Laporan Praktikum Dan Konstanta Joule
Laporan Praktikum Konstanta Joule
I.
IDENTITAS PRAKTIKAN
Nama
: Dianira Geovana Maengkom
Nim
: 13533039
Jurusan
: Kimia
Program Studi
: Pendidikan Kimia
Semester
: 2 (Dua)
Kelas
: C
Kelompok
: III ( Tiga )
Waktu Percobaan
: 25 Maret 2014
Waktu Pemasukan Laporan : 1 April 2014
II.
TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini diharapkan :
Mampu dan terampil melakukan percobaan ini dengan benar
Mampu menghitung konstanta joule dengan benar
Mampu menjelaskan konsep fsis yang mendasari percobaan
konstanta joule
III.
ALAT DAN BAHAN
Calorimeter Joule
Power Supply
Amperemeter DC
1 buah
1 buah
1 buah
Voltmeter DC
1 buah
Tahanan Geser
1 buah
Saklar
1 buah
Thermometer
1 buah
Stopwatch
Neraca Duduk
Kabel
1 buah
1 buah
10 ujung
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
IV.
DASAR TEORI
Bila kumparan pemanas dalam suatu calorimeter joule dialiri
arus listrik, akan menimbulkan panas (kalor) yang akan diterima
oleh
air
dan
calorimeter
joule
tersebut. Dan panas ini merupakan
energy yang diberikan atau diubah dari energy listrik yag dapat
diformulasikan sebagai berikut :
W =V I t … … … … … … … … … ..(1)
Dimana :
W = besarnya energy listrik ( Joule)
V = tegangan pada voltmeter (Volt)
I
= kuat arus listrik ( Ampere)
T = waktu ( sekon)
Energy listrik yang diubah menjadi energy kalor yang terjadi dalam
air dan calorimeter besarnya :
Q=¿H (TA – TB )
Dimana :
H = harga calorimeter dan isinya
TA = suhu akhir system dalam calorimeter
TB = suhu awal system dalam calorimeter
Tara kimia listrik (konstanta joule) didefnisikan sebagai antara
energy kalor yang dihasilkan oleh energy listrik yang digunakan
diformulasikan dengan rumus :
J=
Q
W
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
Kalorimeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur
jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Dan
kalor merupakan energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu.
Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan suhu. Pada
kalorimeter terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi lain
yang sesuai dengan hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa
energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Prinsip kerja
kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat
penghantar yang dimasukkan kedalam air suling. Pada waktu bergerak
dalam kawat penghantar pembawa muatan bertumbukan dengan atom
logam dan kehilangan energi. Akibatnya pembawa muatan 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.
Kalor adalah bentuk energi yang mengalir atau berpindah karena adanya
perbedaan temperatur atau suhu. Besar kenaikan suhu sebanding dengan
banyaknya kalor yang diterima dan berbanding terbalik dengan massa zat
dan kalor jenis zat.sesuai persamaan Q = m.c.∆T
Dengan Q adalah jumlah kalor yang diterima, m adalah massa zat, ∆T
adalah perubahan suhu dan c adalah kalor jenis benda.kalor jenis yaitu
banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat untuk menaikkan suhu 1 kg
zat tersebut sebesar 1oC.
Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu kalorimeter sebesar 1 oC
pada air dengan massa 1 gram disebut tetapan kalorimeter. Dalam proses
ini berlaku asas black yaitu Qlepas = Qditerima.
Sedangkan hubungan kuantitatif antara kalor dan energi bentuk lain
disebut
termodinamika.
Termodinamika
dapat
didefnisikan
sebagai
cabang kimia yang menangani hubungan kalor, kerja dan bentuk lain
energi dengan kesetimbangan dalam reaksi kimia dan dalam perubahan
keadaan.
Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam
suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada
sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan ke sistem. Hukum kedua
termodinamika membahas tentang reaksi spontan dan tidak spontan.
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
Proses spontan merupakan reaksi yang berlangsung tanpa pengaruh luar.
