LAPORAN TERMODINAMIKA 1 PRINT.doc

7/24/2019 LAPORAN TERMODINAMIKA 1 PRINT.doc

1/29

LAPORAN PRAKTIKUM

TERMODINAMIKA

KONSEP TEMPERATUR DAN HUKUM KE NOL TERMODINAMIKA

Oleh:

Hudyana Gilang Setyaji

NIM AIH0!0"

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNI#ERSITAS $ENDERAL SOEDIRMAN%AKULTAS PERTANIAN

PUR&OKERTO

'0(

I) PENDAHULUAN

A) Lata* +ela,ang


2/29

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic =

'perubahan') adalah fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses.

Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak

hubungan termodinamika berasal.

Pada sistem di mana terjadi proses perubahan ujud atau pertukaran

energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi

(ke!epatan suatu proses reaksi berlangsung). "arena alasan ini, penggunaan istilah

#termodinamika# biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. $engan

hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang

diidealkan, proses #super pelan#. Proses termodinamika bergantung%aktu

dipelajari dalam termodinamika tak%setimbang.

&ukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum%hukum

ini tidak bergantung kepada rin!ian dari interaksi atau sistem yang diteliti. ni

berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun

ke!ual perimbangan transfer energi dan ujud di antara mereka dan lingkungan.

ontohnya termasuk perkiraan instein tentang emisi spontan dalam abad ke%*+

dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.

&asil pengukuran yang diberikan oleh beberapa alat sejenis tidak selalu

menunjukkan hasil yang sama, meskipun alat tersebut mempunyai tipe yang sama.

Perbedaan ini diperbesar lagi dengan adanya pengaruh lingkungan, operator, serta

metode pengukuran. Padahal dalam menghasilkan hasil pengukuran tersebut

sangat diharapkan baha setiap alat ukur yang digunakan dimanapun memberikan

hasil ukur yang sama dalam kaitannya dengan keperluan keamanan, kesehatan,

transaksi, dan keselamatan.

gar setiap alat dapat memberikan hasil ukur dengan keabsahan yangsama, alat ukur tersebut perlu mempunyai ketelusuran kepada standar nasional

atau standar internasional. ara untuk memberikan jaminan baha alat yang

digunakan mempunyai ketelusuran kepada standar nasional adalah dengan

melakukan kalibrasi terhadap alat tersebut. -ebih dari itu untuk memelihara

ketelusuran tersebut perlu dilakukan peraatan alat dalam selang kalibrasi

tertentu.


3/29

$alam penerapan standar /0 12+*3 : *++3, kiranya upaya%upaya

untuk menyamakan persepsi bagi semua pihak terkait perlu dilaksanakan.

"etelusuran pengukuran tidak hanya sekedar menjadi persyaratan administratif,

melainkan telah menjadi kebutuhan teknis yang mendasar terutama dengan

diajibkannya men!antumkan estimasi ketidakpastian dalam hasil uji.

+) Tujuan

1. Praktikam memahami !ara melakukan kalibrasi

*. Praktikam dapat melakukan kalibrasi terhadap alat ukur baku dan tidak

baku

4. Praktikam mampu memahami hukum termodinamika ke no

5. Praktikan mengerti konsep hukum termodinamika ke nol


4/29

II) TIN$AUAN PUSTAKA

Termodinamika adalah !abang ilmu yang mempeljari energi dari satu

bentuk energi ke bentuk energi lainnya. 6ntuk dapat memahami teori

termodinamika dengan baik, diantaranya diperlukan pemahaman tentang prinsip,

sifat dan hukum termodinamika dan penerapannya dalam kehidupan sehari hari

7as dan uap se!ara alami berkaitan dengan pangan dan sistem pengolahan

pangan. $iantaranya adalah penggunaan uap air (steam) sebagai media

pemanasan, dimana diperlukan pengetahuan tentang sifat%sifat gas tersebut.

$emikian juga dalam proses e8aporasi atau penguapan air dari bahan pangan akan

terjadi perubahan fase dari air menjadi uap dimana sifat sifat dari !air dan fase uap

akan berbeda

9ase adalah kuantitas at yang mempunyai struktur apabila at terdiri dari

gas saja, !ari saja atau padat saja. "omposisi kimia dikatakan seragam apabila

suatu at hanya terdiri dari suatu bahan kimia yang dapat berbentuk padat, !ari,

atau gas atau juga !ampuran dari dua atau tiga bentuk itu. ;at murni mempunyai

koposisi kimia yang seragam dan tidak berubah. ;at murni dapat berada dalam

beberapa fase:

1. 9ase padat biasanya dikenal dengan es

*. 9ase !air

4. 9ase uap

5. ampuran kesetimbangan fase !air dan uap

3. ampuran kesetimbangan fase padat dan !air


5/29

7ambar 1. Perubahan 9ase ;at (enda)

