LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA SEKOLAH 1

KALOR LEBUR ES

Disusun Oleh

Nama : Abdul Salim

NPM : A1E008018

Asisten : Nofriani

Dosen : Dra. Connie Fransiska, M.Pd

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2010

Kalor lebur es 1

I. JUDUL

Kalor Lebur Es

II. TUJUAN

Menentukan Kalor Lebur Es

III. LANDASAN TEORI

Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat.

Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu

dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang

dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah

maka kalor yang dikandung sedikit.

Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang

dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor

1. massa zat

2. jenis zat (kalor jenis)

3. perubahan suhu

Sehingga secara matematis dapat dirumuskan :

Dimana :

Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)

m adalah massa benda (kg)

C adalah kalor jenis (J/kg0C)

∆T adalah perubahan suhu (0C)

Alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam

suatu perubahan atau reaksi kimia disebut kalorimeter. Kalorimeter yang biasa

digunakan di laboratorium fisika sekolah berbentuk bejana biasanya silinder dan

terbuat dari logam misalnya tembaga atau aluminium dengan ukuran 75 mm x 50

mm (garis tengah). Bejana ini dilengkapi dengan alat pengaduk dan diletakkan di

dalam bejana yang lebih besar yang disebut mantel/jaket. Mantel/jaket tersebut

Kalor lebur es 2

Q = m.c.∆T

berguna untuk mengurangi hilangnya kalor karena konveksi dan konduksi. Sangat

penting bahwa kalorimeter diisolasi dengan baik sehingga hanya sejumlah

minimum kalor dipertukarkan dengan luarnya. Satu kegunaan yang penting dari

kalorimeter adalah dalam penentuan kalor jenis zat-zat. Pada teknik yang dikenal

sebagai “ metode campuran”, satu sampel zat dipanaskan sampai temperatur

tinggi yang diukur dengan akurat, dan dengan cepat ditempatkan pada air dingin

kalorimeter. Kalor yang hilang pada sampel tersebut akan diterima oleh air dan

kalorimeter. Dengan mengukur temperatur akhir campuran tersebut, kalor jenis

dapat dihitung.

Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis

1. Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu

2. Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan

yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L.

Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg). Dalam

pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu

kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c) Kapasitas kalor adalah banyaknya

kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat

celcius.

H = Q/(t2-t1)

Perkataan “kapasitas” dapat memberikan pengertian yang menyesatkan karena

perkataan tersebut menyarankan pernyataan “ banyaknya kalor yang dapat

dipegang oleh sebuah benda” yang merupakan pernyataan yang pada pokoknya

tidak berarti, sedangkan yang artinya sebenarnya dengan perkataan tersebut

hanyalah tenaga yang harus ditambahkan sebagai kalor untuk menaikkan

temperatur benda sebanyak satu derajat.

( David Halliday dan Robert Resnick. 1989. 725-728)

Kuantitas panas per satuan massa yang harus diberikan kepada suatu

bahan pada titik leburnya supaya menjadi zat cair seluruhnya pada suhu titik lebur

disebut panas peleburan bahan yang bersangkutan. Kuantitas panas per satuan

massa yang harus diberikan kepada suatu bahan pada titik didihnya supaya

menjadi gas seluruhnya pada suhu titik didih tersebut disebut panas penguapan

bahan yang bersangkutan. Panas peleburan dan panas penguapan dinyatakan

Kalor lebur es 3

dengan kalori per gram atau Btu per pound. Panas pelebuaran es kira-kira 80 kal

g-1 atau 144 Btu lb-1. panas penguapan air ialah 539 kal g-1 atau 970 Btu lb-1

Analisis grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi

uap. Dalam grafik ini dapat dilihat semua persamaan kalor digunakan.

