MAKALAH INSTRUMEN ANALITIKKALORIMETERKELOMPOK V
(LIMA)NAMANIM
DANDRI SAFITRI120405010
YENNI LISTIANA120405008
YUDI RISWANTO120405012
UNIVERSITAS SUMATERA UTARAFAKULTAS TEKNIKDEPARTEMEN TEKNIK
KIMIA2014
BAB 1PENDAHULUANA. Latar BelakangHukum kekekalan energi
menyatakan energi tidak dapat dimusnahkan dan dapat diciptakan
melainkan hanya dapat diubah dari satu bentuk kebentuk lain.Di alam
ini banyak terdapat energi seperti energi listrik,energi
kalor,energi bunyi,namun energi kalor hanya dapat dirasakan seperti
panas matahari.Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat
alat-alat pemanas yang menggunakan energi listrik seperti teko
pemanas, penanak nasi, kompor listrik ataupun pemanas ruangan. Pada
dasarnya alat-alat tersebut memiliki cara kerja yang sama yaitu
merubah energi listrik yang mengalir pada kumparan kawat menjadi
energi kalor/panas. Sama halnya dengan kalorimeter yaitu alat ayang
digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang
dibebaskan.
B.Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang yang dikemukakan
diatas, dapat diidentifikasi permasalahan, sebagai berikut :1.
Apakah pengertian dari kalorimeter ?2. Apa fungsi dari kalorimeter
?3. Apa saja jenis kalorimeter ?4. Bagaimana prinsip kerja dari
kalorimeter?C.TujuanAdapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah
agar kita dapat memahami sistem kerja kalorimeter dan arti fisis
tara panas listrik.Memperluas pengetahuan pembaca tentang
kalorimeter.
BAB IIPEMBAHASANA.PengertianKalorimeter merupakan suatu alat
yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam
suatu perubahan atau reaksi kimia.Adapun kalor merupakan energi
yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu. Hukum pertama
termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam suatu proses
termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan
jumlah kalor yang dipindahkan kesistem.Pada kalorimeter terjadi
perubahan energi dari energi listrik menjadi energi kalor sesuai
dengan hukum kekekalan energi yang menyatakan energi tidak dapat
diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan.Pada dasarnya
kalorimeter dibuat agar pertukaran kalor hanya terjadi didalam
bejana kalorimeter da menhindari pertukaran kalor ke lingkungan
sekitarnya.Pada kalorimeter aluminium, dinding dalam kedua bejana
dibuat mmengkilapuntuk mengurangi radiaasi kalor dan kehilangan
kalor karena penyerapan dinding bejana.Cincin serat yang memisahkan
kedua bejana dengan tutup kayu merupakan penghantar kalor yang
buruk.Ruang antara kedua dinding bejana berisi udara yang berfungsi
sebagai isolator kalor, sebab udara merupakan penghantar kalor yang
buruk.B.Prinsip kerjaPrinsip kerja dari kalorimeter adalah
mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat penghantar yang
dimasukan ke dalam air suling. Pada waktu bergerak dalam kawat
penghantar (akibat perbedaan potenial) pembawa muatan bertumbukan
dengan atom logam dan kehilangan energi. Akibatnya pembawa muatan
bertumbukan dengan kecepatan konstan yang sebanding dengan kuat
medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatan akan menyebabkan
logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi
kalor / panas.Diketahui bahwa semakin besar nilai tegangan listrik
dan arus listrik pada suatu bahan maka tara panas listrik yang
dimiliki oleh bahan itu semakin kecil. Kita dapat melihat seolah
pengukuran dengan menggunakan arus kecil menghasilkan nilai yang
kecil. Hal ini merupakan suatu anggapan yang salah karena dalam
pengukuran pertama perubahan suhu yang digunakan sangatlah kecil
berbeda dengan data yang menggunakan arus besar. Tapi jika
perubahan suhu itu sama besarnya maka yang berarus kecil yang
mempunyai tara panas listrik yang besar.Kalorimeter terdiri atas
bejana logam yang jenisnya telah diketahui, dinding penyekat dari
isolator yang berfungsi untuk mencegah terjadinya perambatan kalor
ke lingkungan sekitar, termometer, dan pengaduk.Bejana logam berisi
air yang suhu awalnya dapat diketahui dari termometer.Jika sebuah
bahan yang belum diketahui kalor jenisnya dipanaskan, kemudian
dimasukkan ke dalam kalorimeter dengan cepat, kalor jenis itu dapat
dihitung.