Perubahan fase merupakan salah satu bentuk penyesuaian

dengan suhu dari benda lain yang berkontak langsung dengan tersebut untuk

men!iptakan keseimbangan energi kalor. $ari konsep tersebut sesuai dengan

hukum termodinamika ke nol yang berbunyi

>"etika dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka

ketiganya dapat saling setimbang satu dengan lainnya.?

ir ( ) dalam fase padat bentuk dan 8olumenya tidak berubah. ir

dalam fase padat disebut es. @ika es dinaikkan temperaturnya, es mulai men!air

dan akhirnya es berubah menjadi air semuanya. $alam perubahan fase dari fase

padat ke fase !air temperatur fase ini disebut kalor laten, dalam hal ini disebut

kalor lebur. edangkan proses perubahan fase padat ke fase !air disebut men!air

ir ( ) dalam fase !air disebut air. ir 8olumenya tetap tetapi

bentuknya berubah%ubah sesuai dengan adahnya. @ika air dinaikkan

temperaturnya, muka air mulai mendidih dan berubah sifatnya menjadi uap air (

). $alam perubahan fase dari fase !air ke fase gas temperatur at tetap dan

disebut sebagai titik uap. "alor yang terlihat dalam perubahan fase ini disebut

kalor laten, dalam hal ini disebut kalo penguapan. edangkan proses perubahan

fase !air ke fase gas disebut menguap

Proses sebaliknya adalah perubahan fase gas ke fase !air dan dari fase !air

ke fase padat, perubahan dari fase gas ke fase !air at melepas kalor dan

temperaturnya turun. $alam perubahan fase ini dikenal titik embun dan kalor


6/29

yang terlibat didalam disebut kalor pengembunan. Proses perubahan fase gas ke

fase !air disebut mengembun. edangkan pada proses perubahan fase !air ke fase

padat dikenal dengan titik beku dan kalor yang terlibat di dalamnya disebut

sebagai kalor pembekuan. Proses perubahan fase !air ke fase padat disebut

membeku

@ika kondisi alam memungkinkan, maka fase gas dapat berubah langsung

ke fase padat atau sebaliknya. Perubahan dari fase gas ke fase padat disebut

menyublim. $alam peristia menyublim dikenal titik sublimasi dan kalor yang

terlihat di dalamnya disebut kalor sublimasi. edangkan perubahan dari fase padat

ke fase gas disebut melenyap (ada orang yang menyebut menyublim). $alam

peristia melenyap dikenal titik pelenyap (ada orang yang menyebut titik

sublimasi) dan kalor yang terlihat di dalamnya disebut kalor pelenyapan (ada

orang yang menyebut kalor sublimasi)

$ari uraian tersebut diatas dikenal temperatur tetap pada perubahan fase

at, yaitu:

1. Titik embun = titik uap

*. Titik lebur = titik beku

4. Titik sublimasi = titik lenyap

"alor laten, yaitu kalor yang diperlukan atau dilepaskan pada saat

perubahan fase at. "alor laten tersebut adalah:

1. "alor pengembunan = kalor penguapan

*. "alor lebur = kalor beku

4. "alor sublimasi = kalor pelenyapan

$alam aplikasi di dunia pengetahuan hukum termodinamika ke%nol dapat

digunakan untuk melakukan kalibrasi terhadap alat dan ukur suhu. "alibrasiadalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai ditunjukkan

oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran atau nilai yang diakili oleh bahan

ukur dengan nilai%nilaii yang sudah diketahui yang berkaitan dan besaran dalam

kondisi tertentu. "alibrasi berguna untuk mengetahui kelayakan alat ukur untuk

digunakan.


7/29

"alibrasi adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara

nilai yang ditunjukkan oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran, atau nilai

yang diakili oleh bahan ukur, dengan nilai%nilai yang sudah diketahui yang

berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu. $engan kata lain,

kalibrasi yaitu kegiatan untuk menentukan kebenaran kon8ensional nilai

penunjukkan alat ukur dan bahan ukur dengan !ara membandingkan terhadap

standar ukur yang mampu telusur (traceable) ke standar nasional untuk satuan

ukuran maupun internasional.

dapun tujuan "alibrasi yaitu 1) 6ntuk menentukan de8iasi kebenaran

kon8ensional nilai penunjukkan suatu instrumen ukur, atau de8isiasi dimensi

nasional yang seharusnya untuk suatu bahan ukur, *) Aenjamin hasil % hasil

pengukuran sesuai dengan standard nasional maupun internasional, dan 4) 6ntuk

men!apai ketertelusuran pengukuran. &asil pengukuran dapat dikaitkan sampai ke

standar yang lebih teliti (standar primer nasional dan internasional), melalui

rangkaian perbandingan yang tak terputus.

"alibrasi juga memiliki beberapa manfaat, yaitu untuk Aenjaga kondisi

instrumen ukur dan bahan ukur agar tetap sesuai dengan sfesifikasinya. 6ntuk

mendukung sistem mutu yang diterapkan di berbagai industri pada peralatan

laboratorium dan produksi yang dimiliki dan $engan melakukan kalibrasi, bisa

diketahui seberapa jauh perbedaan antara harga benar dengan harga yang

ditunjukkan oleh alat ukur.

