Upload
jhon
View
33
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
hjhjkhk
Citation preview
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BAB IV
MASSA JENIS
4.1. Tujuan Praktikum
Tujuan pada praktikum ini meliputi:
1. Mengetahui berat bahan.
2. Mengukur volume bahan.
3. Menghitung massa jenis bahan.
4.2. Dasar Teori
4.2.1. Pengertian Massa Jenis
Ditinjau dari definisi zat yang mempunyai massa dan
menempati ruang, setiap zat dapat dibedakan berdasarkan massa dan
volumenya. Perbandingan antara massa dan volume suatu zat disebut
massa jenis (disimbolkan ρ, dibaca rho). Jadi, jenis zat dapat
diketahui dari massa jenisnya. Untuk menentukan massa jenis suatu
zat dapat dilakukan dengan melakukan membagi massa zat dengan
volume zat. Jika massa jenis zat ρ (baca rho), massa zat m dan
volume zat V maka diperoleh persamaan:
……………(Persamaan 4.1.)
Keterangan:
= Masa Jenis (Kg/m3)
m = Massa (Kg)
V = Volume (m3)
Perbandingan antara massa zat dengan volume zat disebut
massa jenis. Massa jenis menunjukkan kerapatan suatu zat. Satuan
massa jenis dalam SI adalah kg/m3. Cara mengubah satuan massa
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
jenis kg/m3 menjadi g/cm3 ataupun sebaliknya dapat dilakukan
dengan cara sebagai berikut. Misalnya massa jenis air 1000 kg/m3.
Konversikan ke dalam g/cm3.
1000 kg/m3 = g/cm3
= 1 g/cm3
4.2.2. Menentukan Massa Jenis
Untuk menentukan massa jenis suatu zat padat, langkah pertama
adalah menimbang massa zat padat tersebut. Kemudian, volume zat
padat ditentukan dengan cara memasukkannya ke dalam gelas ukur
yang sudah berisi air dalam jumlah tertentu. Setelah itu, permukaan
air dalam gelas ukur akan naik. Selisih antara tinggi permukaan air
sesudah dan sebelum dimasukkan zat padat merupakan volume zat
padat tersebut (Karim, 2009).
a. Zat Padat yang Bentuknya Teratur
Langkah yang harus dilakukan adalah mengukur massa zat
dengan menggunakan neraca atau timbangan. Volume zat dapat
dihitung menggunakan rumus berdasarkan bentuknya misalnya,
kubus dan balok. Langkah terakhir menentukan massa jenis zat
dengan membagi massa zat dengan volume zat.
b. Zat Padat yang Bentuknya Tidak Teratur
Misalnya yang hendak kamu ketahui adalah massa jenis batu.
Langkah yang harus kamu lakukan sebagai berikut :
1) Timbanglah batu dengan menggunakan neraca untuk
mengetahui massa batu. Catat hasil pengukuran.
2) Sediakan gelas ukur dan tuangkan air ke dalam gelas ukur
tersebut. Catat volumenya, misal V1 = 50 ml.
3) Masukkan batu yang hendak kamu ketahui volumenya ke
dalam gelas ukur yang berisi air. Catat kenaikan volume
airnya, misalnya V2 = 70 ml.
4) Volume batu = V2 – V1.
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
5) Massa jenis zat merupakan hasil bagi massa zat dengan
volume zat.
(Sugiyarto, 2008)
Pengukuran volume terkadang kurang teliti jika
dibandingkan pada pengukuran massa. Untuk itulah dalam
menentukan massa jenis hanya dilakukan pengukuran massa.
Hal inilah yang mendasari digunakannya massa jenis relatif.
Massa jenis relatif didefinisikan sebagai nilai perbandingan
massa jenis bahan dengan massa jenis air. Massa jenis air
diketahui yaitu 1 g cm-3 atau 1.000 kg m-3 (Sugeng, 2009)
c. Menentukan Massa Jenis Zat Cair
Massa jenis zat cair dapat diukur langsung dengan
menggunakan hidrometer. Hidrometer memiliki skala massa jenis
dan pemberat yang dapat mengakibatkan posisi hidrometer
vertikal. Cara mengetahui massa jenis zat cair adalah dengan
memasukkan hidrometer ke dalam zat cair tersebut. Hasil
pengukuran dapat diperoleh dengan acuan semakin dalam
hidrometer tercelup, menyatakan massa jenis zat cair yang diukur
semakin kecil.
