Suhu dan tekanan : hubungan antara tekanan, suhu dan volume dalam sistem termodinamika
Suhu dan tekanan Tujuan :
Meningkatkan ketaqwaan terhadap tuhan yang maha esa Mahasiswa mampu mengetahui hubungan antara tekanan, suhu dan volume dalam sistem termodinamika.
Tinjauan pustaka suhu Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat dalam mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Dengan adanya teknologi maka diciptakanlah termometer yang digunakan dalam mengukur suhu secara valid Menurut termodinamika Suhu (temperatur) adalah ukuran dari energi kinetik molekul atau ataom dari suatu subtansi. Semakin besar energi semakin cepat gerakan partikel. Termometer Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh galileo galilei (1564-1642) pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu kosong yang dilengkapi pipa panjang dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pip yang terbuka kemudian dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam labu menyusut, zat cair masuk ke dalam pipa tetapi tidak sampai labu. Begitulah cara kerja termoskop. Prinsip kerja termometer buatan galileo galilei berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu.
Satuan suhu Mengacu pada SI, satuan suhu adalah K (kelvin). Skala-skala lain adalah celcius, fahrenheit dan reamur.
Pada skala celcius (
c) 0 c adalah titik beku dan 100 c adalah titik didih air pada tekanan 1 atmosfer. Skala ini adalah yang paling sering digunakan di dunia. Untuk mengkonversi c ke kelvin adalah dengan persamaan : K = c + 273,15 k Tekanan Tekanan erat kaitannya dengan gaya yakni mewakili suatu dorongan atau tarikan.
Konsep tekanan Tekanan dapat didefnisikan sebagai besarnya gaya (f) tiap satuan luas bidang yang dikenainya (A).
P = F A Dimana : F = gaya (N) 2 A = Luas penampang ( m ) 2 P = tekanan (pa atau N/ m )
Volume Volume dari sebuah sistem termodinamika adalah suatu parameter ekstensif untuk menjelaskan keadaan termodinaika. Volume spesifk adalah properti intensif, adalah volume per satuan massa. Volume merupakan fungsi keadaan dan interdependen dengan properti termodinamika lainnya seperti tekanan dan suhu. Volume berhubungan dengan tekanan dan suhu gas ideal melalui hukum gas ideal.
Massa Massa adalah suatu sifat fsika dari suatu benda yang digunakan untuk menjelaskan berbagai perilaku objek terpantau.
Massa benda adalah besaran yang menunjukkan kelembaman (kelembaman / inersia adalah kecendrungan semua benda fsik untuk menolak perubahan terhadap keadaan geraknya) yang dimiliki oleh suatu benda atau jumlah partikel yang dikandung zat. Massa suatu benda tidak akan berubah atau bersifat tetap dimanapun benda itu berada.
Pelaksanaan
a. Hari, tanggal : Rabu, 16 maret 2916
b. Waktu : 09.30 WIB – 11.20 WIB
c. Tempat : laboratorium fsika, fakultas teknologi pertanian universitas jambi Alat dan bahan
1. Sendok 2. bunsen 3. termometer 4. neraca ohaus digital 5. penjepit 6. tungku pembakaran prosedur kerja 1. ditimbang massa sendok sebelum pemanasan sebagai massa awal 2. dinyalakan bunsen di bawah tungku pembakaran 3. dipanaskan sendok berdekatan dengan sumber api dalam selang waktu 3 menit, 5 menit, 7 menit, 9 menit dan 10 menit.
4. Diukur perubahan suhu yang dialami sendok melalui skala yang ditunjukkan oleh termometer pada selang waktu 3 menit, 5 menit, 7 menit, 9 menit dan 10 menit.
5. Dicatat perubahan suhu yang dialami sendok ke dalam tabel hasil pengamatan pada setiap selang waktu 3 menit, 5 menit, 7 menit, 9 menit dan 10 menit.
