kr02 irfan dwi saputra 1406552010 teknik mesin(1)

0

L a p o r a n R L A B F i s i k a D a s a r

Laporan Praktikum R-LAB

Fisika Dasar LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

CALORI WORK

Nama Praktikan : Irfan Dwi Saputra

NPM : 1406552010

Faklultas/ Program Studi : Teknik / Teknik Mesin

Kelompok Praktikum : 01

Kode Praktikum : KR-02

Minggu Praktikum : pekan 5

Koordinator asisten : Kartutik

LABORATORIUM FISIKA DASAR

UNIT PELAKSANA PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN DASAR

UNIVERSITAS INDONESIA 2014

1


Percobaan Calori Work KR02 I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat

konduktor.

II. PERALATAN

Peralatan yang digunakan untuk melakukan percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Sumber tegangan yang dapat divariasikan

2. Kawat konduktor (bermassa 2 gram)

3. Termometer

4. Voltmeter dan Amperemeter

5. Adjustable power supply

6. Camcorder

7. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. LANDASAN TEORI

Memasuki era modern, teknologi sudah sangat canggih dan manusia terus

menerus mengembangkan pengetahuan untuk menunjang kehidupannya, namun tak bisa

dipungkiri bahwa manusia menaruh perhatian yang besar mengenai segala sesuatu

tentang energi. Energi memegang peran yang sangat penting di dalam kehidupan. Tanpa

adanya energi tidak akan ada yang dapat hidup, bergerak, dan bekerja. Contohnya adalah

gerak yang dilakukan oleh manusia juga termasuk ke dalam energi, jika tidak ada energi,

manusia tidak akan dapat bergerak dan akan terbujur kaku.

2


Energi itu sendiri didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja.

Energi pun dapat dibagi lagi menjadi berbagai jenis energi diantaranya adalah energi

gerak, energi panas, energi listrik, energi bunyi, dan lain-lain. Salah satu jenis energi

yang mempunyai peran yang besar di dalam kehidupan manusia adalah energi panas.

Energi panas atau kalor adalah suatu energi yang dimiliki oleh suatu benda karena

suhunya. Secara umum hal yang dilakukan untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki

oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhu dari benda

tersebut tinggi, maka kalor yang dikandung oleh benda tersebut jugalah besar. Begitu

juga sebaliknya, jika suhu benda tersebut rendah maka kalor yang dikandung oleh benda

tersebut jugalah sedikit.

Sebagai suatu energi, energi panas atau kalor itu mempunyai sifat yang sesuai

dengan Hukum Kekekalan Energi yang mengatakan Energi tidak dapat diciptakan atau

dimusnahkan, energy hanya dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Hukum

Kekekalan Energi diciptakan oleh James Prescott Joule, seorang ahli fisika yang berasal

dari Inggris. Untuk menghormati beliau sebagai pencetus hukum ini, maka namanya

diabadikan menjadi satuan energy yaitu Joule. Hukum Kekekalan Energi dapat

dirumuskan sebagai berikut:

Eawal = Eakhir

Keterangan : energi total tidak akan berkurang dan juga tidak akan bertambah.

Dari percobaan-percobaan yang sering dilakukan untuk mengetahui besar

kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda atau zat, didapat hasil dimana besar kecilnya

kalor tersebut dipengaruhi oleh 3 faktor sebagai berikut:

3


1. Massa zat

2. Jenis zat (kalor jenis dari zat itu sendiri)

3. Perubahan suhu

Sehingga secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut:

Q = m .c . (t2 t1 )

Keterangan : Q adalah kalor yang dibutuhkan (satuan Joule)

m adalah massa benda tersebut (satuan kilogram)

c adalah kalor jenis benda tersebut (satuan J/kgOC)

(t2 t1) adalah perubahan suhu yang biasa disimbolkan dengan T

(satuan OC)

Sebagai bagian dari energi, kalor dapat dibagi lagi menjadi 2 jenis yaitu kalor

yang digunakan untuk menaikkan suhu dan kalor yang digunakan untuk mengubah wujud

atau yang dapat disebut juga kalor laten.

