massa jenis dan rapatan
Post on 29-Jun-2015
3.201 Views
Preview:
TRANSCRIPT
MASSA JENIS DAN RAPATAN
REZAL FAHMI
E1F112011
( 3 )
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARBARU
2013
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ............................................................................................. i
DAFTAR TABEL ..................................................................................... ii
PENDAHULUAN .................................................................................... 1
Latar Belakang .............................................................................. 1
Tujuan Praktikum .......................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 3
BAHAN DAN METODE ......................................................................... 7
Alat dan Bahan .............................................................................. 7
Pelaksanaan Praktikum ................................................................. 7
Prosedur Kerja ............................................................................... 8
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 11
Hasil ............................................................................................. 11
Pembahasan ................................................................................... 13
KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 15
Kesimpulan .................................................................................... 15
Saran ............................................................................................. 15
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 16
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
TABEL 1. Hasil Kegiatan 1 .................................................................... 11
TABEL 2. Hasil Kegiatan 2 .................................................................... 11
TABEL 3. Hasil Kegiatan 3 .................................................................... 12
TABEL 4. Hasil Kegiatan 4 .................................................................... 12
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pengetahuan tentang massa jenis dalam sebuah praktikum sangat penting
mengingat bahwa pengetahuan tentang massa jenis akan selalu kita butuhkan dan
selalu kita gunakan dalam praktikum lanjutan atau dalam pengaplikasiannya
dalam penelitian (Bresnick, 2002).
Pengidentifikasian suatu zat kimia dapat diketahui berdasarkan sifat-sifat
yang khas dari zat tersebut. Sifat-sifat tersebut dapat dibagi dalam
beberapa bagian yang luas. Salah satunya ialah sifat intensif dan sifat ekstensif.
Sifat tekstensif adalah sifat yang tergantung dari ukuran sampel yang sedang
diselidiki. Sedangkan sifat intensif adalah sifat yang tidak tergantung dari ukuran
sampel. Kerapatan atau densitas merupakan salah satu dari sifat intensif. Dengan
kata lain, kerapatan suatu zat tidak tergantung dari ukuran sampel (Soedojo,
1999).
Untuk menentukan massa benda dapat dilakukan dengan menimbang
benda tersebut dengan timbangan yang sesuai, seperti neraca analitik atau yang
lainnya (Bird, 1993).
Kerapatan merupakan perbandingan antara massa dan volume dari suatu
senyawa. Makin besar volume dan massa dari suatu senyawa, makin kecil
kerapatannya. Begitu juga sebaliknya, makin kecil volume dan massa suatu
senyawa, kerapatannya makin besar. Kebanyakan zat padat dan cairan
mengembang sedikit bila dipanaskan dan menyusut sedikit bila dipengaruhi
penambahan tekanan eksternal (Soedojo, 1999).
Untuk menentukan volume benda dapat dilakukan dengan berbagai cara
sesuai dengan bentuk bendanya. Untuk benda yang beraturan bentuknya dapat
dilakukan dengan rumusan yang sesuai, misal untuk bentuk kubus maka yang
harus dilakukan adalah mengukur panjang sisi kubus, kemudian menghitungnya
dengan rumusan sisi pangkat tiga. Sedangkan untuk benda tidak beraturan
pengukuran volume dilakukan dengan cara memasukkan benda tersebut kedalam
gelas ukur yang di isi dengan air dengan volume tertentu, kemudian diamati
selisih volumenya. Selisih volume tersebut adalah volume benda yang
dimasukkan ke dalam gelas ukur. Setelah itu dapat dihitung berapa massa jenis
benda (Taba, 2010).
Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menghitung massa jenis benda dan
membandingkan rapatannya.
TINJAUAN PUSTAKA
Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda.
Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap
volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi
dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi
(misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda
bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air) (Soedojo,
1999).
Massa jenis adalah besaran khas yang menyatakan jenis suatu zat. Suatu
zat yang sejenis walaupun ukuran dan massa bendanya berbeda, massa jenisnya
tetap sama. Massa jenis 1 gram besi sama dengan massa jenis 1 kg besi.
