• Tidak ada hasil yang ditemukan

PENGUKURAN KOEFISIEN MUAI VOLUME ZAT CAI

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "PENGUKURAN KOEFISIEN MUAI VOLUME ZAT CAI"

Copied!
36
0
0

Teks penuh

(1)

KOLOQIUM

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat-syarat Dalam

Mata Kuliah Seminar Fisika

Oleh

RIZQA SITORUS NIM: 0906103030006

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM, BANDA ACEH

(2)

ABSTRAK

Bila suatu zat dipanaskan maka molekul-molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitudo getaran akan bertambah besar. Karena molekul penyusun zat cair lebih renggang maka molekulnya lebih cepat bergetar dan jarak antara molekul benda menjadi lebih besar sehingga terjadilah pemuaian zat cair. Berdasarkan uraian tersebut penulis melakukan penelitian untuk mengukur koefisien muai volum zat cair. Adapun zat yang akan diselidiki ialah zat cair berupa air yang mengalami kenaikan temperatur di atas 40C dan etanol. Langkah yang dilakukan penulis ialah melakukan pengukuran koefisien muai volum dengan menggunakan alat yang disebut dengan kolom berimbang. Kolom berimbang merupakan dua bejana (tabung) dari gelas yang dihubungkan dengan pipa kapiler. Kedua tabung di isi dengan zat cair yang sama dan temperatur keduanya dibuat tidak sama, sehingga mempengaruhi ketinggian zat cair pada kedua bejana. Perbedaan temperatur dan ketinggian zat cair pada kedua kolom (tabung) ini dimanfaatkan oleh penulis untuk menyelidiki besarnya koefisien muai volum zat cair. Hasil dari penelitian ini akan dibandingkan dengan nilai koefisien zat cair yang ada pada literatur. Ternyata diperoleh besar koefisien muai volum zat cair untuk air, secara eksperimen sebesar 2,20 x 10-4/0C dan secara teori sebesar 2,01 x 10-4 /0C sedangkan untuk etanol secara eksperimen diperoleh koefisien muai volum sebesar 7,22 x 10-4/0C dan secara teori sebesar 7,50 x 10-4/0C. Melihat hasil yang diperoleh dari eksperimen tidak berbeda jauh dengan yang ada pada teori, tentunya kolom berimbang dapat digunakan untuk mengukur koefisien muai volum zat cair.

(3)

iv Puji beserta syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, shalawat dan salam

kepada Nabi Mumammad SAW atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga

makalah yang berjudul “Pengukuran Koefisien Muai Volum Zat Cair dengan

Metode Kolom Berimbang” ini dapat diselesaikan.

Dalam penyelesaian penulisan makalah ini, penulis mendapat bimbingan,

pengarahan, dan bantuan dari banyak pihak. Oleh karena itu, melalui kata pengantar

ini disampaikan ungkapan rasa terima kasih kepada Drs. Abdul Hamid, M.Si, selaku

pembimbing yang selama ini dengan penuh keikhlasan dan sungguh-sungguh telah

memotivasi dan membimbing penulis sehingga makalah ini dapat diselesaikan

dengan baik.

Segala usaha telah dilakukan untuk menyempurnakan makalah ini. Namun,

penulis menyadari bahwa dalam keseluruhan penyajianya bukan tidak mustahil dapat

ditemukan kekurangan dan kekhilafan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran

yang dapat dijadikan masukan guna perbaikan dimasa yang akan datang.

Darussalam, 17 Juni 2013

(4)

v

2.5 Hubungan Pemuaian dan Tekanan ... 12

2.6 Kolom Berimbang ... 14

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 15

(5)

vi 5.2 Saran ... 24

(6)

vii DAFTAR GAMBAR DAN TABEL

Gambar 2.1 Kolom air setinggi h dengan luas penampang A... 6

Gambar 2.2 Bejana berhubungan ... 12

Gambar 3.1 Rancangan alat eksperimen ... 16

Tabel 2.1 Koefisien muai volum zat cair ... 11

Tabel 3.1 Hubungan antara temperatur dan tinggi zat cair ... 17

Tabel 4.1 Hasil pengukuran koefisien muai volum air ... 18

Tabel 4.2 Hasil pengukuran koefisien muai volum Etanol ... 18

(7)
(8)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fisika merupakan ilmu yang mempelajari struktur materi dan energi serta

keterkaitannya dalam kehidupan sehari-hari. Ilmu fisika diawali dengan mengamati

alam, tetapi hanya duduk di kursi dan menyaksikan gejala alam tidaklah cukup.