Aengetahui karakteristik alat ukur adalah penting agar pekerjaan

pengukuran se!ara menyeluruh (persiapan, pelaksanaan dan analisis) dapat

diandalkan keberhasilannya.

a. "etelitian atau "eseksamaan (!!ura!y)didefenisikan sebagai ukuranseberapa jauh hasil pengukuran mendekati harga sebenarnya. 6kuran ketelitian

sering dinyatakan dengan dua !ara, atas dasar perbedaan atau kesalahan (error)

terhadap harga yang sebenarnya.

b. "e!ermatan atau "eterulangan (Pre!ision0Bepeatibility- dalah yang

menyatakan seberapa jauh alat ukur dapat mengulangi hasilnya untuk harga yang


8/29

sama. $engan kata lain, alat ukur belum tentu akan dapat memberikan hasil yang

sama jika diulang, meskipun harga besaran yang diukur tidak berubah.


9/29

III) METODOLOGI

A) Alat dan +ahan

lat yang digunakan pada praktikum ini adalah Thermometer top

at!h0jam, beker gelas, kasa kaki tiga dan bunsen. edangkan bahan yang

digunakan adalah es batu.

+) P*./edu* Ke*ja

-angkah%langkah yang dilakukan dalam praktikum ini, pada tahapan

kalibrasi alat yaitu :

1. iapkan alat dan bahan yang dibutuhkan

*. ampurkan air dan bongkahan es pada gelas beker

4. -etakan termometer dan perhatikan ketika es telah men!air merata dan

tandai permukaan !airan termometer yang telah konstan tidak berubah

sebagai titik leleh air (+?)

5. Panaskan air tersebut hingga mendidih perhatikan permukaan !airan

termometer hingga menunjukan ketinggalan yang konstan dan tandai

sebagai titik didih air (1++?)

3. -akukan perbandingan dengan angka thermometer.

Tahapan pada praktikum selanjutnya yaitu mengenai perubahan fase,

langkah%langkah yang harus dilalui yaitu:

1. iapkan alat dan bahan yang dibutuhkan

*. Bakit peralatan menjadi seperti gambar berikut:

4. Aasukkan bongkahan es ke gelas beker (beratnya es sudah ditimbang dansuhunya diukur)

5. Cyalakan bunsen bersamaan dengan stopat!h, perhatikan apa yang

terjadi dan !atat

Co Titik 9ase Daktu $urasi E


10/29

3. pakah grafik yang diperoleh dari per!obaan sesuai dengan grafit berikutF


11/29

I#) HASIL DAN PEM+AHASAN

A) Ha/il

1. $ata pengamatan

@arak tempuh daun () = 1++ !m = 1 m

-ebar pipa ka!a (l) = 3,G !m = +,+3G m

Tinggi air (h) =


12/29

= (4,< I 1+%4) (+,+32)

= *,+3 I 1+%5m40s

!. Per!obaan 4

t = 12,4H s

"e!epatan aliran :

J4= 0 t4

= 1 m 0 12,4H s

= +,+3H m0s

$ebit aliran :

E4= I J4

= (4,< I 1+%4) (+,+3H)

= *,+G I 1+%5m40s


13/29

+) Pe1aha/an

etiap pengukuran yang dilakukan, tidak selalu memberikan hasil yang

tepat dan akurat. erbagai kesalahan mungkin terjadi dalam kegiatan pengukuran

yang di akibatkan oleh fa!tor akuransi pengukuran, kalibrasi alat ukur, ketelitian

pengukuran, atau senti8itas alat ukur yang digunakan (Paulia, *++H).

etiap peralatan yang digunakan untuk menguji dan kalibrasi, termasuk

peralatan untuk pengukuran sinder seperti kondisi lingkungan yang mempunyai

pengaruh signifikan pada akurasi atau keabsahan hasil pengujian, kalibrasi, atau

pengambilan sampel harus di kalibrasi sebelum digunakan untuk memastikanbaha semua peralatan tersebut sesuai dengan tujuan dan memberikan hasil yang

dapat di per!aya ( &adi, *++2).

"alibrasi atau penerapan adalah men!o!okkan harga%harga yang ter!antum

pada skala alat ukur dengan harga%harga yang standar (atau yang dianggap benar).

"alibrasi dilakukan bukan hanya untuk alat yang sudah lama di pakai, kalibrasi

harus dilakukan se!ara berkala. &al tersebut perlu dilakukan untuk menghindari

kesalahan dari alat yang digunakan karena adanya keausan atau hal lainnya

("amajaya, *++2).

"alibrasi adalah kegiatan untuk menentukan nilai kebenaran penunjukan

alat ukur kon8ensional dan mengukur bahan dengan membandingkannya dengan

standar pengukuran yang dapat dila!ak ke nasional dan 0 internasional.

e!ara umum kalibrasi mempunyai pengertian sebagai rangkaian kegiatan

membandingkan hasil pengukuran suatu alat dengan alat standar yang sesuai

untuk menentukan besarnya koreksi pengukuran alat serta ketidakpastiannya.