(Sugiyarto, 2008)
d. Menentukan Masa Jenis Gas
Dalam menentukan massa jenis suatu gas, kita dapat
menggunakan siring jarum suntik yang telah dimodifi kasi. Mula-
mula, siapkan ruang vakum dengan volume tertentu di dalam
siring. Lalu, massa siring yang memiliki ruang vakum tersebut
ditimbang. Selanjutnya, ruang hampa dalam siring diisi dengan
gas yang akan ditentukan massa jenisnya. Siring yang telah berisi
gas tersebut ditimbang massanya. Selisih massa siring antara
sebelum dan sesudah diisi gas merupakan massa gas. Volume gas
adalah volume ruang hampa yang terdapat dalam siring. Dengan
kedua data tersebut, kamu dapat menentukan massa jenis gas.
(Karim, 2009)
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
4.3. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang diperlukan adalah:
1. Neraca Analitik
Neraca analitik ini berfungsi untuk mengukur sampel dalam
satuan gram.
Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014
Gambar 4.1.Neraca Analitik
2. Sampel Batuan
Batuan digunakan sebagai objek beban ada tiga jenis objek beban
yaitu kuarsa, serpentinit dan batubara.
a. Kuarsa, sebanyak 15 butir (ukuran kerikil).
Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014
Gambar 4.2.Kuarsa
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
b. Serpentinit, sebanyak 15 butir (ukuran kerikil).
Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014
Gambar 4.3.Serpentinit
c. Batubara, sebanyak 15 butir (ukuran kerikil).
Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014
Gambar 4.4.Batubara
3. Air, digunakan untuk mengisi gelas ukur sebagai volume.
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014
Gambar 4.5.Air
4. Cawan, medium pembantu untuk tempat mengukur berat sampel pada
neraca analitik.
Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014
Gambar 4.6.Cawan
5. Gelas ukur, untuk menampung air sebagi volume.
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014
Gambar 4.7.Gelas Ukur
4.4. Prosedur Kerja
1. Mengambil sampel batuan di lapangan.
2. Sampel kemudian dibagi menjadi beberapa contoh dan masing-masing
contoh ditimbang, kemudian catat beratnya (W).
3. Masukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 40ml, catat volume awal
air (Va).
4. Kemudian masukkan contoh ke dalam gelas ukur yang berisi air, catat
volume airya (Vb).
5. Hitung densitas dari sampel batuan tersebut.
4.5. Hasil Pengamatan
Dari percobaan yang telah dilakukan pada contoh Kuarsa, Batubara
dan Serpentinit dapat diperoleh sebagai berikut.
4.5.1. Percobaan pada sampel Kuarsa
Tabel 4.1.
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Pengukuran pada Kuarsa
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
No.Sampel Batuan
Berat Sampel (W)
Volume (ml)
(gram) Awal (Va) Akhir (Vb)
1 Kuarsa 6,15 40 42
2 Kuarsa 4,83 40 41
3 Kuarsa 3,49 40 41
4 Kuarsa 3,31 40 41
5 Kuarsa 3,80 40 41
6 Kuarsa 3,80 40 41
7 Kuarsa 4,31 40 41
8 Kuarsa 3,68 40 41
9 Kuarsa 3,76 40 41
10 Kuarsa 3,15 40 41
11 Kuarsa 7,81 40 42
12 Kuarsa 6,31 40 42
13 Kuarsa 3,40 40 41
14 Kuarsa 5,15 40 41
15 Kuarsa 3,76 40 41
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
4.5.2. Percobaan pada sampel Serpentinit
Tabel 4.2.Pengukuran pada Serpentinit
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
4.5.3. Percobaan pada sampel Batubara
Tabel 4.3.Pengukuran pada Batubara
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
No.Sampel Batuan
Berat Sampel (W)
Volume (ml)
(gram) Awal (Va) Akhir (Vb)
1 Serpentinit4,32 40 41
2Serpentinit 6,90 40 41
3Serpentinit 4,48 40 41
4Serpentinit 4,36 40 41
5Serpentinit 8,17 40 42
6Serpentinit 4,31 40 41
7Serpentinit 6,65 40 42
8Serpentinit 7,29 40 41
