Kalor Jenis Logam

Praktikum kalor jenis logam adalah prakitkum mata pelajaran fisika yang bertujuan untuk menentikan nilai kalor jenis dari berbagai jenis logam. Penentuan kalor jenis dilakukan dengan mengginakan Kalorimeter.

1. Judul Percobaan

Menemukan Kalor Jenis Logam dengan Kalorimeter

2. Tujuan Percobaan

1. Menganalisis keberlakuan asas black pada proses pertukaran kalor
2. menentukan kalor jenis logam kuningan dengan alat

3. Dasar Teori

A. Kalori meter

Kalori meter adalah alat untuk mengukur kalor jenis suatu zat. Salah satu bentuk kalori meter adalah kalori meter campuran. Kalori meter ini terdiri dari sebuah bejana logam yang kalor jenisnya diketahui. Bejana ini biasanya ditempatkan didalam bejana lain yang agak lebih besar.kedua bejana dipisahkan oleh bahan penyekat misalkan gabus atau wol. Kegunaan bejana luar adalah sebagai isolator agar perukaran kalor dengan sekitar kalori meter dapat dikurangi.

Kalori meter juga dilengkapi dengan batang pengaduk. Pada waktu zat dicampurkan didalam kalori meter, air dalam kalori meter perlu diaduk agar diperoleh suhu merata sebagai akibat percampuran dua zat yang suhunya berbeda. Asas penggunaan kalori meter adalah asas black. Setiap dua benda atau lebih dengan suhu berbeda dicampurkan maka benda yang bersuhu lebih tinggi akan melepaskan kalornya, sedangkan benda yang bersuhu lebih rendah akan menyerap kalor hingga mencapai keseim- bangan yaitu suhunya sama. Pelepasan dan penyerapan kalor ini besarnya harus imbang. Kalor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diserap sehingga berlaku hukum kekekalan energi. Pada sistem tertutup, kekekalan energi panas (kalor) ini dapat dituliskan sebagai berikut.

Q_lepas = Q_terima

Dimana

Q = m . c . ∆t

dengan:

Q = banyaknya kalor yang diperlukan (J)
m = massa suatu zat yang d iberi kalor (kg)
c = kalor jenis zat (J/kg^oC)
∆t = kenaikan/perubahan suhu zat (^oC)
C = kapasitas kalor suatu zat (J/^oC)

Kalor merupakansuatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan suatu benda. Jumlah energi kalor yang diterima dalam suatu sistem sama dengan energi kalor yang diserap atau biasa kita sebut dengan Q lepas sama dengan Q terima. Dalam suatu zat pasti mempunyai kalor jenis yang berbeda.

B. Bagian-Bagian Kalorimeter

Pertukaran energi kalor merupakan dasar teknik yang dikenal dengan namakalorimetri, yang merupakan pengukuran kuantitatif dari pertukaran kalor. Untuk melakukan pengukuran kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat digunakan kalorimeter. Gambar 6.17 menunjukkan skema kalorimeter air sederhana.

Salah satu kegunaan yang penting dari kalorimeter adalah dalam penentuan kalor jenis suatu zat. Pada teknik yang dikenal sebagai “metode campuran”, satu sampel zat dipanaskan sampai temperatur tinggi yang diukur dengan akurat, dan dengan cepat ditempatkan pada air dingin kalorimeter. Kalor yang hilang pada sampel tersebut akan diterima oleh air dan kalorimeter. Dengan mengukur suhu akhir campuran tersebut, maka dapat dihitung kalor jenis zat tersebut.

Zat yang ditentukan kalor jenisnya dipanasi sampai suhu tertentu. Dengan cepat zat itu dimasukkan kedalam kalori meter yang berisi air dengan suhu dan massanya sudah diketahui. Kalori meter diaduk sampai suhunya tidak berubah lagi. Dengan menggunakan hukum kekekalan energy, kalor jenis yang dimasukkan dapat dihitung.

C. Asas Black

Azas Black berdasarkan teori pertukaran kalor. Azas black juga merupakan suatu prinsip dalam termodinamika yang ditemukan oleh Joseph Black.

