26
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi dalam bentuk kalor (reaksi eksoterm) atau menyerap (reaksi endoterm). Termokimia mempelajari perubahan kalor dalam suatu reaksi kimia. Jika suatu sistem reaksi diberikan sejumlah energi dalam bentuk kalor, maka sistem akan melakukan kerja yang maksimum. Setelah kerja sistem menyimpan sejumlah energi yang disebut energi dalam. Suatu panas reaksi tergantung pada jumlah zat yang bereaksi, keadaan fisika, temperatur, tekanan dan jenis reaksi (P tetap atau V tetap). Panas yang timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam suatu pelarut disebut panas pelarutan. Panas pelarutan tergantung jumlah mol pelarut dan zat terlarut. Kelarutan bergantung pada berbagai jenis kondisi, seperti suhu, tekanan, konsentrasi bahan-bahan lain dalam larutan tersebut dan pada komposisi pelarutnya. Perubahan kalor yang terjadi pada reaksi kimia maupun proses fisika dapat diukur dengan suatu alat yang disebut kalorimeter. Setiap kalorimeter memiliki sifat khas dalam mengukur kalor. Ini terjadi karena komponen-komponen alat kalorimeter sendiri (wadah 1

1.TETAPAN KALORIMETER

Embed Size (px)

DESCRIPTION

x

Citation preview

Page 1: 1.TETAPAN KALORIMETER

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi dalam bentuk

kalor (reaksi eksoterm) atau menyerap (reaksi endoterm). Termokimia

mempelajari perubahan kalor dalam suatu reaksi kimia. Jika suatu sistem reaksi

diberikan sejumlah energi dalam bentuk kalor, maka sistem akan melakukan kerja

yang maksimum. Setelah kerja sistem menyimpan sejumlah energi yang disebut

energi dalam.

Suatu panas reaksi tergantung pada jumlah zat yang bereaksi, keadaan

fisika, temperatur, tekanan dan jenis reaksi (P tetap atau V tetap). Panas yang

timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam suatu pelarut disebut panas

pelarutan. Panas pelarutan tergantung jumlah mol pelarut dan zat terlarut.

Kelarutan bergantung pada berbagai jenis kondisi, seperti suhu, tekanan,

konsentrasi bahan-bahan lain dalam larutan tersebut dan pada komposisi

pelarutnya.

Perubahan kalor yang terjadi pada reaksi kimia maupun proses fisika

dapat diukur dengan suatu alat yang disebut kalorimeter. Setiap kalorimeter

memiliki sifat khas dalam mengukur kalor. Ini terjadi karena komponen-

komponen alat kalorimeter sendiri (wadah logam, pengaduk, termometer)

menyerap kalor, sehingga tidak semua kalor yang terjadi terukur.

Tetapan kalorimeter dapat ditentukan dengan mengukur suhu campuran

air dingin dan air panas yang berguna untuk mengetahui nilai tetapan kalorimeter.

Tetapan kalorimeter merupakan jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter untuk

menaikkan suhu sebesar satu derajat celcius dengan satuannya Jk-1.

Pada percobaan ini kita menentukan tetapan kalorimeter dengan

menggunakan air panas dan air dingin. Digunakan aquades, karena kita mengukur

tetapan standar dari kalorimeter. Sistem kerja dari kalorimeter termasuk didalam

hukum Termodinamika yang pertama. Aplikasi dari hukum pertama

1

Page 2: 1.TETAPAN KALORIMETER

2

Termodinamika yaitu termokimia. Termokimia merupakan ilmu yang

mempelajari tentang kalor disertai dengan perubahan fisik atau kimia.

Oleh karena itu, dilakukan percobaan tentang tetapan kalorimeter agar

dapat mengetahui nilai standar tetapan kalorimeter dan sistem kerja dari

kalorimeter. Serta dapat mengaplikasikannya didalam kehidupan.

1.2 Tujuan Percobaan

Mengetahui nilai C pada kalorimeter dalam percobaan

Mengetahui nilai Q serap kalorimeter dan Q serap air dingin

Mengetahui sistem kerja dari kalorimeter.