9Serpentinit 2,53 40 41
10Serpentinit 3,09 40 41
11Serpentinit 3,21 40 41
12Serpentinit 4,58 40 41
13Serpentinit 5,02 40 41
14Serpentinit 3,58 40 41
15Serpentinit 3,62 40 41
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
4.6. Pengolahan Data
4.6.1. Pada Sampel Kuarsa
a. Nilai (Vb – Va)
1) Sampel nomor 2,3,4,5,6,7,8,9,10,13,14 dan 15
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
No.Sampel Batuan
Berat Sampel (W)
Volume (ml)
(gram) Awal (Va) Akhir (Vb)
1 Batubara1,71 40 41
2Batubara 3,62 40 41
3Batubara 3,57 40 41
4Batubara 3,92 40 41
5Batubara 6,19 40 42
6Batubara 1,82 40 41
7Batubara 2,15 40 41
8Batubara 3,51 40 41
9Batubara 5,51 40 42
10Batubara 2,33 40 41
11Batubara 2,41 40 41
12Batubara 1,44 40 41
13Batubara 4,74 40 41
14Batubara 2,15 40 41
15Batubara 4,71 40 42
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Vb – Va = 41 – 40
= 1 ml
2) Sampel nomor 1,11 dan 12
Vb – Va = 42 – 40
= 2 ml
b. Nilai Densitas
1) Sampel nomor 2,3,4,5,6,7,8,9,10,13,14 dan 15
Contoh penghitungan sampel nomor 2 :
D =
=
= 4,83 gr/cm3
2) Sampel nomor 1,11 dan 12
Contoh penghitungan sampel nomor 1
D =
=
= 3,07 gr/cm3
c. Nilai total
1) Berat sampel
= 66,69 gram2) Vb – Va
= 18 ml
3) Densitas
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
= 56,54 gr/cm3
d. Nilai Rata-rata
1) Berat sampel
=
= 4,44 gram
2) Vb – Va
=
= 1,2 ml
3) Densitas
=
= 3,76 gr/cm3
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Tabel 4.4.Hasil perhitungan pada Kuarsa
No.Sampel Batuan
Berat Sampel (W)
Volume (ml) Vb - VaDensitas
(gr/cm3)(gram)Awal (Va)
Akhir (Vb)
(ml)
1 Kuarsa6,15 40 42 2 3,07
2 Kuarsa4,83 40 41 1 4,83
3 Kuarsa3,49 40 41 1 3,49
4 Kuarsa3,31 40 41 1 3,31
5 Kuarsa3,80 40 41 1 3,80
6 Kuarsa3,80 40 41 1 3,80
7 Kuarsa4,31 40 41 1 4,31
8 Kuarsa3,68 40 41 1 3,68
9 Kuarsa3,76 40 41 1 3,76
10 Kuarsa3,15 40 41 1 3,15
11 Kuarsa7,81 40 42 2 3,90
12 Kuarsa6,31 40 42 2 3,15
13 Kuarsa3,40 40 41 1 3,40
14 Kuarsa5,15 40 41 1 5,13
15 Kuarsa3,76 40 41 1 3,76
Jumlah 66,69 18 56,54
Rata-rata 4,44 1,2 3,76
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
4.6.2. Pada Sampel Serpentinit
a. Nilai (Vb – Va)
1) Sampel nomor 1,3,4,6,8,9,10,11,12,13,14 dan 15
Vb – Va = 41 – 40
= 1 ml
2) Sampel nomor 2,5 dan 7
Vb – Va = 42 – 40
= 2 ml
b. Nilai Densitas
1) Sampel nomor 1,3,4,6,8,9,10,11,12,13,14 dan 15
Contoh penghitungan sampel nomor 1 :
D =
=
= 4,32 gr/cm3
2) Sampel nomor 2,5 dan 7
Contoh penghitungan sampel nomor 2
D =
=
= 3,45 gr/cm3
c. Nilai total
1) Berat sampel
= 4,32+6,90+4,48+4,36+8,17+4,31+6,65+7,29+2,53+
3,09+3,21+4,58+5,02+3,58+3,62
= 72,11 gram
2) Vb – Va
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
= 18 m
3) Densitas
4,32+3,45+4,48+4,36+4,08+4,31+3,32+7,29+2,53+
3,09+3,21+4,58+5,02+3,58+3,62
= 61,24 gr/cm3
d. Nilai Rata-rata
1) Berat sampel
=
= 4,80 gram
2) Vb – Va
=
= 1,2 ml
3) Densitas
=
= 4,08 gr/cm3
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Tabel 4.5.Hasil perhitungan pada Serpentinit
No.Sampel Batuan
Berat Sampel (W)
Volume (ml) Vb - VaDensitas
(gr/cm3)(gram)
Awal (Va)
Akhir (Vb)
(ml)
1 Serpentinit432 40 41 1 432
2Serpentinit 690 40 41 2 345
3Serpentinit 448 40 41 1 448
4Serpentinit 436 40 41 1 436
5Serpentinit 817 40 42 2 408
6Serpentinit 431 40 41 1 431
7Serpentinit 665 40 42 2 332
8Serpentinit 729 40 41 1 729
9Serpentinit 253 40 41 1 253
10Serpentinit 309 40 41 1 309
11Serpentinit 321 40 41 1 321
12Serpentinit 458 40 41 1 458
13Serpentinit 502 40 41 1 502
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
14Serpentinit 358 40 41 1 358
15Serpentinit 362 40 41 1 362
Jumlah 72,11 18 61,24
Rata-rata 4,80 1,2 4,08
4.6.3. Pada Sampel Batubara
a. Nilai (Vb – Va)
