ukuran kesalahan yang didasarkan pada selisih nilai antara fitting data
menggunakan persamaan dengan data yang diperoleh (Santosa, 2014;
Vernier, 2015).
Gambar 3.7. Grafik beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.12). Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah).
2. Analisa pengaruh bahan bejana
Pengaruh bahan bejana terhadap proses pendinginan dapat diketahui
dengan membuat satu grafik beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk ketiga bejana. Sumbu beda suhu ΔT grafik diatur menjadi “log axis” pada software
LoggerPro. Pengaturan log axis untuk menampilkan data dalam bentuk
linear. Sehingga pengaruh bahan terhadap proses pendinginan dapat dilihat
22
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
C. Hasil
Bahan bejana yang diteliti penelitian ini yaitu kaca, kaleng, dan plastik.
Ketiga bahan diteliti dengan metode yang sama untuk menganalisa proses
pendinginan dan mengetahui pengaruh bahan bejana. Data hasil penelitian
disajikan sebagai berikut:
Bejana yang akan diteliti diukur terlebih dahulu diameter luar dan
massanya. Dari hasil pengukuran disajikan tabel 4.1.
Tabel 4.1. Karakteristik bejana
No. Bahan Bejana Diameter Luar (cm) Massa (gr) 1. Kaca 5.15 ± 0.01 116.72 ± 0.03 2. Kaleng 5.26 ± 0.01 30.68 ± 0.05 3. Plastik 5.47 ± 0.01 22.27 ± 0.02
Tabel 4.1 menunjukkan bahwa diameter luar ketiga bejana relatif sama. Selain
itu, massa dari ketiga bejana bervariasi sesuai dengan bahannya.
Analisa proses pendinginan dilakukan dengan cara menganalisa data yang
telah diperoleh masing-masing bejana dengan menggunakan software
LoggerPro. Analisa dilakukan dengan menggunakan dua persamaan yakni
persamaan hukum pendinginan Newton seperti persamaan (2.12), dan
persamaan proses pendinginan dengan tidak menggunakan pendekatan
telah disetting untuk pengambilan data, suhu air dan suhu lingkungan dimonitor
menggunakan sensor suhu yang telah dihubungkan dengan komputer melalui
interface LabPro. Nilai suhu air dan suhu lingkungan dicatat secara kontinyu
menggunakan software LoggerPro setiap 30 detik selama lima jam, sehingga
data yang diperoleh 601 data. Oleh karena itu tabel hubungan suhu air dan suhu
lingkungan terhadap waktu tidak semua data ditampilkan. Data yang lebih
lengkap dapat dilihat lampiran.
1. Proses Pendinginan Bejana Berbahan Kaca
Data proses pendinginan bejana berbahan kaca selama lima jam
diperoleh seperti tabel 4.2. Tabel 4.2 menunjukkan hubungan suhu air dan
suhu lingkungan terhadap waktu.
Tabel 4.2. Hubungan suhu air dan suhu lingkungan terhadap waktu untuk bejana berbahan kaca (D = 5.15 ± 0.01 cm, m = 116.72 ± 0.03 gr).
No. Waktu (jam) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C)
1. 0.00 72.3 0.0 2. 0.26 52.0 0.0 3. 0.52 39.7 0.0 4. 0.78 30.8 0.1 5. 1.04 24.3 0.1 6. 1.30 19.2 0.1 7. 1.56 15.5 0.1 8. 1.82 12.6 0.1 9. 2.08 10.3 0.1 10. 2.34 8.5 0.1 11. 2.60 7.0 0.1 12. 2.86 5.8 0.1 13. 3.12 4.9 0.1 14. 3.38 4.1 0.1 15. 3.64 3.5 0.1 16. 3.90 3.1 0.1 17. 4.16 2.7 0.1 18. 4.42 2.3 0.1 19. 4.68 2.0 0.1 20. 5.00 1.7 0.1
Dari data yang diperoleh tabel 4.2 dapat dilihat bahwa suhu air
menurun terhadap waktu, dan suhu lingkungan relatif konstan. Nilai-nilai
suhu tabel 4.2 dihitung menjadi nilai beda suhu ΔT terhadap waktu t seperti ditampilkan tabel 4.3 sebagai berikut:
Tabel 4.3. Hubungan beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk bejana berbahan kaca (D = 5.15 ± 0.01 cm, m = 116.72 ± 0.03 gr).
No. Waktu (jam) Beda suhu (⁰C) 1. 0.00 72.3 2. 0.26 52.0 3. 0.52 39.7 4. 0.78 30.7 5. 1.04 24.2 6. 1.30 19.1 7. 1.56 15.4 8. 1.82 12.5 9. 2.08 10.2 10. 2.34 8.4 11. 2.60 6.9 12. 2.86 5.7 13. 3.12 4.8 14. 3.38 4.0 15. 3.64 3.4 16. 3.90 3.0 17. 4.16 2.6 18. 4.42 2.2 19. 4.68 1.9 20. 5.00 1.6
Tabel 4.3 menunjukkan hubungan beda suhu terhadap waktu, bahwa
semakin lama waktu proses pendinginan maka semakin kecil beda suhunya.
Tidak semua data ditampilkan tabel 4.2 dan tabel 4.3, data lengkapnya dapat
dilihat lampiran I. Nilai-nilai dalam tabel 4.3 disajikan dalam bentuk grafik
hubungan beda suhu terhadap waktu dan difit menggunakan persamaan
Gambar 4.1. Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.12) untuk bejana berbahan kaca dengan diameter 5.15 ± 0.01 cm, dan
massa 116.72 ± 0.03 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah).
