KR02 Calori Work Farrah Rosalina 1206262866

Laporan Praktikum

Calori WorkNama

: Farrah RosalinaNPM

: 1206262866Fakultas

: Teknik

Departemen/Prodi: Teknik Sipil/ Teknik SipilKode Praktikum: KR02Minggu Percobaan: IIITanggal Praktikum: 12 Oktober 2012Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar

(UPP-IPD)

Universitas Indonesia

Depok

I. TujuanMenghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.

II. Alata. Sumber tegangan yang dapat divariasikanb. Kawat konduktor (bermassa 2 gr)c. Termometerd. Voltmeter dan Ampmetere. Camcorderf. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatisIII. 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:W = v . i . tDimanaW= 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 kenaikan temperatur. Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat dinyatakan dengan persamaan:

Q = m c (Ta T)

Dimana

Q= jumlah kalor yang diperlukan ( kalori )

m= massa zat ( gram )

c= kalor jenis zat ( kal/gr0C )

Ta= suhu akhir zat ( K )

T= suhu mula-mula ( K )

Sebuah kawat dililitkan pada sebuah sensor temperatur. Kawat tersebut akan dialiri arus listrik sehingga mendisipasikan energi kalor. Perubahan temperatur yang terjadi akan diamati oleh sensor kemudian dicatat oleh sistem instrumentasi. Tegangan yang diberikan ke kawat dapat dirubah sehingga perubahan temperatur dapat bervariasi sesuai dengan tegangan yang diberikan.

IV. Cara Kerja1. Mengaktifkan webcam di web rLab.

2. Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor.3. Menghidupkan motor penggerak kipas dengan mengaktifkan power supply kipas.

4. Mengukur tegangan dan arus listrik pada kawat konduktor tiap 1 detik selama 10 detik.

5. Mengulangi langkah 2 sampai 4 untuk tegangan V1, V2, dan V3.

V. Hasil dan Evaluasia. Pengolahan Data (belom diedit)Percobaan ini dilakukan pada rlab dengan menggunakan kawat yang bermassa 2 gram. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka diperoleh data hasil pengamatan sebagai berikut.WaktuIVTemp

323,84022,4

623,84022,4

923,84022,4

1223,84022,4

1523,84022,4

1823,84022,4

2123,84022,4

2423,84022,4

2723,84022,4

3023,84022,4

335,480,6722,4

635,480,6722,5

935,480,6722,7

1235,480,6722,9

1535,480,6723

1835,480,6723,2

2135,480,6723,4

2435,480,6723,5

2735,480,6723,6

3035,480,6723,8

351,791,6223,3

651,791,6223,7

951,91,6224,6

1251,91,6225,6

1551,91,6226,6

1851,91,6227,5

2151,91,6228,3

2451,91,6229,1

2751,91,6229,7

3051,91,6230,3

342,551,0825,7

642,431,0825,7

942,551,0826

1242,551,0826,3

1542,551,0826,7

1842,551,0826,9

2142,551,0827,3

2442,551,0827,4

2742,551,0827,7

3042,551,0827,9

Dari keseluruhan data yang diperoleh, maka dapat dibentuk grafik yang menggambarkan hubungan antara suhu (temperature) dengan waktu untuk setiap tegangan yang diberikan.

Persamaan untuk mencari kapasitas kalor :

Dari persamaan diatas kita dapat menggunakan metoda Least Square dengan menganalogikan T sebagai y dan V.I/C sebagai gradient dan t sebagai x dengan persamaan y = mx bI.Percobaan dengan menggunakan V1 = 0,67 Volt

IXiYiXi2Yi2XiYi

130900

260,1360,010,6

390,3810,092,7

4120,51440,256

5150,62250,369

6180,83240,6414,4

7211441121

8241,15761,2126,4

9271,27291,4432,4

10301,49001,9642

Total165734656,96154,5

Dari data table di atas dapat kita cari gradient (m) dan b dengan rumus:

m = 0,0525

dan

b b = -0,167Sehingga persamaan garis yang terbentuk adalah :

Dari persamaan garis tersebut, dapat dicari nilai kapasitas kalor (C) dengan menggunakan rumus berikut.

