1 berat jenis padat dan cair

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I BERAT JENIS ZAT PADAT DAN ZAT CAIR (M.4)

Nama : Berkah Priya Primarta

NIM : 1308105015

Dosen : I Ketut Sukarasa, S.Si, M.Si Asisten Dosen : Ni Wayan Sariasih

Putu Ika Paramitha Fitri

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA & ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA

(2)

I. TUJUAN

1. Menentukan berat jenis zat padat yang berbentuk balok

2. Menentukan berat jenis zat padat yang bebentuk tidak beraturan 3. Menentukan berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca teknis 4. Mengenal dan belajar mempergunakan alat-alat yang bersangkutan

II. TINJAUAN TEORI

Berat Jenis adalah Konstanta atau ketetapan bahan tergantung pada suhu untuk bentuk padat, cair dan bentuk gas yang homogen. Berat jenis didefinisikan sebagai massa suatu bahan persatuan volume bahan tersebut.

Bentuk persamaan:

S = W / V  Berat jenis = Betat benda / Volume benda. atau

S =  . g  Berat jenis = Massa jenis benda / gravitasi.

Satuan berat jenis menurut SI (Satuan Internasioanal) adalah N

m3 _. Dalam menentukan berat jenis suatu benda terlebih dahulu harus membedakan wujud zatnya. Padat ataukah cair kemudian untuk benda zat padat apakah

bentuknya beraturan ataukah tidak beraturan. Menurut Archimedes : setiap benda yang terendam seluruhnya atau sebagian di dalam fluida mendapat gaya apung berarah ke atas, yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda ini. Jika kita mengetahui volume zat cair itu, dimana berat gaya ke atas inilah dihasilkan persarnaan :

FA =V x p x g

Untuk benda / zat padat yang berbentuk tidak beraturan maka rumusnya : W = W udara - W air = FA = p x q x V benda

W = berat zat cair.

Untuk menentukan berat jenis zat cair. Secara matematis dapat dirumuskan:

(3)

III. ALAT DAN BAHAN 1. Neraca teknis 2. Neraca Mohr 3. Penggaris 4. Air Suling 5. Balok kayu 6. Batu 7. Gelas ukur

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

A. Menentukan berat jenis zat padat berbentuk balok

1. Balok kayu yang telah disiapkan, diukur panjang, lebar serta tebalnya menggunkan penggaris. Pengukuran dilakukan sebanyak 5 kali.

2. Setelah diukur menggunakan penggaris, balok kayu ditimbang dengan neraca teknis untuk mengetahui berat dari balok. Penimbangan diulangi sebanyak 5 kali.

B. Menentukan berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan Neraca 1. Gelas ditimbang dalam keadaan kosong.

2. Proses penimbangan gelas kosong diulangi sebanyak 5 kali.

3. Setelah ditimbang dalam keadaan kosong gelas diisi air sebanyak 300ml dan ditimbang kembali. Proses diulang sebanyak 5 kali.

C. Menentukan berat jenis zat padat bebrbentuk tidak beraturan

1. Batu ditimbang sebanyak 5 kali dengan neraca untuk menentukan berat batu. 2. Batu yang sudah ditimbang, dimasukan ke dalam air kemudian berat batu

dalam air serta kenaikan air dalam gelas ditentukan. Penimbangan kembali juga dilakukan senyak 5 kali.

(4)

V. HASIL PENGAMATAN

A. Berat jenis zat padat berbentuk balok

 Balok I

Pengukura n

Panjang (cm) Lebar (cm) Tebal(cm) Massa (gr)

I

Panjang (cm) Lebar (cm) Tebal(cm) Massa (gr)

I

B. Berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca

(5)

C. Menentukan berat jenis benda tidak beraturan (batu )

Pengukuran Massa batu (gr) Massa batu dalam air (gr) Batu + Air I

VI. PENGOLAHAN DATA

1. Ralat

 Zat padat balok

 Berat benda 1 :

(6)

= 99,85% Panjang benda 1 :

No l(cm) ´_l_(cm) ₍_l_−´_l_)cm ₍_l_−´_l₎2_cm

1 9,6 9,52 0,08 0,0064

2 9,3 9,52 -0,22 0,0484

3 9,5 9,52 -0,02 0,0004

4 9,6 9,52 0,08 0,0064

5 9,6 9,52 0,08 0,0064

∑

(l−´l)2 0,02444

∆l =

√

∑

(l−´l)

2

n(n−1) ∆l =

√

0,02444₂₀ ∆l = √0,001222

∆l = 0,035 cm

´_l±_{∆l = 9,52 + 0,035 cm} Ralat nisbi = ∆ l_´´

l x 100 %

= 0,035_9,52 x 100 % = 0,36%

Kebenaran praktikum = 100% - 0,29% = 99,64%

Lebar benda 1 :