Gambar 4.1 merupakan grafik hubungan beda suhu terhadap waktu.
Grafik tersebut difit menggunakan persamaan (2.12). Hasil fitting data
ditunjukkan dengan garis berwarna hitam, sedangkan titik-titik data
ditunjukkan dengan garis bewarna merah. Nilai RMSE berdasarkan fitting
data sebesar 1.15⁰C.
Fitting data dilakukan pula dengan menggunakan persamaan (2.15)
grafik hubungan beda suhu terhadap waktu. Data yang digunakan yakni data
Gambar 4.2. Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.15) untuk bejana berbahan kaca dengan diameter 5.15 ± 0.01 cm, dan
massa 116.72 ± 0.03 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah).
Gambar 4.2 merupakan grafik hubungan beda suhu terhadap waktu
yang telah difit menggunakan persamaan (2.15). Berdasarkan fitting data,
nilai RMSE sebesar 0.04⁰C.
2. Proses Pendinginan Bejana Berbahan Kaleng
Proses pendinginan dilakukan pula bejana berbahan kaleng. Tabel
hubungan suhu air dan suhu lingkungan terhadap waktu ditampilkan tabel
Tabel 4.4. Hubungan suhu air dan suhu lingkungan terhadap waktu untuk bejana berbahan kaleng (D = 5.26 ± 0.01cm, m = 30.68 ± 0.05 gr).
No. Waktu (jam) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C)
1. 0.00 71.0 -0.5 2. 0.26 49.6 -0.3 3. 0.52 36.5 -0.1 4. 0.78 27.5 -0.1 5. 1.04 20.9 0.0 6. 1.30 16.3 0.0 7. 1.56 12.8 0.0 8. 1.82 10.2 0.0 9. 2.08 8.2 0.0 10. 2.34 6.6 0.0 11. 2.60 5.4 0.0 12. 2.86 4.5 0.0 13. 3.12 3.8 0.1 14. 3.38 3.2 0.1 15. 3.64 2.7 0.1 16. 3.90 2.3 0.1 17. 4.16 2.0 0.1 18. 4.42 1.7 0.1 19. 4.68 1.5 0.1 20. 5.00 1.3 0.1
Tabel 4.4 menunjukkan hubungan suhu air dan suhu lingkungan
terhadap waktu. Nilai-nilai dalam tabel ini dibuat menjadi tabel hubungan
Tabel 4.5. Hubungan beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk bejana berbahan kaleng (D = 5.26 ± 0.01cm, m = 30.68 ± 0.05 gr).
No. Waktu (jam) Beda suhu (⁰C) 1. 0.00 71.5 2. 0.26 49.9 3. 0.52 36.6 4. 0.78 27.6 5. 1.04 20.9 6. 1.30 16.3 7. 1.56 12.8 8. 1.82 10.2 9. 2.08 8.2 10. 2.34 6.6 11. 2.60 5.4 12. 2.86 4.5 13. 3.12 3.7 14. 3.38 3.1 15. 3.64 2.6 16. 3.90 2.2 17. 4.16 1.9 18. 4.42 1.6 19. 4.68 1.4 20. 5.00 1.2
Tabel 4.5 menunjukkan hubungan beda suhu terhadap waktu. Data
lengkap untuk tabel 4.4 dan tabel 4.5 dapat dilihat lampiran I. Nilai-nilai
dalam tabel ini disajikan dalam bentuk grafik hubungan beda suhu terhadap
waktu dan difit menggunakan persamaan (2.12) yang ditunjukkan gambar
Gambar 4.3. Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan
persamaan (2.12) untuk bejana berbahan kaleng dengan diameter 5.26 ± 0.01cm, dan
massa 30.68 ± 0.05 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah).
Gambar 4.3 merupakan grafik hubungan beda suhu terhadap waktu
yang difit menggunakan persamaan (2.12). Nilai RMSE berdasarkan fitting
data sebesar 1.11⁰C. Data tabel 4.5 digunakan pula untuk menganalisa proses pendinginan dengan memfit menggunakan persamaan (2.15). Hasil
Gambar 4.4. Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan
persamaan (2.15) untuk bejana berbahan kaleng dengan diameter 5.26 ± 0.01cm, dan
massa 30.68 ± 0.05 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah).
Gambar 4.4 menunjukkan grafik hubungan beda suhu terhadap waktu
yang difit menggunakan persamaan (2.15). Hasil fitting data ditunjukkan
dengan garis berwarna hitam. Dari hasil fitting data gambar 4.4
menampilkan bahwa persamaan (2.15) fit dengan titik-titik data yang
bewarna merah dengan nilai RMSE sebesar 0.04⁰C.
3. Proses Pendinginan Bejana Berbahan Plastik
Dengan cara yang sama, proses pendinginan dilakukan bejana
berbahan plastik. Suhu air dan suhu lingkungan bejana berbahan plastik
Tabel 4.6. Hubungan suhu air dan suhu lingkungan terhadap waktu untuk bejana berbahan plastik (D = 5.47 ± 0.01 cm, m = 22.27 ± 0.02 gr).