Pengamatan gejala alam haruslah disertai dengan data kuantitatif yang diperoleh dari

hasil pengukuran. Menurut Zeamansky (2001:5), “Lord Kelvin, seorang fisikawan

mengatakan bahwa apabila kita dapat mengukur apa yang sedang kita bicarakan dan

menyatakan dengan angka-angka berarti kita dapat mengetahui apa yang sedang kita

bicarakan”.

Dalam mempelajari fisika kita menemukan banyak sekali besaran. Besaran

merupakan sesuatu yang dapat diukur dan dapat dihitung. Besaran-besaran itu selalu

dapat dinyatakan dalam kuantitas, sehingga fisika tidak terlepas dari persoalan

mengukur dan menghitung. Akibatnya matematika dalam fisika memegang peranan

yang sangat penting. Adapun salah satu besaran yang dapat dihitung dan diukur ialah

temperatur (Mirza 2007:6).

Temperatur merupakan ukuran panas atau dinginnya suatu benda. Secara lebih

tepat, temperatur merupakan ukuran energi kinetik molekular internal rata-rata sebuah

benda. Banyak sifat zat yang berubah terhadap temperatur. Sebagai contoh sebagian

(9)

Zat tersusun atas atom. Kumpulan atom-atom membentuk molekul.

Molekul-molekul pembentuk zat senantiasa bergerak. Jika zat dipanaskan, gerakan Molekul-

molekul-molekulnya makin cepat. Hal tersebut menyebabkan terjadinya dorongan antara satu

molekul dan molekul yang lain sehingga jarak antar molekulnya menjadi lebih besar.

Molekul-molekul akan menempati ruang yang lebih besar, peristiwa ini disebut

pemuaian.

Zat cair memiliki sifat dimana molekul-molekul penyusunnya lebih renggang

dibandingkan dengan zat padat. Untuk itu, pemuaian pada zat cair tentunya lebih besar

dibandingkan dengan zat padat. Hal tersebut dikarenakan, bila suatu zat dipanaskan

maka molekul-molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitudo getaran akan

bertambah besar. Karena molekul penyusun zat cair lebih renggang maka molekulnya

lebih cepat bergetar dan jarak antara molekul benda menjadi lebih besar sehingga

terjadilah pemuaian zat cair (Kamajaya 2001:227).

Air merupakan salah satu contoh suatu zat yang apabila dipanaskan akan

mengalami pemuaian. Akan tetapi pada temperatur 00C sampai 40C air akan mengalami

penyusutan bila dipanaskan atau diberi kalor. Sebagaimana yang dijelaskan oleh

Zeamansky (2001:465), “ Air, pada rentang 00C sampai 40C, volumenya menyusut

seiring kenaikan temperatur. Pada rentang ini koefisien ekspansi volume adalah negatif.

Di atas 40C, air berekspansi saat dipanaskan”.

Sifat zat cair yang mengalami pemuaian dimanfaatkan untuk mengetahui besar

koefisien muai volum zat cair. Menurut Yudyanto (1997) sebagai peneliti koefisien muai

(10)

3

tetapi memiliki ketelitian yang cukup tinggi dapat digunakan untuk mengukur koefisien

muai volum zat cair”.

Oleh karena itu, penulis tertarik untuk melakukan sebuah penelitian dengan

judul Pengukuran Koefisien Muai Volum Zat Cair Dengan Metode Kolom

Berimbang.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka yang menjadi

rumusan masalah adalah:

1. Apakah metode kolom berimbang dapat digunakan untuk menghitung koefisien

muai volum zat cair?

2. Bagaimana hasil pengukuran besar koefisien muai volum zat cair dengan

menggunakan metode kolom berimbang terhadap tabel tetapan koefisien muai

volum zat cair yang ada pada literatur?