2

Page 3: 1.TETAPAN KALORIMETER

3

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Hukum pertama termodinamika telah dinyatakan dalam bentuk yang

sangat umum dan dapat diterapkan dalam proses manapun yang dimulai dan

berakhir dalam keadaan keseimbangan. Bentuk kalor dan kerja telah dianalisis

secara terpisah dan metode-metode telah ditunjukkan untuk menghitung,

mengukur dan menafsirkannya. Semua konsep sekarang telah tesedia untuk

menerapkan termodinamika dalam pembahasan mengenai proses laboratorium

yang khusus. Namun demikian, penerapan tersebut memerlukan data mengenai

sifat-sifat tertentu dari zat yang dipelajari, seperti persamaan keadaan dan

kapasitas kalor. Argumen termodinamika menghasilkan persamaan dan tidak

dapat memberikan nilai aktual sifat-sifat itu, tetapi termodinamika menghasilkan

persamaan yang umum diantara sifat-sifat tersebut. Nilai aktual harus didapatkan

dari metode-metode lain selain termodinamika statistik. Untuk menggambarkan

hal ini, data kapasitas kalor gas ideal diperoleh dari metode diluar termodinamika

dalam paragraf selanjutnya. Termodinamika lalu diterapkan untuk menganalisis

proses tertentu yang dilakukan terhadap gas ideal.

Pasangan kapasitas kalor molar Cv dan Cp gas ideal monoatomik dapat

dihitung dari hasil teori kinetika gas dan persamaan gas ideal. Energi kinetik

translasi rata-rata dari n mol gas ideal adalah:

Ek =32

nRT

Rotasi dan vibrasi dan molekul-molekul diatomik atau poliatomik mempunyai

kontribusi tambahan. Namun dalam gas monoatomik, kontribusi ini tidak ada dan

perubahan energi total ∆E yang diukur dalam termodinamika dapat disamakan

dengan perubahan energi kinetik translasi. Jika n mol gas monoatomik diambil

dari suhu T1 ke suhu T2, perubahan energinya adalah:

∆E =32

nR ( T2 - T1 ) =32

nR ∆T

3

Page 4: 1.TETAPAN KALORIMETER

4

Ingat bahwa tekanan dan volume tidak mempengaruhi E secara eksplisit (kecuali

melalui perubahan suhu), sehingga hasil ini tidak tergantung perubahan tekanan

atau volume gas.

Perubahan suhu gas ideal pada volume tetap dari sudut pandang

termodinamika. Karena volume tetap, kerja tekanan-volume W harus nol,

sehingga:

∆E = qv = n Cv ∆T (gas ideal)

(Syukri, 1999).

Kalor adalah perpindahan energi internal. Kalor mengetahui dari satu

bagian sistem ke bagian lain atau dari satu sistem lain karena ada perbedaan

temperatur. Selama pengaliran kita tidak mengetahui proses keseluruhannya,

misalnya keadaan akhirnya. Kalor belum diketahui sewaktu proses berlangsung

ialah laju aliran Q yang merupakan fungsi waktu. Jadi kalor ialah:

Q =∫t1

t2

θdt

Dan hanya bisa ditentukan bila waktu t2-t1 telah berlalu. Hanya setelah aliran itu

berhenti orang bisa mengacu pada kalor-energi internal yang telah dipindahkan

dari suatu sistem bertemperatur lebih tinggi ke sistem yang temperaturnya lebih

rendah.

Tidak benar bila kita mengatakan “kalor dalam benda” seperti halnya bila

kita mengatakan “kerja dalam benda”. Pelaksanaan kerja dan aliran kalor metode

untuk mengubah energi internal suatu sistem kita tidak bisa memisahkan atau

membagi internal menjadi bagian termal dan bagian mekanis (Dogra, 2008).

Pada umumnya, kerja yang dilakukan pada atau oleh sistem bukan

merupakan fungsi koordinat sistem tetapi bergantung pada lintasan yang dilalui

sistem dari keadaan awal ke keadaan akhir. Demikian juga untuk kalor yang

dipindahkan dari suatu sistem. Q bukan merupakan fungsi koordinator

termodinamika, tetapi bergantung pada lintasan. Jadi, sejumlah kerja infini

stesimal adalah diferensial tak seksama dan dilambangkan oleh ∆Q.