No. Waktu (jam) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C)
1. 0.00 75.2 0.1 2. 0.26 52.8 0.1 3. 0.52 39.4 0.1 4. 0.78 30.2 0.1 5. 1.04 23.5 0.1 6. 1.30 18.7 0.1 7. 1.56 15.1 0.1 8. 1.82 12.3 0.1 9. 2.08 10.0 0.1 10. 2.34 8.3 0.1 11. 2.60 7.0 0.1 12. 2.86 5.9 0.1 13. 3.12 5.0 0.1 14. 3.38 4.2 0.1 15. 3.64 3.6 0.1 16. 3.90 3.0 0.1 17. 4.16 2.7 0.2 18. 4.42 2.4 0.2 19. 4.68 2.0 0.2 20. 5.00 1.8 0.2
Tabel 4.6 menunjukkan hubungan suhu air dan suhu lingkungan
terhadap waktu. Nilai-nilai dalam tabel 4.6 dihitung menjadi nilai beda suhu
Tabel 4.7. Hubungan beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk bejana berbahan plastik (D = 5.47 ± 0.01 cm, m = 22.27 ± 0.02 gr).
No. Waktu (jam) Beda suhu (⁰C) 1. 0.00 75.1 2. 0.26 52.7 3. 0.52 39.3 4. 0.78 30.1 5. 1.04 23.4 6. 1.30 18.6 7. 1.56 15.0 8. 1.82 12.2 9. 2.08 9.9 10. 2.34 8.2 11. 2.60 6.9 12. 2.86 5.8 13. 3.12 4.9 14. 3.38 4.1 15. 3.64 3.5 16. 3.90 2.9 17. 4.16 2.5 18. 4.42 2.2 19. 4.68 1.8 20. 5.00 1.6
Tabel 4.7 menunjukkan hubungan beda suhu terhadap waktu bejana
berbahan plastik. Tidak semua data tabel 4.6 dan tabel 4.7 ditampilkan, data
lengkap dapat dilihat lampiran I. Nilai-nilai tabel 4.7 disajikan dalam bentuk
grafik hubungan beda suhu terhadap waktu dan difit menggunakan
Gambar 4.5. Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.12) untuk bejana berbahan plastik dengan diameter 5.47 ± 0.01 cm, dan
massa 22.27 ± 0.02 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah).
Gambar 4.5 merupakan grafik hubungan beda suhu terhadap waktu
yang difit dengan menggunakan persamaan (2.12). Hasil fitting data
ditunjukkan dengan garis berwarna hitam dan diperoleh nilai RMSE sebesar
1.45⁰ C. Data tabel 4.7 dianalisa kembali dengan memfit menggunakan persamaan (2.15). Hasil analisa ditampilkan gambar 4.6.
Gambar 4.6. Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit dengan menggunakan persamaan (2.15) untuk bejana berbahan plastik dengan diameter 5.47 ± 0.01 cm, dan
massa 22.27 ± 0.02 gr. Hasil fitting data (hitam), dan titik-titik data (merah).
Dari gambar 4.6 menampilkan grafik hubungan beda suhu terhadap
waktu yang difit menggunakan persamaan (2.15). Hasil fitting data
ditampilkan dengan garis berwarna hitam, sedangkan titik-titik data
ditampilkan dengan garis bewarna merah. Nilai RMSE berdasarkan fitting
data sebesar 0.04⁰C.
4. Pengaruh Bahan Bejana Terhadap Proses Pendinginan
Pengaruh bahan bejana terhadap proses pendinginan dapat diketahui
dengan cara membuat satu grafik beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk bejana berbahan kaca, kaleng, dan plastik. Grafik beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk ketiga bejana ditampilkan gambar 4.7.
Gambar 4.7. Grafik beda suhu ΔT terhadap waktu t
untuk bejana berbahan plastik (biru), kaca (hijau), dan kaleng (merah)
Gambar 4.7 menunjukkan grafik hubungan beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk ketiga bejana. Sumbu ΔT gambar 4.7 telah diatur menjadi “log axis” menggunakan software LoggerPro. Pengaturan log axis dilakukan untuk menampilkan data dalam bentuk linear. Sehingga pengaruh bahan
terhadap proses pendinginan dapat dilihat.
D. Pembahasan
Suatu benda yang bersuhu tinggi bila diletakkan di lingkungan yang
bersuhu rendah maka lama kelamaan suhu benda tersebut menjadi rendah
bahkan akan menjadi sama dengan suhu lingkungan sekitarnya. Hal itu terjadi
karena adanya perpindahan panas. Terdapat tiga macam perpindahan panas
yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
Proses pendinginan yang melibatkan ketiga perpindahan panas (konduksi,
konveksi, dan radiasi) mengikuti hukum pendinginan Newton, seperti
persamaan (2.12). Hukum ini menjelaskan bahwa laju pendinginan suatu benda
sebanding dengan beda suhu. Dalam banyak keadaan, ketiga perpindahan panas
terjadi secara serentak, meskipun salah satu lebih efektif dibandingkan yang
lainnya (Tipler, 1991).
Apabila dilihat dari persamaan hukum pendinginan Newton, suhu suatu
benda akan mengalami penurunan secara eksponensial. Hukum ini berlaku
untuk beda suhu ΔT < 50⁰C. Perpindahan panas secara radiasi selama proses pendinginan sangatlah kecil untuk beda suhu ΔT < 50⁰C. Sehingga, perpindahan panas secara radiasi menggunakan pendekatan. Penelitian ini
dilakukan dengan tujuan untuk menganalisa proses pendinginan dengan beda
suhu ΔT > 50⁰C dan perpindahan panas secara radiasi tidak menggunakan pendekatan [Vollmer, 2009].
