LAPORAN PRAKTIKUMFISIKA DASARKALORIMETRI

Disusun Oleh :Nama: Ferinda Amalia PNIM: H3113042Prodi: DIII THPKelompok: 11

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2013

ACARA IKALORIMETRI

A. Pendahuluan1. Latar BelakangPerpindahan kalor selalu terjadi dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur rendah. Perpindahan kalor adalah suatu proses perindahan energi panas pada suatu zat dari satu zat ke zat lain. Adapun cara perpindahan kalor dari suatu zat ke zat yang lain ada tigacara yaitu dengan cara konduksi, konveksi dan radiasi. Konduksi merupakan perpindahan kalor dengan melalui zat pengantar dan energi molekul langsung berpindah dari daerah yang lebih panas ke daerah yang lebih dingin. Konveksi merupakan perpindahan kalor yang diikuti oleh perpindahan sekelompok molekul didalam zat alir, sedangkan radiasi merupakan perpindahan kalor secarapancaran dengan gelombang elektromagnetik.Pada praktikum kali ini, perpindahan kalor berpegang pada hukum kekekalan energi yang dalam kalorimetri ini dirumuskan oleh black (energi yang dilepas = energi yang diterima).Pada praktikum kali ini, dengan mengukur krnaikan suhu didalam kalorimeter, kita dapat menetukan jumlah kalor yang diserap oleh air serta perangkat kalorimeter. Dengan diadakannya praktikum kalorimetri ini supaya dapat mengetahu nilai kapasitas panas jenis suatu larutan.2. Tujuan PraktikumTujuan dari praktikum acara I Kalorimetri ini adalah: Menentukan nilai kapasitas panas jenis (c) suatu larutan teretentudengan menggunakan asas black.

3. Waktu dan Tempat PraktikumPraktikum acara I Kalorimetri dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 11 September 2013 pada pukul 09.00-11.00 WIB bertempat di Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan Dan Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.B. Tinjauan PustakaKalor (heat) adalah suatu bentuk energi. Satuan SI-nya adalah Joule. Satuan-satuan lain yang digunakan untuk panas adalah kalori (1 kal = 4,184 J) dan British thermal unit (1 Btu = 1054 J). Kalori yang digunakan oleh ahli gizi disebut kalori besar dan sebenarnya adalah satu kilo kalori (1 kal = 103 kal). Kalor jenis (kapasitas kalor) zat adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat tersebut sebanyak satu derajat. Kalau kalor sebanyak Q diperlukan untuk menaikkan suhu zat dengan massa m sebanyak T (Bueche, 1999).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. Sedangkan alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan adalah kalorimeter. Dengan menggunakan hukum Hess, kalori reaksi suatu reaksi kimia dapat ditentukan berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar, energi ikatan dan secara eksperimen. Proses dalam kalorimeter berlangsung secara adiabatik, yaitu tidak ada energi yang lepas atau masuk dari luar ke dalam kalorimeter (Nurfauziawati, 2010).Sebuah kuantitas yang erat kaitannya dengan kapasitas kalor molar adalah kapasitas kalor jenis (spesific heat capacity), C. Ini adalah kalor yang diperlukan untuk perubahan satu satuan temperatur didalam satu satuan massa dari suatu zat. Dinyatakan didalam c, kalor yang diperlukan untuk suatu perubahan temperatur T didalam suatu massa m adalah