Sedangkan reaksi tidak spontan tidak akan terjadi jika tidak ada pengaruh
luar. Hukum ketiga termodinamika menyatakan bahwa entropi dari suatu
benda akan meningkat jika suhu ditingkatkan sedikit diatas 0 oC dan
entropi mutlak selalu mempunyai nilai positif.
Kapasitas panas merupakan jumlah panas
yang diperlukan untuk
mengubah temperatur suatu benda 1 oC. Kapasitas panas bersifat
ekstensif yang artinya bahwa jumlahnya tergantung dari besar sampel.
Sifat intensif yang berhubungan dengan kapasitas panas adalah kalor
jenis (panas spesifk) yang didefnisikan sebagai jumlah panas yang
diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram zat sebesar 1 oC.untuk air panas
spesifknya 4,18 J/goC. Kebanyakan zat mempunyai panas spesifk lebih
kecil dari air. Besarnya panas spesifk untuk air disebabkan karena adanya
sedikit pengaruh dari laut terhadap cuaca.
Adapun panas spesifk beberapa zat saat suhu 25 ºC dan tekanan
atmosfer.
Zat
Panas spesifk
J/kgoC
Cal/goC
900
0,215
129
0,0308
234
0,056
387
0,092
448
0,107
Aluminium
Emas
Perak
Tembaga
Besi
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
V.
PROSEDUR (LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN)
Adapun jalannya percobaan yang dilakukan yaitu sebagai berikut :
1. Meenimbang bagian dalam calorimeter (tabung dan pengaduk).
Kemudian memasukkan
air
kira-kira 1/2
bagian tabung
calorimeter dan menimbang kembali calorimeter yang telah
berisi air.
2. Mengukur dan mencatat berapa suhu air dalam calorimeter
yang belum diberi arus listrik.
3. Membuat rangkaian seperti pada gambar 1.
4. Memasukkan arus listrik DC dari power supply dan menutup
saklar serta mengatur tahanan geser hingga arus listrik yang
masuk ke amperemeter sebesar 1 ampere.
5. Menghidupkan power supply bersamaan dengan stopwatch.
6. Pada
proses
pemanasan
dengan
arus
listrik kita
harus
mengusahakan untuk mempertahankan pada arus yang stabil
selama 4 menit dan megamati berapa kenaikan suhu pada
thermometer (T).
7. Mengamati pula berapa penunjukkan tegangan pada voltmeter.
8. Membuka saklar setelah 4 menit dan mematikan power suplly.
9. Mengulangi langkah 1 sampai 8 dengan mengganti air dalam
calorimeter dengan lama waktu yang berbeda.
10.
Mengulangi langkah 9 sebanyak 2 kali.
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
VI.
HASIL PENGAMATAN
Berikut ini adalah data hasil pengamatan :
Percob
Massa
Massa
aan
Kalorime
calorime
ter
ter + 1
(gr)
Suhu (Celcius)
V
I
t
(Volt)
(Ampe
(menit)
re)
Awal
Akhir
1
68.5 gr
167 gr
26.5 ºC
36 ºC
7 V
1A
4 menit
2
69.4 gr
166.4 gr
27 ºC
42 ºC
7 V
1A
8 menit
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
VIII. PEMBAHASAN
Pada percobaan ini didapatkan data awal yaitu tegangan, arus listrik
dan suhu kedua (suhu setelah air dialiri listrik). Selain itu juga didapatkan
massa calorimeter sebesar 68.5 gram, massa air 98.5 gram, dan massa
calorimeter + air sebesar 167 gram pada percobaan 1. Pada percobaan
2 diperoleh massa calorimeter sebesar 69.4 gram, massa air 97 gram,
dan massa calorimeter + air sebesar 166.4 gram
Pada percobaan pertama yang menggunakan kuat arus listrik 1
ampere didapatkan tegangan rata – rata sebesar 7 volt, kuat arus rata –
rata sebesar 1 ampere, waktu 4 dan 8 menit. Adapun selisih suhu pada
percobaan 1 adalah 9.5 ºC dan nilai konstanta joulenya sebesar 2.68 J/k.
selisih suhu pada percobaan 2 adalah 15ºC dan nilai konstanta joulenya
adalah 2.09 J/k.
