akbar andika cahyadi 1406552231 teknik elektro kr02 jumat pagi

7/23/2019 Akbar Andika Cahyadi 1406552231 Teknik Elektro Kr02 Jumat Pagi

http://slidepdf.com/reader/full/akbar-andika-cahyadi-1406552231-teknik-elektro-kr02-jumat-pagi 1/12

LAPORAN PRAKTIKUM R-LAB

Calori Work

Nama : Akbar Andika Cahyadi

NPM : 1406552231

Fakultas : Teknik

Program Studi : Teknik Elektro

Group : 9

No, Nama Percobaan : KR02 – Calori Work

Minggu Percobaan : Minggu ke-2

Tanggal Percobaan : , Maret 2015 Nama Rekan : - M. Cikal

- M. Risyad

- M. Rifki Fahmi

- Aditya Satria

- Aegerin Hafiz- Gilang Rendra

- Beby Zelvia

Laboratorium Fisika Dasar

UPP IPD

Universitas Indonesia



Tujuan

Menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor .

Alat

1. Sumber tegangan yang dapat divariasikan

2. Kawat konduktor ( bermassa 2 gr )

3. Termometer

4. Voltmeter dan Ampmeter

5. Adjustable power supply

6. Camcorder7. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

Teori

Hubungan kekekalan energi menyatakan energi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan.

Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Pada percobaan kali ini akan

dilakukan pengkonversian energi dari energi listrik menjadi energi panas.

Energi listrik dihasilkan oleh suatu catu daya pada suatu konduktor yang mempunyai resistansi

dinyatakan dengan persamaan :

W = V.I.Δt ... ... ... ... ... ... ... ... ... ( 1 )

Dimana

W = energi listrik ( joule )

v = Tegangan listrik ( volt )

i = Arus listrik ( Ampere )

t = waktu / lama aliran listrik ( sekon )

Energi kalor yang dihasilkan oleh kawat konduktor dinyatakan dalam untuk kenaikan

temperatur.

Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu zat dinyatakan dengan persamaan :



Q = m c (Ta - T) ....................................................... (1)

Dimana

Q = Jumlah kalor yang diperlukan ( kalori )

m = massa zat ( gram )

c = kalor jenis zat ( kal/gr0C)

Ta = suhu akhir zat (K)

T = suhu mula-mula (K)

sehingga dapat dihitung dengan persamaan,

W = Q

V.I.Δt = m.c.ΔT

Sebuah kawat dililitkan pada sebuah sensor temperatur. Kawat tersebut akan dialiri arus listrik

sehingga mendisipasikan energi kalor. Perubahan temperatur yang terjadi akan diamati oleh

sensor kemudian dicatat oleh sistem instrumentasi. Tegangan yang diberikan ke kawat dapat

dirubah sehingga perbuahan temperatur dapat bervariasi sesuai dengan tegangan yang

diberikan.

Cara Kerja

Eksperimen rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol rLab di bagian

bawah halaman ini.

1. Mengaktifkan Web cam (meng-klik icon video pada halaman web r-Lab)

2. Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor

3. Menghidupkan Power Supply dengan meng’klik’ radio button disebelahnya.

4. Mengambil data perubahan temperatur , tegangan dan arus listrik pada kawat

konduktor tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara meng’klik” icon “ukur”

5. Memperhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, menunggu hingga

mendekati temperatur awal saat diberikan V0 .

