LAPORAN PRAKTIKUM RLabKR-02 CALORI WORK
nNama / NPM : Aulia Rahmi Harianti/1306370631Fak. / Prodi:
Fakultas Teknik / Teknik KimiaGrup dan kawan kerja : Grup B31.
Arrief Rahman (TKomp)2. Chandra Dewi R (TKim)3. Claire Tirza
Darmawan (TElek)4. Aryya S. Mahardika (TMM)5. Aulia Ayu Zahra
(TI)6. Arnita Rut Murnandityas (TKim)7. Arif Widianto (TE)No. dan
Nama percobaan : KR-02 Calori WorkMinggu Percobaan : Minggu
ke-1Tanggal percobaan : 3 Maret 2014Nama Asisten : Miranda Rizka
Anggraini fis par
Laboraturium Fisika DasarUPP IPDUniversitas Indonesia
I. Tujuan PercobaanMenghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat
konduktor.
II. Alat dan BahanAlat :a. Sumber tegangan yang dapat
divariasikanb. Kawat konduktor ( bermassa 2 gr )c. Termometerd.
Voltmeter dan Amperemetere. Adjustable power supplyf. Camcorder g.
Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatisIII. Landasan
TeoriJames Prescott Joule, seorang ahlifisika Inggris yang namanya
diabadikan menjadi satuan energi mengatakan bahwa Energi tidak
dapatdiciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah
darisatu bentuk ke bentuk lainnya . Teori ini yang disebut dengan
teori kekekalan energi. Hubungan kekekalan energi tersebut
menyatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan
tetapi dapat diubah ke bentuk-bentuk yang lain. Pada percobaan kali
ini akan dilakukan pengkonversian energi dari energi listrik
menjadi energi panas. Dalam percobaan ini, 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.
Untuk menghitung besarnya energi listrik yang dihasilkan oleh
suatu catu daya pada suatu konduktor yang mempunyai resistansi
dinyatakan dengan persamaan : W = v i t... ( 1 )Dimana,W = energi
listrik ( joule )1 Joule = 0.24 kalori1 kalori = 4.18 Joulev =
Tegangan listrik ( volt )i = Arus listrik ( Ampere )t = waktu /
lama aliran listrik ( sekon )
Setelah itu, ada 3 faktor yang perlu diperhatikan untuk
menganalisis jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu zat,
yaitu massa zat (gram), jenis zat/ kalorjenis (kal/gr0C), perubahan
suhu (K). Hubungan ketiganya dinyatakan dengan persamaan :
Q = m c (Ta - T) ....... ( 2 )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)Energi kalor
yang dihasilkan oleh kawat konduktor dinyatakan dalam untuk
kenaikan temperatur.Besar kalor jenis pada setiap bahan berbeda.
Berikut tabel nya.
IV. Prosedur Percobaan1. Mengaktifkan Web cam (klik icon video
pada halaman web r-Lab) .2. Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat
konduktor .3. Menghidupkan Power Supply dengan mengklik radio
button yang berada disebelahnya.4. Mengambil data perubahan
temperatur , tegangan dan arus listrik pada kawat konduktor tiap 1
detik selama 10 detik dengan cara mengklik icon ukur.5.
Memperhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, tunggulah
hingga mendekati temperatur awal saat diberikan V0 . 6. Mengulangi
langkah 2 hingga 5 untuk tegangan V1, V2 dan V3.
