BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.1. Latar Belakang
Hukum kekekalan energi menyatakan energi didak dapat dimusnahkan Hukum kekekalan energi menyatakan energi didak dapat dimusnahkan dan dapat diciptakan melainkan hanya dapt diubah dari satu bentuk kebentuk dan dapat diciptakan melainkan hanya dapt diubah dari satu bentuk kebentuk lain.di alam ini bnayak terdapat energi seperti energi listri,energi kalor,energi lain.di alam ini bnayak terdapat energi seperti energi listri,energi kalor,energi bun
bunyiyi,nam,namum um enerenergi gi kalkalor or hanyhanya a dapdapat at dirdirasaasakan kan sepseperterti i panpanas as matmataharaharii Da
Dalalam m kekehihidpdpan an sesehahariri-h-harari i kikita ta seseriring ng memelilihat hat alalatat-al-alat at pepemamananas s yayangng menggunakan energi listrik seperti teko pemanas, penanak nasi, kompor listrik menggunakan energi listrik seperti teko pemanas, penanak nasi, kompor listrik ataupun pemanas ruangan. Pada dasarnya alat-alat tersebut memiliki cara kerja ataupun pemanas ruangan. Pada dasarnya alat-alat tersebut memiliki cara kerja yang sama yaitu merubah energi listrik yang mengalir pada kumparan kawat yang sama yaitu merubah energi listrik yang mengalir pada kumparan kawat menjadi energi kalor/panas. Sama halnya dengan kalorimeter yaitu alat ayang menjadi energi kalor/panas. Sama halnya dengan kalorimeter yaitu alat ayang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan.
digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan.
1.2. Tujuan 1.2. Tujuan
Adapun tujuan utama dari dilaksanakannya praktikum ini adalah mahasiswa dapat memahami sistem kerja kalorimeter dan arti fisis tara panas listrik.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Kalorimeter
Energi mekanik akibat gerakan partikel materi dan dapat dipindah dari satu tempat ke tempat lain disebut kalor. (Syukri S, 1999).
Pengukuran jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia dengan eksperimen disebut kalorimetri. Dengan
menggunakan hukum Hess, kalor reaksi suatu reaksi kimia dapat ditentukan berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar, energi ikatan dan
secara eksperimen. Proses dalam kalorimeter berlangsung secara adiabatik, yaitu tidak ada energi yang lepas atau masuk dari luar ke dalam kalorimeter. (Petrucci,1987).
Kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu kalorimeter sebesar 10C pada air dengan massa 1 gram disebut tetapan kalorimetri (Petrucci,1987).
Dalam proses ini berlaku azas Black yaitu:
qlepas = qterima
qair panas =qair dingin +qkalorimeter
m1 c (T p– Tc) = m2 c (Tc– Td) + C(Tc– Td)
keterangan:
m1= massa air panas m2 = massa air dingin
c = kalor jenis air C = kapasitas kalorimeter
T p= suhu air panas Tc = suhu air campuran
Sedang hubungan kuantitatif antara kalor dan bentuk lain energi disebut termodinamika. Termodinamika dapat didefinisikan sebagai cabang kimia yang menangani hubungan kalor, kerja, dan bentuk lain energi dengan kesetimbangan dalam reaksi kimia dan dalam perubahan keadaan (Keenan, 1980).
Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan kesistem (Petrucci, 1987)
Hukum kedua termodinamika yaitu membahas tentang reaksi spontan dan tidak spontan. Proses spontan yaitu reaksi yang berlangsung tanpa pengaruh luar. Sedangakan reaksi tidak spontan tidak terjadi tanpa bantuan
luar.
Hukum ketiga termodinamika menyatakan bahwa entropi dari kristal sempurna murni pada suhu nol mutlak ialah nol. Kristal sempurna murni pada suhu nol mutlak menunjukkan keteraturan tertinggi yang dimungkinkan dalam sistem termodinamika. Jika suhu ditingkatkan sedikit diatas 0 K, entropi meningkat. Entropi mutlak selalu mempunyai nilai positif (Petrucci, 1987)
Kalor reaksi dapat diperoleh dari hubungan massa zat (m), kalor jenis zat (c) dan perubahan suhu (∆T), yang dinyatakan dengan persamaan berikut
Keterangan :
q = jumlah kalor (Joule)
m = massa zat (gram)
Δt = perubahan suhu takhir - tawal)
c = kalor jenis
Kalorimetri
Kalorimetri adalah ilmu dalam pengukuran panas dari reaksi kimia atau perubahan fisik. Kalorimetri termasuk penggunaan calorimeter. Kata kalorimetri berasal dari bahasa Latin yaitu calor, yang berarti panas.