Sebaliknya, dua zat yang jenisnya berbeda pasti memiliki jenis yang berbeda
(Haliday, 1991).
Rumus untuk menentukan massa jenis adalah ρ = , dengan :
ρ : massa jenis(kg.m-3
atau g.cm-3
)
m : massa
V : volume
Jika suatu benda dicelupkan ke dalam suatu zat cair, maka benda itu pun
mendapat tekanan ke atas yang sama besarnya dengan beratnya zat cair yang
terdesak oleh benda tersebut (Purba, 2004).
Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalam air
daripada di udara. Karena dalam air, benda mendapat gaya ke atas, sementara
ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya (Purba, 2004).
Volume gas akan berubah dengan adanya perubahan suhu dan tekanan.
Karenanya, berat jenis gas juga akan berubah bila suhu dan tekanan berubah.
Semakin tinggi tekanan suatu jumlah tertentu gas pada suhu yang konstan akan
menyebabkan volume menjadi semakin kecil dan akibatnya berat jenis
akansemakin besar (Bird, 1993).
Keadaan benda dalam air berdasarkan besar dan kecilnya massa jenis
benda tersebut :
1. Terapung
Untuk dapat terapung, suatu benda dalam air harus mempunyai massa
jenis lebih kecil daripada massa jenis air. Benda dikatakan terapung jika
sebagian atau seluruh bagiannya berada di atas permukaan cairan. Saat benda
diletakkan di dalam cairan, benda akan bergerak ke atas, sehingga gaya ke atas
(Fa) lebih besar daripada gaya berat (w).
2. Melayang
Untuk dapat melayang, suatu benda dalam air harus mempunyai massa
jenis yang sama dengan massa jenis air. Benda dikatakan melayang jika
seluruh bagiannya berada di dalam cairan. Saat benda diletakkan
didalam cairan, benda tidak akan bergerak ke atas ataupun ke bawah
(melayang) , sehingga gaya ke atas (Fa) sama dengan gaya berat (w).
3. Tenggelam
Untuk dapat tenggelam, suatu benda dalam air harus mempunyai massa
jenis lebih besar daripada massa jenis air, maka benda akan mengalami gaya
total ke bawah yang tidak sama dengan nol. Benda dikatakan tenggelam
benda berada di dasar wadah atau tempat cairan. Saat benda diletakkan di
dalam cairan, benda akan bergerak ke bawah sampai menyentuh dasar wadah
cairan dan tetap berada di dasar, sehingga gaya ke atas (Fa) lebih kecil
daripada gaya berat (w) (Tipler, 1998).
Menurut defenisi, Kerapatan adalah perbandingan yang dinyatakan dalam
desimal, dari berat suatu zat terhadap berat dari standar dalam volume yang sama
kedua zat mempunyai temperature yang sama atau temperature yang telah
diketahui dan dinyatakan dalam sistem cgs dalam gram per sentimeter kubik ( g /
cm3 = g / ml) dan dalam satuan SI kilogram per meter kubik ( kg / m
3 ) (Tipler,
1998).
Kerapatan air adalah 1,00 g/ml pada 4oC. Sistem perhitungan
untuk kerapatan larutan didasari pada nilai ini. Untuk menghitung nilai kerapatan
suatu larutan, umumnya larutan itu dibandingkan dengan air. Hal ini
memudahkan untuk melihat apakah suatu larutan akan bercampur atau tidak,
karena dua larutan dengan kerapatan yang sangat berbeda biasanya tidak dapat
bercampur (Tipler, 1998).
