Arya Gamma Aditia(0906529615) Kr02

Nama NPM Fakultas Jurusan Grup Nomor Percobaan Nama Percobaan

: Arya Gamma Aditia : 0906529615 : MIPA : Fisika :2 : KR02 : Calori Work

Tujuan Menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.

Peralatan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Sumber tegangan yang dapat divariasikan Kawat konduktor ( bermassa 2 gr ) Termometer Voltmeter dan Ampmeter Adjustable power supply Camcorder Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

Teori 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 :

................................................. ( 1 ) 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 :

........................................................... (2)

Dimana = Jumlah kalor yang diperlukan ( kalori ) = massa zat ( gram ) = kalor jenis zat ( kal/gr0C) = suhu akhir zat (K) = suhu mula-mula (K)

Q m c Ta T

Cara Kerja 1. 2. 3. 4.

Mengaktifkan Web cam ! (klik icon video pada halaman web r-Lab) ! Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor ! Menghidupkan Power Supply dengan meng’klik’ radio button disebelahnya. Mengambil data perubahan temperatur , tegangan dan arus listrik pada kawat konduktor tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara meng’klik” icon “ukur”! 5. Memerhatikan 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

Tugas & Evaluasi 1. Membuat grafik yang menggambarkan hubungan antara temperatur dan waktu untuk setiap tegangan yang diberikan ke kawat konduktor, berdasarkan dari data yang didapat. 2. Menghitung nilai kapasitas panas ( c ) dari kawat konduktor yang digunakan, untuk tegangan V1 , V2 dan V3. 3. Menentukan jenis kawat konduktor yang digunakan, berdasarkan nilai c yang diperoleh. 4. Memberi analisis dari hasil percobaan.

Data Pengamatan Waktu 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 Ket : V0

I 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 23.84 35.93 35.93 35.93 35.93 35.93 35.93 35.93 35.93 35.93 35.93 52.93 52.93 52.93 52.93 52.93 52.82 52.93 52.82 52.93 52.93 43.12 43.23 43.23 43.23 43.23 43.23 43.23 43.23 43.23 43.23

V 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09

Temp 18.6 18.5 18.4 18.3 18.2 18.1 18.0 17.9 17.8 17.8 16.4 16.4 16.6 16.8 17.0 17.2 17.4 17.6 17.7 17.8 17.3 17.8 18.8 19.8 20.9 21.8 22.7 23.4 24.1 24.8 17.8 18.0 18.4 18.9 19.3 19.7 20.1 20.4 20.7 20.9

V1

V2

V3

Pengolahan Data V0 a 18,68 b -0,031515152 sy2 8263592563 Sy 90904,30443 Sa -7490514,685 Sb 3336,078176 Nlai C(kapasitas kalor) adalah C = V0I0/b1 =0

V1 a 16,13333333 b 0,057979798 sy2 7777890474 Sy 88192,34929 Sa -7267049,582 Sb 3236,552698 Nilai C(kapasitas kalor) adalah C = V1I1/b = 421,3951

V2 a 16,33333333 b 0,291313131 sy2 9615054689 Sy 98056,38526 Sa -8079846,145 Sb 3598,550904 Nilai C(kapasitas kalor) adalah C = V2I2/b

= 299,796 V3 A 17,39333333 B 0,122828283 sy2 8835263618 Sy 93996,08299 Sa -7745277,239 Sb 3449,542715 Nilai C(kapasitas kalor) adalah C = V3I3/b = 383,6307

Untuk menentukan jenis kawat konduktor digunakan rumus c=C/m, dengan m = 0,002kg Untuk V0 c = C/m c = 0/0,002 =0 Untuk V1 c = C/m c = 421,3951/0,002 = 210697,5261 Untuk V2 c =C/m c = 299,796/0,002 = 149897,9802 Untuk V3 c = C/m c = 383,6307/0,002 =191815,3495

Kalor Jenis Kalor Jenis, c Zat kkal/kg∙C⁰ J/kg∙C⁰ Aluminium 0,22 900 Tembaga 0,093 390 Kaca 0,2 840 Besi/Baja 0,11 450 Timah hitam 0,031 130 Marmer 0,21 860 Perak 0,056 230 Kayu 0,4 1700 Tabel diatas adalah tabel kalor jenis dari berbagai jenis padatan, tetapi tidak ada yang sesuai dengan nilai c yang saya dapat. Sehingga saya tidak dapat menentukan secara pasti jenis kawat konduktor apa yang digunakan dalam percobaan ini.