4


Kalor laten juga dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu kalor uap dan kalor lebur yang

masing-masing dapat dibuat menjadi suatu persamaan matematis sebagai berikut:

Q = m . U

dan

Q = m . L

Keterangan : Q adalah kalor yang dibutuhkan (satuan Joule)


U adalah kalor uap (satuan J/kg)

L adalah kalor lebur (satuan J/kg)

Sebagai suatu energi, kalor mempunyai hubungan dengan energy lainnya.

Hubungan tersebut bisa seperti pembentukan kalor atau perubahan kalor menjadi energy

lainnya. Salah satu contohnya adalah hubungan kalor dengan energi listrik. Kalor

merupakan bentuk energy maka dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Hal ini

diperkuat oleh adanya hukum kekekalan energi dimana energi tidak dapat diciptakan

maupun dimusnahkan, namun energidapat berubah dari satu jenis energi ke jenis yang

lain, sama halnya seperti perubahan energy listrik menjadi energi kalor dan juga

sebaliknya yaitu perubahan energi kalor menjadi energi listrik. Alat yang digunakan

untuk mengubah energy listrik menjadi energy kalor misalnya adalah pemanas, solder,

setrika, dan kompor listrik. Alat yang mengubah energy listrik menjadi energy panas

dilengkapi dengan adanya elemen pemanas. Listrik yang dialirkan pada elemen pemanas

diubah menjadi energy panas. Elemen pemanas tersebut dibuat dari bahan yang

mempunyai daya tahan yang tinggi, sehingga listrik yang mengalir melalui bahan tersebut

dapat berbah menjadi panas.

5


Besarnya energi listrik yang diubah atau disersap pada alat alat aplikasi seperti,

solder,setrika, dan alat pemanas, sama dengan besar kalor yang akan dihasilkan.

Sehingga secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :

W = Q

Keterangan : W adalah energi listrik yang diubah atau diserap (satuan Joule)

Q adalah kalor yangakan dihasilkan (satuan Joule)

Untuk menghitung energy listrik digunakan persamaan sebagai berikut :

W = P .t

W = V .i .t

Keterangan : W adalah energi listrik yang diubah atau diserap (satuan Joule)

P adalah daya listrik (satuan Watt)

T adalah waktu yang dibutuhkan (satuan sekon)

V adalah tegangan listrik (satuan volt)

i adalah arus listrik (satuan Ampere)

t adalah waktu atau lama aliran listrik (satuan sekon)

Bila rumus kalor yang digunakan adalah Q = m .c . (t2 t1 ) , maka akan diperoleh

persamaan :

P . t = m .c . (t2 t1)

Keterangan: P adalah daya listrik (satuan Watt)

T adalah waktu yang dibutuhkan (satuan sekon)


c adalah kalor jenis benda tersebut (satuan J/kgOC)

(t2 t1 ) adalah perubahan suhu yang biasa disimbolkan dengan T

(satuanOC)

6


Didalam hubungan energi listrik dengan energy kalor, akan terjadi perubahan

suhu dan wujud yang erat kaitannya dengan kalor. Fenomena ini dibahas secara terperinci

oleh Asas Black, dimana apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian kedua

benda tersebut disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang

bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu lebih rendah. Aliran ini akan berhenti sampai

terjadi keseimbangan termal (suhu kedua benda yang dicampurkan telah sama). Secara

matematis Asas Black dapat dirumuskan sebagai berikut:

Qlepas = Qterima

m1 .c1 . (t1 ta ) = m2 .c2 . (ta t2 )

Keterangan: m1 adalah massa benda satu (satuan kilogram)

m2 adalah massa benda dua (satuan kilogram)

c1 adalah kalor jenis benda satu (satuan J/kgOC)

c2 adalah kalor jenis benda dua (satuan J/kgOC)

(t1 ta ) adalah perubahan suhu yang biasa disimbolkan dengan T

pada benda satu yang suhunya lebih tinggi dibanding benda dua

(satuanOC)

(ta t2 ) adalah perubahan suhu yang biasa disimbolkan dengan T

pada benda duayang suhunya lebih rendah dibanding benda

satu(satuanOC)

Percobaan calori work ini dilakukan untuk mengetahui nilai kapasitas kalor suatu

kawat konduktor.