1.3 Tujuan Penelitan

Berdasarkan latar belakang di atas, maka yang menjadi tujuan dari peneliti

adalah :

1. Untuk mengetahui bahwa metode kolom berimbang dapat digunakan untuk

(11)

2. Untuk membandingkan besar koefisien muai volum zat cair yang di dapat dari hasil

praktikum dengan tabel tetapan koefisien muai volum zat cair yang ada pada

literatur.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah:

1. Bagi penulis untuk membandingkan besar koefisien muai zat cair dengan

menggunakan metode kolom berimbang dengan koefisien muai zat cair pada

literatur.

2. Bagi pembaca untuk menambah wawasan tentang cara mengukur besar koefisien

muai zat cair.

1.5 Pembatasan Masalah

Dalam rangka untuk mencapai tujuan penulisan dari makalah ini maka penulis

perlu membatasi masalah yang akan dibahas agar makalah ini dapat tersusun secara

sistematis. Adapun masalah yang dibahas dalam penulisan makalah ini adalah hanya

koefisien muai zat cair yang berupa air yang mengalami kenaikan temperatur dari

(12)

5 BAB II

LANDASAN TEORI

2.1Temperatur

Temperatur merupakan ukuran panas atau dinginnya suatu benda. Pada

hakikatnya, temperatur adalah ukuran energi kinetik rata-rata yang dimiliki oleh

molekul-molekul suatu benda. Pada saat kita memanaskan atau mendinginkan suatu

benda sampai pada temperatur tertentu, beberapa sifat fisik benda tersebut berubah

(Tipler 1998:561)

Sifat-sifat benda yang bisa berubah akibat adanya perubahan temperatur benda

disebut sifat termometrik. Contoh sifat termometrik tersebut antara lain perubahan

panjang logam, volume zat cair, hambatan listrik suatu kawat, tekanan dan volume gas,

serta warna filamen lampu pijar. Dengan demikian, perubahan suatu sifat termometrik

menunjukkan adanya perubahan temperatur suatu benda. Berdasarkan sifat termometrik

tersebut kita dapat membuat alat yang digunakan untuk mengukur temperatur suatu

benda, yang disebut termometer.

Ada banyak thermometer, tapi cara kerjanya selalu bergantung pada beberapa

sifat materi yang berubah terhadap temperatur. Untuk mengukur temperatur secara

kuantitatif, perlu didefenisikan semacam skala numerik. Skala yang paling banyak

dipakai sekarang adalah skala celcius, kadang-kadang disebut centigrade. Skala yang

(13)

2.2Tekanan

Tekanan didefenisikan sebagai gaya per satuan luas. Jika gaya sebesar F

bekerja merata dan tegak lurus pada suatu permukaan yang luasnya A, maka tekanan P

pada permukaan dirumuskan sebagai

Dalam fluida, konsep tekanan memegang peranan penting. Gaya ke atas yang

timbul pada benda yang tercelup disebabkan adanya tekanan dalam fluida. Tekanan

yang dihasilkan oleh fluida menyebar ke segala arah. Fluida yang ada di sekitar kita

selalu mengalami pengaruh gaya gravitasi. Pada setiap bagian zat cair bekerja gaya

gravitasi yang arahnya ke bawah seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1.

(14)

7

Untuk cairan seperti air yang kerapatannya konstan dimana-mana, tekanan

bertambah linier dengan ke dalaman. Kita dapat melihat ini secara mudah dengan

memperhatikan kolom cairan setinggi h dengan luas penampang A yang ditunjukkan

pada gambar 2.1. Tekanan di dasar kolom harus lebih besar dari tekanan di bagian atas

kolom untuk menopang berat zat cair secara keseluruhan (Tipler 1998:390). Massa

kolom cairan ini ialah :

Dan beratnya adalah

Jika Po adalah tekanan di bagian atas dan P adalah tekanan di dasar, maka gaya

neto ke atas yang disebabkan oleh beda tekanan ini ialah PA-P0A. dengan membuat gaya

ke atas neto ini sama dengan berat kolom cairan, kita dapatkan

Atau

Kenyataaan bahwa tekanan pada kedalaman h lebih besar daripada bagian

daripada tekanan dibagian atas sejumlah berlaku untuk cairan dalam bejana apapun,

tak bergantung pada bentuk bejana. Selanjutnya, tekanan adalah sama di setiap titik pada