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
XI.
KESIMPULAN
Jadi dari percobaan yang dilakukan oleh kami sekelompok dan dari
hasil yang telah saya dapatkan dari pengolahan data didapat kesimpulan
bahwa dari percobaan konstanta joule ini dapat diketahui nilai air
kalorimeter. Selain itu nilai air kalorimeter juga dapat ditentukan dengan
percobaan asas black. Setelah mengetahui nilai air kalorimeter maka kita
dapat menentukan nilai konstanta joule. Pada percobaan pertama
konstanta joulenya 2.68 J/k sedangkan pada percobaan kedua konstanta
joulenya 2.09 J/k. sehingga dari kedua percobaan ini disimpulkan bahwa
percobaan yang dilakukan sudahlah benar sebab dari kedua percobaan
didapatkan nilai yang hampir sama dengan perbedaan kecil yaitu 0.59 J/k.
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
X.DAFTAR PUSTAKA
Moningka.J.B. 2014. Penuntun Praktikum Fisika Dasar II Jurusan
Fisika.Tondano.
Wijaya. 2008. Fisika Dasar Jilid 2. Jakarta. Erlangga
SidikKamir.2013.(http://sidikamir21.blogspot.com/2013/06/konstantajoule.html) diunduh 27 Maret 2014
Yonathan.2013 (http://www.scribd.com/doc/141528476/LaporanPraktikum-Fisika-Dasar-II-KONSTANTA-JOULE ) diunduh 27 Maret 2014
Kelvin Sewow.2013 (http://www.scribd.com/doc/141528476/LaporanPraktikum-Fisika-Dasar-II-KONSTANTA-JOULE ) diunduh 27 Maret 2014
Zhanahawarum.2011.
(http://blog.ub.ac.id/zhanahawarum/2012/06/26/laporan-fsika-konstantajoule/) diunduh 30 Maret 2014
Manado State University
Page
I.
IDENTITAS PRAKTIKAN
Nama
: Dianira Geovana Maengkom
Nim
: 13533039
Jurusan
: Kimia
Program Studi
: Pendidikan Kimia
Semester
: 2 (Dua)
Kelas
: C
Kelompok
: III ( Tiga )
Waktu Percobaan
: 25 Maret 2014
Waktu Pemasukan Laporan : 1 April 2014
II.
TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini diharapkan :
Mampu dan terampil melakukan percobaan ini dengan benar
Mampu menghitung konstanta joule dengan benar
Mampu menjelaskan konsep fsis yang mendasari percobaan
konstanta joule
III.
ALAT DAN BAHAN
Calorimeter Joule
Power Supply
Amperemeter DC
1 buah
1 buah
1 buah
Voltmeter DC
1 buah
Tahanan Geser
1 buah
Saklar
1 buah
Thermometer
1 buah
Stopwatch
Neraca Duduk
Kabel
1 buah
1 buah
10 ujung
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
IV.
DASAR TEORI
Bila kumparan pemanas dalam suatu calorimeter joule dialiri
arus listrik, akan menimbulkan panas (kalor) yang akan diterima
oleh
air
dan
calorimeter
joule
tersebut. Dan panas ini merupakan
energy yang diberikan atau diubah dari energy listrik yag dapat
diformulasikan sebagai berikut :
W =V I t … … … … … … … … … ..(1)
Dimana :
W = besarnya energy listrik ( Joule)
V = tegangan pada voltmeter (Volt)
I
= kuat arus listrik ( Ampere)
T = waktu ( sekon)
Energy listrik yang diubah menjadi energy kalor yang terjadi dalam
air dan calorimeter besarnya :
Q=¿H (TA – TB )
Dimana :
H = harga calorimeter dan isinya
TA = suhu akhir system dalam calorimeter
TB = suhu awal system dalam calorimeter
Tara kimia listrik (konstanta joule) didefnisikan sebagai antara
energy kalor yang dihasilkan oleh energy listrik yang digunakan
diformulasikan dengan rumus :
J=
Q
W
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
Kalorimeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur
jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Dan
kalor merupakan energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu.
Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan suhu. Pada
kalorimeter terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi lain
yang sesuai dengan hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa
energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Prinsip kerja
kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat
penghantar yang dimasukkan kedalam air suling. Pada waktu bergerak
dalam kawat penghantar pembawa muatan bertumbukan dengan atom
logam dan kehilangan energi. Akibatnya pembawa muatan 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.
Kalor adalah bentuk energi yang mengalir atau berpindah karena adanya
perbedaan temperatur atau suhu. Besar kenaikan suhu sebanding dengan
banyaknya kalor yang diterima dan berbanding terbalik dengan massa zat
dan kalor jenis zat.sesuai persamaan Q = m.c.∆T
Dengan Q adalah jumlah kalor yang diterima, m adalah massa zat, ∆T
adalah perubahan suhu dan c adalah kalor jenis benda.kalor jenis yaitu
banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat untuk menaikkan suhu 1 kg
zat tersebut sebesar 1oC.
Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu kalorimeter sebesar 1 oC
pada air dengan massa 1 gram disebut tetapan kalorimeter. Dalam proses
ini berlaku asas black yaitu Qlepas = Qditerima.
Sedangkan hubungan kuantitatif antara kalor dan energi bentuk lain
disebut
termodinamika.
Termodinamika
dapat
didefnisikan
sebagai
cabang kimia yang menangani hubungan kalor, kerja dan bentuk lain
energi dengan kesetimbangan dalam reaksi kimia dan dalam perubahan
keadaan.
Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam
suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada
sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan ke sistem. Hukum kedua
termodinamika membahas tentang reaksi spontan dan tidak spontan.
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
Proses spontan merupakan reaksi yang berlangsung tanpa pengaruh luar.
Sedangkan reaksi tidak spontan tidak akan terjadi jika tidak ada pengaruh
luar. Hukum ketiga termodinamika menyatakan bahwa entropi dari suatu
benda akan meningkat jika suhu ditingkatkan sedikit diatas 0 oC dan
entropi mutlak selalu mempunyai nilai positif.
Kapasitas panas merupakan jumlah panas
yang diperlukan untuk
mengubah temperatur suatu benda 1 oC. Kapasitas panas bersifat
ekstensif yang artinya bahwa jumlahnya tergantung dari besar sampel.
Sifat intensif yang berhubungan dengan kapasitas panas adalah kalor
jenis (panas spesifk) yang didefnisikan sebagai jumlah panas yang
diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram zat sebesar 1 oC.untuk air panas
spesifknya 4,18 J/goC. Kebanyakan zat mempunyai panas spesifk lebih
kecil dari air. Besarnya panas spesifk untuk air disebabkan karena adanya
sedikit pengaruh dari laut terhadap cuaca.
Adapun panas spesifk beberapa zat saat suhu 25 ºC dan tekanan
atmosfer.
Zat
Panas spesifk
J/kgoC
Cal/goC
900
0,215
129
0,0308
234
0,056
387
0,092
448
0,107
Aluminium
Emas
Perak
Tembaga
Besi
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
V.
PROSEDUR (LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN)
Adapun jalannya percobaan yang dilakukan yaitu sebagai berikut :
1. Meenimbang bagian dalam calorimeter (tabung dan pengaduk).
Kemudian memasukkan
air
kira-kira 1/2
bagian tabung
calorimeter dan menimbang kembali calorimeter yang telah
berisi air.
2. Mengukur dan mencatat berapa suhu air dalam calorimeter
yang belum diberi arus listrik.
3. Membuat rangkaian seperti pada gambar 1.
4. Memasukkan arus listrik DC dari power supply dan menutup
saklar serta mengatur tahanan geser hingga arus listrik yang
masuk ke amperemeter sebesar 1 ampere.