6. Ditimbang massa sendok menggunakan neraca ohaus digital setelah pemanasan sebagai massa akhir sendok Hasil dan pembahasan N o bahan Waktu Perubahan suhu 1 sendok 0 menit
27 c
2 Sendok 3 menit 27,5 c 3 sendok 5 menit 27,5 c
4 Sendok 7 menit 28 c
5 Sendok 9 menit 28,5 c 6 sendok 10 menit 29 c
Massa sendok sebelum pemanasan : 11,8391 gram Massa sendok sesudah pemanasan : 11,8382 gram Pembahasan Hubungan antara besaran tekanan (P), suhu (T) dan volume dikenal dengan persamaan keadaan gas ideal. Untuk suatu gas dengan jumlah mol (n), hubungan antara ketiga besaran tersebut dinyatakan dengan persamaan:
PV = n RT Dimana : P = Tekanan (pa atau N/m 2 )
V = volume ( m 3 ) n = jumlah mol (mol ) R = Konstanta gas ( 8,314 j/mol K) T = suhu ( K )
Mengacu pada persamaan PV = n RT, maka dapat diketahui bahwa perubahan suhu benda berbanding lurus dengan perubahan tekanan. Artinya bahwa semakin tinggi suhunya maka semakin tinggi tekanan. Hal ini berlaku pada keadaan isokhorik yakni keadaan dimana volume benda dijaga konstan.
Massa sendok sebelum pemanasan adalah 11,8391 gram, sedangkan massa sendok setelah pemanasan adalah 11,8382 gram. Perubahan massa = massa setelah pemanasan – massa sebelum pemanasan
= 11,8391 – 11,8382 = -0,0009 gram. Artinya bahwa sendok mengalami pengurangan masssa sebanyak 0,0009 gram, akibat dari pemanasan. Perubahan massa sendok sangatlah kecil sehingga sering diabaikan. Berdasarkan defnisi massa bahwa massa benda tidak berubah dimanapun benda itu berada. Hukum kekekalan massa “ massa benda sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.” Yang mengalami perubahan bukanlah massa benda namun berat benda karena dipengaruhi gaya gravitasi. Dari hasil pengamatan dan analisis data maka diketahui bahwa perubahan massa sendok yang diamati adalah merupakan pengaruh dari faktor lingkungan,karena perubahannya sangat kecil. Kesimpulan dan saran Kesimpulan
1. Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer.
2. Tekanan erat kaitannya dengan gaya yakni mewakili suatu dorongan atau tarikan.
Konsep tekanan Tekanan dapat didefnisikan sebagai besarnya gaya (f) tiap satuan luas bidang yang dikenainya (A).
P = F A
Dimana : F = gaya (N) 2 A = Luas penampang ( m ) 2 P = tekanan (pa atau N/ m )
3. Volume Volume dari sebuah sistem termodinamika adalah suatu parameter ekstensif untuk menjelaskan keadaan termodinaika. Volume spesifk adalah properti intensif, adalah volume per satuan massa. Volume merupakan fungsi keadaan dan interdependen dengan properti termodinamika lainnya seperti tekanan dan suhu. Volume berhubungan dengan tekanan dan suhu gas ideal melalui hukum gas ideal.
4. Perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tekanan, artinya semakin tinggi suhu benda maka akan semakin tinggi tekanannya. Hal ini berlaku pada keadaan Saran Penulis mengharapkan pembaca mampu mengembangkan percobaan yang telah penulis lakukan untuk meningkatkan kemampuan. Penulis juga mengharapkan kritik serta saran yang membangun dari pembaca untuk memperbaiki tulisannya dimasa yang mendatang.
Suhu dan tekanan Tujuan :
Meningkatkan ketaqwaan terhadap tuhan yang maha esa Mahasiswa mampu mengetahui hubungan antara tekanan, suhu dan volume dalam sistem termodinamika.
Tinjauan pustaka suhu Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat dalam mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Dengan adanya teknologi maka diciptakanlah termometer yang digunakan dalam mengukur suhu secara valid Menurut termodinamika Suhu (temperatur) adalah ukuran dari energi kinetik molekul atau ataom dari suatu subtansi. Semakin besar energi semakin cepat gerakan partikel. Termometer Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh galileo galilei (1564-1642) pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu kosong yang dilengkapi pipa panjang dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pip yang terbuka kemudian dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam labu menyusut, zat cair masuk termoskop. Prinsip kerja termometer buatan galileo galilei berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Satuan suhu Mengacu pada SI, satuan suhu adalah K (kelvin). Skala-skala lain adalah celcius, fahrenheit dan reamur. Pada skala celcius (
c) 0 c adalah titik beku dan 100 c adalah titik didih air pada tekanan 1 atmosfer. Skala ini adalah yang paling sering digunakan di dunia. Untuk mengkonversi c ke kelvin adalah dengan persamaan : K = c + 273,15 k Tekanan Tekanan erat kaitannya dengan gaya yakni mewakili suatu dorongan atau tarikan.