Untuk mempercepat terciptanya keseimbangan termal, bersamaan
dengan dimasukkannya bahan ke dalam kalorimeter, air dalam bejana
diaduk.Keseimbangan termal terjadi jika suhu yang ditunjukkan oleh
termometer sudah konstan. Pada saat terjadi keseimbangan termal
itulah kalor jenis bahan dapat dihitung berdasarkan asas black.
Pengukuran kalor jenis dengan calorimeter didasarkan pada asas
Black, yaitu kalor yang diterima oleh calorimeter sama dengan kalor
yang diberikan oleh zat yang dicari kalor jenisnya. Hal ini
mengandung pengertian jika dua benda yang berbeda suhunya saling
bersentuhan, maka akan menuju kesetimbangan termodinamika. Suhu
akhir kedua benda akan sama.Kalorimeter tidak hanya digunakan untuk
mengukur kalor jenis bahan logam, melainkan dapat juga digunakan
untuk keperluan lain yang berkaitan dengan kalor (jumlah kalor).
Beberapa kegunaan kalorimeter yang lain adalah untuk menunjukkan
asas Black, mengukur kesetaraan kalor listrik, mengukur kalor lebur
es, mengukur kalor uap, dan mengukur kalor jenis cairan.C. Macam
Macam KalorimeterKalorimeter adalah proses pengukuran jumlah kalor
reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia dalam
suatu eksperimen.
1. Kalorimeter Bom
Kalorimeter bom adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah
kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna
(dalam O2 berlebih) suatu senyawa, bahan makanan, bahan bakar.
Sejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang tercelup
dalam medium penyerap kalor (kalorimeter), dan sampel akan terbakar
oleh api listrik dari kawat logam terpasang dalam
tabung.Kalorimeter bom terdiri dari tabung baja tebal dengan tutup
kedap udara. Sejumlah tertentu zat yang akan diuji ditempatkan
dalam cawan platina dan sebuah "kumparan besi yang diketahui
beratnya (yang juga akan dibakar) ditempatkan pula pada cawan
platina sedemikian sehingga menempel pada zat yang akan
diuji.Kalorimeter bom adalah contoh kalorimeter yang biasa
digunakan untuk menentukan kalor dari reaksi-reaksi pembakaran.
Reaksi yang berlansung dalam kalorimeter bom ini merupakan reaksi
yang berlangsung pada volume tetap (V), sehingga perubahan kalor
yang terjadi didalam sistem akan sama dengan perubahan energi
dalamnya. Kalorimeter terdiri dari sebuah bom (wadah tempat
berlangsungnya reaksi pembakaran, biasanya terbuat dari bahan
stainless steel), dan sejumlah air yang dibatasi dengan wadah kedap
panas.Reaksi yang terjadi didalam kalorimeter bom akan menghasilkan
kalor dan akan diserap oleh air dan bom pada suhu yang sama yang
ditunjukkan dengan adanya kenaikan suhu air yang terbaca oleh
termometer. Oleh karena tidak ada kalor yang terbuang ke
lingkungan, maka kalor reaksi sama dengan kalor yang diserap oleh
air dan bom. Sehingga berlaku persamaan: qreaksi = - (qair +
qbom)dengan jumlah kalor yang diserap oleh air dapat dihitung
dengan rumus: qair = m x c x Tsedangkan untuk kalor yang diserap
oleh bom dapat dihitung dengan rumus: qbom = C bom x T
1. Kalorimeter Listrik
Perangkat untuk mengukur panas berevolusi (dari fusi atau
penguapan, misalnya); jumlah yang diukur dari panas yang
ditambahkan elektrik untuk sampel, dan kenaikan suhu
dicatat.Kalorimeter ini biasanya digunakan untuk menentukan kalor
jenis zat cair. Prinsip kerjanya adalah sejumlah zat cair yang
massanya m kg dimasukkan kedalam bejana tembaga yang kapasitas
kalornya diketahui misalnya C J/K. selanjutnya zat cair itu
dipanaskan dengan menggunakan pemanas listrik yang bekerja pada
beda potensial V volt dan arus yang mengalir I ampere dalam selang
waktu t sekon.