5. Menghidupkan power supply bersamaan dengan stopwatch.
6. Pada
proses
pemanasan
dengan
arus
listrik kita
harus
mengusahakan untuk mempertahankan pada arus yang stabil
selama 4 menit dan megamati berapa kenaikan suhu pada
thermometer (T).
7. Mengamati pula berapa penunjukkan tegangan pada voltmeter.
8. Membuka saklar setelah 4 menit dan mematikan power suplly.
9. Mengulangi langkah 1 sampai 8 dengan mengganti air dalam
calorimeter dengan lama waktu yang berbeda.
10.
Mengulangi langkah 9 sebanyak 2 kali.
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
VI.
HASIL PENGAMATAN
Berikut ini adalah data hasil pengamatan :
Percob
Massa
Massa
aan
Kalorime
calorime
ter
ter + 1
(gr)
Suhu (Celcius)
V
I
t
(Volt)
(Ampe
(menit)
re)
Awal
Akhir
1
68.5 gr
167 gr
26.5 ºC
36 ºC
7 V
1A
4 menit
2
69.4 gr
166.4 gr
27 ºC
42 ºC
7 V
1A
8 menit
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
VIII. PEMBAHASAN
Pada percobaan ini didapatkan data awal yaitu tegangan, arus listrik
dan suhu kedua (suhu setelah air dialiri listrik). Selain itu juga didapatkan
massa calorimeter sebesar 68.5 gram, massa air 98.5 gram, dan massa
calorimeter + air sebesar 167 gram pada percobaan 1. Pada percobaan
2 diperoleh massa calorimeter sebesar 69.4 gram, massa air 97 gram,
dan massa calorimeter + air sebesar 166.4 gram
Pada percobaan pertama yang menggunakan kuat arus listrik 1
ampere didapatkan tegangan rata – rata sebesar 7 volt, kuat arus rata –
rata sebesar 1 ampere, waktu 4 dan 8 menit. Adapun selisih suhu pada
percobaan 1 adalah 9.5 ºC dan nilai konstanta joulenya sebesar 2.68 J/k.
selisih suhu pada percobaan 2 adalah 15ºC dan nilai konstanta joulenya
adalah 2.09 J/k.
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
XI.
KESIMPULAN
Jadi dari percobaan yang dilakukan oleh kami sekelompok dan dari
hasil yang telah saya dapatkan dari pengolahan data didapat kesimpulan
bahwa dari percobaan konstanta joule ini dapat diketahui nilai air
kalorimeter. Selain itu nilai air kalorimeter juga dapat ditentukan dengan
percobaan asas black. Setelah mengetahui nilai air kalorimeter maka kita
dapat menentukan nilai konstanta joule. Pada percobaan pertama
konstanta joulenya 2.68 J/k sedangkan pada percobaan kedua konstanta
joulenya 2.09 J/k. sehingga dari kedua percobaan ini disimpulkan bahwa
percobaan yang dilakukan sudahlah benar sebab dari kedua percobaan
didapatkan nilai yang hampir sama dengan perbedaan kecil yaitu 0.59 J/k.
Manado State University
Page
Laporan Praktikum Konstanta Joule
X.DAFTAR PUSTAKA
Moningka.J.B. 2014. Penuntun Praktikum Fisika Dasar II Jurusan
Fisika.Tondano.
Wijaya. 2008. Fisika Dasar Jilid 2. Jakarta. Erlangga
SidikKamir.2013.(http://sidikamir21.blogspot.com/2013/06/konstantajoule.html) diunduh 27 Maret 2014
Yonathan.2013 (http://www.scribd.com/doc/141528476/LaporanPraktikum-Fisika-Dasar-II-KONSTANTA-JOULE ) diunduh 27 Maret 2014
Kelvin Sewow.2013 (http://www.scribd.com/doc/141528476/LaporanPraktikum-Fisika-Dasar-II-KONSTANTA-JOULE ) diunduh 27 Maret 2014
Zhanahawarum.2011.
(http://blog.ub.ac.id/zhanahawarum/2012/06/26/laporan-fsika-konstantajoule/) diunduh 30 Maret 2014
Manado State University
Page