Konsep tekanan Tekanan dapat didefnisikan sebagai besarnya gaya (f) tiap satuan luas bidang yang dikenainya (A).
P = F A Dimana : F = gaya (N) 2 A = Luas penampang ( m ) 2 P = tekanan (pa atau N/ m )
Volume Volume dari sebuah sistem termodinamika adalah suatu parameter ekstensif untuk menjelaskan keadaan termodinaika. Volume spesifk adalah properti intensif, adalah volume per satuan massa. Volume merupakan fungsi keadaan dan interdependen dengan properti termodinamika lainnya seperti tekanan dan suhu. Volume berhubungan dengan tekanan dan suhu gas ideal melalui hukum gas ideal.
Massa Massa adalah suatu sifat fsika dari suatu benda yang digunakan untuk menjelaskan berbagai perilaku objek
Massa benda adalah besaran yang menunjukkan kelembaman (kelembaman / inersia adalah kecendrungan semua benda fsik untuk menolak perubahan terhadap keadaan geraknya) yang dimiliki oleh suatu benda atau jumlah partikel yang dikandung zat. Massa suatu benda tidak akan berubah atau bersifat tetap dimanapun benda itu berada.
Pelaksanaan
d. Hari, tanggal : Rabu, 16 maret 2916
e. Waktu : 09.30 WIB – 11.20 WIB
f. Tempat : laboratorium fsika, fakultas teknologi pertanian universitas jambi Alat dan bahan
1. Kertas dengan volume
a. Sedikit
b. Sedang
c. Banyak
2. Bunsen
3. Korek api
4. Tungku pembakaran prosedur kerja
1. Disiapkan kertas dengan volume sedikit, sedang dan banyak ( volume relatif)
2. Dinyalakan bunsen menggunakan korek api
3. Diletakkan tungku di atas bunsen yang menyala
4. Dibakar kertas di atas tungku pembakaran dengan volume sedang, sedikit dan banyak
5. Diamati dan dicatat perubahan yang dialami kertas.
Hasil dan pembahasan No Bahan Volume Waktu (s)
1 Kertas Sedikit 200
2 Kertas Sedang 302 3 kertas banyak 741 Pembahasan
Hubungan antara besaran tekanan (P), suhu (T) dan volume dikenal dengan persamaan keadaan gas ideal. Untuk suatu gas dengan jumlah mol (n), hubungan antara ketiga besaran tersebut dinyatakan dengan persamaan:
PV = n RT 2 Dimana : P = Tekanan (pa atau N/m ) 3 V = volume ( m ) n = jumlah mol (mol ) R = Konstanta gas ( 8,314 j/mol K) T = suhu ( K ) Mengacu pada persamaan PV = n RT, maka dapat diketahui bahwa perubahan volume benda berbanding lurus dengan perubahan suhu. Artinya bahwa semakin tinggi volume benda maka semakin tinggi suhu yang diperlukan dalam sistem termodinamika. Ha ini berlaku dalam keadaan isobarik yakni dimana tekanan benda dijaga konstan.
Pada keadaan isobarik berlaku persamaan V1 = V2 T1 T2 maka, V1 T2 = V2 T1 T2 = V2 T1
V1 Dimana V1 = Volume awal V2 = volume akhir T1 =suhu awal T2 = suhu akhir V2 > V1, maka T2 > T1
Kesimpulan dan saran Kesimpulan
1. Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer.
2. Tekanan erat kaitannya dengan gaya yakni mewakili suatu dorongan atau tarikan.
Konsep tekanan Tekanan dapat didefnisikan sebagai besarnya gaya (f) tiap satuan luas bidang yang dikenainya (A).
P = F A
Dimana : F = gaya (N) 2 A = Luas penampang ( m ) 2 P = tekanan (pa atau N/ m )
3. Volume
Volume dari sebuah sistem termodinamika adalah suatu parameter ekstensif untuk menjelaskan keadaan termodinaika. Volume spesifk adalah properti intensif, adalah volume per satuan massa. Volume merupakan fungsi keadaan dan interdependen dengan properti termodinamika lainnya seperti tekanan dan suhu. Volume berhubungan dengan tekanan dan suhu gas ideal melalui hukum gas ideal.
