lviii
Tabel 2.4 Kalor Laten Beberapa Zat pada tekanan 1 atm
Zat Titik
Lebur
o
C Kalor Fusi
Titik Didih
o
C Kalor Penguapan
kkalkg Jkg
kkalkg Jkg
Oksigen -218,8
3,3 0,14
10
5
-183 51
21 10
5
Air 79,7
3,33 10
5
100 539
22,6 10
5
Tembaga 327
5,9 0,25
10
5
1750 208
8,7 10
5
Perak 961
21 0,88
10
5
2193 558
23 10
5
Besi 1808
69,1 2,89
10
5
3023 1520
63,4 10
5
Harga dalam kkalkg adalah sama dengan kalg
Giancoli, 1997: 500
d. Azas Black
Kalor merupakan bentuk energi sehingga harus memenuhi hukum kekekalan energi. Hukum kekekalan energi yang dimaksud adalah banyaknya
kalor yang dilepaskan sama dengan banyaknya kalor yang diterima. Pernyataan ini pertama kali dikemukakan oleh Joseph Black. Oleh karena itu, pernyataan
tersebut disebut dengan azas Black, yang secara matematis dapat dituliskan :
Q
lepas
=
Q
terima
2.9 Azas Black ini dapat diterapkan untuk menentukan kalor jenis suatu zat,
misalnya kalor jenis tembaga dan kalor laten, misalnya kalor lebur air dengan menggunakan alat yang disebut kalorimeter. Kalorimeter terdiri atas bejana logam
yang jenisnya telah diketahui, dinding penyekat dari isolator yang berfungsi untuk mencegah terjadinya perambatan kalor ke lingkungan sekitar, termometer, dan
pengaduk. Prinsip kerja untuk menentukan kalor jenis suatu zat, misalnya kalor jenis
logam tembaga dengan alat kalorimeter adalah sebagai berikut. Bejana logam yang berisi air yang suhu awalnya dapat diketahui dari termometer. Jika sebuah
bahan yang belum diketahui kalor jenisnya dipanaskan, kemudian dimasukkan dalam kalorimeter dengan cepat, maka kalor jenisnya dapat dihitung berdasarkan
azas Black.
lix
lepas
Q =
terima
Q
logam
Q
air
Q
r kalorimete
Q 2.10
l
m
l
c
c l
T T
a
m
a
c
a c
T T
k
m
k
c
k c
T T
l
m
l
c
c l
T T
a
m
a
c
a c
T T
k
m
k
c
a c
T T
l
m
l
c
c l
T T
k k
a a
c m
c m
a c
T T
l
c
c l
l a
c k
k a
a
T T
m T
T c
m c
m
2.11 dengan:
l
c : kalor jenis logam misalnya tembaga yang akan ditentukan
a
c : kalor jenis air
k
c : kalor jenis bejana logam kalorimeter yang sudah diketahui
l
m : massa logam
a
m : massa air
k
m : massa kalorimeter
l
T : suhu logam yang dipanaskan
a
T : suhu air
k
T : suhu kalorimeter
c
T : suhu campuran suhu yang setimbang Q : kalor yang diterima atau dilepas
Prinsip kerja untuk menentukan kalor laten misalnya kalor fusi air atau kalor lebur es dengan alat kalorimeter adalah sebagai berikut. Sebongkah es yang
telah ditimbang sedemikian sehingga massa es kira-kira seperempat massa air dalam kalorimeter. Suhu awal es dan airkalorimeter tersebut diukur. Demikian
pula dengan massa es, massa air, dan massa kalorimeter. Es tersebut kemudian dicampur dengan air dalam sebuah kalorimeter. Untuk mempercepat tercapainya
kesetimbangan termal, es dan air tersebut diaduk. Kesetimbangan termal terjadi jika suhu yang ditunjukan oleh termometer sudah konstan. Pada saat terjadi
lx kesetimbangan termal itulah, suhu akhir campuran diukur. Selanjutnya harga kalor
laten kalor lebur es ditentukan berdasarkan azas Black dengan bantuan diagram perubahan es menjadi air.
Berdasarkan azas Black, diagram perubahan es menjadi air di atas maka dapat dituliskan perumusan sebagai berikut :
lepas
Q =
terima
Q
air
Q
r kalorimete
Q
es
Q 2.12
air
Q
r kalorimete
Q
3 2
1
Q Q
Q
a
m
a
c
c a
T T
+
k
m
k
c
c k
T T
es
m
es
c
es L
T T
+
es
m
es
L +
a
m
a
c
L c
T T
k
m
k
c +
a
m
a
c
c a
T T
es
m
es
c
es L
T T
+
es
m
es
L +
a
m
a
c
L c
T T
es
L
es L
c a
a es
L es
es c
a a
a k
k
m T
T c
m T
T c
m T
T c
m c
m
2.13
dengan:
es
L : kalor laten kalor fusi air kalor lebur es yang ditentukan
es
m : massa es
Gambar 2.2. Diagram perubahan es menjadi air
Q C
o
T
L
T
c
T es
lebur titik
es
T
k a
T T
1
Q
3
Q
2
Q
lxi
a
m : massa air
k
m : massa kalorimeter
es
c : kalor jenis es
a
c : kalor jenis air
k
c : kalor jenis kalorimeter
es
T : suhu es
L
T : titik lebur es 0
o
C
a
T : suhu air
k
T : suhu kalorimeter
c
T : suhu campuran suhu setimbang thermal equlibrium
B. Penelitian yang Relevan
Berkaitan dengan penggunaan pendekatan pembelajaran berbasis masalah dalam penelitian ini, sebelumnya juga pernah dilakukan beberapa
penelitian yang serupa. Sudaryono dalam tesisnya pada tahun 2007 melakukan penelitian tentang pembelajaran Fisika berbasis masalah dengan metode
demonstrasi dan diskusi yang ditinjau dari kemampuan awal siswa. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa ” ...siswa yang mendapat pembelajaran Fisika
berbasis masalah dengan metode diskusi memperoleh prestasi belajar Fisika lebih baik dibandingkan dengan siswa yang mendapat pembelajaran Fisika dengan
metode demonstrasi” Sudaryono, 2007: 119. Pada penelitiannya, ditinjau variabel kemampuan awal siswa sedangkan penulis meninjau variabel motivasi
belajar siswa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak ada interaksi antara pembelajaran Fisika berbasis masalah dengan metode demonstrasi dan diskusi
dengan kemampuan awal siswa terhadap prestasi belajar siswa. Penelitian lain mengenai pembelajaran berbasis masalah atau problem
based learning juga dilakukan oleh Dionysus pada tahun 2009 dalam tesisnya yang berjudul Pengaruh Pembelajaran Berbasis Masalah Dengan Metode