7


Kapasitas kalor itu sendiri adalah banyaknya kalor yang diperluklan untuk menaikkan

suhu benda sebesar 1OC yang dapat dirumuskan sebagai berikut:

H = Q/(t2 t1 )

Keterangan : H adalah kapasitas kalor (satuan J/oC)

Q adalah kalor yang dibutuhkan (satuan Joule)

(t2 t1) adalah kenaikan suhu yang biasa disimbolkan dengan T

(satuan OC)

Lain halnya dengan kapasitas kalor, suatu benda jugalah mempunyai kalaor jenis,

bilamana kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1 kg

zat sebesar 1OC. alat yang digunakan untuk menentukan besarnya kalor jenis suatu zat

adalah calorimeter. Persamaan kalor jenis adalah sebagai berikut:

c = Q/m .(t2 t1 )

Keterangan : C adalah kalor jenis zat (satuan J/kgoC)

Q adalah kalor yang dibutuhkan (satuan Joule)

m adalah massa zat tersebut (satuan kilogram)

(t2 t1) adalah kenaikan suhu yang biasa disimbolkan dengan T

(satuan OC)

8


Bila persamaan kapasitas kalor dan kalor jenis dihubungkan maka akan terbentuk

suatu persamaan baru sebagai berikut :

H = m .c

Keterangan : H adalah kapasitas kalor (satuan J/oC)

C adalah kalor jenis zat (satuan J/kgoC)

m adalah massa zat tersebut (satuan kilogram)

Kapasitas panas bersifat ekstensif yang berarti bahwa jumlahnya tergantung dari

besarnya sampel yang diambil, misalnya untuk menaikan suhu 1 gram air sebesar 100C

diperlukan 4,18 Joule, namun untuk menaikkan suhu 100 gram air sebesar 100C

diperlukan energy 100 kali lebih banyak yaitu sekitar 218 Joule. Sehingga 1 gram sampel

tersebut mempunyai kapasitas panas sebesar 4,18 Joule/0C sedangkan 100 gram sampel

mempunyai kapasitas panas sebesar 418 Joule/0C.

Percobaan calori work dilakukan dengan cara melilitkan sebuah kawat pada

sensor temperature. 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.

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Mengaktifkan Web cam dengan cara mengklik icon video yang terdapat pada

halaman web r-Lab.

2. Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor.

3. Menghidupkan Power Supply dengan mengklik radio button disebelahnya.

9


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

konduktor tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara mengklik icon ukur.

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

mendekati temperature awal saat diberikan V0.

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

Gambar Prosedur Percobaan Calori Work

V. DATA HASIL PERCOBAAN dan Evaluasi

Percobaan calori work yang dilakukan dengan cara online yang menggunakan

perangkat elektronik. Percobaan ini dilakukan dengan mengubah-ubah tegangan V0, V1,

V2, dan V3. Dan data hasil percobaan yang diperoleh dari eksperimen yang dilakukan

adalah sebagai berikut:

10


Tabel Data Percobaan Calori Work

Tegangan V-0

No. Waktu

(sekon)

Arus Listrik

(Ampere)

Tegangan

(Volt)

Temperatur

(oC)

1 3 23.84 0.00 23.8 2 6 23.84 0.00 23.8 3 9 23.84 0.00 23.8 4 12 23.84 0.00 23.8 5 15 23.84 0.00 23.8 6 18 23.84 0.00 23.9 7 21 23.84 0.00 23.9 8 24 23.84 0.00 23.9 9 27 23.84 0.00 23.9