Keterangan :

Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu es, setelah

suhu sampai pada 0 0C kalor yang diterima digunakan untuk melebur (Q2), setelah

semua menjadi air barulah terjadi kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya

mencapai suhu 100 0C maka kalor yang diterima digunakan untuk berubah wujud

menjadi uap (Q4), kemudian setelah berubah menjadi uap semua maka akan

kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5)

(Sears. Zemansky.1982. 382-385)

Menurut Asas Black apabila ada dua benda yang suhunya berbeda

kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang

bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan berhenti

sampai terjadi keseimbangan termal (suhu kedua benda sama). Secara matematis

dapat dirumuskan:

Yang melepas kalor adalah benda yang suhunya tinggi dan yang menerima

kalor adalah benda yang bersuhu rendah. Bila persamaan tersebut dijabarkan

maka akan diperoleh

Kalor lebur es 4

Q lepas = Q terima

Q lepas = Q terima

m1.c1.(t1 - ta) = m2.c2.(ta-

(Sunardi. 2007: 45-50 )

Suatu bahan biasanya mengalami perubahan temperatur bila terjadi

perpindahan kalor antara bahan dengan lingkungannya. Pada suatu situasi tertentu,

aliran kalor ini tidak merubah temperaturnya. Hal ini terjadi bila bahan mengalami

perubahan fasa. Misalnya padat menjadi cair (mencair), cair menjadi uap

(mendidih) dan perubahan struktur kristal (zat padat). Energi yang diperlukan

disebut kalor transformasi. Kalor yang diperlukan untuk merubah fasa dari bahan

bermassa m adalah Q = m L dimana L adalah kalor laten.

http://muji-rachman.blogspot.com201001kalor-dua-buah-bendayangberbeda.html

Setiap benda mempunyai titik lebur dan titik didih yang berbeda-beda.

Kalor peleburan dan kalor penguapan setiap benda juga berbeda2. Lihat tabel di

bawah.

Ketika

benda2 yang

memiliki

perbedaan suhu saling bersentuhan, kalor akan mengalir dari benda yang bersuhu

tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Ingat ya, kalor adalah energi yang

berpindah. Apabila benda-benda yang bersentuhan berada dalam sistem yang

tertutup, maka energi akan berpindah seluruhnya dari benda yang memiliki suhu

tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Sebaliknya apabila benda yang

bersentuhan tidak berada dalam sistem tertutup, maka tidak semua energi dari

benda bersuhu tinggi berpindah menuju benda yang bersuhu rendah.

www.gurumuda.com

Kalor lebur es 5

Benda Titik lebur Kalor lebur (LF)K oC J/Kg Kkal/Kg =

Kal/gHelium - - - -

Hidrogen 13,84 -259,31 58,6 x 103 14,1Nitrogen 63,18 -210 26 x 103 6,2Oksigen 54,36 -218,79 14 x 103 3,3Etanol 159 -114 104,2 x 103 239,75

Amonia 195,35 -77,8 33 x 103 8,0Raksa 234 -39 11,8 x 103 2,8

Air 273,15 0 334 x 103 79,5Sulfur 392 119 38,1 x 103 9,1Timbal 600,5 327,3 24,5 x 103 5,9Perak 1233,95 960,80 88,3 x 103 21,2Besi 2081,15 1808 289 x 103 69,1

Dalam pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi berbeda

yaitu kapasitas kalor (H) dan kalor jenis c. Kapasitas kalor (H) ialah banyaknya

kalor yang dibutuhkan oleh zat untuk menaikkan suhunya 1ºC (satuan kalori/ºC).

Kalor jenis (c) ialah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 gram

atau 1 kg zat sebesar 1ºC (satuan kalori/gram.ºC atau kkal/kg ºC).

http://www.free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Fisika

IV. ALAT DAN BAHAN:

Tabel alat / bahan yang di gunakan

No Nama Alat / Bahan Jumlah

1 Thermometer 2

2 Isolasi Pelindung 1

3 Beaker Alumunium 1

4 Batang Gelas 1

5 Balance 4 Lengan 1

6 Air secukupnya

7 Es Batu secukupnya

IV.2. Persiapan percobaan

Kalor lebur es 6

Thermometer

Batang pengaduk

Isolasi Pelindung

Keterangan:

1. Persianpan alat dan bahan sesuai dengan daftar alat dan bahan

2. Rakit alat seperti digambar

3. Periksa lagi rakitan alat

V. LANGKAH PERCOBAAN

V.1. Langkah kerja

1. Ditimbang kalorimeter kosong, massanya mk = ...........

2. Disi kalorimeter dengan air hingga ¼ bagian, kemudian timbang

massanya mk+a = ..........