(15)

2.3 Pemuaian

Efek-efek yang lazim dari perubahan temperatur ialah perubahan ukuran dan

perubahan keadaan bahan-bahan. Bila temperatur dinaikkan maka jarak rata-rata

diantara atom akan bertambah, yang mengakibatkan suatu ekspansi dari seluruh benda

tersebut. Perubahan setiap dimensi linear seperti panjangnya, dan lebarnya dinamakan

ekspansi linear (Halliday, 1985:709).

Zat tersusun atas atom, kumpulan atom-atom membentuk molekul.

Molekul-molekul pembentuk senantiasa bergerak dan menimbulkan gaya tarik menarik. Jika zat

dipanaskan, gerakan molekul-molekulnya makin cepat. Hal tersebut menyebabkan

terjadinya dorongan antara satu molekul dengan molekul yang lain sehingga jarak antar

molekulnya menjadi lebih besar. Molekul-molekul tersebut akan menempati ruang yang

lebih besar. Peristiwa tersebut dinamakan pemuaian (Kamajaya 2007:227).

Sebaliknya, jika suatu zat didinginkan, gerakan molekul-molekulnya menjadi

lebih lambat. Gaya tarik menarik antar molekulnya menjadi lebih besar sehingga jarak

antar molekulnya menjadi kecil. Zat tersebut mengalami penyusutan. Jadi, dapat

disimpulkan bahwa pada umumnya semua zat jika dipanaskan akan memuai dan jika

didinginkan akan menyusut.

Secara umum bentuk suatu materi dapat dibedakan atas padatan, cairan dan gas.

Jika sebuah gaya diberikan pada benda padat, benda padat cenderung mempertahankan

bentuk dan ukurannya. Jika gaya ini diberikan pada zat cair, maka zat cair akan

(16)

9

bentuk maupun volume yang tetap, gas akan menyebar memenuhi tempatnya (Giancoli

2001:324).

Besar pemuaian sebuah benda bergantung pada jenis zat penyusun benda, ukuran

awal benda, dan besarnya kenaikan temperatur benda tersebut. Pemuaian zat padat lebih

kecil dibandingkan zat cair. Demikian juga jika dibandingkan dengan gas. Pemuaian gas

lebih besar dibandingkan pemuaian pada zat padat dan zat cair. Jika pemuaian zat padat

tidak diberi sedikit ruang, pertambahan panjang dari zat padat akan memiliki gaya

dorong yang sangat besar. Sebagai contoh, jika sambungan satu rel dengan rel yang lain

pada rel kereta api tidak diberikan celah (jarak) saat terjadi pemuaian, rel tersebut akan

melengkung. Lengkungan tersebut terjadi akibat dari daya dorong pemuaian.

2.4 Pemuaian Zat Cair

Secara umum dapat dikatakan bahwa zat akan mengalami pemuaian jika

dipanaskan. Namun, pemuian dan penyusutan pada zat seperti yang telah dijelaskan ,

tidak berlaku sepenuhnya pada air dan bismuth. Sebagai contoh, volume air akan

menyusut jika temperaturnya dinaikkan dari 00C sampai 40C. Peristiwa tersebut

dinamakan anomali. Di atas temperatur 00C sampai 40C air memenuhi hukum pemuaian.

Jika air pada temperatur 00C dipanaskan, kenaikan temperatur akan

mengakibatkan penyusutan volume air hingga pada temperatur 40C jika air tersebut terus

dipanaskan, air pun akan memuai, seperti lazimnya zat-zat yang lain. Bagaimana kondisi

es dan air pada temperatur 00C untuk massa yang sama? Volume es akan lebih besar

(17)

massa jenis air karena massa jenis es berbanding terbalik dengan volume untuk massa

yang sama (Young 2007:465).