Penelitian ini dilakukan pengukuran suhu air dan suhu lingkungan
sekitarnya secara bersamaan selama proses pendinginan. Penelitian ini juga
meneliti pengaruh bahan terhadap proses pendinginan. Salah satu tujuan
penelitian ini adalah proses pendinginan dengan perpindahan panas secara
radiasi yang tidak menggunakan pendekatan. Hal itu dilakukan dengan cara
Sebelum melakukan pengukuran, dilakukan eksperimen pendahuluan
terlebih dahulu. Alat-alat yang digunakan penelitian diatur posisinya. Bejana
yang diukur selama proses pendinginan diatur agar posisinya tepat di tengah
toples plastik. Bagian bawah toples plastik diletakkan di atas balok kayu. Balok
kayu diposisikan di tengah box sterofoam agar proses pendinginan air di dalam
bejana terjadi secara radiasi, merata semua sisi bejana, serta meminimalisir
faktor pengganggu dari luar yang dapat mempengaruhi proses pendinginan.
Setelah posisi alat diatur, penelitian proses pendinginan dapat dilakukan.
Proses pendinginan dilakukan dengan cara air dipanaskan hingga mencapai
suhu ± 95⁰C. Pada penelitian ini, air yang digunakan sebanyak 100 ml. Bejana yang berisi air diletakkan di atas toples plastik seperti gambar 3.1. Suhu air
dalam bejana dan suhu lingkungan sekitarnya akan dimonitor menggunakan
sensor suhu. Nilai suhu air dalam bejana dan suhu lingkungan sekitarnya dicatat
secara kontinyu menggunakan software LoggerPro setiap 30 detik selama lima
jam. Pengambilan data dilakukan bejana berbahan kaca, kaleng, dan plastik.
Setelah pengaturan alat dapat menghasilkan data yang baik, kemudian
data tersebut dianalisa menggunakan persamaan hukum pendinginan Newton
seperti persamaan (2.12). Data yang dicatat komputer adalah berupa tabel
hubungan suhu air dan suhu lingkungan sekitarnya terhadap waktu. Tabel ini
diolah kembali menjadi tabel hubungan beda suhu terhadap waktu. Kemudian,
tabel hasil analisa tersebut ditampilkan dalam bentuk grafik hubungan beda
Grafik hubungan beda suhu terhadap waktu difit menggunakan persamaan
(2.12). Hasil fitting data ditampilkan dengan garis bewarna hitam, sedangkan
titik-titik datanya berwarna merah. bejana dan data yang sama, dilakukan fitting
data menggunakan persamaan proses pendinginan dengan tidak adanya
pendekatan perpindahan panas secara radiasi seperti persamaan (2.15). Fitting
data dilakukan pula dengan cara yang sama bejana berbahan kaca, kaleng, dan
plastik.
Hasil fitting data dengan menggunakan dua persamaan menunjukkan
bahwa persamaan (2.12) menghasilkan fitting data yang kurang baik. Hal
tesebut dapat dilihat dari banyaknya titik-titik data yang tidak fit dengan garis
hasil fitting data. Sedangkan, hasil fitting data menggunakan persamaan (2.15)
menghasilkan fitting data yang baik, dilihat dari garis hasil fitting data yang
banyak melewati titik-titik data.
Selain melihat garis hasil fitting data terhadap titik-titik data, fitting data
yang baik dapat pula dilihat dari nilai RMSE yang diperoleh ketika memfit.
Nilai RMSE yang kecil menunjukkan bahwa ralat grafik fitting data itu kecil,
sehingga dapat disimpulkan bahwa data yang diperoleh sudah baik. Fitting data
menggunakan persamaan (2.15) didapatkan nilai RMSE yang kecil
dibandingkan dengan menggunakan persamaan (2.12) seperti yang ditampilkan
Tabel 4.8. Nilai RMSE Bejana Berbahan Kaca, Kaleng, dan Plastik
No. Persamaan RMSE (⁰C)
Kaca Kaleng Plastik 1. (2.12) 1.15 1.11 1.45 2. (2.15) 0.04 0.04 0.04
Berdasarkan hasil fitting menggunakan dua persamaan dan dilihat nilai
RMSE tabel 4.8, maka persamaan (2.15) baik digunakan untuk beda suhu yang
tinggi yakni ΔT > 50⁰C. Hal tersebut dikarenakan perpindahan panas secara radiasi untuk beda suhu tersebut tidak menggunakan pendekatan. Sedangkan
persamaan (2.12) baik digunakan untuk beda suhu ΔT < 50⁰C, dengan perpindahan panas secara radiasi menggunakan pendekatan. Karena
perpindahan panas secara radiasi untuk beda suhu tersebut sangat kecil
(Santosa, 2014; Vernier, 2015).
Untuk mengetahui pengaruh bahan bejana terhadap proses pendinginan
secara radiasi, data diolah dengan cara membuat satu grafik beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk ketiga bejana. Sumbu ΔT grafik diatur menjadi “log axis” pada software LoggerPro. Pengaturan log axis pada software LoggerPro bermaksud agar tampilan data dalam bentuk linear. Sehingga pengaruh bahan
terhadap proses pendinginan dapat terlihat dengan jelas seperti gambar 4.7.
Pengaruh bahan terhadap proses pendinginan dapat dilihat dengan meninjau
Gambar 4.8. Grafik beda suhu ΔT terhadap waktu t untuk melihat pengaruh bahan bejana terhadap proses pendinginan.
Bejana berbahan plastik (biru), kaca (hijau) dan kaleng (merah)
Gambar 4.8 menampilkan pengaruh bahan terhadap proses pendinginan
dengan melihat waktu yang diperlukan untuk penurunan suhu tertentu.