6. Mengulangi langkah 2 hingga 5 untuk tegangan V1, V2 dan V3



Data Pengamatan

Hubungan waktu dengan Perubahan temperatur pada saat tegangan 0 V

No Waktu I V Temp

1 3 23.84 0.00 21.6

2 6 23.84 0.00 21.6

3 9 23.84 0.00 21.6

4 12 23.84 0.00 21.6

5 15 23.84 0.00 21.6

6 18 23.84 0.00 21.6

7 21 23.84 0.00 21.6

8 24 23.84 0.00 21.6

9 27 23.84 0.00 21.6

10 30 23.84 0.00 21.6

Hubungan waktu dengan Perubahan temperatur pada saat tegangan 0.65 V

No Waktu I V Temp

1 3 35.13 0.65 21.6

2 6 35.13 0.65 21.6

3 9 35.13 0.65 21.8

4 12 35.13 0.65 22.0

5 15 35.13 0.65 22.2

6 18 35.13 0.65 22.3

7 21 35.13 0.65 22.4

8 24 35.13 0.65 22.6

9 27 35.13 0.65 22.7

10 30 35.13 0.65 22.8




No Waktu I V Temp

1 3 51.10 1.56 21.6

2 6 50.99 1.57 22.1

3 9 51.10 1.57 23.1

4 12 51.10 1.57 24.1

5 15 51.10 1.57 25.0

6 18 51.10 1.57 25.9

7 21 51.10 1.57 26.7

8 24 51.10 1.57 27.4

9 27 51.10 1.57 28.1

10 30 51.10 1.57 28.7


No Waktu I V Temp

1 3 42.09 1.05 26.8

2 6 42.09 1.05 26.6

3 9 42.09 1.05 26.7

4 12 42.09 1.05 26.8

5 15 42.09 1.05 27.0

6 18 42.09 1.05 27.2

7 21 42.09 1.05 27.3

8 24 42.09 1.05 27.4

9 27 42.09 1.05 27.6

10 30 42.09 1.05 27.6

Grafik

Grafik perubahan suhu terhadap waktu (V=0)

0

5

10

15

20

25

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30



Grafik perubahan suhu terhadap waktu (V=0.65)



Pengolahan Data

Percobaan ini dilakukan pada empat nilai tegangan yang berbeda, yaitu 0 V; 0.65V; 1.05 V;

1.57 V. Pada setiap tegangan dilakukan 10 kali pengukuran dengan selang waktu pengukukuran

3 detik, sehingga didapatkan total data tiap tegangan adalah 10 buah data. Suhu awal yang

dimaksud ketika melakukan webcam adalah suhu pertama saat percobaan dimulai, yaitu 19.7

oC. Berdasarkan teori didapatkan bahwa energy listrik yang diterima oleh kawat akan diubah

menjadi energy panas (kalor). Hubungan antara kalor dan energy panas ditunjukan oleh

persamaan berikut :

21

21,5

22

22,5

23

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

0

10

20

30

40

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

26

26,5

27

27,5

28

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30



W = Q

V.I.t = m.c.ΔT

ΔT = V.I.tm.c

Jika direfleksikan ke persamaan garis y = mx, maka ΔT ≈ y, t ≈ x, V.I ≈ mm.c

Dengan menggunakan metode least square:

V = 0 V

No X y x2 y2 xy

1 3 0 9 0 02 6 0 36 0 0

3 9 0 81 0 0

4 12 0 144 0 0

5 15 0 225 0 0

6 18 0 324 0 0

7 21 0 441 0 0

8 24 0 576 0 0

9 27 0 729 0 0

10 30 0 900 0 0

Total 165 0 3465 0 0

Dari tabel di atas dapat diperoleh gradient (m) dan b dengan cara :



Persamaan garis:

V = 0.65 V

No X Y x2 y2 xy1 3 0 9 0 0

2 6 0,1 36 0,01 0,6

3 9 0,3 81 0,09 2,7

4 12 0,4 144 0,16 4,8

5 15 0,6 225 0,36 9

6 18 0,8 324 0,64 14,4

7 21 1 441 1 21

8 24 1,1 576 1,21 26,4

9 27 1,2 729 1,44 32,410 30 1,3 900 1,69 39

Total 165 6,8 3465 6,6 150,3



Persamaan garis:

V = 1,05 V No X Y x

2 y

2 xy

1 3 1,8 9 3,24 5,4

2 6 1,9 36 3,61 11,4

3 9 2,3 81 5,29 20,74 12 2,7 144 7,29 32,4

5 15 3,1 225 9,61 56,5

6 18 3,4 324 11,56 61,2

7 21 3,6 441 12,96 75,6

8 24 3,8 576 14,44 91,2

9 27 4,1 729 16,81 110,7

10 30 4,3 900 18,49 129

Total 165 31 3465 961 594,1

Persamaan garis:



