Nama : Arya Gamma Aditia

NPM : 0906529615

Fakultas : MIPA

Jurusan : Fisika

Grup : 2

Nomor Percobaan : KR02

Nama Percobaan : Calori Work

Tujuan

Menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.

Peralatan

1. Sumber tegangan yang dapat divariasikan

2. Kawat konduktor ( bermassa 2 gr )

3. Termometer

4. Voltmeter dan Ampmeter

5. Adjustable power supply

6. Camcorder

7. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

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 :

................................................. ( 1 )

Dimana

W = 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 untuk kenaikan

temperatur.

Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu zat dinyatakan dengan persamaan :

........................................................... (2)

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)

Cara Kerja

1. Mengaktifkan Web cam ! (klik icon video pada halaman web r-Lab) !

2. Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor !

3. Menghidupkan Power Supply dengan meng’klik’ radio button disebelahnya.

4. Mengambil data perubahan temperatur , tegangan dan arus listrik pada kawat

konduktor tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara meng’klik” icon “ukur”!

5. Memerhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, tunggulah hingga

mendekati temperatur awal saat diberikan V0 .

6. Mengulangi langkah 2 hingga 5 untuk tegangan V1, V2 dan V3

Tugas & Evaluasi

1. Membuat grafik yang menggambarkan hubungan antara temperatur dan waktu

untuk setiap tegangan yang diberikan ke kawat konduktor, berdasarkan dari data

yang didapat.

2. Menghitung nilai kapasitas panas ( c ) dari kawat konduktor yang digunakan,

untuk tegangan V1 , V2 dan V3.

3. Menentukan jenis kawat konduktor yang digunakan, berdasarkan nilai c yang

diperoleh.

4. Memberi analisis dari hasil percobaan.

Data Pengamatan Waktu I V Temp

3 23.84 0.00 18.6

6 23.84 0.00 18.5

9 23.84 0.00 18.4

12 23.84 0.00 18.3

15 23.84 0.00 18.2

18 23.84 0.00 18.1

21 23.84 0.00 18.0

24 23.84 0.00 17.9

27 23.84 0.00 17.8

30 23.84 0.00 17.8

3 35.93 0.68 16.4

6 35.93 0.68 16.4

9 35.93 0.68 16.6

12 35.93 0.68 16.8

15 35.93 0.68 17.0

18 35.93 0.68 17.2

21 35.93 0.68 17.4

24 35.93 0.68 17.6

27 35.93 0.68 17.7

30 35.93 0.68 17.8

3 52.93 1.65 17.3

6 52.93 1.65 17.8

9 52.93 1.65 18.8

12 52.93 1.65 19.8

15 52.93 1.65 20.9

18 52.82 1.65 21.8

21 52.93 1.65 22.7

24 52.82 1.65 23.4

27 52.93 1.65 24.1

30 52.93 1.65 24.8

3 43.12 1.09 17.8

6 43.23 1.09 18.0

9 43.23 1.09 18.4

12 43.23 1.09 18.9

15 43.23 1.09 19.3

18 43.23 1.09 19.7

21 43.23 1.09 20.1

24 43.23 1.09 20.4

27 43.23 1.09 20.7

30 43.23 1.09 20.9

Ket :

V0 V1 V2 V3

Pengolahan Data

V0

a 18,68

b -0,031515152

sy2 8263592563

Sy 90904,30443

Sa -7490514,685

Sb 3336,078176

Nlai C(kapasitas kalor) adalah

C = V0I0/b1

=0

V1

a 16,13333333

b 0,057979798

sy2 7777890474

Sy 88192,34929

Sa -7267049,582

Sb 3236,552698

Nilai C(kapasitas kalor) adalah

C = V1I1/b

= 421,3951

V2

a 16,33333333

b 0,291313131

sy2 9615054689

Sy 98056,38526

Sa -8079846,145

Sb 3598,550904

Nilai C(kapasitas kalor) adalah

C = V2I2/b

= 299,796

V3

A 17,39333333

B 0,122828283

sy2 8835263618

Sy 93996,08299

Sa -7745277,239

Sb 3449,542715

Nilai C(kapasitas kalor) adalah

C = V3I3/b

= 383,6307

Untuk menentukan jenis kawat konduktor digunakan rumus c=C/m, dengan m = 0,002kg

Untuk V0

c = C/m

c = 0/0,002

= 0

Untuk V1

c = C/m

c = 421,3951/0,002

= 210697,5261

Untuk V2

c =C/m

c = 299,796/0,002

= 149897,9802

Untuk V3

c = C/m

c = 383,6307/0,002

=191815,3495

Kalor Jenis

Kalor Jenis, c

Zat kkal/kg∙C⁰ J/kg∙C⁰

Aluminium 0,22 900

Tembaga 0,093 390

Kaca 0,2 840

Besi/Baja 0,11 450

Timah hitam 0,031 130

Marmer 0,21 860

Perak 0,056 230

Kayu 0,4 1700

Tabel diatas adalah tabel kalor jenis dari berbagai jenis padatan, tetapi tidak ada yang sesuai

dengan nilai c yang saya dapat. Sehingga saya tidak dapat menentukan secara pasti jenis kawat

konduktor apa yang digunakan dalam percobaan ini.