1 5,85 cm 5,83 0,02 0,0004

2 5,9 cm 5,83 0.07 0,0049

3 5,8 cm 5,83 -0,03 0,0009

4 5,8 cm 5,83 -0,03 0,0009

5 5,8 cm 5,83 -0,03 0,0009

∑

(l−´l)2 0,0088

∆l =

√

∑

(l−´l)

2

(7)

∆l = √0,00044

∆l = 0,021 cm

l x 100 %

= 0,021_5,83 x 100 % = 0,36%

Kebenaran praktikum = 100% - 0,36% = 99,64% Tinggi benda 1 :

1 3,6 3,64 -0,04 0,0016

2 3,7 3,64 0,06 0,0036

3 3,6 3,64 -0,04 0,0016

4 3,6 3,64 -0,04 0,0016

5 3,7 3,64 0,06 0,0036

∑

(l−´l)2 0,00336

∆l =

√

∑

(l−´l)

2

n(n−1) ∆l =

√

0,00336₂₀

∆l = √0,00018

∆l = 0,014 cm

l x 100 %

= 0,014_3,64 x 100 % = 0,39%

 Benda 2

Berat benda :

No m(gr) m´(gr) (m− ´m)gr (m− ´m)2gr

(8)

2 117,8 117,64 0,16 0,0256

Kebenaran praktikum = 100% - 0,36% = 99,64% Panjang benda :

(9)

= 0,074_6,22 x 100 % = 1,19%

Lebar benda 2:

1 5,5 5,49 0,01 0,0001

2 5,5 5,49 0,01 0,0001

3 5,5 5,49 0,01 0,0001

4 5,5 5,49 0,01 0,0001

5 5,45 5,49 -0,04 0,0016

∑

(l−´l)2 0,002

∆l =

√

∑

(l−´l)

2

n(n−1) ∆l =

√

0,002₂₀ ∆l = √0,0001

∆l = 0,01 cm

l x 100 %

= 0,01_5,49 x 100 % = 0,19%

Tinggi Benda 2 :

1 4,0 3,98 0,02 0,0004

2 4,0 3,98 0,02 0,0004

3 3,9 3,98 -0,08 0,0064

4 4,0 3,98 0,02 0,0004

5 4,0 3,98 0,02 0,0004

(10)

∆l =

√

∑

(l−´l)

2

n(n−1) ∆l =

√

0,008₂₀ ∆l = √0,0004

∆l = 0,02 cm

l x 100 %

= 0,02_3,98 x 100 % = 0,51%

 Zat cair

Berat gulus ukur :

1 190 190,28 -0,28 0,0784

2 190,7 190,28 0,42 0,1764

3 190 190,28 -0,28 0,0784

4 190 190,28 -0,28 0,0784

5 190,7 190,28 0,42 0,1764

∑

(m− ´m)2 0,588

∆m =

√

∑

(m− ´m)

2

n(n−1) ∆m =

√

0,588₂₀ ∆m = √0,0294

∆m = 0,1715 gr ´

m ±∆m = 190,28 + 0,1715 gr Ralat nisbi = ∆ m_´´

m x 100 %

(11)

= 0,09 %

(12)

∆v =

√

49,3₂₀

Kebenaran praktikum = 100% - 0,49% = 99,51% Berat batu dalam air

1 355,5 355,26 0,24 0,0576

(13)

3 354,7 355,26 -0,56 0,3136

4 355,6 355,26 0,34 0,1156

5 355,5 355,26 0,24 0,0576

∑

(m− ´m)2 1,7388

∆m =

√

∑

(m− ´m)

2

n(n−1) ∆m=

√

2.98₂₀ =0,386 gram

´

m ±_{∆m = 355,26 0,386 gram}

Ralat nisbi:

∆ m

´´

m x 100 %=

0,386

355,26x 100% = 0,1 %

Kebenaran praktikum: 100% - 0,1%=99,9% 6.2. Perhitungan

1. Zat padat berbentuk balok A. Balok 1

Diketahui : ´

p=¿9,52 cm

´_l_{=8,53 cm} ´

t=¿3,64 cm

w= 162,68 gr Ditanya :

(14)

´

v= ´p .´l .´_t

= 9,52 x 8,53 x 3,64 = 295,6 cm3

ρ

benda=Wtotal

Volbenda

= 162,68_295,6 =0,55 gram/cm3

B. Balok 2 Diketahui :

´

p=¿6,22 cm

´_l_{=5,49 cm} ´

t=¿ 3,98 cm

w= 117,64 gram Ditanya:

Massa jenis benda berbentuk balok Jawab:

´

v= ´p .´l .´_t

= 6,22 x 5,49 x 3,98 = 135,9 cm3

ρ

benda=Wtotal

Volbenda

= 117,64_135,9 = 0,86 gram/cm3

2. Zat cair Diketahui :

(15)