Penurunan suhu yang dilihat dari suhu 71⁰C sampai 10⁰C di titik P, Q, dan R. Pada titik P, tP merupakan waktu yang diperlukan untuk melakukan penurunan
suhu bejana berbahan kaleng sebesar 1.84 jam. Sedangkan tQ adalah waktu yang
diperlukan untuk melakukan penurunan suhu bejana berbahan kaca sebesar 2.01
jam. Adapun tR merupakan waktu yang diperlukan untuk melakukan penurunan
suhu bejana berbahan plastik sebesar 2.05 jam. Berdasarkan pemaparan di atas,
maka tabel 4.9 ditampilkan waktu penurunan suhu terhadap bejana berbahan
kaca, kaleng, dan plastik dari suhu 71⁰C sampai 10⁰C sebagai berikut:
P Q
R
tQ tR
Tabel 4.9. Waktu Penurunan Suhu dari Suhu 71⁰C sampai 10⁰C terhadap Bejana Berbahan Kaca, Kaleng, dan Plastik
No. Bahan Bejana Waktu (Jam) 1. Kaca 2.01 2. Kaleng 1.84 3. Plastik 2.05
Berdasarkan tabel 4.9 dapat dilihat bahwa bahan bejana mempengaruhi
cepat atau lambatnya proses pendinginan. Oleh sebab itu, pengaruh bahan
bejana terhadap proses pendinginan secara berurutan dari cepat ke lambat yaitu
kaleng, kaca, dan plastik.
Berdasarkan persamaan (2.3) dapat dilihat pula pengaruh bahan bejana
terhadap proses pendinginan dengan melihat nilai konduktivitas k. Hal tersebut
dikarenakan selama proses pendinginan, air kontak secara langsung dengan
bejana. Setiap bejana memiliki nilai konduktivitas yang berbeda-beda. Bejana
berbahan kaca memiliki nilai konduktivitas yang kecil sehingga proses
pendinginan yang terjadi lambat. Adapun bejana berbahan kaleng memiliki
nilai konduktivitas yang besar yang menyebabkan proses pendinginan yang
terjadi lebih cepat. Bejana berbahan plasik memiliki nilai konduktivitas yang
sangat kecil sehingga proses pendinginan yang terjadi lebih lambat
dibandingkan dengan bejana berbahan kaca maupun kaleng.
Pengambilan data proses pendinginan dengan menggunakan software
LoggerPro sangat mudah dilakukan. Software LoggerPro dapat memonitor serta
mencatat data lebih teliti. Sehingga pengambilan data menggunakan software
LoggerPro tidak membutuhkan perhatian yang lebih untuk melakukan
pada selang waktu yang telah disetting. Selain digunakan untuk pengambilan
data, software ini juga digunakan untuk menganalisa dengan cara fitting data
sesuai dengan persamaan. Software LoggerPro dapat pula digunakan untuk
menampilkan grafik sesuai kebutuhan.
Ketika pengambilan data terjadi hal yang tidak diinginkan seperti mati
listrik, maka data yang sudah diperoleh software LoggerPro tidak akan hilang.
Data yang tidak hilang dikarenakan data telah disimpan terlebih dahulu, dan
untuk pengambilan data dilanjutkan kembali dengan memilih “append to the latest” setelah mengklik “collect”. Append to the latest berfungsi untuk melanjutkan pengambilan data tanpa menghapus data yang sudah disimpan
sebelumnya. Berdasarkan pemaparan diatas, software Logger dapat digunakan
oleh siswa menengah atas untuk setiap praktikum yang memungkinkan
menggunakan software ini. Penggunaan software ini dapat pula digunakan
mahasiswa untuk setiap praktikum perkuliahan maupun penelitian-penelitian,
baik untuk pengambilan data, menganalisa maupun menampilkan grafik yang
43
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Pada penelitian ini telah dilakukan analisa proses pendinginan untuk
beberapa bahan bejana, serta pengaruh bahan bejana terhadap proses
pendinginan. Pengamatan dilakukan dengan bantuan sensor suhu dan software
LoggerPro. Dari keseluruhan penelitian diperoleh hasil sebagai berikut:
1. Persamaan proses pendinginan dengan tidak adanya pendekatan
perpindahan panas secara radiasi seperti persamaan (2.15) baik digunakan
pada beda suhu yang tinggi yaitu ΔT > 50⁰C.
2. Bahan bejana berpengaruh terhadap proses pendinginan. Pengaruh bahan
bejana terhadap proses pendinginan secara berurutan dari cepat ke lambat
yaitu kaleng, kaca, plastik.
B. Saran
Berdasarkan penelitian ini, penulis menyarankan kepada pembaca yang
ingin melakukan penelitian selanjutnya untuk:
1. Ekperimen proses pendinginan dengan bantuan komputer dapat digunakan
pada praktikum termofisika pada tingkat sekolah menengah atas atau
44
DAFTAR PUSTAKA
Benson, Harris. 1995. University Physics Revised Edition. Kanada: John Wiley & Sons, Inc.
Conti, R. dkk. 2014. Measurement of the Convective Heat-Transfer Coefficient.
Phys. Teach. 52 109-111
Giambattista, A. dkk. 2008. Physics. New York: McGraw-Hill
Giancoli, D. C. 2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid I. Jakarta: Erlangga
Halliday, D. dkk. 2010. Fisika Dasar Edisi Ketujuh Jilid I. Jakarta: Erlangga Naga, D. S. 1991. Fisika: Ilmu Panas Edisi Kedua. Jakarta: Gunadarma.