Terdapat pengecualian, dimana larutan ionik seperti larutan garam akan
larut dalam air karena keduanya bersifat polar. Minyak yang nonpolar tidak dapat
larut dalam air meskipun kerapatan keduanya tidak jauh berbeda. Keduanya gagal
dicampurkanlebih disebabkan oleh sifat tersebut, dibandingkan dengan
kerapatannya. Contoh, kerapatan merkuri (13,5 g/ml) dan air (1,0 g/ml) relatif
berbeda. Perbedaan kerapatan relatif ini (kadang disebut Gravitas Spesifik)
menyebabkan merkurin terbenam di dasar wadah yang berisi air. Kerapatan
relatif (gravitas spesifik) adalah rasio dari kerapatan sampel pada 20oC dibagi
dengan kerapatan air pada 4oC (Tipler, 1998).
Rapatan yang merupakan perbandingan antara massa dan volume adalah
sifat intensif. Sifat-sifat intensif umumnya dipilih oleh para ilmuwan
untuk pekerjaan ilmiah karena tidak tergantung pada jumlah bahan yang sedang
diteliti. Karena volume berubah menurut suhu sedangkan massa tetap, maka
rapatan merupakan fungsi suhu (Petrucci, 1999).
Bobot jenis suatu zat didefinisikan sebagai perbandingan bobot zat
terhadap air dengan volume yang sama ditimbang di udara pada suhu yang sama.
Kecuali dinyatakan lain dalam masing-masing monografi, penetapan bobot jenis
digunakan hanya untuk cairan, didasarkan pada perbandingan bobot zat di udara
pada suhu 25oC terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang sama. Bila suhu
ditetapkan dalam monografi, bobot jenis adalah perbandingan bobot zat di udara
pada suhu yang ditetapkan terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang
sama. Bila pada suhu 25oC zat berbentuk padat, tetapkan bobot jenis pada suhu
yang telah tertera pada masing-masing monografi, dan mengacu pada air yang
tetap pada suhu 25oC (Petrucci, 1999).
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah balok kayu,
buah mahkota dewa, paku, telur ayam, telur puyuh, telur bebek, tanah pasir,
tepung, air, garam, madu, bola pingpong, batu, macaroni, alkohol dan pewarna
makanan.
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas ukur,
timbangan, timbangan, toples berukuran 1 liter, gunting, penggaris, dan sendok
makan.
Pelaksanaan Praktikum
Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan pada hari selasa tanggal 02 April 2013 pukul
16.00-18.00 WITA dan bertempat di Laboratoium Fisika-Kimia Jurusan Tanah
Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.
Prosedur Kerja
Kegiatan 1
1. Timbang semua benda-benda kecil (balok kayu, batu, mahkota dewa, paku,
dan kacang tanah) menggunakan timbangan, catat massa benda-benda
tersebut.
2. Masukkan air ke dalam gelas ukur sampai berisi 500 ml.
3. Kemudian masukkan salah satu benda kecil yang telah ditimbag tersebut
kedalam gelas ukur berisi air.
4. Catat beberapa penambahan isi gelas ukur dengan melihat kenaikan batas
garis ukur pada gels ukur.
5. Ulangi dua langkah terakhir untuk benda kecil lainnya.
6. Hitung massa jenis masing-masing benda dengan 3 kali ulangan dan tentukan
besarnya kesalahan dalam pengukuran.
Kegiatan 2
1. Timbang labu ukur yang bersih dan kering bersama tutupnya.
2. Isi labu ukur dengan pasir halus atau tepung kira-kira mengisi 1/3 bagian
volumenya.
3. Timbang labu ukur berisi pasir/tepung/kapur beserta tutupnya. Isikan air
perlahan-lahan ke dalam labu ukur berisi pasir atau tepung, kocok-kocok dan
isi sampai penuh sehingga tidak ada gelembung udara di dalamnya.
4. Timbang labu ukur berisi pasir/tepung/kapur dan air tersebut beserta tutupnya.
5. Bersihkan labu ukur dan isi penuh dengan air hingga tidak ada gelembung di
dalamnya.
6. Timbang labu ukur berisi penuh air dan tutupnya.
7. Bersihkan dan keringkan piknometer.
8. Buat ulangan 3 kali dan tentukan besarnya kesalahan dalam pengukuran.
Kegiatan 3
1. Isilah stoples dengan air setengahnya.
2. Letakkan telur dan sendok diatas meja yang mudah diraih.
3. Masukan telur ke dalam stoples yang berisi air.
4. Kemudian gunakan sendok untuk mengambil telur yang telah dimasukkan ke
dalam stoples tadi.