Apabila sistem A dalam sentuhan termal dengan sistem B, kedua sistem

itu dilingkungi oleh dinding adiabat. Untuk sistem A berlaku:

4

Page 5: 1.TETAPAN KALORIMETER

5

Uf – Ui = Q + W

Dan untuk sistem B adalah

U'f - U'i = Q' + W

Dengan menjumlahkan kedua sistem, didapatkan:

( Uf + U'f ) – ( Ui + U'i ) = Q + Q' + W + W'

Karena ( Uf + U'f ) ( Ui + U'i ) adalah perubahan energi sistem gabungan W + W'

adalah kerja yang dilakukan oleh sistem gabungan, maka Q + Q' adalah kalor

yang dipindahkan oleh sistem gabungan. Karena sistem gabungan ini dilingkungi

oleh dinding adiabat, maka

Q + Q = 0 dan Q = - Q'

Dengan kata lain, dalam kondisi adiabat, kalor yang dibuang (atau diterima) oleh

sistem A sama dengan kalor yang diterima (atau dibuang) oleh sistem B (Keenan,

1980).

Proses yang menyangkut perubahan infinitesimal dari koordinat

termodinamik suatu sistem dikenal sebagai proses infinitesimal. Untuk proses

seperti itu hukum yang pertama menjadi:

dU = dQ + dW

Jika proses infinitesimal ini kuasi-statik, maka dU dan dW dapat

diungkapkan dalam koordinat termodinamika. Suatu proses kuasi-statik

infinitesimal adalah proses yang sistemnya berpindah dari keadaan setimbang

berikutnya.

Untuk proses kuasi-statik infinitesimal dari suatu hidrostatik, hukum

pertama menjadi

dU = dQ – P dV

Dimana U merupakan fungsi dari dua antara koordinat termodinamik dan P tentu

saja merupakan fungsi dari V dan Q. Persamaan yang dituliskan untuk masing-

masing sistem sederhana lainnya

Kalorimeter telah disajikan dalam pertengahan abad ke delapan belas.

Pada saat itu pengukuran hanya terbatas pada daerah temperatur antara titik beku

dan titik didih air. Satuan kalor yang palling sering dipakai disebut kalori dan

didefinisikan sebagai jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1

5

Page 6: 1.TETAPAN KALORIMETER

6

gram air sebesar 1°C. Untuk mengukur jumlah kalor yang dipindahkan antara

suatu sistem dengan sejumlah air, hanya diperlukan dua pengukuran yaitu massa

dan suhu (Petrucci, 1987).

Hukum pertama dari ketiga hukum termodinamika menyatakan bahwa

energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, tetapi tidak dapat

diciptakan atau dimusnahkan. Salah satu ukuran dari perubahan ini ialah

banyaknya kalor yang dilepas atau diserap oleh suatu sistem selama suatu proses

bertekanan tetap yang didefinisikan oleh kimiawan sebagai perubahan entalpi

(∆H).

Salah satu tujuan utama mempelajari termodinamika dari sudut pandang

kimiawan ialah agar dapat memprediksi apakah suatu reaksi akan terjadi atau

tidak ketika sejumlah pereaksi dicampur pada sekumpulan kondisi tertentu

(misalnya pada suhu, tekanan, dan konsentrasi tertentu). Reaksi yang

sesungguhnya terjadi pada kondisi-kondisi yang dinamakan reaksi spontan. Jika

reaksinya telah terjadi , kita menyebutnya reaksi non spontan.

Jika kita mengasumsikan bahwa proses spontan terjadi dengan tujuan

menurunkan energi suatu sistem, dapat dijelaskan mengapa bola berguling.

Demikian juga, banyak reaksi eksotermik merupakan reaksi spontan.

Untuk memprediksi kespontanan suatu proses, bila perlu mengetahui dua

hal tentang sistem itu. Salah satunya ialah perubahan entalpi, yang hampir setara

dengan ∆E untuk kebanyakan proses. Yang satunya ialah entropi (S), yakni

ukuran keacakan atau ketidakteraturan suatu sistem. Semakin besar

ketidakteraturan, semakin besar entropinya. Sebaliknya, semakin teratur suatu

sistem, semakin kecil entropinya (Chang, 2005).

Perubahan kalor yang terjadi pada reaksi kimia maupun proses fisik,

seperti telah dijelaskan diatas dapat diukur dengan suatu alat yang disebut

kalorimeter. Setiap kalorimeter sendiri (wadah logam pengaduk, termometer)

menyerap kalor, sehingga tidak semua kalor yang terjadi terukur. Oleh karena itu

jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter (kapasitas kalor dari kalorimeter.