4. Mengacu pada persamaan PV = n RT, maka dapat diketahui bahwa perubahan volume benda berbanding lurus dengan perubahan suhu. Artinya bahwa semakin tinggi volume benda maka semakin tinggi suhu yang diperlukan dalam sistem termodinamika. Ha ini berlaku dalam keadaan isobarik yakni dimana tekanan benda dijaga konstan.
Saran Penulis mengharapkan pembaca mampu mengembangkan percobaan yang telah penulis lakukan untuk meningkatkan kemampuan. Penulis juga mengharapkan kritik serta saran yang membangun dari pembaca untuk memperbaiki tulisannya dimasa yang mendatang.
Keseimbangan termal Tujuan :
Meningkatkan ketaqwaan terhadap tuhan yang maha esa Mahasiswa mampu mengetahui hubungan antara tekanan, suhu dan volume dalam sistem termodinamika.
Mahasiswa mampu memahami konsep keseimbangan termal Tinjauan pustaka
Termodinamika Termodinamika ( bahasa yunani thermos = panas dan dynamic
=perubahan ) adalah fsika energi, panas, kerja, entropi dan
kespontanan proses. Termodinamika dekat dengan mekanika statistik dimana hubungan termodinamika berasal.
Pada sistem dimana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi ( kecepatan suatu proses reaksi berlangsung ). Karena alasan ini penggunaan istilah “thermodinamika” biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses “super pelan”. Proses termodinamika bergantung waktu dipelajari dalam termodinamika tak setimbang. Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik. Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem dimana seseorang tidak tahu apapun kecuali perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.
Menurut arief ms termodinamika adalah suatu konsep mekanika perpindahan energi. Seperti panas, dimana konsep perpindahan panas adalah panas secara spontan akan berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Pada termodinamika inilah konsep mekanika itu digunakan. Konsep dasar termodinamika Pengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter. Dari prinsip- prinsip dasar termodinamika secara umum bisa diturunkan hubungan antara kuantitas misalnya, koefsien ekspansi, kompresibilitas, panas jenis, transformasi panas dan koefsien elektrik, terutama sifat-sifat yang dipengaruhi temperatur.
Keseimbangan termal Kesetimbangan termal dicapai ketika dua sistem dalam termal perubahan energi. Ini berarti bahwa jika dua sistem dalam keseimbangan termal, suhu mereka sama. Kesetimbangan terrmal terjadi ketika suatu sistem termal makroskopik yang teramati tela berhenti untuk perubahan waktu. misalnya, suatu gas ideal dengan fungsi distribusi telah stabil pada suatu distribusi maxwell-boltzman dalam kesetimbangan termal saat distribusi suhu makroskopik stabil dan tidak berubah terhadap waktu, meskipun distribusi temperatur spasial merefeksikan masukan polusi termal. Bila dua benda mengalami keseimbangan termal ketika kontak, maka dua benda tersebut memiliki temperatur yang sama. Berlaku sebaliknya bila dua buah benda memiliki suhu sama, maka ketika kontak akan terjadi keseimbangan termal.
Bila dua benda misalnya A dsn B secara terpisah masing- masing mengalami keseimbangan termal dengan benda ketiga C. Maka kedua benda tersebut juga dalam keseimbangan termal.
Statemen hukum termodinamika ke-0 merupakan prinsip dasar untuk pengukuran temperatur.. Statemen hukum ke-0 thermodinamika “panas dari luar akan digunakan untuk kerja dan perubahan energi dalam” berlaku juga untuk kondisi sebaliknya, untuk panas yang masuk. Hukum awal termodinamika ( zeroth law ) Hukum awal menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.
Pelaksanaan
a. Hari, tanggal : Rabu, 16 maret 2916
b. Waktu : 09.30 WIB – 11.20 WIB
c. Tempat : laboratorium fsika, fakultas teknologi pertanian universitas jambi Alat dan bahan
1. Es batu
2. Termometer
3. Panci
4. Kompor Prosedur kerja
1. Disiapkan panci kemudian es batu dimasukkan dalam panci
2. Diukur suhu es batu menggunakan termometer
3. Dipanaskan es batu yang ada dalam panci hingga mencair dengan api sedang
4. Diukur suhu es batu setelah dipanaskan Hasil dan pembahasn
No bahan perlakuan Hasil
1 Es batu Dimasukkan ke Es masih berbentuk dalam panci dan bongkahan dengan diukur suhunya suhu 0 c dalam paci dan suhu 91 c dipanaskan dengan api sedan hingga mencair dan diukur suhunya
Pembahasan Kesimpulan dan saran
Kesimpulan
1. Termodinamika ( bahasa yunani thermos = panas dan
dynamic =perubahan ) adalah fsika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika dekat dengan mekanika statistik dimana hubungan termodinamika berasal.