5. Masukkan garam ke dalm stoples yang berisi air dan aduk dengan sendok
hingga garam tersebut larut.
6. Masukkan telur ke dalam stoples yang berisi air garam.
7. Amati apa yang terjadi pada telur tersebut.
Kegiatan 4
1. Masukan madu ke dalam stoples dengan hati-hati
2. Kemudian tambahkan beberapa tets pewarna makanan ke dalam air
3. Tuangkan air tersebut dalam stoples
4. Ketika menambahkan setiap cairan, tuangkan dengan sangat hati-hati agar
tidak menganggu lapisan sebelumnya
5. Selanjutnya pelan-pelan tuangkan minyak sayur le dalam stoples
6. Setelah itu tambahkan alcohol ke dalam stoples
7. Masukan benda-benda kecil (paku, macaroni, bola ping pong) ke dalam
stoples yang telah di isi dengan beberapa jenis benda cair dengan pelan-pelan.
8. Masukan satu persatu benda-benda itu pada permukaan lapisan cairan.
9. Amati apa yang terjadi pada benda-benda kecil yang dimasukan kedalam
cairan dalam stoples.
HASIL DAN PEMBAHASAAN
Hasil
Kegiatan 1
Tabel 1. Hasil kegiatan 1
Jenis Benda Massa Volume Massa jenis
Balok kayu 79,78 178,49 0,45
Batu 163,32 65 2,51
Buah mahkota dewa 40,12 350 0,11
Telur ayam 57,66 335 0,17
Telur puyuh 10,33 10 1,03
Telur bebek 72,81 370 0,20
Paku 2,50 0,51 4,9
Kegiatan 2
Tabel 2. Hasil kegiatan 2
Jenis benda Ulangan m1 m2 m3 m4 Ρ ρ rata-rata
Pasir halus 1 18,92 45,87 26,37 49,61 2,12
2,21 2 18,92 45,87 25,15 49,22 2,16
3 18,92 45,87 25,76 49,82 2,36
Table 2. Lanjutan
Tepung 1 18,92 45,87 22,82 43,86 0,66
0,70
2 18,91 45,87 21,02 45,13 0,74
3 18,92 45,87 21,75 44,69 0,71
Kapur 1 18,92 45,87 22,07 47,18 1,71
1,57
2 18,92 45,87 21,92 46,93 1,54
3 18,92 45,87 21,52 46,75 1,51
Kegiatan 3
Tabel 3. Hasil kegiatan 3
Keterangan : telor tenggelam pada air,
sedangkan pada larutan garam telur
mengapung.
Kegiatan 4
Table 4. hasil kegiatan 4
Keterangan : paku tenggelam sanpai
dasar yaitu pada larutan madu, makaroni
berada antara larutan air dan madu, dan
bola ping pong mengapung pada larutan
alkohol.
Air biasa
Air garam
Pembahasan
Pada kegiatan pertama mengenai massa jenis benda, diketahui benda
seperti balok kayu, batu, paku, mahkota dewa, telur ayam, telur puyuh, dan telur
bebek memiliki massa jenis yang berbeda-beda, yaitu balok kayu 0,45 g/cm3,
mahkota dewa 0,11g/cm3, batu 2,51 g/cm
3, paku 4,9 g/cm
3, telur puyuh 1,03
g/cm3,
telur ayam 0,17 g/cm3 dan telur bebek 0,20 g/cm
3. Dari kegiatan ini dapat
diketahui bahwa tiap benda memiliki massa yang sangat berbeda bila dilakukan
pengulangan meskipun massanya berbeda namun massa jenisnya tetap sama,
benda yang memiliki massa jenis tertinggi dari kegiatan ini adalah Paku dengan
massa jenis 4,9 g/cm3
dan benda yang memiliki massa jenis terkecil dari kegiatan
ini adalah buah mahkoya dewa 0,11 g/cm3.