Teori pertukaran kalor menyebutkan jika dua zat yang suhunya berbeda dicampur, maka akan terjadi pertukaran kalor. Zat yang bersuhu tinggi akan melepaskan kalor sehingga suhunya akan turun, sedangkan zat yang bersuhu renda akan menerima kalor sehingga suhunya naik. Hal ini menyebabkan campuran kedua zat tersebut menjadi bersuhu sama. Suhu akhir dari campuran zat itulah yang merupakan hasil akhir dari pertukaran kalor.

Teori pertukaran kalor ini berdasarkan pada sebuah Azas yang dikenal dengan istilah Azas Black. Azas black di kemukakan oleh seorang fisikawan bernama Yoseph Black. Yoseph Black adalah orang pertama yang menemukan suatu cara untuk mengukur kalor.

Azas Black berbunyi: “Kalor yang dilepas oleh suatu benda sama dengan kalor yang diterima oleh Benda lain.” Berdasarkan azas black diatas maka teori pertukaran kalor di rumuskan sebagai berikut :

Catatan:

1. Kalor jenis suatu benda tidak tergantung dari massa benda, tetapitergantung pada sifat dan jenis benda tersebut. Jika kalor jenis suatubenda adalah kecil maka kenaikan suhu benda tersebut akan cepat bila dipanaskan.
2. Pada setiap penyelesaian persoalan kalor (asas Black) lebih mudah  jika dibuat diagram alirnya.

Teori pertukaran kalor yang dirumuskan dalam azas Black oleh Yoseph Black pada prakteknya dapat dilihat pada aktivitas keseharian kita, yaitu pada saat kita akan mandi air hangat. Untuk mendapatkan air bersuhu hangat, maka kita harus mencampur air panas dengan air dingin. Dengan begitu akan didapat air hangat.

D. Kalor Jenis

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 gram atau 1 kg zat sebesar 1ºC (satuan kalori/gram.ºC atau kkal/kg ºC). Dalam praktikum kalorimetri media cair yang digunakan adala larutan air garam dan kopi.dengan adanya kalor menyebabkan perubahan suhu atau bentuk wujudnya. Dalam SI, satuan kalor adalah joule (J). Satuan lainnya dari kalor adalah kalori (kal) dan kilokalori (kkal).

Pengertiannya :

• 1 kalori adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1 gram air sebesar 1⁰C.
• 1 kilokalori adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1 kilogram air sebesar1⁰C

Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam suatu derajat panas.

Kalor merupakansuatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan suatu benda. Jumlah energi kalor yang diterima dalam suatu sistem sama dengan energi kalor yang diserap atau biasa kita sebut dengan Q lepas sama dengan Q terima. Dalam suatu zat pasti mempunyai kalor jenis yang berbeda.

Kalor adalah tenaga yang mengalir dari suatu benda ke benda yang lain. Bahan yang dipindahkan dari atau ke suatu sistem dapat diukur dengan alat kalorimeter, yang terdiri dari sebuah wadah cuplikan kecil yang dibenamkan dalam sebuah bejana luar yang lebih besar.

Tidak ada usaha yang dikerjakan oleh system atau lingkungan, sebagai akibatnya perubahan suhu lingkungan hanyalah karena kalor yang dipertukarkan antara air dan system. Perubahan suhu ini diukur dengan sebuah thermometer dan kalor yang diperlukan dihitung dari massa dan kalor jenis yang diketahui.

Bila perpindahan energi terjadi karena suatu perbedaan temperatur maka, kita mengatakan bahwa energi termal atau energi kalor yang dipindahkan

kesuatu zat melalui kerja pada zat itu seperti: mengaduk suatu cairan, mengkompresikan suatu zat.

Jumlah kalor yang diserap pada suabenda sama dengan jumlah kalor yang diterima. Kalor jenis suatu benda atau suatu zat didefinisikan dengan bilangan yang menunjukkan berapa kalor yang diperlukkan untuk menaikkan 1 gram zat itu dalam derajat celcius Sebagaimana yang kita ketahui jika sebuah benda panas disentuh oleh benda yang dingin maka suhu benda panas tadi aan menurun. Sedangkan, benda yang dingin suhunya akan naik. Hal ini disebabkan karena adanya sesuatu yang berpindah dari benda panas kebenda dingin dan kita menyebutnya kalor. Kalor selalu bverpindah dari temperatur tinggi menuju temperatur yang lebih rendah. Ini merupakan konsep dasar perpindahan kalor.