Kalorimetri tidak langsung (indirect calorimetry) menghitung panas pada makhluk hidup yang memproduksi karbondioksida dan buangan nitrogen (ammonia, untuk organisme perairan, urea, untuk organisme darat) atau konsumsi oksigen. Lavosier (1780) mengatakan bahwa produksi panas dapat diperkirakan dari konsumsi oksigen dengan menggunakan regresi acak. Hal itu membenarkan teori energi dinamik. Pengeluaran panas oleh makhluk hidup juga dapat dihitung oleh perhitungan kalorimetri langsung (direct calorymetry), dimana makhluk hidup ditempatkan didalam kalorimeter untuk dilakukan pengukuran.
Jika benda atau system diisolasi dari alam, maka temperatur harus tetap konstan. Jika energi masuk atau keluar, temperatur akan berubah. Energi akan berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya yang disebut dengan panas dan kalorimetri mengukur perubahan suhu tersebut, bersamaan dengan kapasitas panasnya, untuk menghitung perpindahan panas.
Kalorimetri adalah pengukuran panas secara kuantitatif yang masuk selama proses kimia. Kalorimeter adalah alat untuk mengukur panas dari reaksi yang dikeluarkan. Berikut adalah gambar calorimeter yang kompleks dan yang sederhana. Kalorimetri adalah pengukuran kuantitas perubahan panas. Sebagai contoh, jika energi dari reaksi kimia eksotermal diserap air, perubahan suhu dalam air akan mengukur jumlah panas yang ditambahkan. Kalorimeter digunakan untuk menghitung energi dari makanan dengan membakar makanan
dalam atmosfer dan mengukur jumlah energi yang meningkat dalam suhu kalorimeter.
Bahan yang masuk kedalam kalorimetri digambarkan sebagai volume air, sumber panas yang dicirikan sebagai massa air dan wadah atau kalorimeter dengan massanya dan panas spesifik. Keseimbangan panas diasumsikan setelah percobaan perubahan suhu digunakan untuk menghitung energi tercapai.
Kapasitas Panas dan Panas Spesifik
Sifat-sifat air yang memberikan definisi asal dari kalori adalah banyaknya perubahan temperatur yang dialami air waktu mengambil atau
melepaskan sejumlah panas. Istilah umum untuk sifat ini disebut kapasitas panas yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk
mengubah temperatur suatu benda sebesar 10C.
Kapasitas panas bersifat ekstensif yang berarti bahwa jumlahnya tergantung dari besar sampel. Misalnya untuk menaikkan suhu 1 g air sebesar 10C diperlukan 4,18 J (1 kal), tapi untuk menaikkan suhu 100 g air sebesar 10C diperlukan energi 100 kali lebih banyak yaitu 418 J. Sehingga 1 g sampel mempunyai kapasitas panas sebesar 4,18 J/0C sedangkan 100 g sampel 418J/0C.
Sifat intensif berhubungan dengan kapasitas panas adalah kalor jenis (panas spesifik) yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 g zat sebesar 10C. Untuk air, panas spesifiknya adalah 4,18 Jg-1C-1. Kebanyakan zat mempunyai panas spesifik yang lebih kecil dari air. Misalnya besi, panas spesifiknya hanya 0,452 J g-1 0C-1. Berarti lebih sedikit panas diperlukan untuk memanaskan besi 1 g sebesar 10C daripada air atau juga dapat diartikan bahwa jumlah panas yang akan menaikkan suhu 1 g besi
lebih besar dari pada menaikkan suhu 1 g air.
Besarnya panas spesifik untuk air disebabkan karena adanya sedikit pengaruh dari laut terhadap cuaca. Pada musim dingin air laut lebih lambat menjadi dingin dari daratan sehingga udara yang bergerak dari laut ke darat lebih panas daripada udara dari darat ke laut. Demikian juga dalam musim panas, air laut lebih lambat menjadi panas daripada daratan.
BAB III
METODA PRAKTIKUM 2.1.Alat dan Bahan
Sebuah kalorimeter dilengkapi dengan kumparan pemanas dan pengaduk.