NN. 2011. Petunjuk Praktikum Termofisika Pendidikan Fisika. Yogyakarta: USD Santosa, Edi. 2014. Modul Eksperimen Berbasis Komputer. Yogyakarta: USD Schroeder, D. V. 2000. An Introduction to Thermal Physics. United States: Addison
Wesley Longman
Suparno, Paul. 2009. Pengantar Termofisika. Yogyakarta: USD
Suryani dan Santosa. 2014. Pengukuran Konstanta Pendinginan Newton. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX. Salatiga: UKSW.
Tipler, P. A. 1991. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Vernier. 2015. Why does Logger Pro show only ”correlation” when linear is
selected, but shows ”RMSE” for all other fits?. [Online]. Tersedia:
http://www.vernier.com/til/1845/ [16/07/2015].
Vollmer, M. 2009. Newton’s law of cooling revisited. Eur. J. Phys. 30 1063-1084. Young, H. D. dkk. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid 1. Jakarta:
45 Lampiran I. Data Bejana Berbahan Kaca, Kaleng, dan Plastik
Tabel I. Hubungan suhu air, suhu lingkungan, dan beda suhu ΔT terhadap waktu untuk bejana berbahan kaca, kaleng, dan plastik Waktu
(Jam)
Bejana Berbahan Kaca Bejana Berbahan Kaleng Bejana Berbahan Plastik Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) 0.00 72.3 0.0 72.3 71.0 -0.5 71.5 75.2 0.1 75.1 0.01 71.4 0.0 71.4 70.0 -0.5 70.6 74.3 0.1 74.2 0.02 70.6 0.0 70.6 69.2 -0.5 69.7 73.4 0.1 73.3 0.03 69.8 0.0 69.8 68.3 -0.5 68.8 72.5 0.1 72.4 0.03 68.9 0.0 68.9 67.4 -0.5 67.9 71.6 0.1 71.5 0.04 68.2 0.0 68.2 66.6 -0.5 67.0 70.7 0.1 70.6 0.05 67.4 0.0 67.4 65.8 -0.5 66.3 69.9 0.1 69.8 0.06 66.7 0.0 66.7 65.0 -0.4 65.4 69.0 0.1 68.9 0.07 66.0 0.0 66.0 64.2 -0.4 64.7 68.3 0.1 68.1 0.08 65.3 0.0 65.3 63.5 -0.4 63.9 67.4 0.1 67.3 0.08 64.6 0.0 64.6 62.8 -0.4 63.1 66.7 0.1 66.6 0.09 63.9 0.0 63.9 62.0 -0.4 62.4 65.9 0.1 65.8 0.10 63.3 0.0 63.3 61.3 -0.4 61.7 65.1 0.1 65.0 0.11 62.6 0.0 62.6 60.6 -0.4 61.0 64.4 0.1 64.3 0.12 62.0 0.0 62.0 59.9 -0.4 60.3 63.7 0.1 63.6 0.13 61.3 0.0 61.4 59.2 -0.4 59.6 62.9 0.1 62.8 0.13 60.8 0.0 60.8 58.6 -0.3 58.9 62.2 0.1 62.1 0.14 60.1 0.0 60.1 57.9 -0.4 58.3 61.5 0.1 61.4 0.15 59.6 0.0 59.6 57.3 -0.3 57.6 60.8 0.1 60.7 0.16 59.0 0.0 59.0 56.6 -0.3 56.9 60.2 0.1 60.1 0.17 58.4 0.0 58.4 56.0 -0.3 56.3 59.5 0.1 59.4
46 Waktu
(Jam)
Bejana Berbahan Kaca Bejana Berbahan Kaleng Bejana Berbahan Plastik Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) 0.18 57.8 0.0 57.8 55.4 -0.3 55.7 58.9 0.1 58.8 0.18 57.3 0.0 57.3 54.8 -0.3 55.1 58.2 0.1 58.1 0.19 56.7 0.0 56.7 54.1 -0.3 54.3 57.6 0.1 57.5 0.20 56.2 0.0 56.2 53.5 -0.3 53.8 57.0 0.1 56.9 0.21 55.6 0.0 55.6 52.9 -0.3 53.2 56.4 0.1 56.3 0.22 55.1 0.0 55.1 52.3 -0.3 52.6 55.8 0.1 55.7 0.23 54.6 0.0 54.6 51.8 -0.3 52.0 55.2 0.1 55.1 0.23 54.1 0.0 54.1 51.2 -0.3 51.5 54.6 0.1 54.6 0.24 53.5 0.0 53.5 50.7 -0.3 50.9 54.0 0.2 53.8 0.25 53.0 0.0 53.0 50.2 -0.3 50.4 53.4 0.1 53.3 0.26 52.6 0.0 52.6 49.6 -0.3 49.9 52.8 0.1 52.8 0.27 52.0 0.0 52.1 49.1 -0.2 