Pada kegiatan kedua yaitu massa jenis benda, seperti pasir halus, tepung
dan kapur. Dari benda-benda tersebut di ketahui bahwa massa jenis benda-benda
tersebut berbeda-beda, pasir halus 2,21 gr, tepung 0,70 gr dan kapur 1,57 gr.
Massa jenis pasir > tepung dan kapur, pasir lebih besar karena memiliki massa
yang besar kapur memiliki massa jenis yang lebih besar dan pada tepung karena
tepung memiliki massa volume yang lebih kecil dari kapur.
Pada kegiatan ketiga yaitu membahas tentang rapatan. Yang diamati pada
percobaan ini adalah telur yang dimasukkan kedalam air biasa dan telur yang
dimasukkan kedalam air garam. Pada percobaan dihasilkan bahwa telur yang
dimasukkan kedalam air biasa akan tenggelam dan pada air garam telur
mengapung ini dikarenakan massa jenis air garam lebih besar. Konsep ini juga
digunakan dalam pembuatan balon gas, karena balon gas berisi helium, gas
helium memiliki massa jenis yang lebih kecil dari udara sehingga balon gas dapat
naik ke atas.
Pada kegiatan keempat yaitu membahas tentang rapatan. Yang diamati
percobaan ini adalah massa jenis madu, air, minyak dan alkohol serta mengamati
apa yang terjadi apabila paku, macaroni dan bola pimpong yang dimasukkan
kedalam toples berisi alkohol, minyak sayur, madu, dan air. Yang terjadi adalah
terdapat lapisan-lapisan, lapisan-lapisan tersebut adalah madu berada paling
bawah, diatasnya ada air, kemudian minyak dan lapisan yang paling atas adalah
alkohol. Terjadinya lapisan-lapisan tersebut dikarenakan massa jenis yang
berbeda pada setiap zat cair tersebut. Setelah dimasukkan benda yang tersebut,
paku tenggelam di lapisan paling bawah yaitu madu, makaroni mengapung
diantara ari dan madu, sedangkan bola pingpong mengapung berada dilapisan atas
alkohol. Hal ini dikarenakan massa jenis benda dan larutan yang berbeda. Konsep
ini dapat diterapkan dalam hal seperti berenang agar manusia dapat mengapung di
air maka harus meringankan tubuhnya dengan teknik tertentu sehingga bisa
mengapung di air.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali ini adalah:
1. Garam dapat menambahkan besar kerapatan.
2. Berat dan ukuran benda mempengaruhi massa jenis benda.
3. Massa jenis atau rapatan merupakan suatu besaran turunan yang diperoleh
dengan membagi massa suatu benda atau zat dengan volumenya.
4. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total
volumenya
5. Massa jenis atau kerapatan zat merupakan karakteristik mendasar yang
dimiliki zat.
Saran
Sebaiknya waktu praktikum ditambah lagi agar praktikan tidak tergesak-
gesak dalam melaksanakan percobaan. Untuk ka asdos, lebih dijalin
komunikasinya dengan praktikan agar praktikum dapat berjalan semestinya dan
sesuai target.
DAFTAR PUSTAKA
Bird, T. 1993. Kimia Fisik untuk Universitas. PT Gramedia. Jakarta.
Bresnick, S. 2002. Intisari Fisika, Hipokrates. Erlangga. Jakarta.
Haliday, D. 1991. Fisika Jilid 2. Erlangga. Jakarta.
Petrucci, R. H. 1999. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid. PT
Gramedia. Jakarta
Purba, M. 2004. Kimia untuk SMA Kelas XII. Erlangga. Jakarta.
Soedojo, peter. 1999. Fisika dasar. Nusantara. Yogyakarta.
Taba, P, Zakir, M. dan Fauziah, S. 2010. Penuntun Praktikum Kimia Fisika.
Universitas Hasanuddin. Makassar.
Tipler, P. A. 1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
top related