Analisis Percobaan kali ini bernama “Calori Work”. Percobaan ini dilakukan dengan RLab, yaitu dengan melakukan prektikum dengan menggunakan komputer yang telah dihubungkan dengan internet. Praktikan dapat melakukan praktikum tanpa harus datang ke laboratorium, praktikan dapat melakukan percobaan dimana saja asalkan dapat terhubung dengan internet. Alat yang digunakanpun menggunakan alat asli yang ditampilkan melalui webcam. Percobaan ini dilakukan dengan pengaliran listrik pada sebuah kawat tertentu. Lalu terjadi perubahan temperatur pada kawat yang dialiri listrik. Sehingga terbukti bahwa hukum kekekalan energi berlaku dimana energi tidak akan pernah hilang dan hanya akan berubah bentuk, pada percobaan kali ini perubahan bentuk tersebut adalah dari energi listrik, menjadi energi kalor, karena adanya perubahan temperatur tersebut. Terdapat tiga kali pengukuran dengan V yang berbeda pada pecobaan ini, antara lain percobaan dengan 0V, 0,68V, 1,65V, dan 1,09V. Pengukuran ini dilakukan dalam tiga puluh detik dengan melakukan pencatatan disetiap tiga detik. Pada setiap detik, kawat yang dialiri listrik akan mengalami kenaikan temperatur kecuali pada pengukuran yang tidak dialiri listrik/0V. Saya juga tidak dapat menemukan jenis kawat apa yang digunakan karena hasil yang saya dapatkan sangat besar. Saya tidak mengetahui mengapa hasil yang saya dapatkan sangat besar, ada beberapa kemungkinan yang dapat menybabkan hasil yang saya dapatkan sangat besar, yang pertama adalah kemungkinan kesalahan dalam pengolahan data, yang kedua adalah kemungkinan kesalahan pada penggunaan rumus. Dan saya sudah mencari cara untuk meminimalisasi kesalahan yang dapat terjadi dengan melakukan penelusuran literatur mulai dari buku hingga internet. Tetapi ada kemungkinan juga bahwa hasil yang saya dapatkan benar karena ada litertur yang menjelaskan bahwa Ketika nilai kalor jenis kecil, hal tersebut menandakan bahwa benda tersebut mempunyai konduktivitas yang tinggi karena dapat menaikkan suhunya dengan energi yang kecil. Di sisi lain untuk benda yang memiliki kalor jenis besar, berarti benda tersebut membutuhkan energi yang besar untuk menaikkan suhunya. Benda yang kalor jenisnya tinggi, berarti konduktivitasnya rendah. Jadi ada kemungkinan hasilnya memang besar.

Untuk kapasitas kalor yang saya dapatkan sudah sesuai dengan teori dimana kalor yang terdisipasi pada kawat akan sebanding dengan perubahan tegangan dan arus namun dengan berbanding terbalik dengan kapasitas kalor yang sama pada ketiga percobaan maka kapasitas kalor yang diperoleh akan hampir sama pada ketiga percobaan.

Kesimpulan Ketika kawat dialiri listrik maka temperatur kawat tersebut akan naik. Semakin tinggi arus listrik yang mengalir maka temperatur kawat akan semakin besar. Benda yang memiliki kalor jenis kecil, hal tersebut menandakan bahwa benda tersebut mempunyai konduktivitas yang tinggi, karena dapat menaikkan suhunya dengan energi yang kecil. benda yang memiliki kalor jenis besar, hal tersebut menandakan bahwa konduktivitasnya rendah, karena berarti benda tersebut membutuhkan energi yang besar untuk menaikkan suhunya.

Referensi 1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Enginers, Third Edition, Prentice Hall, NJ, 2000. 2. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005

Link RLab http://sitrampil3.ui.ac.id/kr02