$alam pengertian ini alat standar yang digunakan juga harus terkalibrasi

dibuktikan dengan sertifikat kalibrasi. $engan demikian maka besarnya koreksi

pengukuran alat dapat ditelusurkan ke standar nasional atau standar internasional

dengan suatu mata rantai kegiatan kalibrasi yang tidak terputus.

"alibrasi merupakan proses 8erifikasi baha suatu akurasi alat ukur sesuai

dengan ran!angannya. "alibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu


14/29

standar yang terhubung standar nasional maupun internasional dan bahan%bahan

a!uan tersertifikasi.

istem manajemen kualitas memerlukan sistem pengukuran yang efektif,

termasuk di dalamnya kalibrasi formal, periodik dan terdokumentasi, untuk semua

perangkat pengukuran. / G+++ dan / 12+*3 memerlukan sistem kalibrasi

yang efektif.

Tujuan kalibrasi alat ukur adalah untuk menentukan de8isiasi dan

kebenaran kon8ensional nilai penunjukan alat ukur dan pengukuran hasil dijamin

pen!arian untuk tandar Casional sebagai standar juga dan international. $engan

demikian alat ukur kondisi dan bahan dapat disimpan sesuai dengan spesifikasi.

ementara manfaat kalibrasi adalah: untuk menjaga kondisi alat ukur untuk tetap

sesuai dengan spesifikasi

6ntuk memperoleh data praktikum laboratorium yang akurat,

membutuhkan alat praktikum yang baik dan ditentukan oleh kinerja alat ukur serta

sampel yang digunakan. Peralatan pengujian beserta hasilnya dapat diketahui

tingkat akurasinya melalui proses kalibrasi. Tahapan kalibrasi menjadi penting

karena:

1. 6ntuk memastikan kualitas, hasil pengukuran

memiliki standar nasional menelusuri kemampuan untuk dan 0 atau

internasional.

*. &asil pengukuran alat menguji dan mengukur

tentang kepentingan dan keselamatan manusia, baik se!ara langsung

maupun tidak langsung.

4. Tidak diinginkan terjadinya !a!at dan 0 atau

penyimpangan data.5. 6ntuk menentukan de8iasi kebenaran kon8ensional

nilai penunjukkan suatu instrumen ukur, atau de8isiasi dimensi nasional

yang seharusnya untuk suatu bahan ukur.

3. Aenjamin hasil % hasil pengukuran sesuai dengan

standard nasional maupun internasional.


15/29


16/29

disesuaikan (melalui konstanta kalibrasi), sehingga termometer tersebut

menunjukan temperatur yang sebenarnya dalam !el!ius pada titik%titik tertentu

di skala.

$i beberapa negara, termasuk ndonesia, memiliki lembaga metrologi

nasional (Cational metrology institute). $i ndonesia terdapat Pusat Penelitian

"alibrasi nstrumentasi dan Aetrologi (Puslit "A -P) yang memiliki standar

pengukuran tertinggi (dalam dan satuan%satuan turunannya) yang akan

digunakan sebagai a!uan bagi perangkat yang dikalibrasi. Puslit "A -P juga

mendukung infrastuktur metrologi di suatu negara (dan, seringkali, negara lain)

dengan membangun rantai pengukuran dari standar tingkat tinggi0internasional

dengan perangkat yang digunakan.

&asil kalibrasi harus disertai pernyataan #tra!eable un!ertainity# untuk

menentukan tingkat keper!ayaan yang di e8aluasi dengan seksama dengan analisis

ketidakpastian.

Pada saat praktikum diperoleh data yang mana dapat dijelaskan dengan

bantuan grafik dibaah ini

Proses %) s dengan temperatur K 5+ dipanaskan selama 12 menit.

$alam arti, api bunsen memberikan kalor (jumlah panas) kepada tabung yang

berisi es yang mempunyai temperatur lebih rendah dari api bunsen. Pemanasan

dilakukan pada tekanan tetap.). kibat pemanasan ini ialah temperatur es naik

menjadi *+ sehingga terdapat selisih


17/29

Proses %) s dengan temperatur *+ dipanaskan, sehingga semua es

berubah menjadi air dengan temperatur 4+. ni berarti ada kalor (jumlah panas)

yang digunakan untuk merubah tingkat ujud (fase) es (padat) menjadi air (!air)

dengan durasi 41 detik.

Proses %$) ir dengan temperatur 4+ dipanaskan, sehingga

temperaturnya naik sampai 24+. $alam proses ini ada kalor (jumlah panas) yang

digunakan untuk menaikkan rasa kepanasan atau temperatur air proses ini

membutuhkan aktu 1H++ sekon atau 4+ menit.

Proses $%) ir dengan temperatur H*+ dipanaskan, sehingga air berubah

fasenya menjadi uap air alaupun sedikit karena suhu temperature hanya H++.

$alam proses ini ada kalor (jumlah panas) yang digunakan untuk merubah ujud

air (fase !air) menjadi uap air (fase gas).