49.3 52.3 0.1 52.2 0.28 51.3 0.0 51.3 48.6 -0.2 48.8 51.8 0.1 51.7 0.29 50.8 0.0 50.8 48.1 -0.2 48.3 51.3 0.1 51.2 0.30 50.3 0.0 50.3 47.6 -0.2 47.8 50.7 0.1 50.7 0.31 49.9 0.0 49.9 47.1 -0.2 47.3 50.2 0.1 50.2 0.31 49.4 0.0 49.4 46.6 -0.2 46.9 49.7 0.1 49.7 0.32 49.0 0.0 49.0 46.2 -0.2 46.4 49.2 0.1 49.2 0.33 48.5 0.0 48.5 45.7 -0.2 45.9 48.8 0.1 48.7 0.34 48.1 0.0 48.0 45.2 -0.2 45.4 48.3 0.1 48.2 0.35 47.6 0.0 47.6 44.8 -0.2 45.0 47.8 0.1 47.8 0.36 47.2 0.0 47.2 44.3 -0.2 44.5 47.4 0.1 47.2 0.36 46.8 0.0 46.8 43.9 -0.2 44.1 46.9 0.1 46.9 0.37 46.4 0.0 46.4 43.4 -0.2 43.6 46.5 0.1 46.4
47 Waktu
(Jam)
Bejana Berbahan Kaca Bejana Berbahan Kaleng Bejana Berbahan Plastik Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) 0.38 46.0 0.0 46.0 43.0 -0.2 43.2 46.0 0.1 45.9 0.39 45.6 0.0 45.6 42.6 -0.2 42.8 45.6 0.1 45.5 0.40 45.2 0.0 45.2 42.2 -0.2 42.4 45.2 0.1 45.1 0.41 44.8 0.0 44.8 41.7 -0.2 41.9 44.7 0.1 44.6 0.41 44.4 0.0 44.4 41.4 -0.2 41.6 44.3 0.1 44.2 0.42 44.0 0.0 43.9 40.9 -0.2 41.1 43.9 0.1 43.8 0.43 43.6 0.0 43.6 40.5 -0.2 40.7 43.5 0.1 43.4 0.44 43.2 0.0 43.2 40.2 -0.2 40.3 43.1 0.1 43.0 0.45 42.8 0.0 42.8 39.8 -0.2 39.9 42.7 0.1 42.6 0.46 42.5 0.0 42.4 39.4 -0.2 39.5 42.3 0.1 42.2 0.46 42.1 0.0 42.1 39.0 -0.2 39.2 41.9 0.1 41.9 0.47 41.8 0.0 41.7 38.6 -0.2 38.8 41.6 0.1 41.5 0.48 41.4 0.0 41.4 38.3 -0.2 38.4 41.2 0.1 41.1 0.49 41.0 0.0 41.0 37.9 -0.2 38.0 40.8 0.1 40.7 0.50 40.7 0.0 40.7 37.5 -0.1 37.7 40.4 0.1 40.3 0.51 40.3 0.0 40.3 37.2 -0.2 37.3 40.1 0.1 40.0 0.51 40.0 0.0 40.0 36.8 -0.2 37.0 39.7 0.1 39.6 0.52 39.7 0.0 39.7 36.5 -0.1 36.6 39.4 0.1 39.3 0.53 39.3 0.0 39.3 36.1 -0.1 36.3 39.0 0.1 38.9 0.54 39.0 0.0 39.0 35.8 -0.1 35.9 38.7 0.1 38.6 0.55 38.7 0.0 38.7 35.4 -0.1 35.6 38.3 0.1 38.2 0.56 38.4 0.0 38.3 35.1 -0.1 35.3 38.0 0.1 37.9 0.56 38.0 0.0 38.0 34.8 -0.1 34.9 37.7 0.1 37.6 0.57 37.7 0.0 37.7 34.5 -0.1 34.6 37.3 0.1 37.3
48 Waktu
(Jam)
Bejana Berbahan Kaca Bejana Berbahan Kaleng Bejana Berbahan Plastik Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) 0.58 37.4 0.0 37.4 34.1 -0.1 34.3 37.0 0.1 36.9 0.59 37.1 0.0 37.1 33.8 -0.1 34.0 36.7 0.1 36.6 0.60 36.8 0.0 36.8 33.5 -0.1 33.7 36.4 0.1 36.3 0.61 36.5 0.1 36.4 33.2 -0.1 33.3 36.1 0.1 36.0 0.61 36.2 0.0 36.2 32.9 -0.1 33.0 35.8 0.1 35.7 0.62 35.9 0.0 35.8 32.6 -0.1 32.7 35.4 0.1 35.4 0.63 35.6 0.1 35.5 32.3 -0.1 32.4 35.1 0.1 35.1 0.64 35.3 0.0 35.3 32.0 -0.1 32.1 34.8 0.1 34.7 0.65 35.0 0.1 34.9 31.7 -0.1 31.8 34.5 0.1 34.5 0.66 34.7 0.1 34.7 31.4 -0.1 31.6 34.3 0.1 34.2 0.66 34.4 0.0 34.4 31.2 -0.1 31.3 34.0 0.1 33.9 0.67 34.2 0.0 34.1 30.8 -0.1 31.0 33.7 0.1 33.6 0.68 33.9 0.0 33.9 30.6 -0.1 30.7 33.4 0.1 33.3 0.69 33.6 0.0 33.6 30.3 -0.1 30.4 33.1 0.1 33.0 0.70 33.4 0.0 33.3 30.1 -0.1 30.2 32.8 0.1 32.7 0.71 33.1 0.0 33.0 29.8 -0.1 29.9 32.6 0.1 32.5 0.71 32.8 0.0 32.8 29.5 -0.1 29.6 32.3 0.1 32.2 0.72 32.5 0.0 32.5 29.2 -0.1 29.3 32.0 0.1 31.9 0.73 32.3 0.1 32.2 29.0 -0.1 29.1 31.8 0.1 31.7 0.74 32.0 0.0 32.0 28.7 -0.1 28.8 31.5 0.1 31.4 0.75 31.8 0.1 31.7 28.5 -0.1 28.6 31.2 0.1 31.2 0.76 31.5 0.0 31.5 28.2 -0.1 28.3 31.0 0.1 30.9 0.76 31.3 0.0 31.3 28.0 -0.1 28.1 30.7 0.1 30.6 0.77 31.0 0.0 31.0 27.7 -0.1 27.8 30.5 0.1 30.4