Biasa juga disebut tetapan kalorimeter k1) perlu diketahui terlebih dahulu.

6

Page 7: 1.TETAPAN KALORIMETER

7

Alat yang paling penting untuk mengukur ∆U adalah kalorimeter bom

adiabatik. Perubahan keadaan yang dapat berupa reaksi kimia berawal didalam

wadah bervolume tetap yang disebut bom. Bom tersebut direndam didalam bak air

luar. Temperatur air di dalam bak luar dipantau dan diatur sampai nilainya sama.

Hal ini dilakukan untuk memastikan tidak adanya kalor yang hilang sedikitpun

dari kalorimeter ke lingkungannya (bak-air) sehingga kalorimeter itu adiabatik.

Jika kerja dilakukan sistem hanya dipandang sebagai kerja tekanan

volume, kalor reaksi yang diukur pada tekanan tetap dinyatakan dengan

perubahan entalpi ∆H sementara itu kalor reaksi yang diukur pada volume tetap

dinyatakan dengan perubahan energi dalam ∆U.

Perubahan temperatur ∆t dari kalorimeter yang dihasilkan dari reaksi

sebanding dengan energi yang dibebaskan dari reaksi sebanding dengan energi

yang dibebaskan atau diserap sebagai kalor. Oleh karena itu dengan mengukur ∆T

kita dapat menentukan q sehingga kita dapat mengetahui ∆U. Konvensi dari ∆T

menjadi q tidak bisa lepas dari kapasitas kalor C adalah koefisien pembanding

antara energi yang diberikan sebagai kalor dan kenaikan temperatur yang

disebabkannya (Atkins, 1990).

Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi dalam bentuk

kalor, yaitu dengan cara melepaskan kalor (reaksi eksoterm) atau menyerap kalor

dalam suatu reaksi kimia. Jika suatu sistem reaksi diberikan sejumlah energi

dalam bentuk kalor (q), maka sistem akan melakukan kerja yang maksimum (W =

P.∆V). Setelah kerja sistem menyimpan sejumlah energi yang disebut energi

dalam (u). Secara matematis, perubahan energi dalam dirumuskan sebagai berikut:

∆U = ∆q ± ∆V

Jumlah kalor dari hasil reaksi kimia dapat diukur dengan suatu alat yang disebut

kalorimeter. Jumlah kalor yang diserap kalorimeter untuk menaikkan suhu satu

derajat disebut tetapan kalorimeter, satuannya Jk-1.

Hubungan kedua besaran tersebut pada tekanan tetap dinyatakan dengan

∆H = ∆V + P∆V. Dan untuk reaksi yang berkaitan dengan perubahan jumlah mol

gas dengan asumsi gas ideal, persamaan menjadi ∆V = ∆U + ∆nRT.

7

Page 8: 1.TETAPAN KALORIMETER

8

Panas pelarutan integral didefinisikan sebagai perubahan entalpi jika 1 mol

zat yang dilarutkan dalam jumlah larutan yang tak terhingga, sehingga

konsentrasinya tidak berubah dengan penambahan 1 mol zat terlarut. Jadi panasan

pelarutan didefinisikan bergantung pada konsentrasi larutan. Secara matematik

didefinisikan sebagai yaitu perubahan panas diplot sebagai jumlah mol zat

terlarut, dan panas pelarutan diferensial dapat diperoleh dengan mendapatkan

kemiringan kurva pada setiap konsentrasi. Jadi, panas pelarutan diferensial

tergantung pada konsentrasi larutan (Dogra, 2008).

8

Page 9: 1.TETAPAN KALORIMETER

9

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-alat

Kalorimeter

Beaker Glass

Termometer

Gelas ukur

Stopwatch

Botol semprot

Pipet tetes

Hot plate

Bahan isolasi

Batang pengaduk

Corong kaca

3.1.2 Bahan-bahan

Aquades

Tissue

Serbet

Aquadest panas

3.2 Prosedur Percobaan

Dirangkai alat kalorimeter

Diukur 50 ml aquades dengan gelas ukur

Dimasukan aquades ke dalam kalorimeter

Diaduk

Dicatat suhu air dalam kalorimeter setiap 30 detik sampai menit ke 4

Dimasukkan air panas sebanyak 50 ml dengan suhu 45°C

9

Page 10: 1.TETAPAN KALORIMETER

10

Dicatat suhu air yang ada didalam kalorimeter

Diaduk sampai menit ke 8

Dicatat suhu air dalam kalorimeter setiap 30 detik sampai menit ke 8

10

Page 11: 1.TETAPAN KALORIMETER

11

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Tabel Pengamatan

No Waktu (menit) Suhu (ºC) Waktu (menit) Suhu (ºC)