Terjadinya peristiwa anomali air atau kelainan pada air dapat diterangkan dengan

mengamati bangun Kristal es. Hasil pengamatan terhadap Kristal es menunjukkan

bahwa kedudukan molekul H2O cukup teratur dengan struktur segi enam (texagonal),

struktur Kristal demikian menyebabkan molekul-molekul es menempati ruang yang

lebih besar sehingga massa jenisnya mengecil. Pada temperatur 00C sampai 40C, struktur

Kristal es terpecah. Akibat semua molekul air mengalami perubahan struktur seperti ini,

gerakan molekul yang satu menakan molekul yang lain. Oleh karena itu, volume pada

temperatur tersebut mengecil (Kamajaya 2007:230).

Pada molekul H2O dalam bentuk zat cair, hasil penelitian menunjukkan susunan

molekul-molekulnya lebih rapat dibandingkan dalam bentuk es. Selain

rapat,molekul-molekul ini dapat bergerak sehingga dapat menempati ruang yan kosong yang ada. Oleh

karena itu kerapatan air lebih besar dibandingkan dengan es. Sehingga es akan terapung

di air.

Peningkatan temperatur umumnya menimbulkan ekspansi volume, baik pada

bahan padat atupun cair. Seperti pada pemuaian linear, percobaan menunjukkan bahwa

jika perubahan temperatur tidak terlalu besar (kurang dari 100 0C, atau di

sekitarnya), kenaikan volume dapat dianggap berbanding lurus dengan perubahan

temperatur dan volume awal V0 :

(18)

11

Atau

[ ]

menyatakan sifat pemuaian volume pada bahan tertentu, disebut sebagai

koefisien pemuaian volume. Satuan adalah K-1 atau (C0)-1. Seperti pada pemuaian

linear, berubah terhadap temperatur, dan persamaan (2.5) adalah hubungan yang

disederhanakan dan hanya berlaku untuk perubahan temperatur yang kecil (Young &

Freedman 2007:463).

Beberapa nilai pada temperatur ruang dijabarkan pada tabel (2.1).

Tabel 2.1 Koefisien muai volume zat cair

NO Jenis Zat Cair Koefisien Muai Volum (/0C)

Seperti yang telah di jelaskan sebelumnya, bahwa untuk menghitung pemuaian

volum zat cair dapat menggunakan persamaan 2.5 sebagai berikut:

[ ]

Apabila pemuaian volume yang diakibatkan oleh perubahan temperatur dikaitkan

pada ketergantungan massa jenis zat cair didapatkan persamaan sebagai berikut:

(19)

Kembali mengingat persamaan (2.4). Persamaan tersebut menunjukkan bahwa

tekanan yang ditimbulkan oleh zat cair hanya bergantung pada massa jenis dan

kedalaman saja. Jadi bentuk bejana tidak mempengaruhi tekanan, artinya tekanan tetap

sama disetiap titik yang mempunyai kedalaman yang sama, apapun bentuk atau ukuran

bejananya. Perhatikan gambar berikut :

Gambar 2.2 Dua tabung berisi zat cair yang sama, dengan temperatur yang

berbeda dihubungkan dengan pipa kapiler.

Gambar 2.2 memperlihatkan dua tabung A dan B yang dihubungkan dengan

sebuah pipa kapiler yang fungsinya untuk memperlambat laju aliran antara kedua tabung

tersebut. Tekanan di titik A dan B masing-masing diberikan oleh hubungan :

Menurut hukum pokok hidrostatika untuk bejana berhubungan tekanan pada titik

A sama dengan tekanan di titik B (PA = PB) sehingga persamaan diatas menjadi :

(20)

13

Bila persamaan (2.6) dihubungkan dengan persamaan (2.8), maka diperoleh

hubungan

[ ] [ ]

[ ]

[ ]

Persamaan (2.9) memberikan petunjuk cara mengukur koefisien muai ruang

suatu zat cair. Dengan memvariasikan temperatur zat cair (t2 dan t1) kemudian mengukur

beda ketinggian zat cair pada kedua tabung , maka dapat dihitung dengan

persamaan tersebut (Yudyanto, 1997).

2.6 Kolom Berimbang

Dalam menentukan koefisien muai ruang zat cair digunakan suatu alat ukur yang

disebut dengan kolom berimbang. Adapun yang dimaksud dengan kolom berimbang

ialah dua buah tabung yang memiliki ukuran yang sama dan dihubungkan dengan pipa

kapiler. Selanjutnya ke dalam tabung tersebut di masukkan zat cair sehingga pada kedua

buah tabung memiliki tinggi yang sama.