Termometer
Sebuah voltmeter
Sebuah amperemeter
Sebuah gelas ukur
Sebuah Stopwatch
5 kabel penghubung
2.2.Prosedur Praktikum
1. Dengan menggunakan gelas ukur yang tersedia, isilah kalorimeter dengan air suling sebanyak 50 mlL.
2. Timbang massa air suling.
3. Susunlah alat-alat percobaan seperti pada gambar. Sebelum sumber tegangan diaktifkan , periksalah pada asisten.
4. Hubungkan arus dalam waktu yang singkat dan atur arusnya sebesar 0,3 A, kemudian sumber tegangan DC dimatikan lagi.
5. Aduklah air dan catat suhu sebagai suhu awal T1.
6.Alirkan kembali arus listrik (sumber tegangan DC diaktifkan). Catat tegangan yang terukur pada voltmeter.
7. Catatlah suhu pada saat 3 menit, 6 menit, 9 menit, 12 menit dan 15 menit. Isikan sebagai suhu akhir T2. Setelah 15 menit, matikan sumber tegangan DC.
8. Gantilah air didalam kalorimeter dan ulangi percobaan diatas dengan besar arus yang mengalir 0,5 A. Isikan pada data tabel yang tersedia.
9. Hitunglah tara panas listrik untuk mesing-masing percobaan dan hitung rata-ratanya.
10. Hitunglah hambatan dan daya listrik kumparan.
11. Hitung ketelitian percobaan anda dengan literatur (1 kalori=4,2 Joule). 12. Berikanlah kesimpulan berkaitan dengan praktikum ini.
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
4.2. Pembahasan
Kalorimeter merupaka suaatu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Adapun
kalor merupakan energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu. Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan kesistem.
Pada kalorimeter terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi sesuai dengan hukum kekekalan energi yang menyatakan energi tidak dapat diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan. Pada percobaan ini kita tidak membuat energi kalor / panas melainkan kita hanya merubah energi listrik menjadi energi kalor / panas.
Prinsip kerja dari kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat penghantar yang dimasukan ke dalam air suling. Pada waktu bergerak dalam kawat penghantar (akibat perbedaan potenial) pembawa
muatan bertumbukan dengan atom logam dan kehilangan energi. Akibatnya pembawa muatan bertumbukan dengan kecepatan konstan yang sebanding
dengan kuat medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatan akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi kalor / panas.
Berdasarkan data hasil praktikum diketahui bahwa semakin besar nilai tegangan listrik dan arus listrik pada suatu bahan maka tara panas listrik yang dimiliki oleh bahan itu semakin kecil. Dalam data hasih praktikum seolah terlihat bahwa pengukuran dengan menggunakan arus kecil menghasilkan nilai yang kecil. Hal ini merupakan suatu anggapan yang salah karena dalam pengukuran pertama ini perubahan suhu yang digunakan sangatlah kecil berbeda dengan data yang menggunakan arus besar. Tapi jika perubahan suhu
itu sama besarnya maka yang berarus kecil yang mempunyai tara panas listrik yang besar.
BAB V PENUTUP 5.1.Kesimpulan
Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuki mengetahui besar energi yang dibebaskan pada suatu sistem. Pada kalorimeter terdapat energi disipasi. Energi disipasi dapat berarti energi yang hilang dari suatu sistem. Hilang dalam arti berubah menjadi energi lain yang tidak menjadi tujuan suatu sistem (dalam percobaan, energi listrik berubah menjadi ene rgi kalor) .
Timbulnya energi disipasi secara alamiah nggak da pat dihindari
5.2.Saran
Untuk mendapatkan hasil pengamatan yang akurat, sebaiknya mahasiswa lebih teliti dalam mengamati termometer, amperemeter dan voltmeter . Selian itu juga mahasiswa sebaiknya menggunakan alat penunjang praktikum yang kondisinya masih baik dan menyusunnya dengan benar sesuai
modul dan arahan dari asisten.
DAFTAR PUSTAKA
Zaida, Drs., M.Si. Petunjuk Praktikum Fisika. Bandung:Dosen Unpad Keenan, 1980, Kimia untuk Universitas Jilid 1, Erlangga, Jakarta.
Petrucci, Ralph. H, 1987, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 2 Edisi 4, Erlangga, Jakarta.
Syukri, S, 1999, Kimia Dasar 1, ITB, Bandung.