1 0 29 Penambahan air panas 45 ºC 31

2 0,5 29 4,5 35

3 1,0 29 5,0 34

4 1,5 30 5,5 33

5 2,0 30 6,0 33

6 2,5 30 6,5 32

7 3,0 30 7,0 32

8 3,5 30 7,5 32

9 4,0 30 8,0 32

4.2 Perhitungan

T air dingin=29℃

T air panas=45℃

V air dingin=50 mL

V air panas=50 mL

ρ air=1g

mL

C air=4,18J

gr℃

massa air=ρ air ×V air

¿1g

mL×50 mL

¿50 gram

∆ T=T 1+T 2+T3+T 4+T 5+T 6+T7+T 8

8

11

Page 12: 1.TETAPAN KALORIMETER

12

¿ 29+29+29+30+30+30+30+308

¿ 2378

¿29,625℃

4.2.1 Q Lepas Air Panas

Qap=m× c× (T air panas−∆ T )

¿50 mL× 4,18J

gr℃×(45℃−29,625℃)

¿50 mL× 4,18J

gr℃× 15,375℃

¿3213,375 J

4.2.2 Q yang Diserap Air Dingin

Qad=m× c× (∆ T−T air dingin)

¿50 mL× 4,18J

gr℃×(29,625℃−29℃)

¿50 mL× 4,18J

gr℃× 0,625℃

¿130,625 J

4.2.3 Q Serap dari Kalorimeter

Q=Q ap−Qad

¿3213,375 J−130,625 J

¿3082,75 J

4.2.4 C Kalorimeter

C Kalorimeter=Qkal

∆ T−Tad

¿ 3082,75 J29,625℃−29℃

12

Page 13: 1.TETAPAN KALORIMETER

13

¿ 3082,75 J0,625℃

¿4932,4J℃

4.3 Grafik Perubahan Suhu Sebelum dan Sesudah Penambahan Air Panas

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 80

5

10

15

20

25

30

35

40

Waktu (menit)

Su

hu

(ºC

)

4.4 Pembahasan

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur perubahan panas.

Setiap kalorimeter mempunyai sifat yang khas dalam mengukur panas. Ini dapat

terjadi karena kalorimeter sendiri mampu menyerap kalor atau panas sehingga

tidak semua panas dapat terukur.

Kapasitas kalor adalah banyaknya energi kalor yang dibutuhkan untuk

menigkatkan suhu zat sebesar 1°C. kapasitas kalor bergantung pada jumlah zat.

Jenis-jenis kalorimeter ada 2 jenis, yaitu :

1. Kalorimeter Bom

Kalorimeter bom merupakan kalorimeter yang khusus digunakan untuk

menentukan kaor dari reaksi-reaksi pembakaran. Kalorimeter ini terdiri dari

sebuah bom (tempat berlangsungnya reaksi pembakaran, terbuat dari bahan

stainless steel dan diisi dengan gas oksigen pada tekanan tinggi) dan sejumlah air

yang dibatasi dengan wadah yang panas. Reaksi pembakaran yang terjadi didalam

13

Page 14: 1.TETAPAN KALORIMETER

14

bom, yang akan menghasilkan kalor dan diserap oleh air dan bom. Sehingga tidak

ada kalor yang terbuang ke lingkungan.

2. Kalorimeter Sederhana

Kalorimeter sederhana dibuat dari gelas stirofoam. Kalorimeter sederhana

digunakan untuk pengukuran kalor reaksi yang memiliki tekanan tetap.

Kalorimeter sederhana biasa digunakan untuk mengukur kalor reaksi yang

reaksinya berlangsung dalam fase larutan (misalnya reaksi netralisasi asam-basa /

netralisasi pelarutan dan pengendapan). Pada kalorimeter ini, kalor reaksi= jumlah

kalor yang diserap oleh gelas dan lingkungan. Hal tersebut dilakukan.

Fungsi perlakuan pada percobaan ini adalah sebagai berikut :

Pemanasan agar dapat membuat aquades memiliki suhu yang tinggi.

