Laporan fisika

Pengaruh Suhu Terhadap Kalor

SMA NEGERI 1 MALANGSEMESTER GENAP TAHUN PELAJARAN 2011/2012

OLEH

Nico WahyudiX-8/ 18/ 15695

PEMERINTAH KOTA MALANG

DINAS PENDIDIKAN

SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 1 MALANG

Jalan Tugu Utara No.1, Telp. (0341) 366454, Fax. (0341) 329487 Malang

Website : http://www.sman1-mlg.sch.id

Email : mitrekasatata@sman1-mlg.sch.id

SUHU DAN KALOR

TEORI DASAR

PENGERTIAN SUHU

Suhu didefinikan sebagai derajat panas atau dinginnya suatu benda. Secara mikroskopik suhu menunjukkan pergerakan atau kandungan energi kinetik dari partikel-partikel benda tersebut. Semakin tinggi suhu suatu benda makin cepat partikel penyusun benda bergerak atau bergetar, semakin rendah suhu suatu benda semakin lambat partikel penyusun benda bergerak atau bergetar.

PENGERTIAN KALOR

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 zat2. jenis zat (kalor jenis)3. perubahan suhu

ALAT UKUR SUHU

Secara kualitatif, kita dapat mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin atau hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya. Secara kuantitatif, kita dapat mengetahuinya dengan menggunakan termometer. Suhu dapat diukur dengan menggunakan termometer yang berisi air raksa atau alkohol. Kata termometer ini diambil dari dua kata yaitu thermo yang artinya panas dan meter yang artinya mengukur (to measure).

Termometer

Termometer adalah suatu alat yang dipakai untuk mengukur tinggi rendahnya suhu suatu benda. Termometer bekerja memanfaatkan sifat termometrik dari zat, yang dimaksud sifat termometrik suatu zat adalah sifat zat yang dapat berubah terhadap suhu. Contohnya: panjaang benda, volume benda, warna benda dan sebagainya.

Tipe termometer

termometer alkohol termometer basal termometer merkuri termometer oral termometer Galileo termometer infra merah termometer cairan kristal termistor bi-metal mechanical thermometer electrical resistance thermometer reversing thermometer silicon bandgap temperature sensor six's thermometer, juga dikenal sebagai maximum minimum thermometer thermocouple coulomb blockade thermometer

Termometer yang sering digunakan

Termometer bulb (air raksa atau alkohol)

Menggunakan gelembung besar (bulb) pada ujung bawah tempat menampung cairan, dan tabung sempit (lubang kapiler) untuk menekankan perubahan volume atau tempat pemuaian cairan.

Berdasar pada prinsip suatu cairan volumenya berubah sesuai temperatur. Cairan yang diisikan kadang-kadang alkohol yang berwarna tetapi juga bisa cairan metalik yang disebut merkuri, keduanya memuai bila dipanaskan dan menyusut bila didinginkan

Ada nomor disepanjang tuba gelas yang menjadi tanda besaran temperatur.

Keutungan termometer bulb antara lain tidak memerlukan alat bantu, relatif murah, tidak mudah terkontaminasi bahan kimia sehingga cocok untuk laboratorium kimia, dan konduktivitas panas rendah.

Kelemahan termometer bulb antara lain mudah pecah, mudah terkontaminasi cairan (alkohol atau merkuri), kontaminasi gelas/kaca, dan prosedur pengukuran yang rumit (pencelupan).

Penggunaan thermometer bulb harus melindungi bulb dari benturan dan menghindari pengukuran yang melebihi skala termometer.

Sumber kesalahan termometer bulb:- thermal capacity effect, apabila massa yang diukur relatif kecil, akan banyak

panas yang diserap oleh termometer dan mengurangi suhu sebenarnya- cairan (alkohol, merkuri) yang terputus- kesalahan pembacaan- kesalahan pencelupan

Termometer spring

Menggunakan sebuah coil (pelat pipih) yang terbuat dari logam yang sensitif terhadap panas, pada ujung spring terdapat pointer.

Bila udara panas, coil (logam) mengembang sehingga pointer bergerak naik, sedangkan bila udara dingin logam mengkerut pointer bergerak turun. Secara umum termometer ini paling rendah keakuratannya di banding termometer bulb dan digital.

Penggunaan termometer spring harus selalu melindungi pipa kapiler dan ujung sensor (probe) terhadap benturan/ gesekan. Selain itu, pemakaiannya tidak boleh melebihi suhu skala dan harus diletakkan di tempat yang tidak terpengaruh getaran.