10 30 23.84 0.00 23.9

Tegangan V-1

No. Waktu

(sekon)

Arus Listrik

(Ampere)

Tegangan

(Volt)

Temperatur

(oC)

1 3 35.25 0.66 23.8 2 6 35.25 0.66 23.9 3 9 35.25 0.66 24.1 4 12 35.25 0.66 24.3 5 15 35.25 0.66 24.4 6 18 35.25 0.66 24.6 7 21 35.25 0.66 24.8 8 24 35.25 0.66 24.9 9 27 35.25 0.66 25.1

10 30 35.25 0.66 25.1

11


Tegangan V-2

No. Waktu

(sekon)

Arus Listrik

(Ampere)

Tegangan

(Volt)

Temperatur

(oC)

1 3 51.45 1.59 24.8 2 6 51.56 1.59 25.1 3 9 51.56 1.59 26.0 4 12 51.56 1.59 27.0 5 15 51.56 1.59 27.9 6 18 51.45 1.60 28.8 7 21 51.56 1.59 29.6 8 24 51.45 1.60 30.4 9 27 51.45 1.60 31.0

10 30 51.45 1.60 31.6

Tegangan V3

No. Waktu

(sekon)

Arus Listrik

(Ampere)

Tegangan

(Volt)

Temperatur

(oC)

1 3 42.32 1.07 30.3

2 6 42.32 1.07 29.9

3 9 42.32 1.07 29.9

4 12 42.32 1.07 29.9

5 15 42.32 1.07 30.0

6 18 42.32 1.07 30.1

7 21 42.32 1.07 30.1

8 24 42.32 1.07 30.2

9 27 42.32 1.07 30.3

10 30 42.32 1.07 30.3

VI. PENGOLAHAN DATA

Percobaan calori work ini dilakukan dengan mengubah tegangan yang ada menggunakan

4 variasi tegangan yang tersedia dengan nilai masing-masing berbeda satu dengan yang

lain, terdiri dari V0, V1, V2, dan V3. Lalu dari percobaan tersebut kita akan mendapatkan

data-data yang kemudian kita olah untuk divisualisasikan dalam bentuk grafik.Grafik

yang dibuat merupakan grafik hubungan antara temperature dengan waktu untuk setiap

tegangan yang diberikan ke kawat konduktor. Selain itu, kita juga akan mendapatkan

perhitungan yang akan menghasilkan nilai c atau kalor jenis sehingga kita dapat

menentukan jenis kawat konduktor yang digunakan dalam percobaan ini.

12


1. Grafik Hubungan Temperatur dan Waktu Setiap Percobaan (V0,V1,V2,V3)

Pada saat tegangan Vo ( V = 0 volt)

Untuk mendapatkan grafik hubungan antara temperature dengan waktu yang

diinginkan, maka data yang digunakan adalah sebagai berikut :

Persamaan garis literatur yang terdapat dalam grafik dapat dicari dengan

menggunakan persamaan garis antara 2 titik dengan rumus:

1

2 1=

1

2 1

Garis literature yang diinginkan dapat didapatkan dengan mensubtitusi variable di

atas dengan nilai temperature dan waktu yang ada. Dengan menggunakan garis

linear sebagai hubungan antara data-data grafik tersebut didapat suatu persamaan

linear yaitu y. Berikut adalah grafik hubungan antara temperatur dengan waktu pada

saat tegangan yang digunakan adalah Vo (V = 0 volt) :

Waktu

(sekon)

Temperatur

(oC)

3 23.8 6 23.8 9 23.8 12 23.8 15 23.8 18 23.9 21 23.9 24 23.9 27 23.9 30 23.9

13


y = 0.005x + 23.76R = 0.757

23.76

23.78

23.8

23.82

23.84

23.86

23.88

23.9

23.92

23.94

0 5 10 15 20 25 30 35

Tem

pe

ratu

r(0

C)

Waktu (sekon)

Grafik hubungan temperatur dan suhu pada V0

Waktu (sekon)2

Linear (T terhadap t)

Column1

1

(1)

Pada saat tegangan V1 ( V = 0,66 volt)



Waktu

(sekon)

Temperatur

(oC)

3 23.8 6 23.9 9 24.1 12 24.3 15 24.4 18 24.6 21 24.8 24 24.9 27 25.1 30 25.1

Pada percobaan dengan tegangan V1 ini, suhu yang terukur akan digunakan sebagai

suhu awal, yang mana akan dipergunakan dalam perhitungan kalor jenis maupun

kapasitas kalor.