Pengukuran suhu agar dapat mengetahui suhu air pada tiap 30 detik.

Pengukuran volume agar dapat mengetahui volume air yang diinginkan sesuai

dengan prosedur.

Pada percobaan ini digunakan bahan yakni aquades. Hal ini karena, pada

percobaan tetapan kalorimeter, kita akan menentukan nilai ketetapan standar pada

kalorimeter. Karena yang kita tentukan adalah nilai standar, maka digunakanlah

aquades. Karena aquades merupakan bahan atau reagen atau pelarut yang biasa

digunakan dalam standar.

Kapasitas panas adalah kalor jenis yang didefinisikan sebagai jumlah

panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram zat sebesar 1°C. Kapasitas

panas bersifat ekstensif yang berarti bahwa jumlahnya tergantung dari besarnya

sampel.

Isotermal merupakan proses untuk mempertahankan suhu (suhu

masuk=suhu keluar). Jika suhu suatu bahan atau zat masuk = suhu zat keluar,

maka energi didalam bahan tersebut tidak berubah. Isotermal juga merupakan

suatu perubahan dari suatu sistem dimana suhu tetap konstan: ∆T=0. Ini biasanya

terjadi ketika suatu sistem berada dalam kontak dengan reservoir panas luar dan

perubahan terjadi perlahan cukup untuk memungkinkan sistem untuk terus-

menerus menyesuaikan diri dengan suhu reservoir melalui panas pertukaran.

14

Page 15: 1.TETAPAN KALORIMETER

15

Isokhorik disebut juga isovolumetrik atau proses isometrik atau proses

volume konstan. Isokhorik merupakan sebuah proses termodinamika yang selama

itu volume dari sistem tertutup menjalani proses tersebut tetap konstan. Dalam

istilah non-teknis, proses isokhorik dicontohkan oleh pemanasan atau pendinginan

dari isi wadah non-mampu deformasi bersegel.

Endotermal atau reaksi endoterm adalah reaksi yang memerlukan energi

atau menyerap energi dari lingkungan ketika reaksi terjadi. Umumnya reaksi ini

menghasilkan suhu dingin. Contohnya adalah fotosintesis.

Eksotermal atau reaksi eksoterm adalah reaksi yang mengeluarkan energy

atau menghasilkan energi ketika reaksi terjadi. Umumnya reaksi ini menghasilkan

panas. Contohnya adalah nyala api unggun.

Asas penggunaan kalorimeter adalah asas Black. Setiap dua benda atau

lebih dengan suhu berbeda dicampurkan maka benda yang bersuhu lebih tinggi

akan melepaskan kalornya, sedangkan benda yang suhunya lebih rendah akan

menyerap kalor hingga mencapai keseimbangan yaitu suhunya sama. Pelepasan

dan penyerapan kalor ini besarnya harus imbang. Kalor yang dilepaskan sama

dengan kalor yang diserap. Sehingga berlaku hokum kekekalan energi. Pada

sistem tertutup, kekekalan energi panas (kalor) ini dapat dituliskan sebagai

berikut:

Q lepas = Q terima

Dengan Q = m.c.∆T

Dimana :

Q = banyaknya kalor yang diperlukan (J)

m = massa zat yang diberi kalor (kg)

c = kalor jenis zat (J/kg°C)

∆T = kenaikkan atau perubahan suhu zat (°C)

Fungsi perlakuan pada percobaan ini adalah :

Pengadukkan dilakuka agar suhu dalam air merata

Penutupan kalorimeter agar tidak terjadi perpindahan kalor dari sistem ke

lingkungan atau sebaliknya.

15

Page 16: 1.TETAPAN KALORIMETER

16

Fungsi aquadest dalam percobaan ini adalah sebagai media untuk

perambatan kalor dalam kalorimeter.

Pada percobaan tetapan kalorimeter ini digunakan awalnya aquadest

dingin. Aquadest dingin diukur suhu awalnya yaitu 29°C. Kemudian dikocok

terus-menerus hingga menit ke empat dan setiap 30 detik dicatat perubahan

suhunya. Setengah menit (30 detik) pertama hingga menit ke 1,0 suhu aquadest

adalah 29°C. Pada menit ke 1,5 hingga menit ke 4,0 suhu aquadest adalah 30°C.