Analisis Percobaan kali ini bernama “Calori Work”. Percobaan ini dilakukan dengan RLab,

yaitu dengan melakukan prektikum dengan menggunakan komputer yang telah

dihubungkan dengan internet. Praktikan dapat melakukan praktikum tanpa harus

datang ke laboratorium, praktikan dapat melakukan percobaan dimana saja asalkan

dapat terhubung dengan internet. Alat yang digunakanpun menggunakan alat asli yang

ditampilkan melalui webcam.

Percobaan ini dilakukan dengan pengaliran listrik pada sebuah kawat tertentu.

Lalu terjadi perubahan temperatur pada kawat yang dialiri listrik. Sehingga terbukti

bahwa hukum kekekalan energi berlaku dimana energi tidak akan pernah hilang dan

hanya akan berubah bentuk, pada percobaan kali ini perubahan bentuk tersebut adalah

dari energi listrik, menjadi energi kalor, karena adanya perubahan temperatur tersebut.

Terdapat tiga kali pengukuran dengan V yang berbeda pada pecobaan ini, antara

lain percobaan dengan 0V, 0,68V, 1,65V, dan 1,09V. Pengukuran ini dilakukan dalam tiga

puluh detik dengan melakukan pencatatan disetiap tiga detik. Pada setiap detik, kawat

yang dialiri listrik akan mengalami kenaikan temperatur kecuali pada pengukuran yang

tidak dialiri listrik/0V. Saya juga tidak dapat menemukan jenis kawat apa yang digunakan

karena hasil yang saya dapatkan sangat besar. Saya tidak mengetahui mengapa hasil

yang saya dapatkan sangat besar, ada beberapa kemungkinan yang dapat menybabkan

hasil yang saya dapatkan sangat besar, yang pertama adalah kemungkinan kesalahan

dalam pengolahan data, yang kedua adalah kemungkinan kesalahan pada penggunaan

rumus. Dan saya sudah mencari cara untuk meminimalisasi kesalahan yang dapat

terjadi dengan melakukan penelusuran literatur mulai dari buku hingga internet. Tetapi

ada kemungkinan juga bahwa hasil yang saya dapatkan benar karena ada litertur yang

menjelaskan bahwa Ketika nilai kalor jenis kecil, hal tersebut menandakan bahwa benda

tersebut mempunyai konduktivitas yang tinggi karena dapat menaikkan suhunya dengan

energi yang kecil. Di sisi lain untuk benda yang memiliki kalor jenis besar, berarti benda

tersebut membutuhkan energi yang besar untuk menaikkan suhunya. Benda yang kalor

jenisnya tinggi, berarti konduktivitasnya rendah. Jadi ada kemungkinan hasilnya

memang besar.

Untuk kapasitas kalor yang saya dapatkan sudah sesuai dengan teori dimana

kalor yang terdisipasi pada kawat akan sebanding dengan perubahan tegangan dan arus

namun dengan berbanding terbalik dengan kapasitas kalor yang sama pada ketiga

percobaan maka kapasitas kalor yang diperoleh akan hampir sama pada ketiga

percobaan.

Kesimpulan

Ketika kawat dialiri listrik maka temperatur kawat tersebut akan naik.

Semakin tinggi arus listrik yang mengalir maka temperatur kawat akan semakin

besar.

Benda yang memiliki kalor jenis kecil, hal tersebut menandakan bahwa benda

tersebut mempunyai konduktivitas yang tinggi, karena dapat menaikkan suhunya

dengan energi yang kecil.

benda yang memiliki kalor jenis besar, hal tersebut menandakan bahwa

konduktivitasnya rendah, karena berarti benda tersebut membutuhkan energi yang

besar untuk menaikkan suhunya.

Referensi

1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Enginers, Third Edition, Prentice Hall, NJ,

2000.

2. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended

Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005

Link RLab

http://sitrampil3.ui.ac.id/kr02