3. Di ukur suhu kalorimeter + air t1 = ……….

4. Dimasukkan sepotong es yang sudah dikeringkan dengan kertas

saring ke dalam kalorimeter dan diaduk-aduk. Tepat setelah es

mencair seluruhnya catat suhunya t2 = ………..

5. Di timbang kalorimeter + air + es, massanya catat mk+a+e = ...........

V.2. Gambar pengamatan

Kalor lebur es 7

VI. HASIL PENGMATAN

VI.1. DATA HASIL PENGAMATAN

1 Massa kalorimeter kosong 57 gram

2 Mssa air mk+a - mk 91,2 gram

3 Massa sepotong es 13,5 gram

4 Massa air + es (mair es) = mk+a+e - mk 104,7 gram

5 Kalor jenis es 0,5 kal/goK

6 Kalor jenis air 1 kal/goK

7 Temperatur air 27 0C = 300 K

8 Temperature ES 0oC = 273K

9 Suhu campuran 140C = 287K

VI.2. PEMBAHASAN

VI.2.1. Pembahasan Secara Perhitungan

Q lepas = Q terima

mair cair ∆Tair + mkalori ckalori ∆T kalori = m es c es ∆T es + m es l es

∆air = Tair - Tcampuran

= 300 K – 287 K

= 13 K

∆Tes = T campuran – T es

= 287 K – 273 K

= 14 K

∆T kalorimeter = ∆Tair = 13 K

mair cair ∆Tair + mkalori ckalori ∆T kalori = m es c es ∆T es + m es l es

91.2 g 1 kal/goC 13 K + 57 g 0.212 kal/goC 13 K = 13,5 g 0.5 kal/goC 14

K + 13.5g Les

1185.6 kal + 157.092 kal = 94.5 kal + 13.5 Les

1342,692 kal = 94.5 kal + 13.5g . Les

13.5g . Les = 1342,692 kal - 94.5 kal

13.5 g . Les = 1248.192 kal

Les = 92.45867 kal/g

Kalor lebur es 8

VI.2.2. Pembahasan Secara Teori

Pada percobaan ini adalah kalor lebur ES dengan tujuan yaitu menetukan

kalor lebur ES. Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini

adalah sebagai mana yang tercantum dalam tabel alat dan bahan. Dalam literatur

mengatakan bahwa Menurut asas Black apabila ada dua benda yang suhunya

berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari

benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan

berhenti sampai terjadi keseimbangan termal (suhu kedua benda sama). Secara

matematis dapat dirumuskan: Q lepas = Q terima.

Dari percobaan yang telah dilakukan secara berkelompok, dengan

perolehan-perolehan data sebgai berikut : massa kalorimeter yang diperoleh

adalah 57 gr, massa air yang berisi ¼ kalorimeter sebesar 91,2 gr , massa sepotong

es batu sebesar 13,5 gr, suhu air dalam kalori meter sebesar 270C, suhu campuran

ES dengan air dalam kalori meter sebesar 140C dan suhu Es sebesar 00C.

Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan data yang

telah diperoleh dari percobaan, didapatkan hasil nilai kalor jenis es adalah 0,5

kal/g0c, kalor jenis air sebesar 1 kal/g0c. Dan kalor lebur es yang didapat

berdasarkan perhitungan data hasil percobaan adalah sebesar 92.45867 kal/g.