Termometer non kontak

Termometer infra merah, mendeteksi temperatur secara optik selama objek diamati,

radiasi energi sinar infra merah diukur, dan disajikan sebagai suhu, dengan mengetahui

jumlah energi infra merah yang dipancarkan oleh objek dan emisinya, temperatur objek dapat

dibedakan.

Termometer elektronik

Ada dua jenis yang digunakan di pengolahan, yakni thermocouple dan resistance

thermometer. Biasanya, industri menggunakan nominal resistan 100 ohm pada 0 °C sehingga

disebut sebagai sensor Pt-100. Pt adalah simbol untuk platinum, sensivitas standar sensor 100

ohm adalah nominal 0.385 ohm/°C, RTDs dengan sensivitas 0.375 dan 0.392 ohm/°C juga

tersedia.

PERCOBAAN

Percobaan I

Hipotesis : Jumlah kalor (Q) yang diserap benda untuk menaikkan suhu yang sama

adalah sebanding dengan massa benda itu.

ALAT DAN BAHAN :

Gelas beker 1 buah

Temometer 1 buah

Pembakar Spiritus lengkap dengan penyangga (kaki tiga) 1 set

Pengaduk 1 batang

Stop watch 1 buah

LANGKAH LANGKAH :

1. Pasanglah alat alat seperti gambar berikut.

2. Isilah gelas beker dengan 50 cc air, ukurlah suhu mula mula dengan termometer.3. Panaskan air dengan pembakar spiritus selama 2 menit. Aduklah secara perlahan

selama pemanasan. Catat suhu di akhir pemanasan. Hitung pertambahan suhunya .4. Ulangi percobaan tersebut dengan mengubah jumlah air yang dipanaskan. Isikan

datanya kedalam tabel berikut

Data ke Jumlah air yang dipanasi

(cc)

Suhu mula-mula (◦C)

Suhu akhir (◦C)

Kenaikan suhu (◦C)

1 50 25 39 14

2 75 27 39 12

3 100 27 37 10

4 125 27 34 5

5 150 28 35 7

6 175 27 31 4

7 200 26 29 3

ANALISIS DATA

1. Berdasarkan data pada tabel pengamatan di atas, kami membuat grafik hubungan antara jumlah air dan suhu. Menggunakan kertas grafik. Sumbu mendatar untuk jumlah air, dan sumbu vertikal untuk pertambahan suhu

1. Mendiskusikan grafik yang telah kami dapatkan. Hal-hal yang didiskusikan adalah sebagai berikut.

a. Apakah besarnya kenaikan suhu berbeda jika jumlah air yang dipanasi berbeda?Iya, semakin banyak air yang dipanasi, maka akan semakin kecil kenaikan suhunya dan sebaliknya, semakin sedikit air yang dipanasi, maka semakin besar kenaikan suhunya.

b. Apakah grafiknya menunjukkan garis lurus?Iya, grafik tersebut berbentuk linear.

c. Apakah ada hubungan yang teratur antara jumlah air yang dipanaskan dengan besarnya kenaikan suhunya? Jika ya, bagaimanakah hubungan itu? Dapatkah dikatakan bahwa kenaikan suhu air berbanding terbalik dengan jumlah air yang dipanaskan?Iya, kenaikan suhu air berbanding terbalik dengan jumlah air yang dipanaskan.

d. Berdasarkan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan itu, apa kesimpulanmu tentang hasil percobaan ini?

Kesimpulan : Kenaikan suhu air berbanding terbalik dengan jumlah air yang dipanaskan. Karena semakin banyak air yang dipanaskan maka semakin kecil kenaikan suhunya serta semakin banyak kalor yang dibutuhkan. Hal ini dapat dilihat dari percobaan di atas.

Percobaan II

Hipotesis : Lama pemanasan sebanding dengan kenaikan suhu zat yang dipanaskan

LANGKAH LANGKAH

1. Memasang alat-alat seperti gambar di halaman berikut.2. Mengisi gelas beker dengan air 100cc, mengukur suhu air mula-mula dengan

termometer3. Memanaskan air dengan lampu spiritus, mengaduk secara pelan-pelan selama

pemanasan.

Mencatat suhunya setiap 12

menit.

Melakukan percobaan tersebut selama 5 menit. Mengisikan datanya ke dalam label berikut.