Q= m c TKarena C bergantung pada temperatur, maka persamaan ini hanyalah eksak untuk T yang sangat kecil (Handono, 1996).Bahang yang dipanaskan dari atau ke suatu sistem diukur didalam alat yang dinamakan kalorimeter. Yang terdiri dari sebuah wadah cuplikan yang kecil yang dibenamkan dalam sebuah bejana air luar yang besar. Bejana luar itu disekat dengan baik sekali disebelah luar untuk menghalangi bahang kamar mencapai air, sedangkan wadah didalam dibuat dari tembaga atau suatu bahan penghantar bahang yang lain untuk mengizinkan bahang secara mudah dipertukarkan anatara wadah itu dan air. Wadah dalam menyelimuti sistem S yang akan diukur, dan air disekeliling wadah itu adalah lingkungan E (Prawirosusanto, 1994).Teori kalorik mampu menjelaskan banyak proses, seperti hantaran kalor atau pencampuran zat-zat didalam sebuah kalorimeter, sengan cara yang memuaskan. Akan tetapi, konsep kalor sebagai sebuah zat, yang jumlah seluruhnya tetap konstan akhirnya tidak mendapat dukungan eksperimen. Walaupun demikian, kita masih menjelaskan banyak perubahan temperatur yang lazim sebagai perpindahan sesuatu dari sebuah benda pada suatu temperatur yang lebih tinggi ke sebuah benda pada suatu temperatur yang lebih rendah, dan sesuatu ini kita namakan kalor. Kalor adalah sesuatu yang dipindahkan diantara sebuah sistem dan sekelilingnya sebagai akibat dari hanya perbedaan temperatur (Halliday, 1999). CH1 ~ CH5 di Gbr.2 poin menunjukkan pengukuran suhu oleh Type termokopel. Suhu CH1 dan CH2 sesuai dengan temperatur inlet dan outlet air pendingin yang mengalir ke tangki air bagian pendingin. Panas transportasi tingkat, Q (W) dibawah kondisi lunak dapat diperkirakan dengan persamaan :Q = m.c.TcDimana m adalah laju aliran massa air bagian pendingin (kg/s), c adalah panas spesifik pada tekanan konstan (J/kg.K) serta Tc adalah perbedaan suhu antara inlet (CH1) dan outlet (CH2) air pendingin (Nagaia, 2010).Bila dalam suatu sistem terdapat gradien temperatur, atau bila ada dua sistem yang temperaturnya berbeda bersinggunggan, maka akan terjadi perpindahan kalor. Proses dimana sesuatu yang dipindahkan diantara sebuah sistem dan sekelilingnya akibatperbedaan temperatur ini berlangsung disebut kalor. Perpindahan kalor pada umumnya terjadi dengan tiga cara yaitu konduksi (conduction), konveksi (convection) dan radiasi (radiation) (Halauddin, 2006).Proses perpindahan kalor dapat terjadi bilamana adanya hubungan dari da daerah yang memiliki perbedaan temperatur. Kalor akan mengalir dari daerah yangtemperaturnya relatif tinggi ke temperatur yang relatif rendah. Kesetimbangan pada masing-masing daerah tercapai jika temperaturnya telah sama. Proses perpindahan kalor dapat berlangsung melalui tiga cara yaitu perpindahan kalor konduksi yaitu secra molekuler, perpindahan kalor konveksi yaitu melalui suatu aliran, dan perpindahan kalor radiasi yaitu secara gelombang eletromagnet (Thamrin, 2009).Titrasi kalorimetri isothermal (ITC) menyediakan pengukuran yang paling akurat dan langsung dari entalpi dari setiap reaksi dibawah kondisi isotermal dan isobarik. Hal ini juga satu-satunya metode yang mampu menentukan entalpi tersebut, entropi dan energi bebas Gibbs reaksi dalam percobaan titrasi tunggal. Kalorimeter isotermal titrasi yang dikalibrasi elektrik dengan menghasilkan pulsa panas yang dikenal kekuasaan dan durasi. Kalibrasi tersebut bersifat universal dan cukup tepat. Namun, data yang dilaporkan sering tidak akurat (Baranauskiene, 2009). Apabila kalor berpindah dengan cara gerakan partikel yang telah dipanaskan dikatakan perpindahan kalor secara konveksi. Bila perpindahannya dikarenakan perbedaan kerapatan disebut konveksi alami (Free Convection) dan bila didorong, misal dengan fan atau pompa disebut konveksi paksa (Forced Convection). Besarnya perpidaham panas secara konveksi tergantung pada Luas permukaan benda yang bersinggungan dengan fluida (A). Perbedaan suhu antara permukaan benda dengan fluida (DT), dan juga koefisien konveksi (h) (Lesmana, 2009).C. Alat, Bahan dan Cara Kerja1. Alat a. Kalorimeterb. Termometerc. Neraca Analitikd. Pemanas air2. Bahan a. Airb. Larutan yang lainnya (garam dan kopi).3. Cara kerjaa. Mencampur air dengan larutan garam yang dicari nilai kapsitas panas jenisnya (c)b. Menentukan nilai dari kapasitas panas jenis (c) air, massa air, dan suhu awalnyac. Menentukan massa dan suhu larutan (nilai kapsitas panas jenis (c) larutan belum diketahui dan dicari setelah dicampurkan dengan air dan suhunya telah relative stabil, dengan memperhatikan car penyampurannya)d. Melakukan proses penyampuran e. Mencatat suhu akhir bila telah stabilf. Mencari nilai kapasitas panas jenis (c) larutan berdasarkan asas blackg. Mengulangi percobaan diatas untuk mendapatkan data yang akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Baranauskiene, Lina, et all. 2009. Titration Calorimetry Standards and the Precision of Isothermal Titration Calorimetry Data. International Journal of Molecular Sciences Vol 10 : 2752-2762.Bueche, Frederick J. 1999. Teori dan Soal-Soal Fisika. Erlangga. Jakarta.Halauddin. 2006. Pengukuran Konduktivitas Termal Bata Merah Pejal. Jurnal Gradien Vol 2 (2) : 152-155. Halliday, David dan Robert Resnick. 1999. Fisika. Erlangga. Jakarta.Handono, Ari dkk. 1996. Fisika Pertanian. Sebelas Maret University Press. Surakarta.Lesmana, Roy Indra. 2009. Analisa Perpindahan Panas Pada Pitot Tube 0856MG. Jurnal Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin Universitas Jenderal Achmad Yani. Bandung.Nagai, Niro; et, all. 2010. Advances and Opportunities in Bubble-Actuated Circulating Heat Pipe (BACH). Journal of Fronties in Heat Pipes Vol 1 : 1-4.Nurfauziawati, Nova. 2010. Modul Kalorimeter. Universitas Padjajaran. Jatinangor.Prawirosusanto, Sumartono. 1994. Fisika Untuk Ilmu-Ilmu Hayati. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.Thamrin, Ismail. 2009. Analisa Alat Performasi Alat Penukar Kalor Type Shell An Tube Dengan Perangkat Lunak Computer Visual Basic 6.0. Jurnal Rekayasa Sriwijaya Vol 18 (1) : 56-57.