KR02

LAPORAN PRAKTIKUM

Remote Laboratory

KR02

CALORI WORK

Sabila Robbani

1306415320

Teknologi Bioproses

LABORATORIUM FISIKA DASARUPP IPD

UNIVERSITAS INDONESIA2014

I. Tujuan

Menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.

II. Alat

1. Sumber tegangan yang dapat divariasikan

2. Kawat konduktor ( bermassa 2 gr )

3. Termometer

4. Voltmeter dan Ampmeter

5. Adjustable power supply

6. Camcorder

7. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. LandasanTeori

Kalor merupakan jumlah energi yang dipindahkan antar benda yang memiliki suhu yang

berbeda. Secara sponta kalor mengalir dari suatu benda yang bersuhu tinggi menuju

benda yang bersuhu lebih rendah. Satuan umum untuk kalor adalah kal dan dapat

didefinisika sebagai jumlah kalor yang dihasilkan untuk menaikkan suhu setiap 1 gram

air sebesar 1 derajat celcius. Besarnya kalor yang diserap atau dilepaskan oleh suatu

benda berbanding lurus dengan massa benda, kalor jeis benda, dan perubhan suhu dari

kalorimeter tersebut.

Dalam 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 = vit

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)

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)

Adapun besarnya nilai kesetaraan kalor listrik adalah

γ = ( V i t )/ (mk ck + ma ca ) ∆T

Dengan :

W = energi listrik

V = tegangan listrik

i = arus listrik

t = lama aliran listrik

mk = massa kalorimeter

ck = kalor jenis kalorimeter

ma = massa air

ca = kalor jenis air

∆T = kenaikan suhu larutan (kalorimeter)

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.

Diketahui bahwa semakin besar nilai tegangan listrik dan arus listrik pada suatu bahan

maka tara panas listrik yang dimiliki oleh bahan itu semakin kecil. Kita dapat melihat

seolah pengukuran dengan menggunakan arus kecil menghasilkan nilai yang kecil. Hal

ini merupakan suatu anggapan yang salah karena dalam pengukuran pertama perubahan

suhu yang digunakan sangatlah kecil berbeda dengan data yang menggunakan arus

besar. Tapi jika perubahan suhu itu sama besarnya maka yang berarus kecil yang

mempunyai tara panas listrik yang besar.

IV. ProsedurPercobaan

Eksperimen ini dilakukan melalui rLab.

1. Aktifkan Web cam ! (klik icon video pada halaman web r-Lab) !

2. Berikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor !

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

4. Ambilah data perubahan temperatur, tegangan dan arus listrik pada kawat konduktor tiap 1detik selama 10 detik dengan cara meng’klik” icon “ukur”!

5. Perhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, tunggulah hingga mendekati Temperatur awal saat diberikan V0 .

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

V. Data Percobaan

Tabel percobaan pada saat tegangan V0

W a ktu I V Te mper a tur

3 23.84 0.00 21.3

6 23.84 0.00 21.3

9 23.84 0.00 21.3

12 23.84 0.00 21.2

15 23.84 0.00 21.2

18 23.84 0.00 21.1

21 23.84 0.00 21.1

24 23.84 0.00 21.1

27 23.84 0.00 21.1

30 23.84 0.00 21.0


W a ktu I V T e mpe r a tur

3 35.36 0.66 20.8

6 35.36 0.66 20.8

9 35.36 0.66 20.9

12 35.36 0.66 21.1

15 35.36 0.66 21.3

18 35.36 0.66 21.4

21 35.36 0.66 21.6

24 35.36 0.66 21.7

27 35.36 0.66 21.8

30 35.36 0.66 21.9


W a kt u I V Te mpe ra tur

3 51.45 1.59 21.1

6 51.45 1.59 21.5

9 51.56 1.59 22.4

12 51.56 1.59 23.4

15 51.56 1.59 24.3

18 51.56 1.59 25.2

21 51.45 1.60 26.0

24 51.45 1.60 26.8

27 51.56 1.59 27.4

30 51.45 1.60 27.9


W a ktu I V Te mpe ra t ur

3 42.32 1.07 25.4

6 42.32 1.07 25.2

9 42.32 1.07 25.3

12 42.32 1.07 25.4

15 42.32 1.07 25.7

18 42.32 1.07 25.9

21 42.32 1.07 26.1

24 42.32 1.07 26.2

27 42.32 1.07 26.4

30 42.32 1.07 26.5

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

21.8

22

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

tem

pera

tur (

C)

waktu (s)

