1

KalorimeterA. Tujuan Menentukan harga koefisien kalor jenis bahan calorimeter dengan menggunakan metode pendinginan Newton B. Alat dan Bahan 1. Set Kalorimeter lengkap pengaduk 2. Ketel air stainless 3. Pembakar gas 4. Termometer 0 100 C 5. Neraca Analitis 6. Beaker Glass 7. Statip dengan dudukannya 8. Kertas grafik 9. Air 1 set 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit 1 lembar 300 mL

C. Dasar Teori Apabila dua buah benda yang temperaturnya berbeda kita satukan makan akan terjadi proses aliran kalor antara keduanya hingga keduanya mengalami kesetimbangan. Jika kita beranggapan keduanya dalam sistem tertutup, maka berlaku asas Black; Q1 = Qm. Dalam proses pendinginan dapat kita lihat gambar 6.1, perbandingan harga. AB / BC = KS (A B /(tc tb) Jumlah panas yang hilang tiap satuan waktu dapat dinyatakan dengan: dQ d = KS () = mc( ) dT dt Untuk membangun sistem tertutup bukan hal yang mudah, metode pendinginan Newton secara teori mengantisipasi hal ini dengan memperhitungkan jumlah kalor yang hilang ketika kedua sistem akan mencapai temperatur tertinggi dan jumlah kalor yang hilang selama kedua sistem menuju kesetimbangan. Perhatikan gambar 6.2 di bawah ini:

2 Kurva putus-putus menggambarkan jika selama pemanasan tidak ada panas yang hilang, dimana p adalah faktor koreksi selama kedua sistem mengalami pemanasan, q adalah faktor koreksi selama sistem menuju setimbang (L). Di sisi lain, jumlah panas yang hilang dapat dinyatakan untuk kurva grafik OC. = KSA1 = (m1c + m2c + C ) p . (6.2) Dan untuk kurva grafik CL1, panas yang hilang dinyatakan dengan .... (6.3) = KSA2 = (m1c + m2C + C )q Untuk sistem yang sama dalam waktu yang sama akan mengalami kehilangan jumlah panas yang sama sehingga Q1=Q2, dengan demikian: A p = q 1 .... (6.3) A2t0 t1

Q1 = KS ( R )dt = KS ( R )dto o

tla

tla

Q2=

t 2a

KS ( 1 )dt = KS

t 2ta

( 1 )dt

Gambar 3 Set eksperimen Kalorimeter

D. Prosedur Kerja 1. Massa dan penganduk kalorimeter ditimbang, dicatat sebagai m1 2. Kalorimeter diisi dengan air kira-kira 1/3 volume kalorimeter, massanya ditimbang m2, massa air dingin menjadi md=m2-m1 3. Air sebanyak 300 mL dipanaskan, hingga temperatur di atas 70 derajat celcius, temperaturnya dicatat, dimasukkan ke dalam sistem kalorimeter yang berisi air dingin sambil menyalakan stopwatch

3 4. Perubahan temperatur dicatat tiap selang 3 menit hingga kedua sistem berada dalam kondisi setimbang 5. Setelah sistem setimbang, massanya ditimbang (m3), massa air panas menjadi mp= m3-m2 6. Membuat grafik temperatur sebagai fungsi waktu dalam kertas berpetak yang telah disediakan. E. Data Pengamatan Data temperatur air: T1 T2 T3 (intercept) 29 C 75 C 50 C Data grafik: Waktu (menit) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 Temperatur ( C ) 50 50 50 49 48 48 47 46 45 45 44 43 43 43 T4 (konstan) 43 C

4 F. Perhitungan Menghitung md: Dik : m1 = 297,0 gr m2 = 419,7 gr Dit : md? Jawab : md = m2 m1 = 419,7 gr 297,0 gr = 122,7 gr Menghitung tetapan kalorimeter: m.cpt (t 2 2(t3 ) + t1 ) K= t3 t1 122,7.4,2(75 2(50) + 29) 50 29 515,34 4 = 21 K = 98,16 J C 1 = G. Analisa Data Dari percobaan di atas, dapat dianalisa bahwa harga T merupakan suhu dari air dingin dan T2 adalah suhu setelah air dipanaskan hingga diatas 70 derajat celcius. Sehingga harga T3 merupakan T intercept atau suhu pencampuran saat t=0. T4 merupakan suhu konstan atau setimbang setelah dilakukan pencampuran. Perubahan suhu terhadap waktu dilihat setiap 3 menit sekali selama 39 menit (2340 sekon). Harga T di atas digunakan untuk mencari nilai tetapan kalorimeter yang akan digunakan. H. Kesimpulan Dari percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa apabila terdapat dua benda yang berbeda temperaturnya disatukan, maka akan terjadi proses aliran kalor antara keduanya mencapai titik kesetimbangan. Jika kita beranggapan bahwa keduanya dalam sistem tertutup (kalorimeter) maka berlaku Azas Black: Q lepas = Q terima. Dari percobaan didapat kalorimeter yang digunakan yaitu 98,16 J C 1 . Mengitung mp: Dik : m2 = 419,7 gr m3 = 554,2 gr Dit : mp? Jawab : mp = m3 m2 = 554,2 419,7 = 134,5 gr

I. Daftar Pustaka

5 Nelkon & Parker, 1975, Advanced Level Physic, Third Edition with SI, Heinemann Educational Books, London, (pp 201 205) Jobsheet, 2010, Praktikum Fisika Terapan, Teknik Kimia, Politeknik Negeri Sriwijaya, Palembang

J. Gambar Alat (Lampiran)

6

Gelas Kimia

Neraca Analitik

Hot Plate

Kalorimeter

Botol Aquadest

Termometer

Stopwatch