V. Tugas1. Berdasarkan data yang di dapat , Buatlah grafik yang
menggambarkan hubungan antara temperatur dan waktu untuk setiap
tegangan yang diberikan ke kawat konduktor.2. Untuk tegangan V1 ,
V2 dan V3 , hitunglah nilai kapasitas panas ( c ) dari kawat
konduktor yang digunakan.3. Berdasarkan nilai c yang saudara
peroleh, tentukan jenis kawat konduktor yang digunakan.4. Berilah
analisis dari hasil percobaan ini.VI. Hasil Percobaana. Tabel
Percobaan(i) Tabel kuat arus dan temperatur terhadap satuan waktu
pada tegangan V0 = 0 V
NoWaktu (sekon)Kuat Arus (Ampere)Temperatur (0C)
1323.8422.1
2623.8422.1
3923.8422.1
41223.8422.1
51523.8422.1
61823.8422.1
72123.8422.1
82423.8422.1
92723.8422.1
103023.8422.1
(ii) Tabel kuat arus dan temperatur terhadap satuan waktu pada
tegangan V1 = 0.66 Volt
NoWaktu (sekon)Kuat Arus (Ampere)Temperatur (0C)
1335.5622.1
2635.5622.1
3935.5622.3
41235.5622.6
51535.5622.7
61835.5622.9
72135.5623.0
82435.5623.2
92735.5623.3
103035.5623.4
(iii) Tabel kuat arus dan temperatur terhadap satuan waktu pada
tegangan V2 = 1.6 Volt
NoWaktu (sekon)Kuat Arus (Ampere)Temperatur (0C)
1342.3224.7
2642.3224.8
3942.3225.1
41242.3225.4
51542.3225.8
61842.3226.1
72142.3226.3
82442.3226.6
92742.3226.8
103042.3227.0
(iv) Tabel kuat arus dan temperatur terhadap satuan waktu pada
tegangan V3 = 1.07 Volt
NoWaktu (sekon)Kuat Arus (Ampere)Temperatur (0C)
1342.3222.4
2642.3222.9
3942.3223.8
41251.5624.9
51551.5625.9
61851.5626.8
72151.5627.6
82451.5628.4
92751.5629.1
103051.5629.7
(v) Tabel rata rata kuat arus dan temperatur terhadap satuan
waktuNoWaktu (sekon)0 Volt0.6 Volt1.6 Volt1.07 Volt
I (A)T (0C)I (A)T (0C)I (A)T (0C)I (A)T (0C)
1323.8422.135.5622.142.3224.742.3222.4
2623.8422.135.5622.142.3224.842.3222.9
3923.8422.135.5622.342.3225.142.3223.8
41223.8422.135.5622.642.3225.451.5624.9
51523.8422.135.5622.742.3225.851.5625.9
61823.8422.135.5622.942.3226.151.5626.8
72123.8422.135.562342.3226.351.5627.6
82423.8422.135.5623.242.3226.651.5628.4
92723.8422.135.5623.342.3226.851.5629.1
103023.8422.135.5623.442.322751.5629.7
b. Pengolahan DataData yang diperoleh pada saat percobaan berupa
tabel dan grafik. Denganbantuan grafik maupun tabel tersebut,
percobaan dapat dianalisis dandibuat kesimpulan. Berikut grafik
yang dihasilkan pada saattegangan sebesar 0, 0.60, 1.60, dan 1.07
Volt. Untuk V0 = 0 Volt
T0= 27.1 0C
Untuk V1= 0.6 V
abT0= 27.1 0C
4.654 %
Untuk V2 = 1.6 V
abT0= 27.1 0C
3.270 % Untuk V3 = 1.07 V
abT0= 27.1 0C
44.685 %Kalor jenis (c): Pada V1 Dik : V= 0.60 Volt i = 35.36x
10-3A b = 0.05 m = 2 gr = 0.002 kg
Pada V2 Dik : V= 1.60 Volt i = 51.56 A b = 0.09 m = 2 gr = 0.002
kg
Pada V3 Dik : V= 1.07 Volt i = 42.32 A b = 0.1 m = 2 gr = 0.002
kg
Kalor jenis (c) rata-rata:
c. Analisis Percobaan Percobaan KR02 Calori Work ini dilakukan
secara online melalui RLab yang diakses pada situs
http://sitrampil.ui.ac.id. Alat- alat telah disediakan dalam R-Lab
ini secara online, namun percobaan hanya dapat dilakukan oleh 1
orang pada waktu yang sama. Sehingga, bila ada seseorang yang
sedang melakukan percobaan, yang lain tidak dapat mengakses RLab
ini. Percobaan KR02 ini bertujuan untuk menghitung nilai kapasitas
kalor suatu kawat konduktor. Adapun terdapat beberapa nilai yang
harus diperhatikan seiring perubahan satuan waktu, yaitu besarnya
tegangan yang diberikan (Volt), arus listrik yang mengalir (Ampere)
dan perubahan temperatur pada kawat (0C).Untuk mencari nilai dari
variable-variabel diatas, maka sebuah kawat yang dililitkan pada
sebuah sensor temperature, sehingga nilai dari temperature dapat
didata dengan mudah. Lalu, 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 dan
dapat didata melalui voltmeter, sehingga perubahan temperatur dapat
bervariasi sesuai dengan tegangan yang diberikan. Namun, karena
percobaan ini proses percobaan ini terbatasi oleh waktu yang cukup
singkat, yaitu sekitar 400 detik. Dikarenakan waktu yang
terlimitasi ini, pelaku percobaan tidak dapat fokus sepenuhnya pada
percobaan dan tergesa-gesa.