"endala pada praktikum kali ini yaitu alat laboraorium yang sudah tidak

akurat lagi untuk mendapatkan data. &al ini disebabkan karena alat laboratorium

yang sudah rusak atau sudah mengalami penurunan dalam penggunaanya. Camun

hal ini dapat diataasi dengan pengkalibrasian alat.

dapun referensi yang terkait dengan hokum termodinamika ke%+ yaitu

ntara sistem dan lingkungan sistem terdapat dinding pemisah dan dapat terjadi

interaksi kalor atau interaksi termal atau interaksi pengadaan usaha. @ika interaksi

antara sistem dengan lingkungan sistem ini di!egah oleh dinding pemisah lainnya,

sehingga tidak terjadi interaksi, maka sistem disebut sistem terisolasi.

nteraksi termal terjadi apabila dinding pemisah antara sistem dan

lingkungan sistem bersifat diatermik, yaitu dinding yang dapat meneruskan kalor.

Pada kontak diatermik, koordinat masing%masing sistem berubah, karena

terganggu. Camun suatu keadaan sertimbang baru akan ter!apai setelah kalorberpindah dari sistem yang panas ke sistem yang kurang panas. $alam keadaan

setimbang yang baru ini, kedua sistem memiliki temperatur yang sama.


18/29

Pada kontak termal melalui dinding adiabatis, tidak terjadi perpindahan

kalor dari sistem yang pertama ke sistem yang kedua atau sebaliknya, sehingga

tidak terjadi perubahan apapun pada koordinat masing%masing sistem. kibatnya

tidak terjadi hubungan apapun antara (L1M Y1M) dan (L*M Y*M).

Pada dasarnya hukum ke nol termodinamika merupakan aas

kesetimbangan termodinamik. as tersebut menyatakan, jika dua objek yang

terpisah ada dalam keadaan setimbang termodinamik dengan objek yang ketiga

dan mereka ada dalam keadaan setimbang, maka ketiga objek yang ada dalam

kesetimbangan termodinamik mempunyai temperatur yang sama.

$engan kalimat lain hukum ke nol termodinamika dapat dinyatakan

sebagai berikut. pabila sistem berada dalam keadaan setimbang termal dengan

sistem dan sistem juga dalam keadaan setimbang termal dengan sistem ,

maka sistem juga berada dalam keadaan setimbang termal dengan sistem .


19/29

"ur8a perubahan fase es yang mana terjadi proses demi proses. entuk

dari kur8a sendiri naik karena disebabkan oleh perubahan suhu yang merubah

ujud dari es itu sendiri. 6ntuk lebih jelasnya dapat dilihat pada grafik berikut.

Proses %) s dengan temperatur K 5+ dipanaskan. $alam arti, api

bunsen memberikan kalor (jumlah panas) kepada tabung yang berisi es yang

mempunyai temperatur lebih rendah dari api bunsen. Pemanasan dilakukan pada

tekanan tetap. $engan kata lain, pemanasan dilaksanakan di baah tekanan udara

luar sebesar 1 atmosfer = 1,+14 I 1+3pas!al (Pa). kibat pemanasan ini ialah

temperatur es naik menjadi ++. ni berarti, ada kalor (jumlah panas) yang

digunakan untuk menaikkan rasa panas (rasa kepanasan atau temperatur) es di

baah tekanan udara luar sebesar 1+1,4 kPa.

Proses %) s dengan temperatur ++ dipanaskan, sehingga semua es

berubah menjadi air dengan temperatur ++. ni berarti ada kalor (jumlah panas)

yang digunakan untuk merubah tingkat ujud (fase) es (padat) menjadi air (!air)di baah tekanan udara luar sebesar 1+1,4 kPa. "enyataannya, pada proses

perubahan fase temperatur at tetap, yaitu ++. @adi pada proses perubahan fase

temperaturnya tetap.

Proses %$) ir dengan temperatur ++ dipanaskan, sehingga

temperaturnya naik sampai 1+++. $alam proses ini ada kalor (jumlah panas)

yang digunakan untuk menaikkan rasa kepanasan atau temperatur air.


20/29

Proses $%) ir dengan temperatur 1+++ dipanaskan, sehingga air

berubah fasenya menjadi uap air dengan temperatur 1+++. $alam proses ini ada

kalor (jumlah panas) yang digunakan untuk merubah ujud air (fase !air) menjadi

uap air (fase gas) dengan temperatur yang tetap di baah tekanan udara luar yang

tetap, yaitu: 1 atmosfer. Proses perubahan fase ini berjalan !ukup lama, dari

proses mendidih sampai pada proses penguapan se!ara perlahan%lahan.

Penjelasan di atas memberikan beberapa hal yang perlu diperhatikan,

antara lain:

1. Basa kepanasan (hot) suatu benda yang disebut temperatur.

*. jumlah panas yang menyebabkan perubahan rasa kepanasan yang disebut

kalor atau bahang (heat).