Untuk memperoleh data kami memulai dengan mmengikuti tahapan-

tahapan yang telah ada pada langkah kerja pada buku panduan dan bimibingan

asisten dosen. Percobaan dimulai dari menimbang berat breaker aluminium

kemudian berat air yang berada dalam breaker aluminium serta breaker

aluminiumnaya dan juga mengukur temperature dari yang dimasukkan dalam

breaker aluminium , dilanjutkan mencampurkan air dengan bongkahan es yang

telah ditimbang sebesar 13,5 gram ke dalam calorimeter. di aduk dan ditunggu

beberapa saat hingga bongkahan es yang dimasukkan mencair dan tercampur

dengan air secara merata, dan mengukur temperature campuran tersebut dengan

thermometer. Percobaan ini menujukkan hasil bahwa ES yang tadinya dingin

dalam bentuk bongkahan dengan suhuyang lebih rendah mencair dan berubah

bentuk, dengan temepratur campuran air dan es yang dimasukkan menjadi lebih

tinggi dari temperature ES dan lebih rendah dari temperature air semula. Sehingga

Kalor lebur es 9

kita dapat mengambil sebuah catatan bahwa panas yang ada di air dan kalorimeter

melepas dan di terima ke ES hingga es menerima panas dari temperature yang

rendah menjadi tinggi dan ES melebur.

Dalam percobaan ini yang bertujujan menentukan kalor lebur es kita

menggunakan asaz black sebagai pedoman, sehingga didapat nilai lebur ES itu

sebesar 92,45867 kal/g. Pada buku panduan telah ditentukan bahwa kalor lebur es

adalah 80kal/g sedangkan pada praktikum kami memperoleh 92.45867 kal/gyang

lebih besar dari kalor lebur ES pada panduna, hal ini menunjukkan adanya

kesalahan karena terjadinya keberlebihan tersebut, perbedaan ini dimungkinkan

karena adanya kesalahan pada saat mengerjakan percobaan/ saat

percobanberlangsung.

Kesalahan-kesalahan yang mungkin terjadi pada percobaan ialah

kesalahan pada alat ukur neraca yakni kesalahan kalibrasi pada neraca yang kami

pakai dan mungkin juga ada kesalahan dari kami yang salah membaca alat seperti

mambaca timbangan dan thermometer yang tidak sesuai dengan posisi mata cara

membaca pengukran yang benar.

Adapun kesalahan yang mungkin terjadi lagi yakni kesalahan yang

diakibatkan pribadi kami yang tidak disengaja membuka calorimeter saat

terjadinya pencampuran dan tidaknya dihitung besar suhu dari ES situ sendiri.

Kelompok kami sengaja memberikan suhu es sama dengan 273 K dikarenakan

kami tek sempat mengukur suhu es. Suhu dari es sendiri seharusnya kecil 0oC

karena es masih dalam bongkahan, seharusnya saat ES suhu 0 maka es tinggal

meleburnya.

Kemungkinan penerapan dalam kehidupan sehari-hari:

1. Menurunkan suhu badan yang tinggi dengan mengompresnya menggunakan es.

2. Membuat es teh.

3. Jika ingin membuat air angat-angat kuku untuk mandi, yaitu dengan cara

mencampur air biasa dengan air mendidih.

Kalor lebur es 10

VII. KESIMPULAN DAN SARAN

VII.1. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan, maka praktikan dapat

menyimpulkan bahwa Kalor lebur es dapat diketahui dengan

membandingkan antara kalor yang diterima oleh es dengan massa es

Dirumuskan dengan L=

QM . Kalor lebur yang diperoleh berdasarkan

perhitungan dengan menggunakan data hasil percobaan adalah sebesar

92.45967 kal/g. sedangkan kalor lebur es sesungguhnya ialah 80 kal/g.

VII.2. Saran

Diharapkan sebelum melakukn percobaan, praktika mengetahui tujuan

percobaan yang akan dilakukan

Hendaknya prakrikan berhati-hati dalam melakukan praktikum, hingga

diperoleh hasil yang maksimal.

VIII. DAFTAR PUSTAKA

Halliday, David dan Robert Resnick. 1989. Fisika Edisi Ke 3 Jilid 1. Jakarta:

Erlangga

http://muji-rachman.blogspot.com201001kalor-dua-buah-benda-yang-

berbeda.html

http://www.free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Fisika/

Sears, Francis Weston dan Mark W. Zemansky. 1994. Fisika Untuk Universitas.

Jakarta: Erlangga

Sunardi. 2007. Fisika Bilingual. Bandung: Yrama Widya

www.gurumuda.com

Kalor lebur es 11