2. Kesetimbangan termal dicapai ketika dua sistem dalam termal kontak dengan masing-masing berhenti untuk memperoleh perubahan energi. Ini berarti bahwa jika dua sistem dalam keseimbangan termal, suhu mereka sama. Kesetimbangan terrmal terjadi ketika suatu sistem termal makroskopik yang teramati tela berhenti untuk perubahan waktu.
3. Hukum awal termodinamika ( zeroth law ) Hukum awal menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.
Saran Hukum termodinamika 1
Tujuan :
Mahasiswa mampu mengetahui hubungan antara tekanan, suhu dan volume dalam sistem termodinamika. Mahasiswa mampu memahami konsep keseimbangan termal
Tinjauan pustaka Termodinamika Termodinamika ( bahasa yunani thermos = panas dan dynamic
=perubahan ) adalah fsika energi, panas, kerja, entropi dan
kespontanan proses. Termodinamika dekat dengan mekanika statistik dimana hubungan termodinamika berasal. Pada sistem dimana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi ( kecepatan suatu proses reaksi berlangsung ). Karena alasan ini penggunaan istilah “thermodinamika” biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses “super pelan”. Proses termodinamika bergantung waktu dipelajari dalam termodinamika tak setimbang. Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik. Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem dimana seseorang tidak tahu apapun kecuali perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam. Menurut arief ms termodinamika adalah suatu konsep mekanika perpindahan energi. Seperti panas, dimana konsep perpindahan panas adalah panas secara spontan akan berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Pada termodinamika inilah konsep mekanika itu digunakan. Konsep dasar termodinamika Pengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter. Dari prinsip- prinsip dasar termodinamika secara umum bisa diturunkan hubungan antara kuantitas misalnya, koefsien ekspansi, kompresibilitas, panas jenis, transformasi panas dan koefsien elektrik, terutama sifat-sifat yang dipengaruhi temperatur. Hukum termodinamika 1 Bila suatu sistem yang lingkungannya bersuhu berbeda dan kerja dapat dilakukan padanya, mengalami suatu proses, maka energi yang dipindahkan dengan cara non mekanis yang sama dengan perbedaan antara perubahan energi internal (U) dan kerja (W) yang dilakukan, disebut kalor (Q). Persamaan hukum pertama termodinamika Q = U + W Hukum pertama termodinamika adalah suatu pernyataan mengenai hukum universal dari kekekalan energi dan mengidentifkasi perpindahan panas sebagai suatu bentuk perpindahan eneergi.
Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem. Hukum ini dapat diuraikan menjadi beberapa proses, yatiu proses dengan isokhorik, isotermik, isobarik dan juga adiabatik.
Pernyataan palin umum dari hukum pertama termodinamika berbunyi “kenaikan energi internal dari suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah energi panas yang ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungannya.” Pelaksanaan
a. Hari, tanggal : Rabu, 16 maret 2916
b. Waktu : 09.30 WIB – 11.20 WIB
c. Tempat : laboratorium fsika, fakultas teknologi pertanian universitas jambi Alat dan bahan