DimanaV= Tegangan

I= Hambatan

C= Kapasitas kalor

C = 0,452 (

dan

c = 0,226 ()

II.Percobaan dengan menggunakan V2

iXiYiXi2Yi2XiYi

130,990,812,7

261,3361,697,8

392,2814,8419,8

4123,214410,2438,4

515

4,222517,6463

6185,132426,0191,8

7215,944134,81123,9

8246,757644,89160,8

9277,372953,29197,1

10307,990062,41237

Total16544,73465256,63942,3


m = 0,275dan

b b = -0,08Sehingga persamaan garis yang terbentuk adalah :


Dimana

V= Tegangan

I= Hambatan

C= Kapasitas kalor

C = 0,305 (

dan

c = 0,1525 ()

III.Percobaan dengan menggunakan V3

iXiYiXi2Yi2XiYi

133,3910,899,9

263,33610,8919,8

393,68112,9632,4

4123,914415,2146,8

515

4,322518,4964,5

6184,532420,2581

7214,944124,01102,9

824557625120

9275,372928,09143,1

10305,590030,25165

Total16543,63465196,04785,4


QUOTE

QUOTE

m = 0,089dan

b b = 2,893Sehingga persamaan garis yang terbentuk adalah :


Dimana

V= Tegangan

I= Hambatan

C= Kapasitas kalor

C = 0,516 (

dan

c = 0,258 ()b. Analisis Data1. PercobaanKalor 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. Percobaan kalori work ini diawali dengan mengaktifkan webcam agar praktikan dapat melihat rangkaian peralatan sesungguhnya yang terdapat di laboratorium secara Real-time. Percobaan ini telah dilakukan sesuai dengan apa yang telah tertera dalam prosedur percobaan.Percobaan ini dilakukan dengan sebuah kawat yang dililitkan pada sebuah sensor temperatur. Kawat tersebut akan dialiri arus listrik sehingga mendisipasikan energi kalor. Perubahan temperatur yang terjadi akan diamati oleh sensor kemudian dicatat oleh sistem instrumentasi. Tegangan yang diberikan ke kawat dapat dirubah sehingga perubahan temperatur dapat bervariasi sesuai dengan tegangan yang diberikan.

Awalnya praktikan menggunakan tegangan sebesar 0 Volt sebagai V0 kemudian mengaktifkan power supply untuk mengalirkan energi listrik ke dalam rangkaian. Penggunaan tegangan sebesar 0 Volt ini bertujuan untuk mengetahui suhu awal dari konduktor yang digunakan. Pengukuran suhu ini dilakukan sebanyak 10 kali dalam selang waktu 3 detik sehingga membutuhkan waktu 30 detik. Pengukuran dilakukan berkali-kali untuk mendapatkan hasil akhir yang lebih akurat.

Selanjutnya tegangan dari rangkaian ditingkatkan sebanyak 3 kali. Langkah ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh antara peningkatan voltase rangkaian dengan peningkatan suhu yang ditimbulkan. Tiap peningkatan voltase ini dilakukan dengan 10 kali pengulangan untuk mendapatkan data yang lebih mendekati nilai sebenarnya.

Saat melakukan percobaan pasti terjadi gejala-gejala fisika yang tidak kita sadari karna cara berpraktikum dengan menggunakan rlab hanyalah fisualisasi. Saat alat power supply dihidupkan maka akan ada panas yang dihasilkan akibat dari system yang bekerja. Panas tersebut muncul akibat dari perubahan energy dari listrik ke panas. Energy panas ini adalah energy yang bekerja saat alat digunakan. Sesuai dengan hokum kekekalan energy bahwa energy tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi energy dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Pada percobaan kali ini dilakukan pengkonversian energi dari energi listrik menjadi energi panas.2. Hasil

Pada percobaan calori work ini, hasil yang ingin dicapai adalah tercapainya tujuan dari percobaan kerja kalor yaitu dapat dihitungnya nilai kapasitas kalor dari suatu kawat konduktor. Karena data yang diperoleh sangat banyak, maka praktikan menggunakan metode least square untuk mendapatkan data yang representatif.

Setelah praktikan mengetahui nilai kapasitas kalor, maka praktikan juga dapat mengetahui nilai dari kalor jenis kawat konduktor yang memiliki nilai yang unik dari tiap bahan dengan menggunkan rumus :

Ketiga nilai kalor jenis yang didapat kemudian diambil nilai rata-ratanya untuk dijadikan data representatif dari ketiga percobaan yang akan dicocokkan dengan nilai kalor jenis berbagai bahan.

Dibawah ini adalah tabel nilai kapasitas kalor dari beberapa benda:

Tabel

Rata-rata kalor jenis dari percobaan ini adalah sebesar 0,212 , dan nilai kalor jenis ini mendekati nilai dari kalor jenis perak, yaitu sebesar 0,236 . Sehingga ditarik kesimpulan bahwa kawat konduktor yang digunakan terbuat dari perak.