14


y = 0.052x + 23.64R = 0.988

23.6

23.8

24

24.2

24.4

24.6

24.8

25

25.2

25.4

0 10 20 30 40

tem

pe

ratu

r (0

C)

Waktu (sekon)

Grafik Hubungan Temperatur dan Waktu pada V1

Temperatur (o C)


Column1

Temperatur (o C)

(Temperatur (o C))

Berikut adalah grafik hubungan antara temperatur dengan waktu pada saat tegangan

yang digunakan adalah V1 (V = 0,66 volt) :

Pada saat tegangan V2 ( V = 1,59 s.d 1,60 volt)



Waktu

(sekon)

Temperatur

(oC)

3 24.8 6 25.1 9 26.0 12 27.0 15 27.9 18 28.8 21 29.6 24 30.4 27 31.0 30 31.6

15


y = 0.269x + 23.78R = 0.993

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40

Tem

pe

ratu

r (0

C)

Waktu (sekon)


Temperatur (o C)


Column1

Temperatur (o C)

(Temperatur (o C))

Pada percobaan dengan tegangan V2 ini, suhu yang terukur akan digunakan sebagai

suhu awal, yang mana akan dipergunakan dalam perhitungan kalor jenis maupun

kapasitas kalor.


yang digunakan adalah V2 (V = 1,59 s.d 1,6 volt) :

16


y = 0.010x + 29.93R = 0.291

29.85

29.9

29.95

30

30.05

30.1

30.15

30.2

30.25

30.3

30.35

0 5 10 15 20 25 30 35

Suh

u (

C)

Waktu (sekon)


Temperatur (o C)


Column1

1

(1)

Pada saat tegangan V3 ( V = 1,07 volt)

Data percobaan mengenai temperature kawat dan waktu saat tegangan V3 = 1,07



Waktu

(sekon)

Temperatur

(oC)

3 30.3

6 29.9

9 29.9

12 29.9

15 30.0

18 30.1

21 30.1

24 30.2

27 30.3

30 30.3

suhu yang terukur akan digunakan sebagai suhu awal, yang mana akan dipergunakan

dalam perhitungan kalor jenis maupun kapasitas kalor


yang digunakan adalah V3 (V = 1,07 volt) :

17


2. Menentukan Kapasitas Panas (c) dari Kawat Konduktor pada V1,V2, dan

V3.

Pada percobaan ini, terjadi perubahan energi yang ditandai dengan

terjadinya perbahan suhu. Pengkonversian energi terjadi dari energi listrik menjadi

energi kalor. Dengan menggunakan hukum kekekalan energi, besar kalor jenis

maupun besar kapasitas kalor kawat konduktor pada masing-masing tegangan

dapat kita ketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

Q = W

m . c . T = V . I . t

kapasitas kalor (H) yang merupakan banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk

menaikan suhu benda sebesar 1oC ini dapat dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut:

H = m. c .. (1)

Subtitusikan c = ..

.ke dalam persamaan H, di atas

Sehingga persamaan untuk mencari kapasitas kalor dari konduktor yang digunakan

adalah

H = ..