1) Sampel nomor 1,2,3,4,6,7,8,10,11,12,13 dan 14
Vb – Va = 41 – 40
= 1 ml
2) Sampel nomor 5,9 dan 15
Vb – Va = 42 – 40
= 2 ml
b. Nilai Densitas
1) Sampel nomor 1,2,3,4,6,7,8,10,11,12,13 dan 14
Contoh penghitungan sampel nomor 1 :
D =
=
= 1,71 gr/cm3
2) Sampel nomor 5,9 dan 15
Contoh penghitungan sampel nomor 5 :
D =
=
= 3,09 gr/cm3
c. Nilai total
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
1) Berat sampel
= 1,71+3,62+3,57+3,92+6,19+1,82+2,15+3,51+5,51+
2,33+2,41+1,44+4,74+2,15+4,71
= 49,78 gram
2) Vb – Va
= 18 ml
3) Densitas
1,71+3,62+3,57+3,92+3,09+1,82+2,15+3,51+
2,75+2,33+2,41+1,44+4,74+2,15+2,35
= 41,56 gr/cm3
d. Nilai Rata-rata
1) Berat sampel
=
= 3,31 gram
2) Vb – Va
=
= 1,2 ml
3) Densitas
=
= 2,70 gr/cm3
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Tabel 4.6.Hasil perhitungan pada Batubara
No.Sampel Batuan
Berat Sampel (W)
Volume (ml) Vb - VaDensitas
(gr/cm3)(gram)Awal (Va)
Akhir (Vb)
(ml)
1 Batubara1,71 40 41 1 1,71
2Batubara 3,62 40 41 1 3,62
3Batubara 3,57 40 41 1 3,57
4Batubara 3,92 40 41 1 3,92
5Batubara 6,19 40 42 2 3,09
6Batubara 1,82 40 41 1 1,82
7Batubara 2,15 40 41 1 2,15
8Batubara 3,51 40 41 1 3,51
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
9Batubara 5,51 40 42 2 2,75
10Batubara 2,33 40 41 1 2,33
11Batubara 2,41 40 41 1 2,41
12Batubara 1,44 40 41 1 1,44
13Batubara 4,74 40 41 1 4,74
14Batubara 2,15 40 41 1 2,15
15Batubara 4,71 40 42 2 2,35
Jumlah 49,78 18 41,56
Rata-rata 3,31 1,2 2,70
4.7. Pembahasan
Percobaan yang dilakukan kali ini memberikan satu pembahasan yaitu
setiap sampel yang diambil memiliki berat (W) dan memiliki Densitas atau
massa jenis. Nilai Densitas dapat dipengaruhi oleh berat sampel itu sendiri
dan juga dipengaruhi oleh volume air. Nilai volume air yang dimaksud
adalah jumlah pertambahan volume air sesudah sampel dimasukkan ke
dalam air (ΔV).
Nilai Densitas sangat dipengaruhi oleh berat sampel batu tersebut.
Semakin berat batu tersebut maka akan semakin besar pula pertambahan
air yang ada (ΔV), jika nilai ΔV semakin besar maka nilai Densitas sendiri
akan semakin kecil.
Dari hasil pengukuran berat pada masing-masing sampel dapat
diketahui bahwa sampel Serpentinit memilki nilai berat paling tinggi
dibandingkan sampel lainnya, sampel Kuarsa berada dibawahnya dan
sampel Batubara merupakan yang paling ringan disbanding sampel yang
lain.
Berdasarkan data diatas diketahui bahwa jika nilai rata-rata ΔV diantara
ketiga sampel sama maka nilai Densitas hanya dipengaruhi oleh berat
M. Imam Sidik PermanaH1C114093
PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
sampel. Jadi nilai Densitas pada percobaan ini berbanding lurus dengan
nilai W pada sampel. Dapat diurutkan nilai Densitas yang paling tinggi
dari ketiga sampel yaitu Serpentinit, Kuarsa dan Batubara.
4.8. Penutup
4.8.1. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat diberikan
kesimpulan sebagai berikut :
1. Berat rata-rata dari masing-masing sampel yaitu Kuarsa 4,44
gram, Serpentinit 4,80 gram dan Batubara 3,31 gram.
2. Pertambahan volume rata-rata dari masing-masing sampel yaitu
Kuarsa 1,2 ml, Serpentinit 1,2 ml dan Batubara 1,2 ml.
3. Densitas rata-rata dari masing-masing sampel yaitu Kuarsa 3,76
gr/cm3, Serpentinit 4,08 gr/cm3 dan Batubara 2,70 gr/cm3.
4. Serpentinit memilki nilai berat paling tinggi dibandingkan
Kuarsa dan Batubara.
4.8.2. Saran
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik suatu
kesimpulan saran sebagai berikut :
1. Sebaiknya jadwal bergilir praktikum setiap masing-masing
kelompok diberikan jam atau waktu yang pasti.
2. Untuk lebih melengkapi peralatan laboratorium.
M. Imam Sidik PermanaH1C114093