4. boleh dinyatakan:

(a) temperatur merupakan tingkat atau derajat panasnya suatu benda yang

menentukan arah perpindahan kalor.

(b) temperatur merupakan besaran yang dimiliki oleh dua benda atau lebih

yang bersentuhan melalui dinding diatermis yang ada dalam keadaan

setimbang termal. Pada !ontoh di atas dinding diatermis berujud tabung

yang terbuat dari gelas.

5. perubahan fase merupakan perubahan tingkat ujud at, misalnya: tingkat

ujud padat ke !air, tingkat ujud !air ke gas. Pada proses perubahan fase

pada tekanan tetap, temperatur benda selalu tetap. "alor yang diberikan atau

kalor yang dilepaskan pada saat perubahan fase harganya juga tetap dan

disebut sebagai kalor laten.

3. kalor yang diberikan pada proses kenaikan temperatur bergantung pada jenis

benda dan sebanding dengan massa benda serta kenaikan temperatur benda.@enis benda ditandai dengan besaran yang disebut kapasitas kalor benda.

"apasitas kalor didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah panas yang

diberikan kepada suatu benda dengan kenaikan temperatur benda.

$efinisi diatas dapat diformulasikan se!ara matematis sebagai berikut.

C = dQ 0 dT dengan satuan @ "%1


21/29

"apasitas kalor jenis didefinisikan sebagai kapasitas kalor per massa

benda. $efinisi ini dapat diformulasikan se!ara matematis sebagai berikut.

c = C : m = dQ 0 m dT dengan satuan @ kg%1 "%1

Persamaan *.* biasa ditulis seperti persamaan *.4 berikut.

dQ= m c dT dengan satuan @.

Perubahan fase yang dapat terjadi pada &*/ pada !ontoh di atas dapat

dijelaskan lebih lengkap dengan gambar berikut.

ir (&* /) dalam fase padat bentuk dan 8olumenya tidak berubah. ir

dalam fase padat disebut es. @ika es dinaikkan temperaturnya, es mulai men!air

dan akhirnya es berubah menjadi air semuanya. $alam perubahan fase dari fase

padat ke fase !air temperatur at tetap dan disebut sebagai titik lebur. "alor yang

terlibat dalam perubahan fase ini disebut kalor laten, dalam hal ini disebut kalor

lebur. edangkan proses perubahan fase padat ke fase !air disebut men!air.


22/29

ir (&* /) dalam fase !air disebut air. ir 8olumenya tetap tetapi

bentuknya berubah%ubah sesuai dengan adahnya. @ika air dinaikkan

temperaturnya, maka air mulai mendidih dan berubah sifatnya menjadi uap air (& *

/). $alam perubahan fase dari fase !air ke fase gas temperatur at tetap dan

disebut sebagai titik uap. "alor yang terlibat dalam perubahan fase ini disebut

kalor laten, dalam hal ini disebut kalor penguapan. edangkan proses perubahan

fase !air ke fase gas disebut menguap.

Proses sebaliknya adalah perubahan fase gas ke fase !air dan dari fase !air

ke fase padat. Perubahan dari fase gas ke fase !air at melepaskan kalor dan

temperaturnya turun. $alam perubahan fase ini dikenal titik embun dan kalor

yang terlibat di dalamnya disebut kalor pengembunan. Proses perubahan fase gas

ke fase !air disebut mengembun.

edangkan pada proses perubahan fase !air ke fase padat dikenal titik beku

dan kalor yang terlibat di dalamnya disebut sebagai kalor pembekuan. Proses

perubahan fase !air ke fase padat disebut membeku.

@ika kondisi alam memungkinkan, maka fase gas dapat berubah langsung

ke fase padat atau sebaliknya. Perubahan dari fase gas ke fase padat disebut

menyublim. $alam peristia menyublim dikenal titik sublimasi dan kalor yang

terlibat di dalamnya disebut kalor sublimasi. edangkan perubahan dari fase padat

ke fase gas disebut melenyap (ada yang menyebut menyublim). $alam peristia

melenyap dikenal titik lenyap (ada yang menyebut titik sublimasi) dan kalor yang

terlibat di dalamnya disebut kalor pelenyapan (ada yang menyebut kalor

sublimasi).

$ari uraian tersebut di atas dikenal temperatur tetap pada perubahan fase

at, yaitu:1. titik embun = titik uap

*. titk lebur = titik beku dan

4. titik sublimasi = titik lenyap.


23/29

$ari uraian tersebut di atas juga dikenal istilah kalor laten, yaitu kalor

yang diperlukan atau dilepaskan pada saat perubahan fase at. "alor laten tersebut

adalah:

1. kalor pengembunan = kalor penguapan

*. kalor lebur = kalor beku.

4. kalor sublimasi = kalor pelenyapan.

faktor%faktor yangg mempengaruhi kalor pada suatu media dapat diamati

dari kegiatan praktikum yang telah dilakukan. esar ke!ilnya kalor yang

dibutuhkan suatu benda (at) bergantung pada 4 faktor, yaitu

1. Aassa at.

*. Perubahan suhu.