d. Analisa (i) HasilDari percobaan dapat dikatakan bahwa semakin
tinggi tegangan yang diberikan maka perubahan temperatur semakin
besar. Hal ini karena semakin besar tegangan yang diberikan maka
kalor yang diberikan ke kawat semakin besar dan semakin lama
pengaliran arus maka semakin besar perubahan tempperatur. Selain
itu, dari pecobaan dan pengolahan data didapatkan hasil percobaan
juga didapatkan nilai kalor jenis. Untuk V1 didapat nilai kapasitas
sebesar 212.16 J / kg oC, untuk V2 didapat nilai kapasitas kalor
sebesar 458.31 J / kg oC, untuk V3 didapat nilai kapasitas kalor
sebesar 226.41 J / kg oC. Dari perhitungan didapat nilai kapasitas
kalor rata rata sebesar 298.96 J / kg oC, dan dari tabel dapat
dilihat bahwa kawat yang digunakan adalah kawat perak.(ii) Analisa
GrafikPada grafik yang didapat dari hasil percobaan diatas, dapat
dilihat beberapa bahwa perubahan temperature (0C) yang terjadi
berbanding lurus dengan tegangan (V) yang diberikan dalam percobaan
ini. Semakin besar tegangan yang diberikan, maka perubahan suhu
yang terjadipun semakin besar.Masing-masing grafik juga memiliki
persamaan garis grafik yang berbeda yaitu, grafik V0 dimana y =
22.1, V1 dimana y = 0.157x + 21.89, V2 dimana y = 0.273x + 24.35
dan V3 dimana y = 0.855x + 21.44. Dari persamaan tsb didapatkan
bahwa grafik dengan kemiringan terbesar adalah V3. (iii) Analisa
KesalahanDalam melakukan percobaan, pasti ada faktor-faktor yang
memengaruhi percobaan dan menyebabkan berkurangnya keakuratan data.
Pada percobaan ini kesalahan disebabkan oleh :
1. Tidak semua energi listrik diubah 100% menjadi energi kalor,
pasti ada energi listrik yang hilang karena digunakan untuk
memindahkan muatan.
2. Ketidaktelitian dalam perhitungan.
3. Kesalahan dalam peralatan karena percobaan melalui komputer
dan peralatannya tidak nyata sehingga tidak dapat mengetahui
kondisi peralatan dalam kondisi baik atau tidak.
VII. KesimpulanDari percobaan Calori Work ini dapat disimpulkan
bahwa:1. Perubahan temperature (0C) yang terjadi berbanding lurus
dengan tegangan (V)2. Kawat konduktor yang dipakai adalah kawat
perak dengan kalor jenis rata-rata yang didapat adalah 298.96 J /
kg oC.VIII. Referensi Halliday, Resnick, Walker.2005.Fundamentals
of Physics, 7th Edition.Extended Edition.New York : John Wiley
& Sons.