3.Kesalahan

Nilai kesalahan literature pada percobaan kalori work akan dihitung berdasarkan hasil percobaan yang diperoleh, bahwa jenis konduktor yang diperkirakan digunakan adalah perak dengan nilai kalor jenis 0,212 .

a) Percobaan dengan tegangan V1 = 0.67 volt

= 42%b) Percobaan dengan tegangan V2 = 1.62 volt

= 61%c) Percobaan dengan tegangan V3 = 1.08 volt

= 34%Percobaan dengan c rata-rata

= 45 %

Berdasarkan analisis di atas, kesalahan literatur berkisar dari 34% -61% yang dapat dibilang cukup besar. Hal tersebut dapat terjadi karena kemungkinan alat yang kurang akurat atau tidak berfungsi dengan benar.Kesalahan yang terjadi relatif besar. Walaupun demikian percobaan yang dilakukan secara jarak jauh dan hanya menggunakan komputer ini sudah dilaksanakan sesuai dengan prosedur yang ada. Pada praktikum rLab ini kesalahan yang terjadi hampir bukan lagi human error yang berpengaruh, karena semua peralatannya sudah terkomputerisasi.4.GrafikPada grafik pertama, tegangan belum mulai diberikan kepada rangkaian (V = 0 V) sehingga grafik perubahan suhu cenderung konstan terhadap waktu. Hal ini terjadi karena belum adanya tegangan yang nantinya akan merubah energi listrik menjadi energi kalor yang nantinya akan meningkatkan suhu dari rangkaian.

Sedangkan untuk grafik kedua, ketiga, dan keempat, nilai perubahan suhu cenderung meningkat seiring dengan pertambahan waktu. Hal ini dapat dilihat dari gradien garis pada grafik yang bernilai positif. Grafik ini menggambarkan bahwa semakin lama kawat diberi tegangan, maka semakin besar perubahan suhu yang terjadi. Hal ini membuktikan persamaan bahwa perubahan suhu berbanding lurus dengan waktu.VI. Kesimpulana. Kapasitas kalor ialah banyaknya tenaga kalor yang diberikan pada sebuah benda untuk menaikkan temperaturnya. Nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor dapat dihitung dengan mensubstitusikan energi panas menjadi energi listrik.b. Semakin besar tegangan yang digunakan, maka semakin cepat perubahan suhu yang terjadi. Ini berarti nilai tegangan berbanding lurus dengan perubahan suhu yang dihasilkan.c. Kalor jenis ialah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Kalor yang dihasilkan dari sistem adalah besarnya tenaga atau energi yang digunakan.VII. ReferensiGiancoli, D.C; Physics for Scientists and Engineers, Third Edition, Prentice Hall, NJ, 2000.

Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

VIII. Link rLabhttp://sitrampil3.ui.ac.id/kr02_1411547423.xlsChart1

22.422.423.325.7

22.422.523.725.7

22.422.724.626

22.422.925.626.3

22.42326.626.7

22.423.227.526.9

22.423.428.327.3

22.423.529.127.4

22.423.629.727.7

22.423.830.327.9

V0

V1

V2

V3

Hubungan Temperatur dengan Waktu

Table1

WaktuIVTemp

323.84022.4

623.84022.4

923.84022.4

1223.84022.4

1523.84022.4

1823.84022.4

2123.84022.4

2423.84022.4

2723.84022.4

3023.84022.4

WaktuIVTemp

335.480.6722.4

635.480.6722.5

935.480.6722.7

1235.480.6722.9

1535.480.6723

1835.480.6723.2

2135.480.6723.4

2435.480.6723.5

2735.480.6723.6

3035.480.6723.8

WaktuIVTemp

351.791.6223.3

651.791.6223.7

951.91.6224.6

1251.91.6225.6

1551.91.6226.6

1851.91.6227.5

2151.91.6228.3

2451.91.6229.1

2751.91.6229.7

3051.91.6230.3

WaktuIVTemp

342.551.0825.7

642.431.0825.7

942.551.0826

1242.551.0826.3

1542.551.0826.7

1842.551.0826.9

2142.551.0827.3

2442.551.0827.4

2742.551.0827.7

3042.551.0827.9

Table1

V0


V1


V3


V2


V0

V1

V2

V3


_1412106192.unknown

Documents

KR02 Calori Work Farrah Rosalina 1206262866