4. @enis at (kalor jenis)

$ari 4 faktor tersebut dapat dijelaskan kembali agar lebih mendalami dan

memahami teori yang ada sebagai berikut:

1. Aassa at: jika massa ke!il membutuhkan kalor ke!il dan jika massa besar

membutuhkan kalor besar.

*. Perubahan suhu 2perubahan suhu yang besar membutuhkan kalor yang

besar dan perubahan suhu yang ke!il membutuhkan kalor yang ke!il.

4. @enis at

a. "alor jenis adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu

satuan massa at sebesar satu satuan derajat.

b. "apasitas kalor adalah banyaknya energy yang diperlukan dalam

bentuk kalor untuk menaikkan suhu suatu at sebesar satu satuan

derajat. Pengertian kalor yaitu bentuk energi yang berpindah daribenda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih

rendah ketika benda bersentuhan.

1 kalori = 5,* joule N 1 joule = +,*5 kalori

1 kkal (kilokalori) = 1+++ kal ( kalori ) = 5*++ joule

= 5,* kj (kilojoule)


24/29

5. "alor dapat menaikkan atau menurunkan suhu.emakin besar kenaikan

suhu maka kalor yang diterima semakin banyak. emakin ke!il kenaikan

suhu maka kalor yang diterima semakin sedikit. Aaka hubungan kalor (E)

berbanding lurus atau sebanding dengan kenaikan suhu (O T) jika massa

(m) dan kalor jenis at (!) tetap.

3. emakin besar massa at (m) maka kalor (E) yang diterima semakin

banyak. emakin ke!il massa at (m) maka kalor (E) yang diterima

semakin sedikit. Aaka hubungan kalor (E) berbanding lurus atau

sebanding dengan massa at (m) jika kenaikan suhu (O T) dan kalor jenis

at (!) tetap.


25/29

$ari hasil per!obaan yang sering dilakukan besar ke!ilnya kalor yang

dibutuhkan suatu benda(at) bergantung pada 4 faktor massa at, jenis at (kalor

jenis), perubahan suhu.

ehingga se!ara matematis dapat dirumuskan :

E = m.!.(t* K t1)

$imana :

E adalah kalor yang dibutuhkan (@)

m adalah massa benda (kg)

! adalah kalor jenis (@0kg)

(t*%t1) adalah perubahan suhu ()

"alor dapat dibagi menjadi * jenis

"alor yang digunakan untuk menaikkan suhu

"alor yang digunakan untuk mengubah ujud (kalor laten),

"alor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan

suhu 1 kg at sebesar 1 derajat !el!ius. lat yang digunakan untuk

menentukan besar kalor jenis adalah !alorimeter.

nalisis grafik perubahan ujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi

uap. $alam grafik ini dapat dilihat semua persamaan kalor digunakan.


26/29

$alam kehidupan sehari hari hukum ke nol ini banyakan ditemukan atau

di gunakan. eperti pada saat kita memasukkan es batu kedalam air hangat, yang

terjadi yaitu es batu akan men!air (suhu es meningkat) dan suhu air hangat

menjadi turun, kemudian lama kelamaan es nya men!air semua dan tinggalah air

dingin. ir dingin ini menunjukkan !ampuran antara es batu dan air hangat yang

bersuhu sama atau kata lainnya sudah masuk dalam keadaan kesetimbangan

termal.!ontoh lainnya yaitu pada saat kita memasak air didalam pan!i, benda

pertama pan!i dan benda kedua air. Pan!i dibakar dengan api sehingga

temperaturnya berubah. ir yang bersentuhan dengan pan!i juga temperaturnya

naik dan akhirnya air mendidih.

plikasi lainnya yaitu pengukuran termperatur. Pengukuran temperatur ini

berdasarkan prinsip hukum termodinamika ke nol. @ika kita ingin mengetahui

apakah dua benda memiliki temperatur yang sama, maka kedua benda tersebut

tidak perlu disentuhakan dan diamati perubahan sifatnya. Yang perlu dilakukana

adalah mengamati apakah kedua benda tersebut mengalami kesetimbangan termal

dengan benda ketiga. enda ketiga tersebut adalah termometer. iasanya yang

digunakan dalam termometer adalah benda yang mempunyai sifat termometrik

yaitu benda apapun yang memiliki sedikitnya satu sifat yang berubah terhadap

perubahan temperatur.

Termometer yang sering kita jumpai adalah termometer ka!a. Termometer

ka!a terdiri dari pipa ka!a kapiler yang berhubungan dengan bola ka!a yang berisi

!airan air raksa atau alkohol. Buang di atas !airan berisi uap !airan atau gas inert.

aat temperatur meningkat, 8olume !airan bertambah sehinggan panjang !airan

dalam pipa kapiler bertambah. Panjang !airan dalam pipa kapiler bergantung padatemperatur !airan. @enis termometer lainnya yaitu termometer 8olume gas tetap

yang memiliki ketelitian dan keakuratan yang sangat tinggi, sehingga digunakan

sebagai instrumen standart untuk pengkalibrasian termometer lainnya.