1. Balon
2. Lilin
3. Gelas
4. Air
5. Korek api Prosedur kerja
1. Dimasukkan lilin ke dalam gelas lalu dinyalakan lilin menggunakan korek api
2. Ditiup balon balon dan diikat kemudian diletakkan di atas lilin yang telah dinyalakan apinya.
3. Dinyalakan kembali lilinmenggunakan korek api dan balon ditiup kembali kemudian dimasukkan air kedalamnya dan diikat.
4. Diletakkan balon yang berisi air di atas gelas yang berisi lilin yang menyala
5. Diamati peristiwa yang terjadi Hasil dan pembahasan Hasil
No Bahan perlakuan Hasil
1 Balon Diletakkan diatas gelas Balon yang berisi lilin yang meledak menyala
2 Balon berisi air Diletakkan diatas gelas Balon tidak yang berisi lilin yang meledak dan menyala terhisap ke dalam gelas
Pembahasan Balon adalah benda yang terbuat dari bahan yang elastis. Karet dari balon tanpa air sangat lemah menahan tekanan udara dalam balon dan menyebabkan balon mudah meletus dikarenakan juga tidak ada materi yang mampu meredam panas dari api. Ketika balon yang berisi air didekatkan pada api, maka air yang di dalam balon akan menyerap sebagian besar panas dari api. Karet balon tersebut tidak terlalu panas sehingga balon masih bisa tekanan udara dari dalam balon sehingga balon tidak meletus. Karena air masih dapat meredam panas dari api sehingga ketika balon diletakkan di atas gelas yang di dalamnya terdapat lilin yang menyala menyebabkan balon terhisap ke dalam karena sebagian besar udara (02) telah habis melalui reaksi pembakaran sehingga kondisi di dalam gelas menjadi vakum dan balon tertarik ke dalam gelas untuk mengisi ruang yang vakum akibat reaksi pembakaran oleh nyala lilin. Percobaan di atas berhubungan dengan hukum termodinamika 1 yaitu “kenaikan energi internal dari suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah energi panas yang ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungannya.”
Kesimpulan dan saran kesimpulan
1. Termodinamika ( bahasa yunani thermos = panas dan
dynamic =perubahan ) adalah fsika energi, panas, kerja,
entropi dan kespontanan proses. Termodinamika dekat dengan mekanika statistik dimana hubungan termodinamika berasal. 2. “kenaikan energi internal dari suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah energi panas yang ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungannya.”
3. Balon yang berisi air diletakkan di atas gelas yang berisi lilin yang menyala tidak meledak dikarenakan air yang yang ada di dalam balon mampu menyerap sebagian besar panas dari api. saran
Hukum termodinamika 1 Tujuan :
Meningkatkan ketaqwaan terhadap tuhan yang maha esa Mahasiswa mampu mengetahui hubungan antara tekanan, suhu dan volume dalam sistem termodinamika.
Mahasiswa mampu memahami konsep keseimbangan termal Tinjauan pustaka
Termodinamika Termodinamika ( bahasa yunani thermos = panas dan dynamic
=perubahan ) adalah fsika energi, panas, kerja, entropi dan
kespontanan proses. Termodinamika dekat dengan mekanika statistik dimana hubungan termodinamika berasal. Pada sistem dimana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi ( kecepatan suatu proses reaksi berlangsung ). Karena alasan ini penggunaan istilah “thermodinamika” biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses “super pelan”. Proses termodinamika bergantung waktu dipelajari dalam termodinamika tak setimbang. Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.
Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem dimana seseorang tidak tahu apapun kecuali perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.
Menurut arief ms termodinamika adalah suatu konsep mekanika perpindahan energi. Seperti panas, dimana konsep perpindahan panas adalah panas secara spontan akan berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Pada termodinamika inilah konsep mekanika itu digunakan. Konsep dasar termodinamika Pengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter. Dari prinsip- prinsip dasar termodinamika secara umum bisa diturunkan hubungan antara kuantitas misalnya, koefsien ekspansi, kompresibilitas, panas jenis, transformasi panas dan koefsien elektrik, terutama sifat-sifat yang dipengaruhi temperatur.
Hukum termodinamika 1 Bila suatu sistem yang lingkungannya bersuhu berbeda dan kerja dapat dilakukan padanya, mengalami suatu proses, maka energi yang dipindahkan dengan cara non mekanis yang sama dengan perbedaan antara perubahan energi internal (U) dan kerja (W) yang dilakukan, disebut kalor (Q). Persamaan hukum pertama termodinamika Q = U + W Hukum pertama termodinamika adalah suatu pernyataan mengenai hukum universal dari kekekalan energi dan mengidentifkasi perpindahan panas sebagai suatu bentuk perpindahan eneergi.
Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem. Hukum ini dapat diuraikan menjadi beberapa proses, yatiu proses dengan isokhorik, isotermik, isobarik dan juga adiabatik.
Pernyataan palin umum dari hukum pertama termodinamika berbunyi “kenaikan energi internal dari suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah energi panas yang ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungannya.”