Pengocokkan dihentikan pada menit ke 4. Kemudian ditambah dengan aquadest

panas yang memiliki suhu 45°C sehingga suhunya menjadi 31°C. Pengocokkan

dilanjutkan kembali hingga menit ke 8. Pada menit ke 4,5 suhu campuran adalah

35°C. Pada menit ke 5,0 suhu campuran menjadi 34°C. Pada menit ke 5,5 hingga

menit ke 6,0 suhu campuran menjadi 33°C. pada menit ke 6,5 hingga menit ke 8,0

suhu campuran adalah 32°C.

Dari hasil perhitungan, massa air yang digunakan adalah sebesar 50 gram.

Suhu rata-rata dari aquadest dingin adalah sebesar 29,625°C. Kalor yang dilepas

air panas (Qap) adalah sebesar 3213,375 J. Kalor yang diserap oleh air dingin (Qad)

adalah sebesar 130,625 J. Kalor yang diserap oleh kalorimeter adalah sebesar

3082,75 J. Kapasitas kalorimeter (C) yang didapat dari hasil perhitungan adalah

sebesar 4952,4 J/°C.

Asas Black adalah suatu prinsip dalam termodinamika yang dikemukakan

oleh Joseph Black. Asas ini menyatakan :

Jika dua buah benda yang berbeda yang suhunya dicampurkan, benda yang

panas memberikan kalor pada benda yang dingin sehingga suhu akhirnya

sama.

Jumlah kalor yang disetiap benda dingin sama dengan kalor yang diserap

benda panas.

Benda yang didinginkan melepas kalor yang sama besar dengan kalor yang

diserap bila dipanaskan.

Fungsi alat pada percobaan ini adalah :

Kalorimeter untuk tempat sempel dan tempat pengocokkan sampel

Termometer untuk mengukur suhu

16

Page 17: 1.TETAPAN KALORIMETER

17

Gelas ukur untuk mengukur volume sampel.

Faktor kesalahan yang terjadi pada percobaan ini adalah :

Kurang teliti dalam mengukur suhu sehingga suhu tidak stabil

Kurang cermat dalam pengocokkan sehingga suhunya turun dan tidak

mengalami kenaikkan

Kurang bersih dalam mencuci alat sehingga mempengaruhi hasil reaksi.

Prinsip percobaan tetapan kalorimeter kali ini adalah menurut Asas Black

yang mengatakan bahwa banyaknya kalor yang dilepas sama dengan jumlah kalor

yang diterima, serta berdasarkan pertambahan energi akibat sistem yang dikenai

kerja tanpa energi yang keluar ke lingkungan dan tidak ada energi masuk ke

sistem, ini merupakan proses adiabatik.

Aplikasi dalam kehidupan sehari-hari yaitu pemanas ruangan biasa dengan

elemen pemanas logam memanaskan ruangan, kopi dalam cangkir, kopi keramik

yang menjadi dingin, kipas angin disertakan dalam pemanas, menggosokkan

tangan kita pada saat suhu dingin, penggorengan beralas tembaga, boilen di

stasiun pembangkit, menyimpan energi termis seperti dalam sistem pemanasan

solar atau matahari, efek inesilasi pada botol, saat menyetrika baju dengan setrika,

mancairnya es batu dan masih banyak lagi yang dapat kita temukan di sekitar

lingkungan.

17

Page 18: 1.TETAPAN KALORIMETER

18

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Nilai C kalorimeter pada percobaan adalah sebesar 4932,4 J/°C.

Nilai Q serap dari kalorimeter sebesar 3082,75 J dan Q serap dari air

dingin adalah sebesar 130,625 J.

Sistem kerja dari kalorimeter didasarkan pada proses adiabatik dimana

tidak ada kalor yang masuk kedalam sistem kalorimeter dan tidak ada

kalor yang keluar ke lingkungan.

5.2 Saran

Sebaiknya pada percobaan berikutnya, pengadukkan pada kalorimeter

dilakukan secara terus-menerus agar hasil yang didapat sesuai dengan teori dan

hasilnya lebih maksimal serta akurat.

18

Page 19: 1.TETAPAN KALORIMETER

19

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W. 1990. Kimia Fisika Jilid 1. Jakarta: Erlangga

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasr Jilid 2 Edisi Ke 3. Jakarta: Erlangga

Dogra, S.K. 2008. Kimia Fisika 1. Malang: JICA

Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar Jilid 1. Bandung: ITB

19