49 Waktu
(Jam)
Bejana Berbahan Kaca Bejana Berbahan Kaleng Bejana Berbahan Plastik Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) 0.78 30.8 0.1 30.7 27.5 -0.1 27.6 30.2 0.1 30.2 0.79 30.5 0.0 30.5 27.2 -0.1 27.3 30.0 0.1 29.9 0.80 30.3 0.1 30.3 27.0 -0.1 27.1 29.7 0.1 29.7 0.81 30.1 0.0 30.1 26.7 -0.1 26.9 29.5 0.1 29.4 0.81 29.8 0.0 29.8 26.5 -0.1 26.6 29.3 0.1 29.2 0.82 29.6 0.0 29.6 26.3 -0.1 26.4 29.0 0.1 29.0 0.83 29.4 0.1 29.3 26.1 -0.1 26.2 28.8 0.1 28.7 0.84 29.1 0.1 29.1 25.8 -0.1 25.9 28.6 0.1 28.5 0.85 28.9 0.1 28.9 25.6 -0.1 25.7 28.4 0.1 28.3 0.86 28.7 0.1 28.6 25.4 -0.1 25.5 28.1 0.1 28.1 0.86 28.5 0.1 28.4 25.2 -0.1 25.2 27.9 0.1 27.8 0.87 28.3 0.1 28.2 25.0 -0.1 25.0 27.7 0.1 27.6 0.88 28.0 0.1 28.0 24.8 -0.1 24.8 27.5 0.1 27.4 0.89 27.8 0.0 27.8 24.5 -0.1 24.6 27.3 0.1 27.2 0.90 27.6 0.1 27.6 24.3 -0.1 24.4 27.0 0.1 26.9 0.91 27.4 0.1 27.3 24.1 -0.1 24.2 26.8 0.1 26.7 0.91 27.2 0.1 27.1 23.9 -0.1 24.0 26.6 0.1 26.5 0.92 27.0 0.0 27.0 23.7 -0.1 23.8 26.4 0.1 26.3 0.93 26.8 0.1 26.7 23.5 -0.1 23.6 26.2 0.1 26.1 0.94 26.6 0.1 26.5 23.3 -0.1 23.4 26.0 0.1 25.9 0.95 26.4 0.1 26.3 23.1 -0.1 23.2 25.8 0.1 25.7 0.96 26.2 0.1 26.1 22.9 -0.1 23.0 25.6 0.1 25.5 0.96 26.0 0.1 25.9 22.7 -0.1 22.8 25.4 0.1 25.3 0.97 25.8 0.1 25.7 22.5 -0.1 22.6 25.2 0.1 25.1
50 Waktu
(Jam)
Bejana Berbahan Kaca Bejana Berbahan Kaleng Bejana Berbahan Plastik Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) Suhu Air (⁰C) Suhu Lingkungan (⁰C) ΔT (⁰C) 0.98 25.6 0.1 25.5 22.3 -0.1 22.4 25.0 0.1 24.9 0.99 25.4 0.1 25.3 22.1 -0.1 22.2 24.8 0.1 24.7 1.00 25.2 0.0 25.2 22.0 -0.1 22.0 24.6 0.1 24.6 1.01 25.0 0.0 25.0 21.8 -0.1 21.9 24.5 0.1 24.4 1.01 24.8 0.1 24.8 21.6 -0.1 21.7 24.3 0.1 24.2 1.02 24.6 0.0 24.6 21.4 -0.1 21.5 24.1 0.1 24.0 1.03 24.5 0.1 24.4 21.2 -0.1 21.3 23.9 0.1 23.8 1.04 24.3 0.1 24.2 21.1 -0.1 21.2 23.7 0.1 23.6 1.05 24.1 0.1 24.0 20.9 0.0 20.9 23.5 0.1 23.4 1.06 23.9 0.0 23.9 20.7 -0.1 20.8 23.3 0.1 23.2 1.06 23.7 0.1 23.7 20.6 -0.1 20.6 23.2 0.1 23.1 1.07 23.5 0.1 23.5 20.4 0.0 20.4 23.0 0.1 22.9 1.08 23.4 0.1 23.3 20.2 -0.1 20.3 22.8 0.1 22.7 1.09 23.2 0.1 23.2 20.1 -0.1 20.1 22.6 0.1 22.6 1.10 23.0 0.1 23.0 19.9 -0.1 19.9 22.5 0.1 22.4 1.11 22.9 0.1 22.8 19.7 -0.1 19.8 22.3 0.1 22.2 1.11 22.7 0.1 22.6 19.6 0.0 19.6 22.1 0.1 22.0 1.12 22.5 0.1 22.5 19.4 0.0 19.4 22.0 0.1 21.9 1.13 22.4 0.1 22.3 19.2 0.0 19.3 21.8 0.1 21.7 1.14 22.2 0.1 22.1 19.1 -0.1 19.2 21.6 0.1 21.5 1.15 22.1 0.1 22.0 18.9 0.0 19.0 21.5 0.1 21.4 1.16 21.9 0.1 21.8 18.8 -0.1 18.9 21.3 0.1 21.2 1.16 21.7 0.1 21.7 18.6 0.0 18.7 21.2 0.1 21.1 1.17 21.6 0.1 21.5 18.5 0.0 18.5 21.0 0.1 20.9