Pelaksanaan
a. Hari, tanggal : Rabu, 16 maret 2916
b. Waktu : 09.30 WIB – 11.20 WIB
c. Tempat : laboratorium fsika, fakultas teknologi pertanian universitas jambi Alat dan bahan
1. Biji jagung
2. Mentega
3. Wajan
4. Tutup wajan
5. Kompor
1. Dinyalakan kompor
2. Diletakkan wajan di atas kompor yang menyala
3. Dimasukkan sejumlah metega ke dalam wajan
4. Setelah mentega cair dimasukka biji jagung ke dalam wajan, kemudian wajan ditutup menggunakan penutup wajan.
Hasil dan pembahasan hasil No bahan perlakuan Hasil pengamatan
1 Biji jagung Tanpa panas, Biji jagung tetap mentega cair utuh ( tidak mengalami perubahan bentuk )
2 Biji jagung Dengan panas, Biji jagung mentega cair dan mengembang wajan ditutup ( meletup dan berubah bentuk menjadi pipcorn )
Pembahasan Adanya tambahan kalor menyebabkan sistem ( biji jagung ) memuai dan meletup sehingga mendorong penutup panci ( biji jagung melakukan usaha terhadap lingkungan ). Dalam proses ini, keadaan biji dipengaruhi oleh suhu, tekanan dan volume. Volume popcorn berubah saat memuai dan meletup. Meletupnya popcorn ( biji jagung ) merupakan salah satu contoh perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan kalor dan kerja (usaha ) disebut sebagai proses termodinamika.
Kesimpulan dan saran Kesimpulan
1. Termodinamika ( bahasa yunani thermos = panas dan
dynamic =perubahan ) adalah fsika energi, panas, kerja,
entropi dan kespontanan proses. Termodinamika dekat dengan mekanika statistik dimana hubungan termodinamika berasal. 2. “kenaikan energi internal dari suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah energi panas yang ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungannya.”
3. Meletupnya popcorn ( biji jagung ) merupakan salah satu contoh perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan kalor dan kerja (usaha ) disebut sebagai proses termodinamika.
Saran Desetilasi uap
Tujuan Mengenal pelaksanaan pemisahan campuran cairan dengan destilasi sederhana
Tinjauan pustaka Distilasi (Wonoraharjo : 2013 : 79) destilasi adalah proses pemisahan
Distilasi sangat baik untuk memisahkan bahan-bahan alam yang berupa zat cair atau untuk memurnikan cairan yang mengandung pengotor. ( Ibrahim dan marham : 2013 : 11) Pemisahan secara distilasi pada prinsipnya adalah metode pemisahan yang didasarkan karena adanya perbedaan titik didih antara komponen- komponen yang akan dipisahkan secara teoritis bila perbedaan titik didih antar komponen komponen semakin besar maka pemisahan dengan cara distilasi akan berlangsung makin baik yaitu hasil yang diperoleh makin murni. Distilasi digunakan untuk menarik senyawa organik yang titik didihnya di bawah 250
c. Pendistilasian senyawa dengan titik didih terlalu tinggi dikhawatirkan akan meerusak senyawa yang akan didistilasi diakibatkan terjadinya oksidasi dan dekomposisi ( Wonoraharjo : 2013 : 93) distilasi uap dapat dilakukan untuk memisahkan campuran pada temperatur lebih rendah dari titik didih norma komponen-komponennya. Dengan cara ini pemisahan dapat berlangsung tanpa merusak komponen- komponennya yang hendak dipisahkan. Ada dua cara untuk melakukan distilasi uap. Yang pertama adalah dengan menghembuskan uap secara kontinu diatas campuran yang sedang diuapkan. Cara kedua dengan mendidihkan senyawa yang dipisah bersama dengan pelarut yang diuapkan. Komponen dipisahkan dididihkan bersama dengan pelarutnya. Tekanan parsial dari komponen ini secara bertahap akan mencapai kesetimbangan tekanan total system.
Dalam metode destilasi uap ini temperatur dari komponen yang akan dipisahkan dapat diturunkan dengan cara menguapkannya kepada uap pembawa (carrier), biasanya uap pelarut. Temperatur penguapan dalam hal ini lebih rendah dari temperatur didih senyawa-senyawa yang dipisahkan. Hal ini juga untuk menjaga agar senyawa-senyawa komponen yang dipisahkan tidak rusak karena panas. Jika pelarutnya air maka uap pelarut adalah uap air. Uap pelarut ini akan membawa serta kompnenda waktu menguap. Campuran ini mengembun bersama walaupun komponen tidak dapat bercampur dengan pelarut. Pada temperatur kamar setelah campuran didinginkan, cairan pembawa akan terpisah dari komponen target karena berbeda masa jenis dan akan terpisahkan dengan mudahnya karena gaya gravitasi. Campuran komponen dengan pelarutnya akan dipisahkan kemudian.