18


A. V1 (0,66 volt)

No. Waktu

(sekon)

Arus Listrik

(Ampere)

Tegangan

(Volt)

Temperatur

(oC)

1 3 35.25 0.66 23.8 2 6 35.25 0.66 23.9 3 9 35.25 0.66 24.1 4 12 35.25 0.66 24.3 5 15 35.25 0.66 24.4 6 18 35.25 0.66 24.6 7 21 35.25 0.66 24.8 8 24 35.25 0.66 24.9 9 27 35.25 0.66 25.1

10 30 35.25 0.66 25.1

H = VIt/(T2-T1) = 0,66 X 35,25 X 30/1,3

= 536,88 J/ oC

c = 536,88/2 = 268,44 J/gr oC

B. V2 ( 1,594 volt)

No. Waktu

(sekon)

Arus Listrik

(Ampere)

Tegangan

(Volt)

Temperatur

(oC)

1 3 51.45 1.59 24.8 2 6 51.56 1.59 25.1 3 9 51.56 1.59 26.0 4 12 51.56 1.59 27.0 5 15 51.56 1.59 27.9 6 18 51.45 1.60 28.8 7 21 51.56 1.59 29.6 8 24 51.45 1.60 30.4 9 27 51.45 1.60 31.0

10 30 51.45 1.60 31.6

H = Vit/(T2-T1) = 1,594 X 51,5 X 30 / 6,8

= 362,166 J/ oC

c = 362,166/2 = 181,083 J/gr oC

19


C. V3 (1,07 volt)

No. Waktu

(sekon)

Arus Listrik

(Ampere)

Tegangan

(Volt)

Temperatur

(oC)

1 3 42.32 1.07 30.3

2 6 42.32 1.07 29.9

3 9 42.32 1.07 29.9

4 12 42.32 1.07 29.9

5 15 42.32 1.07 30.0

6 18 42.32 1.07 30.1

7 21 42.32 1.07 30.1

8 24 42.32 1.07 30.2

9 27 42.32 1.07 30.3

10 30 42.32 1.07 30.3

H = VIt/(T2-T1) karena T2-T1 = 0 maka besar kapasitas kalor, tak dapat

didefinisikan.

c = H/2, maka kalor jenis pada situasi tersebut juga tak dapat didefinisikan.

3. Menentukan jenis kawat konduktor.

Dari hasil pengambilan data kapasitas kalor dan kalor jenis pada poin kedua di atas,

maka dapat kita tentukan jenis kawat konduktor dengan menggunakan data acuan,

serta terlebih dahulu menghitung rata-rata kalor jenis dan kapasitas kalornya.

Rata-rata kalor jenis = (181,083 + 268,44)/2 = 224,76 J/gr 0C

Kapasitas kalor rata-rata = (536,88 + 362,166)/2 = 449,523 J/0C

Nilai kapasitas kalor dan kalor jenis rata-rata ini, kemudian dibandingkan dengan informasi pada

referensi. Dengan begitu data paling mendekati dengan kriteria perbandingan bahwa konduktor

yang digunakan adalah konduktor perak dengan besar kalor jenis 230 J/gr0C.

20


VII. ANALISIS

1. Analisa Percobaan

Percobaan KR-02 yang berjudul Calori Work ini dilakukan secara online

menggunakan fasilitas Remote Laboratory (R-Lab), dimana praktikum tersebut

berlangsung dengan bantuan koneksi internet dan berpangku pada keberadaan

sinyal koneksi, namun kelebihannya ialah praktikum dapat dilakukan dimanapun

selama ada koneksi yang baik.

Percobaan ini memiliki tujuan, yaitu untuk dapat menghitung dan

menentukan nilai kapasitas kalor, suatu kawat konduktor. Berdasarkan jenis

kawat konduktor yang digunakan.