Kalorimetri sangat berhubungan dengan ASAS BLACK,dan pengertianASAS BLACK secara geris besar jumlah dari energi awal hasilnya sama denganjumlah dari energi akhir.

E. Termometer

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasaldari bahasa Latin thermo yang berarti bahang dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacam – macam yang paling umum digunakan termometer air raksa

Tiap sifat termometrik dapat digunakan untuk menetapkan suatu skala temperatur dan membentuk sebuah termometer. Termometer air raksa yang biasa, yang terdiri dari bola gelas dan pipa yang berisi sejumlah air raksa tertentu. Bila air raksa dipanaskan dengan menyentuhkan termometer dengan benda yang lebih panas, air raksa lebih memuai daripada gelas, dan panjang kolom air raksa bertambah. Temperatur diukur dengan membandingkan ujung kolom air raksa dengan tanda – tanda pada pipa gelas.

4. Alat dan Bahan

1. Kalori meter
2. Termometer
3. Neraca
4. Pemanas (termos)
5. Logam
6. air dan es murni

5. Metode Praktikum

1. Tentukan massa kalori meter dengan menimbangnya di neraca.
2. Tentukan massa Logam dengan menimbangnya di Neraca.
3. Masukan Logam ke dalam cairan es.
4. Masukkan air panas kedalam kalorimeter kurang lebih ½ bagian dari volume kalori meter.
5. Tentukan massa kalori meter yang telah di isi air panas dengan neraca.
6. Ukurlah suhu air panas yang telah dituangkan dalam kalori meter.
7. Masukkan Logam yang telah di celupkan ke dalam cairan es kedalam kalori meter,tunggu beberapa saat,kemudian ukurlah suhu akhir campuranya.

6. Hasil Pengematan

massa Kalorimeter keadaan kosong

m_k : 115,3 gram

Massa air + massa kalorimeter

m_k + a = 251,6 gram

Massa kubus logam Aluminium

m₁ = 21,2 gr

Suhu awal logam t₂ = 0⁰C

Suhu air panas t₁ = 59,5⁰C

Suhu akhir campuran t₃ (air+logam) = 56,5⁰C

7. Analisis Data dan Pembahasan

A. Analisis Data

– Q_lepas = Q_terima

Cat: C (kapasitas kalor dianggap bermassa sama dengan massa logam aluminium)

Cat: C (kapasitas kalor dianggap bermassa sama dengan massa logam aluminium)

B. Pembahasan

Berdasarkan hasil percobaan maka dapat ditentukan kalor jenis logam melalui perhitungan dengan menggunakan rumus ;

– Q Lepas = Q Terima

Setelah dicari mennggunakan rumus tersebut,Kapasitas kalor disamakan dengan massa Logam..

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kalor jenis larutan adalah massa, kalor jenis zat, dan suhu. Hubungan antara kalor air dan kalor tidak sama, yang disebabkan oleh massa, suhu akhir dan suhu awal air yang tidak sama. Kalorimeter merupakan perhitungan tentang perpindahan panas dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah, yang dipengaruhi oleh massa dan suhu. Semakin besar massa suatu zat, maka semakin kecil pula nilai kalor jenisnya. Begitu pula sebaliknya, semakin kecil massa zat maka semakin besar pula nilai kalor jenisnya.

8. Kesimpulan

1. Kalor jenis logam Aluminium
2. Kalor jenis (panas jenis) adalah kapasitas kalori tiap satuan massa.
3. Kalor jenis dapat ditentukan dengan persamaan : c = Q / m.Δt
4. Kalorimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kualitas panas dan kuantitas yang menyangkut berbagai proses reaksi kimia perubahan sifat dan pembentukan larutan atau menentukan kapasitas panas di suatu substansi