Distilasi
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu.
Metode ini termasuk sebagai unit proses kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal distilasi didasarkan pada hukum raoult dan hukum dalton Distilasi sederhan Pada distilasi sederhana, asar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dahulu. Selain perbedaan titik didih, juga perbedaan kevolatilan, yaitu kecendrungan sebuah substansi untuk menjadi gas. Distilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi distilasi sederhana digunakan untuk memisahkan campuran air dan alkohol.
Pelaksanaan
a. Hari, tanggal : Rabu, 16 maret 2916
b. Waktu : 09.30 WIB – 11.20 WIB c. Tempat : laboratorium fsika, fakultas teknologi pertanian universitas jambi Alat dan bahan Alat
1. Labu distilasi
2. Kolom vergeux
3. Termometer
4. Kondensor
5. Labu penampung
6. Selang
7. Kawat
8. Tiang statif
9. Baskom
10.Timbangan
11.Cawan ukur
12.Pisau
13.Kompor listrik Bahan
1. 400 ml air 2. 27 gram daun salam
3. Vaselin Prosedur kerja
1. disiapkan alat dan bahan 2. dipasang alat destilasi seperti gambar 3. diiris daun salam dan ditimbang 4. diukur diameter dan panjang pipa serta diukur diameter baskom dan tinggi air pada baskom 5. diukur suhu awal air 6. dimasukkan air dan daun salam ke dalam labu distilasi 7. dipasangkan termometer di dalam labu distilasi 8. dikontakkan sistem ke listrik 9. dijalankan proses pendinginan dan pemanasan 10.diukur suhu dan volume kondensar setiap selang waktu 2 menit 11.ditampung kondensat pada suhu termometer menunjukkan suhu konstan
12.diganti penampung kondensat pada saat suhu mulai meningkat 13.dihitung banyaknya air yang digunakan pada proses pendinginan 14.dicatat hasil pengamatan ke dalam tabel 15.dibersihkan dan dirapikan alat yang telah dipakai 16.dihitung laju kalor, laju kondensat dan log mean temperatur Tabel hasil Pembahasan
Destilasi merupakan pemisahan komponen-komponen dalam satu larutan berdasarkan distribusi substansi-substansi pada fase gas dan fase cair dengan menggunakan perbedaan volatilasi dari komponen-komponennya yang cukup besar. Transfer massa minyak dari dalam butiran padatan ke solvent meliputi dua proses seri, yakni difusi dari dalam padatan ke permukaan butiran dan transfer massa dari permukaan padatan ke soven.
Tahap awal yang dilakukan yaitu merangkai alat destilasi kemudian memasukkan air dan daun salam ke dalam labu destilasi untuk menguapkan cairan sehingga akan melewati kondensor dan akan menjadi cairan murni diakhir destilasi. Termometer yang diletakkan di tengah-tengah pada labu destilasi befungsi untuk mengukur suhu uap larutan yang ada pada labu destilasi. Kondensor berfungsi untuk mendinginkan uap yang masuk, kemudian mengubahnya menjadi dalam bentuk cairan yang murni sebagai hasil destilasi atau sering disebut dengan destilat.
Air yang mengalir pada kondensor menggunakan aerator dan selang berfungsi untuk mendinginkan kondensor agar uap dapat diubah menjadi cairan. Gerakan air bawah ke atas dengan bantuan tekanan. Dengan gerakan berlawanan, maka air pada kondensor dapat lebih efektif mengembunkan uap,karena pada awal air masuk, air pertama bertemu dengan uap yang relatif hangat, sehingga dapat mendinginkan uap yang masih panas. Air mendidih tepatnya pada suhu 100
c, namun ketika mendidih air berubah menjadi uap cair. Akan tetapi air akan menguap pada suhu berapa saja, termasuk pada suhu di bawah 100 c. Kesimpulan dan saran Kesimpulan
1. prinsip dasar destilasi secara sederhana adalah perbedaan titik didih dari zat cair dalam campuran, zat yang memiliki titik didih rendah akan menguap terlebih dahulu kemudian akan mengembun dan berbentuk cairan pada akhir destilasi