Hal pertama yang dilakukan sebelum melakukan percobaan, ialah

praktikan masuk atau log in ke situs sitrampil.ui.ac.id, untuk melihat praktikum

apa yang akan kita lakukan dan melihat prosedur percobaan sesuai dengan

langkah langkah yang telah tersedia. Selanjutnya praktikan melakukan log in ke

laman http://www.rlab.ui.ac.id melalui link yang tersedia di situs sitrampil.ui.ac.id

pada lembar pekan percobaan. Di situs rlab praktikan masuk ke link yang

mengarahkan ke bagian race dan halaman percobaan. Langka selanjutnya ialah

melakukan percobaan secara online dengan cara mengklik icon video untuk

mengamati kerja alat yang digunakan. Dalam percobaan ini, tegangan awal yang

digunakan adalah nol. Kemudian, tegangan dinaikkan menjadi V1 yang besarnya

0,66 volt, V2 yang besarnya 1,594 volt (hasil rata-rata keseluruhan percobaan),

dan V3 yang besarnya 1,07 volt. Dengan adanya tegangan yang diberikan pada

konduktor, suhu berubah secara perlahan-lahan. Dalam percobaan ini, setiap

perubahan suhu saat tegangan dicatat selama 30 detik dengan selang 3 detik sekali

sehingga dalam setiap nilai tegangan terdapat sepuluh macam nilai temperatur dan

sepuluh macam nilai arus yang sesuai dengan waktu yang digunakan. Sehingga

kita akan mendapatkan data-data yang kita inginkan untuk kemudian diolah guna

mencari data lain yang kita inginkan seperti data untuk grafik hubungan antara

temperatur dengan waktu, kalor jenis, dan kapasitas kalor dari kawat konduktor

yang digunakan dalam percobaan R-Lab ini.

21


2. Analisa Hasil Percobaan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, kita mendapatkan nilai perubahan

suhu yang terjadi, kalor jenis, dan kapasitas kalor dari kawat konduktor yang

digunakan di dalam percobaan yang dilakukan secara online ini. Karena

percobaan ini menggunakan variasi dalam tegangan yang diubah-ubah sebanyak 3

kali sehingga praktikan akan mendapatkan 4 variasi data dengan tegangan dengan

perubahan temperature yang berbeda-beda juga dalam 30 detik dengan selang 3

detik.

Dari percobaan dengan menggunakan tegangan sebesar 0 volt (V0),

didapat bahwa pada saat tegangan yang diberikan adalah 0 volt (tidak ada

tegangan yang diberikan) maka suhu akan mengalami perubahan yang sangat

kecil, bahkan hampir tidak ada perubahan. Hal ini disebabkan pada saat tidak ada

tegangan, maka tidak ada energy yang membuat elektron-elektron pada logam

atau kawat konduktor untuk mengalami pergerakan yang akan diubah menjadi

energy panas.

Dari percobaan kedua yang dilakukan dengan menggunakan tegangan

sebesar 0,66 volt (V1), didapat suhu awal yang tercatat adalah sebesar 23.8oC dan

suhu akhir yang tercatat pada detik ke-30 adalah sebesar 25,1oC. pada percibaan

kali ini didapati besar kalor jenis sebesar 268,44 J/gr oC dan besar kapasitas kalor

(c) sebesar 536,88 J/ oC.

Dari percobaan ketiga yang dilakukan dengan menggunakan tegangan

sebesar 1,594 volt (V2), dan didapat suhu awal yang tercatat adalah sebesar

24,8oC dan suhu akhir yang tercatat pada detik ke-30 adalah sebesar 31,6

oC. dan

melalui perhitungan yang dilakukan, maka diketahui bahwa besar kapasitas kalor

adalah 362,166 J/ oC, sedangkan kalor jenisnya sebesar 181,083 J/gr

oC.

Dari percobaan terakhir yang dilakukan dengan menggunakan tegangan sebesar

1,07 volt (V3), didapat suhu awal yang tercatat adalah sebesar 30,3oC dan suhu akhir

22


yang tercatat pada detik ke-30 adalah sebesar 30,3oC. dengan begitu pencarian kalor

jenis dan kapasitas kalor pada percobaan kali ini tidak tercapai. Sebab hasil yang

didapat, tidak bisa di definisikan. Selain itu dari besar kalor jenis dan

kapasitas kalor yang ada, maka kita akan merata-ratakan data-data tersebut sehingga

kita akan mendapatkan kalor jenis rata-rata dan kapasitas kalor rata-rata yaitu sebesar

224,76 J/gr 0C dan kapasitas kalor rata-rata sebesar 449,523 J/

0C

Dari kalor jenis rata-rata yang kita dapatkan dari perhitungan data percobaan

maka kita dapat menentukan jenis konduktor yang digunakan pada percobaan

dengan membandingkan kalor jenis rata-rata yang didapatkan. Percobaan ini

menggunakan kawat konduktor berupa perak dengan kalor jenis 230 J/gr0C.