Tabel pengamatan suhu air selama pemanasan

Data ke Lama Pemanasan (menit) Suhu (◦C)

1 0 (suhu mula-mula) 27

2 0,5 28

3 1,0 29

4 1,5 31,5

5 2,0 34

6 2,5 36,5

7 3,0 39

8 3,5 41

9 4,0 43

10 4,5 45

11 5,0 48

ANALISA DATA

1. Berdasarkan data pada tabel pengamatan di atas, kami membuat grafik hubungan antara suhu air dan lama pemanasan menggunakan kertas grafik. Sumbu mendatar untuk waktu, dan sumbu vertikal untuk suhu.

2. Mendiskusikan grafik yang telah kami dapat. Hal-hal yang didiskusikan meliputi sebagai berikut.

a. Apakah suhu air meningkat akibat pemanasan itu?Iya

b. Apakah besarnya kenaikan suhu air dari waktu ke waktu selalu tepat? Jika ya, berapa nilainya?Iya, ± 1-2 ◦C

c. Dapatkah dikatakan bahwa kenaikan suhu air berbanding lurus dengan lama pemanasan?Ya dapat, t sebanding T

d. Berdasarkan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan itu, apa kesimpulanmu tentang hasil percobaan ini?bahwa kenaikan suhu air berbanding lurus dengan lama pemanasan.Semakin lama air dipanaskan maka semakin tinggi suhunya.

Kesimpulan:

Kenaikan suhu air berbanding lurus dengan lama pemanasan. Semakin lama air dipanaskan

maka semakin tinggi suhunya.

Percobaan III

Hipotesis : Untuk menaikkan suhu yang sama, jumlah massa zat sama, tetapi jenis zat berbeda membutuhkan kalor yang berbeda pula. Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu bergantung pada jenis zat. Untuk jenis zat yang sama tingkat konsentrasi larutan mempengaruhi besar kalor.

ALAT DAN BAHAN :

Gelas beker 1 buah

Temometer 1 buah

Pembakar Spiritus lengkap dengan penyangga (kaki tiga) 1 set

Pengaduk 1 batang

Stop watch 1 buah

Air dan Gula secukupnya

Sendok teh 1 buah

Minyak Goreng (50 cc)

LANGKAH LANGKAH :

1. menyusun alat dan bahan sesuai dengan gambar

2. Isi gelas beker dengan air 50 cc, ukur suhu air mula mula dengan termometer.

3. Panaskan air dengan pembakar spiritus selama 1 menit. Aduklah secara perlahan

selama pemanasan. Catat suhu di akhir pemanasan

4. mengulangi percobaan tersebut dengan mengganti air dengan minyak goreng dengan

jumlah yang sama (50 cc) .

5. mengulangi percobaan tersebut dengan mengganti zat yang dipanasi, berturut-

turut : :

1) Larutan 1 sendok gula dalam 100 cc air

2) Larutan 3 sendok gula dalam 100 cc air

3) Larutan 6 sendok gula dalam 100 cc air

(note : jumlah zat yang dipanasi harus tetap 50 cc )

Zat yang dipanasi Suhu Awal (◦C)

Suhu akhir (◦C)

Kenaikan Suhu (◦C)

Air (50cc) 27 32 5Minyak goreng (50cc) 29 31 2

termometer

Gelas beker

penyangga

pembakar

Larutan 1 sendok gula dalam 100 cc air

27 31 4

Larutan 3 sendok gula dalam 100 cc air

32 39 7

Larutan 6 sendok gula dalam 100 cc air

32 37 5

ANALISIS DATA1. Hasil diskusi :

a. Apakah kenaikan suhu bergantung pada zat yang dipanaskan ?

kenaikan suhu bergantung pada zat yang dipanaskan. Hal ini dapat dilihat dalam

table diatas.

b. Untuk larutan gula, adakah hubungan antara kepekatan larutan gula dengan

kenaikan suhunya ? jika ada bagaimana hubungan itu ?

Ada hubungan antara kepekatan larutan dengan kenaikan suhunya. Seharusnya

semakin pekat suatu zat maka semakin sedikit kenaikan suhunya. Namun dalam

tabel diatas tidak demikian. Hal ini dapat disebabkan oleh besar api pada setiap

pembakar spiritus berbeda.

2. Kesimpulanmu hasil percobaan berdasarkan hasil diskusi ?

Kenaikan suhu bergantung pada zat yang dipanaskan. Pada zat yang sama kepekatan

larutan mempengaruhi kenaikan suhu saat dipanaskan.