Rata-rata massa gelas dan air : 464,12 gram Volume air : 300 mL

Ditanya :

Massa jenis air Jawab :

Rata-rata berat air : 464,12-190,28 =273,84 gram

pc¿_VolcWc =273,84₃₀₀ =0,91 gram/mL

3. Zat padat berbentuk tidak beraturan Diketahui :

W udara : 79 gram

W air : 464,12-355,26 = 108,86 gram pc : 0,91 gram/mL

g : 10 m/s2

Volume benda : 31,6 mL Ditanya :

Massa jenis batu Jawab :

W = W udara- W air = 79 – 108,86 = 29,86 gram

p batu= _{vol benda}W total = 29,96_31,6 = 0,94 gram/mL

6.3. Tugas

(16)

Berat jenis balok 1: 0,55 gram/cm3 _{= 550 kg/m}3_{=55 N/m}3

Berat jenis balok 2: 0,86 gram/cm3 _{= 860 kg/m}3 _{= 86 N/m}3

Berat jenis air : 0,91 gram/mL = 910 kg/m3 = _{91 N/m}3

Berat jenis batu : 0,94 gram/mL = 940 kg/m3_{= 94 N/m}3

2. Hitung keraguan (ralat kesalahan) untuk masing-masing hasil tersebut Lihat bagian 6.2

3. Bandingkan hasil-hasil perhitungan berat jenis itu untuk zat-zat yang sama dan berikan pembahasan atau penilaian!

No .

Bahan

Massa jenis (kg/ m3₎ Massa jenis hasil perhitungan (kg/

m3₎

1. Kayu 350-980 550 dan 860

2. Air 1000 910

3. Batu 700-2600 940

Massa jenis tidak bergantung pada jumlah zat. Berapa pun jumlah zat yang diukur,massa jenisnya akan tetap sama. Namun setiap zat yang berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula. Massa jenis menunjukkan kerapatan massa suatu zat.

VII. PEMBAHASAN

Dalam menentukan berat jenis pada praktikum kali ini kami hanya

menggunakan beberapa alat saja dalam mengambil data. Ada beberapa alat yang tidak digunakan dalam mengambil data, salah satunya jangka sorong. Untuk menentukan tebal dari balok kami mengganti jangka sorong dengan penggaris. Dalam mengukur berat jenis zat padat berbentuk balok, data yang diperlukan untuk kita cari adalah volume dan massa balok tersebut, di mana untuk mencari volumenya diperlukan data panjang, lebar, dan tinggi dari balok itu. Rumus yang digunakan untuk menentukan berat jenis suatu benda padat berbentuk balok, yaitu:

(17)

dengan S adalah berat jenis,

ρ

adalah massa jenis yang diperoleh dari pembagian massa balok dengan volumenya, dan g adalah percepatan gravitasi.

Untuk pengukuran berat jenis zat cair dengan menggunakan gelas ukur dan neraca, rumus yang digunakan sama dengan rumus untuk menentukan berat jenis benda padat berbentuk balok, suhu air setelah diukur yaitu 27  C dengan Volume air 300ml. Massa benda yang digunakan adalah massa air, dimana massa air diperoleh dari pengurangan massa gelas yang berisi zat cair yang akan diukur dengan massa gelas yang kosong, sehingga rumus keseluruhannya menjadi:

S

air

=

{

(

m

a

+

m

g

)−

m

g

}

.

g

V

a

Dengan ma adalah massa zat cair, mg adalah massa gelas kosong, dan va adalah

volume zat cair.

Sedangkan dalam pengukuran berat jenis benda berbentuk tidak beraturan, untuk menentukan berat batu di udara digunakan neraca teknis dan untuk menentukan berat batu terlebih dahulu dihitung berat air dan berat benda+air, maka dari selisih berat air dengan berat benda+air diperoleh berat batu dalam air. Berat jenis batu ditentukan dengan rumus :

p batu₌_{vol benda}W total

dengan volume batu = kenaikan air setelah setelah dimasukan batu, dilihat sesuai dengan gelas ukur.

VIII. KESIMPULAN

 Massa jenis atau berat jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda

 Dalam menentukan berat jenis suatu benda terlebih dahulu harus membedakan

wujud zatnya. Padat ataukah cair kemudian untuk benda zat padat apakah bentuknya beraturan ataukah tidak beraturan.

 Faktor-faktor yang mempengaruhi berat jenis suatu benda adalah massa, gaya gravitasi, volume.

(18)

DAFTAR PUSTAKA

 Alit Paramarta, S.Si., M.Si., I Gede Cahya Pradhana. 2013. Penuntun Praktikum Fisika Dasar I. Jurusan Fisika FMIPA Universitas Udayana.

 http://id.wikipedia.org/wiki/Berat_jenis