1. Kalorimeter GasFungsi alat ini kita dapat melakukan banyak
hal, seperti mengukur :1. Berapa banyak waktu yang dibutuhkan untuk
terbakarnya suatu material (ignition time).1. Berapa kalor yang
dilepaskan dari suatu proses pembakaran.1. Berapa jumlah asap yang
dilepaskan dari hasil pembakaran suatu material
Pengukuran-pengukuran tersebut dapat digunakan untuk berbagai macam
kegunaan khususnya untuk material interior bangunan. Cara kerja
alat ini adalah sebagai berikut: sampel material dimasukkan ke
dalam Kalorimeter Api, kemudian dilakukan pemanasan menggunakan
heater yang akan membuat sampel menerima beban kalor. Jika titik
nyala sampel tersebut sudah terlampaui , maka sampel tersebut akan
terbakar. Ketika sampel terbakar maka ia akan melepaskan energi ke
atas, sehingga oksigen di sekitarnya akan tetarik dan konsentrasi
oksigen di gas buang akan berkurang. Penurunan konsentrsi oksigen
dalam gas buang diukur menggunakan gas analyzer.
1. Kalorimeter AlumuniumKalorimeter ini terdiri dari sebuah
bejana logam yang kalor jenisnya diketahui. Bejana ini biasanya
ditempatkan di dalam bejana lain yang agak lebih besar. Kedua
bejana dipisahkan oleh bahan penyekat, misalnya gabus atau
wol.Kegunaan bejana luar adalah sebagai isolator agar pertukaran
kalor dengan sekitar kalorimeter dapat dikurangi.Prinsif kerja
kilometer ini, bahan yang akan ditentukan kalor jenisnya dipanaskan
sampai suhu tertentu. Selanjutnya, zat itu segera dimasukkan
kedalam kalorimeter berisi air yang massa dan suhunya sudah
diketahui. Calorimeter kemudian diaduk sampai system mencapi
keseimbangan termal.Dengn menggunakan asas Black, kalor jenis dapat
ditentukan.
1. Kalorimeter Sederhana
Kalorimeter ini banyak digunakan untuk mempelajari reaksi-reaksi
dalam larutan.kalorimeter sederhana terdiri atas tempet larutan
yang akan direaksikan, penutup gabus, batang oengaduk dan
thermometer. Tempat larutan terbuat dari bahan yang berkapasitas
kalornya rendah, seperti polistirena.Penutu dari gabus dilubangi
untuk menempatkan batang pengaduk dan termometer.Prinsif kerja
kalorimeter sederhana:1. Sebelum direaksikan, ukur suhu awal dan
massa larutan masing-masing.1. Kemudian, masukkan larutan tersebut
kedalam karolimeter .1. Catat suhu akhirnya (suhu tertinggi atau
suhu terendah yang dicapai).Kalor (Q) larutan dapat ditentukan
dengan mengetahui perubahan suhu larutan dan massa larutan.
BAB IIIPENUTUPA.KesimpulanKalorimeter adalah alat yang digunakan
untuk mengetahui besar energi yang dibebaskan pada suatu
sistem.Pada kalorimeter terdapat energi disipasi.Energi disipasi
dapat berarti energi yang hilang dari suatu sistem. Hilang dalam
arti berubah menjadi energi lain yang tidak menjadi tujuan suatu
sistem (dalam percobaan, energi listrik berubah menjadi energi
kalor) .Timbulnya energi disipasi secara alamiah nggak dapat
dihindari.Energi mekanik akibat gerakan partikel materi dan dapat
dipindah dari satu tempat ke tempat lain disebut kalor. Pengukuran
jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi
kimia dengan eksperimen disebut kalorimetri.Dengan menggunakan
hukum Hess, kalor reaksi suatu reaksi kimia dapat ditentukan
berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar, energi
ikatan dan secara eksperimen. Proses dalam kalorimetri berlangsung
secara adiabatik, yaitu tidak ada energi yang lepas atau masuk dari
luar ke dalam kalorimeter.
B.SaranSetelah selesainya makalah ini penulis akan memberikan
saran,diantaranya,kita harus memandang sisi positif dari
kalorimeter,jangan melihat dari sisi negatifnya saja,serta kita
harus meperhatikan alat-alat pengukur suhu yang lain, agar kita
dapat memperluas ilmu pengetahuan.
DAFTAR PUSTAKAUPI.2012.
http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2012/0900651/bom.html.Diakses
pada tanggal 30 November 2013.Ruwanto, Bambang. 2007. Fisika. Edisi
ketiga. Jakarta: YudistiraSuyanto. 2007. Kimia. Jakarta:
Grafindo.http://itatrie.blogspot.com/2012/10/laporan-kimia-fisika-kalorimeter.html
5