Dengan menggunakan hukum pokok hidrostatika pada kedua buah tabung

sehingga didapat persamaan 2.9 terhadap kolom berimbang, diharapkan kita dapat

menentukan koefisien muai volum zat cair. Untuk itu diperlukan temperatur yang

(21)

Untuk mendapatkan temperatur yang berbeda maka salah satu tabung harus

dipanaskan, pipa kapiler akan memperlambat laju zat cair pada tabung yang tidak di

panaskan sehingga diperoleh temperature yang berbeda. Seiring dengan kenaikan

temperatur maka zat cair akan mengalami pemuaian. Pemuaian yang paling besar

tentunya dialami oleh tabung yang dipanaskan. Hal ini dapat dibuktikan dengan melihat

perbedaan ketinggian zat cair pada kedua buah tabung.

Dengan menggunakan persamaan 2.9 dan temperatur serta ketinggian yang

(22)

15 BAB III

METODELOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fisika Prodi pendidikan fisika

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala. Penelitian ini

berlangsung pada tanggal 27 April sampai 3 Juni 2013.

3.2 Alat dan Bahan

5. Batang statif panjang 2 buah

6. Batang statif pendek 1 buah

7. Dasar statif 2 buah

(23)

1. Rancang alat kolom berimbang seperti gambar berikut :

Gambar 3.1 Rancangan alat eksperimen

Gantungkan kolom berimbang pada batang statif yang telah disusun.

2. Hubungkan 2 buah sensor temperatur pada xplorer GLX. Agar explorer GLX

mampu membaca 2 temperatur sekaligus tekan menu home dan pilih digit.

Explorer GLX lansung menunjukkan derajat temperatur.

3. Masukkan zat cair kedalam kolom berimbang. Hubungkan ujung sensor

temperatur pada kedua buah tabung, t1 untuk tabung yang tidak dipanaskan dan

t2 untuk tabung yang dipanaskan. Catat suhu dan tinggi mula-mula air sebelum

salah satu tabung dipanaskan. Usahakan agar tinggi dan suhu kedua tabung

bernilai sama. Masukkan hasil pengukuran pada tabel pengamatan

4. Hidupkan pemanas air sehingga uap mengalir pada salah satu tabung. Amati

kenaikan temperatur dan juga tinggi zat cair. Catat untuk temperatur yang

berbeda dan tinggi zat cair yang berbeda. Lakukan langkah ini hingga tiga kali

untuk jenis zat cair yang berbeda.

(24)

17

Tabel 3.1 hubungan antara temperatur dan tinggi zat cair

No t0

Setelah semua data pengamatan didapatkan, kemudian dilakukan

pengolahan data untuk mendapatkan hasil tentang percobaan yang telah dilakukan.

Langkah-langkah yang dilakukan untuk pengolahan data adalah sebagai

berikut:

1. Mengamati kenaikan temperature pada xplorer GLX

2. Mengamati kenaikan zat cair pada kolom berimbang

3. Mengisikan hasil pengamatan pada tabel pengamatan yang sudah disediakan.

4. Menganalisis atau mengolah data berdasarkan persamaan (2.9)

5. Mencari rata-rata dari persamaan 2.9 untuk setiap zat cair.

(25)

18 4.1 Tabel Pengamatan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai pemuaian volum zat cair

diperoleh data sebagai beriku:

1. Air

Tabel 4.1. Hasil Pengukuran koefisien muai volum air

No t0

Tabel 4.2. Hasil Pengukuran koefisien muai volum alkohol etil

No t0

volum zat cair dengan menggunakan persamaan 2.9 sebagai berikut :

[ ]

Sehingga

(26)

19

Maka untuk masing masing pengamatan diperoleh hasil sebagai berikut

1. Air

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

(27)

Adapun besar koefisien muai ruang (γ) dari air dapat kita ketahui dari rata

-rata tiga data di atas. Sehingga didapat

Untuk mengetahui ralat kesalahan dari penelitian ini maka kita dapat

menggunakan persamaan berikut :

| |

| |

| |

2. Etanol 96%

[ ]

(28)

21

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

(29)

Adapun besar koefisien muai ruang (γ) dari etanol dapat kita ketahui dari

rata-rata tiga data di atas. Sehingga didapat

yang ada diliteratur. Untuk lebih jelasnya perhatikan tabel 4 berikut ini.