V1

VI. Pengolahan Data

1. Grafik hubungan antara temperatur dan waktu untuk setiap tegangan yang diberikanke kawat konduktor.

Grafik pada saat V0

Grafik pada saat V1

20.8520.9

20.9521

21.0521.1

21.1521.2

21.2521.3

21.35

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

tem

pera

tur (

C)

waktu (s)

V0

Grafik pada saat V2

Grafik pada saat V3

0

5

10

15

20

25

30

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

tem

pera

tur (

C)

waktu (s)

V2

24.5

25

25.5

26

26.5

27

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

tem

pera

tur (

C)

waktu (s)

V3

2. Nilai kapasitas panas( c ) dari kawat konduktor yang digunakan.

a) Pada saat tegangan V1

Diketahui : I = 35, 36 Ampere ∆? = 30 s – 3 s = 27 s

V = 0, 66 volt ∆? = 21,9 – 20,8 = 1,1℃

C = ? ?∆?∆? =

(0,66)(35,36)(27)1,1 = 572,832 J/℃

b) Pada saat tegangan V2

Diketahui : I = 51, 56 Ampere ∆? = 30 s – 3 s = 27 s

V = 1,60 volt ∆? = 27,9 – 21,1 = 6,8 ℃

C = ? ?∆?∆? =

(1,60)(51,56)(27)6,8 = 327,557 J/℃

c) Pada saat tegangan V3

Diketahui : I = 42,32 Ampere ∆? = 30 s – 3 s = 27 s

V = 1,07 volt ∆? = 26,5 – 25,4= 1,1 ℃

C = ? ?∆?∆? =

(1,07)(42,32)(27)1,1 = 1111,477 J/℃

3. Jenis kawat konduktor yang digunakan

= 1 / 3 3?=1 = 572,832 + 327,557 + 1111,477

3 = 670,622 J/

VII. Analisa

1. Analisa Alat

Percobaan Calori Work ini dilakukan melalui sistem r-lab dengan menggunakan

internet sehingga tidak perlu datang ke laboratorium untuk melakukan percobaan.

Hanya dengan bermodalkan internet dan laptop, sudah dapat melakukan percobaan

dimanapun sehingga memudahkan mahasiswa untuk melakukan percobaan. Pada

percobaan Calori Work ini menggunakan berbagai jenis alat, yaitu Kawat konduktor

( bermassa 2 gr ), Termometer, Voltmeter dan Ampmeter, Adjustable power supply,

Camcorder, Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis, serta Sumber

tegangan yang dapat divariasikan yang telah disediakan.. Pada saat melakukan

percobaan, Internet dapat bekerja dengan baik, begitupun dengan alat-alat

percobaannya. Namun, untuk camcorder tidak dapat digunakan karena fasilitas pada

laptop tidak memadai. Oleh karena itu, saya tidak dapat memperhatikan temperatur

kawat yang terlihat di webcam sehingga temperatur awal setiap tegangan berbeda dan

kurang mengetahui bagaimana proses alat-alat tersebut bekerja.

2. Analisa Percobaan

Percobaan ini dilakukan melalui r-lab yaitu laboratorium yang memiliki akses

internet sehingga memudahkan dalam pengerjaannya. Dengan menggunakan r-lab

waktu untuk melakukan percobaan tidak berlangsung lama, yaitu sekitar 5 menit

dan tidak perlu untuk datang ke laboratorium untuk melakukan percobaan.

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menghitung nilai kapasitas kalor suatu

kawat konduktor. Percobaan ini dilakukan sebanyak empat kali yaitu mengukur saat

tegangan V0, V1, V2, dan V3 dengan waktu 30 detik setiap tegangan dan didata

setiap 3 detik.

Percobaan ini dilakukan dengan mengklik V0, V1,V2, dan V3 lalu menghidupkan

Adjustable power supply kemudian di ukur. Setelah percobaan selesai dilaksanakan,

akan diperoleh hasil berupa tabel yang berisi waktu, tegangan, arus listrik, dan suhu.