3. Analisa Grafik

Di dalam percobaan calori works terdapat 4 buah grafik yang

menunjukkan hubungan antara temperature dengan waktu. Untuk mendapatkan

grafik hubungan antara temperature dengan waktu yang diinginkan, maka data

yang digunakan adalah data perbandingan antara temperatur dengan waktu.

Pada grafik pertama dimana tegangan yang diberikan kepada rangkaian

adalah nol, namun karena adanya perbedaan suhu rangkaian dengan suhu

lingkungan maka mengakibatkan terjadinya penyesuaian suhu rangkaian sehingga

suhu bertambah dalam jumlah yang kecil. Dengan cara memplot hubungan

temperature dengan waktu maka kita akan mendapatkan suatu persamaan garis

yaitu y = 0,05x + 23,76

Pada grafik kedua dimana tegangan yang diberikan kepada rangkaian

adalah 0,66 volt. Dengan cara memplot hubungan temperature dengan waktu

maka kita akan mendapatkan suatu persamaan garis yaitu y = 0,052 x + 23,64.

Pada grafik ketiga dimana tegangan yang diberikan kepada rangkaian

adalah 1,594 volt. Dengan cara memplot hubungan temperature dengan waktu

maka kita akan mendapatkan suatu persamaan garis yaitu y = 0,269 x + 23,76.

23


Dan pada grafik terakhir dimana tegangan yang diberikan kepada

rangkaian adalah 1,07 volt, pada percobaan keempat terjadi perubahan suhu,

namun pada detik terakhir suhu kembali ke posisi awal. Dengan cara memplot

hubungan temperature dengan waktu maka kita akan mendapatkan suatu

persamaan garis yaitu y =-0,010 x + 29,93.

4 .Analisis Kesalahan

Dalam percobaan ini, data tentang temperatur yang diperoleh ternyata berbeda-beda

pada setiap tegangan yang diberikan. Kesalahan-kesalahan yang mungkin dapat

terjadi pada saat percobaan ini adalah :

o Alat-alat praktikum yang tidak dikalibrasikan sebelumnya, sehingga data mengenai

arus dan tegangan yang diperoleh tiap detik untuk kecepatan angin yang sama

menjadi tidak tetap.

o Karena praktikum adalah online atau perangkat elektronik yang digunakan tidak

berfungsi dengan baik, maka kita tidak dapat melihat secara keseluruhan kesalahan

yang dapat terjadi.

o Kesalahan dalam perhitungan, misalnya dalam hal pembulatan angka.

24


VII. KESIMPULAN

Besarnya energi listrik yang akan diubah menjadi energy kalor adalah sama

sesuai dengan Hukum Kekekalan Energi.

Besarnya kalor jenis bergantung kepada waktu, arus listrik yang mengalir,

tegangan yang diberikan, perubahan suhu, dan massa kawat konduktor yang

akan dicari kalor jenisnya.

Besarnya kapasitas kalor bergantung kepada waktu, arus listrik yang mengalir,

tegangan yang diberikan, dan perubahan suhu tanpa dipengaruhi oleh massa

konduktor tersebut.

Percobaan menggunakan kawat konduktor yang berbahan perak yang

mempunyai kalor jenis 230 J/groC.

VIII. REFERENSI

1. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended

Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

2. Sitrampil.ui.ac.id Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third

Edition, Prentice Hall, NJ, 2000.

kr02 irfan dwi saputra 1406552010 teknik mesin(1)

Documents