Tabel 4.3 Perbandingan koefisien muai zat cair dari eksperimen dan teori

(30)

23

Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui bahwa hasil perolehan koefisien

muai volum secara eksperimen dengan literatur tidak jauh berbeda. Hal ini

menunjukkan bahwa kolom berimbang dapat digunakan untuk menentukan koefisien

muai volum suatu zat cair. Adapun data yang diperoleh peneliti untuk

masing-masing zat cair diperoleh sebanyak tiga kali percobaan, yakni dengan tinggi dan

temperatur yang berbeda.

Untuk kesalahan relatif dari hasil pengukuran air diperoleh sebesar 9%.

Kesalahan ini masih dapat diperkecil dengan memperbaiki ketelitian dalam

mengukur temperatur maupun perbedaan ketinggian cairan dari kedua tabung.

Sedangkan untuk etanol diperoleh kesalahan yang relatif kecil yakni 3,7% hal ini

dikarenakan peneliti sudah lebih teliti dalam mengukur temperatur dan mengukur

(31)

24 4.1 Simpulan

Dari hasil penelitian di atas mengenai pengukuran koefisien muai volum zat

cair dapat ditarik kesimpulan bahwa :

1. Metode kolom berimbang dapat digunakan dalam menghitung koefisien muai

volum zat cair. Hal ini terbukti dari metode kolom berimbang diperoleh nilai

koefisien muai zat cair yang besarnya hampir sama dengan nilai pada literatur.

2. Hasil pengukuran koefisien muai volum zat cair untuk air, secara eksperimen

diperoleh koefisien muai volum sebesar 2,20 x 10-4/0C dan secara teori sebesar

2,01 x 10-4 /0C sedangkan untuk etanol secara eksperimen diperoleh koefisien

muai volum sebesar 7,54 x 10-4/0C dan secara teori sebesar /0C.

4.2 Saran

Pada penelitian ini penulis menyarankan agar ada penelitian tindak lanjut

mengenai pengukuran koefisien muai zat cair dengan jenis zat cair yang berbeda ,

yakni selain air dan etanol. Penelitian hendaknya dilakukan lebih dari tiga kali

pengambilan data. Hal ini dikarenakan dengan jumlah data yang lebih banyak akan

(32)

25

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli. 2001. Fisika Jilid I. Penerbit Erlangga : Jakarta Halliday, David. 1985. Fisika jilid I. Jakarta : Erlangga

Marcelo Alonso, Edward J. 1998. Dasar-Dasar Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga.

Sears, Zemansky.1992. Universitas Physics I. California : Addison Wesley Publishing Company, Inc.

Sutrisno. 1994. Penelitian Eksperimental. ITB. Bandung. Tipler, Paul A. 1998. Fisika Jilid I. Jakarta : Erlangga

(33)

Halliday, David. 1985. Fisika jilid I. Jakarta : Erlangga

Marcelo Alonso, Edward J. 1998. Dasar-Dasar Fisika Universitas.Jakarta : Erlangga. Sears, Zemansky.1992. Universitas Physics I. California : Addison Wesley Publishing

Company, Inc.

Sutrisno. 1994. Penelitian Eksperimental. ITB. Bandung. Tipler, Paul A. 1998. Fisika Jilid I. Jakarta : Erlangga

Yudyanto. 1997. Pengukuran Koefisien Muai Ruang Zat Cair Dengan Metode Kolom

(34)

LAMPIRAN

Gambar 1. Alat-alat pengukuran koefisien muai volum zat cair

(35)
(36)

Gambar

Gambar 2.1 Kolom air setinggi h dengan luas penampang A.
Tabel 2.1 Koefisien muai volume zat cair
Gambar 2.2 Dua tabung berisi zat cair yang sama, dengan temperatur yang
Gambar 3.1 Rancangan alat eksperimen
+5

Referensi

Dokumen terkait