Dari data tersebut dapat di buat grafik untuk perbandingan dan juga untuk mencari

nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.

Melalui percobaan ini dapat dibuktikan bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun

dimusnahkan, tetapi energi dapat dipindahkan menjadi bentuk energi lainnya,

seperti pada percobaan kali ini yaitu perubahan energi listrik menjadi energi kalor.

Selain itu, tegangan dan arus listrik sangat berpengaruh pada percobaan ini karena

jika tidak ada tegangan, maka tak ada arus listrik yang mengalir. Jika tidak ada arus

listrik yang mengalir maka energi kalor pun tak dapat dihasilkan yang dapat dilihat

melalui hasil temperatur yang diperoleh. Saat tak ada tegangan, maka temperatur

yang terus menurun.

3. Analisa Data

Percobaan Calori Work ini dilakukan melalui r-lab. Setelah percobaan dilaksanakan

sesuai prosedur, maka akan diperoleh data berupa tabel yang berisi waktu, arus

listrik, besar tegangan, dan temperatur untuk setiap tegangan. Dari informasi yang

telah diperoleh, dapat dihitung nilai kapasitas kalor pada kawat konduktor dan dapat

membandingkan nilai-nilai yang berbeda pada tiap tegangan. Dari data yang telah

diperoleh, dapat disimpulkan bahwa faktor yang memperngaruhi untuk menghitung

nilai kapasitas kalor adalah waktu, temperatur, arus listrik dan besar tegangan.

Semakin besar nilai temperaturnya maka akan semakin kecil nilai kapasitas kalor

yang akan diperoleh.

4. Analisa Grafik

Grafik pertama merupakan grafik dengan tegangan 0 V. Grafik tersebut

menggambarkan bahwa pada saat tegangan 0 V, maka temperatur terus turun. Hal

tersebut karena tidak adanya tegangan maka tidak ada arus listrik yang mengalir

sehingga tidak ada kalor yang dihasilkan. Grafik kedua merupakan grafik dengan

tegangan 0.66 V. Grafik tersebut menunjukkan adanya kenaikan temperatur. Hal

tersebut terjadi karena adanya aliran listrik yang dihasilkan oleh tegangan sehingga

menghasilkan kalor yang dapat menggerakkan alat perobaan. Grafik ketiga dan

keempat juga menunjukan hal yang sama seperti grafik kedua, yaitu temperatur terus

naik. Semakin tinggi tegangang yang digunaka, maka semakin tinggi juga temperatur

atau suhu yang dihasilkan.

5. Analisa Hasil

Dari percobaan Calori Work ini, dapat diperoleh data yang berupa besarnya nilai

tegangan, waktu, arus listrik, dan temperatur untuk setiap tegangan. Dari data

tersebut dapat dicari nilai jadi nilai kapasitas panas untuk masing-masing tegangan,

yaitu :

1. V1 = 0,66 Volt memiliki nilai kapasitas 572,832 J/℃2. V2 = 1,60 volt memiliki nilai kapasitas 327,557 J/℃3. V3 = 1,07 volt memiliki nilai kapasitas 1111,477 J/℃

Selain itu, didapat juga jenis kawat konduktor yang digunakan untuk percobaan ini

adalah sebesar 670,622 J/℃. Jenis kawat tersebut merupakan jenis kawat antara

besi/baja dengan kaca dengan nilai kapasitas 450 J/℃ dan 840 J/℃.

VIII. Kesimpulan

Semakin tinggi tegangan yang diberikan, maka semakin tinggi juga suhu yang

dihasilkan.

Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan energi listrik menjadi energi kalor.

Tegangan listrik yang diberikan sangat berpengaruh terhadap hasil yang didapat.

Percobaan ini membuktikan bahwa energi bersifat kekal dan dapat berubah

bentuk, yaitu perubahan energi listrik menjadi energi kalor yang meningkatkan

temperatur kawat.

Jenis kapasitas kawat yang diperoleh dalam percobaan ini adalah 670,622 J/℃.

IX. Referensi

1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice

Hall, NJ, 2000.

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

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

3. fisikabisa.wordpress.com

KR02

Documents