V = 1,57

No X y x2 y2 xy

1 3 0,4 9 0,16 1,2

2 6 0,8 36 0,64 4,83 9 1,7 81 2,89 15,3

4 12 2,7 144 7,29 32,4

5 15 3,7 225 13,69 55,5

6 18 4,6 324 21,16 82,8

7 21 5,4 441 29,16 113,4

8 24 6,2 576 38,44 148,8

9 27 6,9 729 47,61 186,3

10 30 7,5 900 56,25 225

Total 165 39,9 3465 0,16 865,5

Persamaan garis:

C total:



Berdasarkan literatur, nilai kalor jenis yang didapat mendekati nilai kalor

jenis perak sebesar 0,230J/gr oC. Maka kesalahan relatifnya sebesar :

Analisis

Percobaan KR02-Calorie Work ini dilakukan secara online melalui Remote Laboratory yaitu

praktikum dengan bantuan komputer yang terhubung internet untuk menghitung kapasitas kalor

suatu kawat konduktor yang digunakan. Percobaan ini dilakukan dengan pengaliran listrik pada

sebuah kawat yang tidak diketahui bahannya. Setelah dialiri listrik terjadi perubahan suhu pada

kawat tersebut. Dari percobaan ini terbukti bahwa hukum kekekalan energi berlaku, dimana

energi tidak dapat dilenyapkan dan hanya dapat berubah bentuk. Dari percobaan ini diketahui

perubahan bentuk tersebut adalah dari energi listrik menjadi energi kalor. Hal ini dapat

diketahui dari adanya perubahan pada temperatur.

Diketahui bahwa kawat konduktor memiliki massa sebesar 2x10-3 Kg. Dalam praktek,

praktikan mengklik tombol ukur untuk mendapatkan data berupa arus, tegangan, dan suhu yang

bervariasi setiap 3 detik sampai detik ke 30 dengan 10 jumlah data. Percobaan dilakukan

hingga 4 kali dengan total data sebanyak 40 dengan tegangan yang berbeda yaitu V0 = 0 V, V1=

0,65 V, V2= 1,07 V, dan V3= 1,57 V.

Dengan data yang diperoleh, dapat digihitung kapasitas kalor suatu zat dengan memasukkan

data yang ada kedalam persamaan sesuai dengan literatur yang diberikan. material yang

digunakan mempunyai kalor jenis dengan nilai 0.192 J/gr oC. Maka kesimpulannya adalah

bahan yang digunakan adalah bahan tembaga dengan kesalahan relatif yang terjadi dalam

percobaan sebesar 16,52%. Percobaan ini juga work menghasilkan empat grafik yang masing



masing menggambarkan hubungan antara waktu dengan suhu pada setiap tegangan listrik yang

dialirkan pada rangkaian. Grafik pertama, dengan tegangan V=0, menunjukkan perubahan suhu

yang sangat minim atau suhu yang hampir konstan, hanya terjadi kenaikan sebesar 0,1oC dari

data pertama dengan data kedua. Hal ini terjadi karena belum adanya tegangan yang merubah

energi listrik menjadi energi kalor yang nantinya akan meningkatkan suhu dari rangkaian.

Namun, grafik kedua, ketiga, dan keempat menunjukkan perubahan suhu yang cenderung

meningkat dengan pesat. Hal tersebut dapat dilihat dari gradien garis pada grafik yang bernilai

positif. Grafik-grafik tersebut menggambarkan bahwa perubahan suhu akan terus meningkat

seiring dengan semakin lama rangkaian diberi tegangan.

Kesimpulan

1. Energi tidak dapat dilenyapkan, namun energi bisa diubah bentuk. Seperti energi listrik

dikonversikan menjadi energi kalor. Namun, energi tersebut tidak 100% dikonversikan

karena ada energi yang terbuang ke lingkungan

2. Kapasitas kalor suatu jenis kawat dapat dicari dengan kerja kalor, yakni mengonversikan

energi tegangan menjadi suhu.

3. Kapasitas Kalor bergantung pada besarnya tegangan, arus, massa bahan, perubahan suhu,

dan juga waktu.

akbar andika cahyadi 1406552231 teknik elektro kr02 jumat pagi

Documents