Termometer ini menggunakan gas sebagai senyaa termometrik (umumnya

hidrogen dan helium), dengan memanfaatkan sifat termometrik berupa tekanan

yang dihasilkan gas. Tekanan yang dihasilkan diukur menggunakan manometer air


27/29

raksa tabung terbuka. "etika temperatur meningkat, gas memuai sehingga

mendorong air raksa dalam tabung terbuka ke atas. Jolume gas dipertahankan

tetap dengan menaikkan dan menurunkan reser8oir.

$eteksi temperatur lainnya yang luas digunakan adalah termokopel.

Termokopel bekerja berdasarkan prinsip apabila ada dua buah metal dari jenis

yang berbeda dilekatkan, maka dalam rangkaian tersebut akan dihasilkan gaya

gerak listrik yang besarnya bergantung terhadap temperatur. $ari semua !ontoh

termometer yang telah disebutkan, pada dasarnya prinsipnya sama yaitu ketika

termometer menyetuh benda dengan suhu tertentu maka akan terjadi

kesetimbangan termal yang ditunjukkan oleh termometer berupa pemuaian pada

termomter ka!a, perubahan tekanan pada termometer gas tetap, dan gaya gerak

listrik pada termokopel.

Peristia kesetimbangan termal dan hukum termodinamika ke nol ini jika

diterapkan dan dilihat dalam kehidupan sehari hari sebenarnya sangat banyak

sekali. ebut saja salah satu !onntoh yang paling sederhana. Yaitu pada saat kita

menukur suhu badan saat sedang demam. Aisalkan saja ada dua tempat

pengambilan data, yaitu di daerah ketiak (i) dan yang kedua adalah di dalam

mulut (ii). $an sebagai benda ketiga adalah termometer sebagai pengukur suhu

badan.

ebelum dimulai pengambilan data, maka terlebih dahulu diukur

suhu aal termometer, jika misalnya diketaui suhu aalnya 43. -alu dimulai

pengambilan data pertama. Pengambilan data pertama adalah di daerah ketiak (i)

atau di lipatan lengan ketiak, termometer diletakkan di dalamnya dan di!atat

perubahan suhu termometer dalam 4 menit (1H+ sekon). $an ternyata didapatkan

data suhu di ketiak (i) sebesar 4H. -alu termometer didinginkan dengan !aaradikibas kibaskan agar suhunya kembali seperti semula (43). etelah suhu

termometer kembali lagi, maka diambil data pada tempat kedua, yaitu di dalam

mulut (ii). ama seperti pada pengambilan data pertama, suhu di!atat setelah

termometer berada di dalam mulut dalam aktu 1H+ sekon. $an ternyata setelah

1H+ sekon, suhu yang berada di dalam mulut (ii) juga sebesar 4H. Aaka dari


28/29

data tersebut dapat disimpulkan baha suhu tubuh keseluruhan (sistem) adalah

sebesar 4H.

$ari !ontoh kasus diatas sepertinya sudah sangat mambantu untuk

memahami dan mengetahui tentang hukum termodinamika ke nol. &ukum

termodinamika ke nol ini adalah hukum termodinamika >pembuka? dari hukum

hukum termodinamika yang lain. Pada pembahasan berikutnya insyallah akan

dilanjutkan pada hukum termodnamika yang pertama

#) KESIMPULAN DAN SARAN

A) Ke/i3ulan

1. &asil praktikum tergantung kualitas alat yang digunakan.

*. esar ke!ilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda (at) bergantung pada 4

faktor, yaitu massa at perubahan suhu, dan @enis at (kalor jenis)

4. Perlu kalibrasi untuk menyesuaikan keakuratan alat.

+) Sa*an

lat%alat untuk praktikum agar dilengkapi dan diperbanyak, agar praktikan

dapat men!oba semua alat praktikum tidak hanya orang%orang tertentu saja yang

memegang alat.


29/29

DA%TAR PUSTAKA

7ian!oli, $ouglas ., *++1, 9isika @ilid (terjemahan), @akarta : Penerbitrlangga

&adi, . *++2.Penerapan dan Pemahaman ISO/IEC 17025 2005. andungN PT.

7rafindo Aedia Pratama.

&alliday dan Besni!k, 1GG1, 9isika @ilid , Terjemahan, @akarta : Penerbit

rlangga

"amajaya. *++2. Cerdas !ela"ar #isi$a%andungN PT. 7rafindo Aedia Pratama.

Paulia, /. *++H. #isi$a &elompo$ Te$nolo'i. andungN PT. 7rafindo AediaPratama.

Tipler, P..,1GGH, 9isika untuk ains dan Teknik%@ilid (terjemahan), @akarta :

Penebit rlangga

Young, &ugh $. Q 9reedman, Boger ., *++*, 9isika 6ni8ersitas (terjemahan),

@akarta : Penerbit rlangga

LAPORAN TERMODINAMIKA 1 PRINT.doc

Documents