LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

CALORI WORK

NAMA : BEBY LEXA REZQIANITA

NPM : 1106023202

FAKULTAS/DEPARTEMEN : TEKNIK/METALURGI & MATERIAL

GRUP : A4

KODE PRAKTIKUM : KR02

MINGGU PERCOBAAN : II

UNIT PELAKSANA ILMU PENGETAHUAN DASAR

(UPP-IPD)

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

Tujuan

Menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.

Alat

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 :

Q = m c (Ta - T) ....................................................... (1)

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)

Sebuah kawat dililitkan pada sebuah sensor temperatur. Kawat tersebut akan dialiri arus listrik

sehingga mendisipasikan energi kalor. Perubahan temperatur yang terjadi akan diamati oleh sensor

kemudian dicatat oleh sistem instrumentasi. Tegangan yang diberikan ke kawat dapat dirubah

sehingga perbuahan temperatur dapat bervariasi sesuai dengan tegangan yang diberikan.

Cara Kerja

Eksperimen rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol rLab di bagian bawah halaman

ini.

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

2. Berikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor !

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

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

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

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

temperatur awal saat diberikan V0 .

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

Hasil dan Evaluasi

a. Pengolahan Data

Grafik 1. Arus, tegangan, dan temperatur vs Waktu

Berdasarkan persamaan di atas, energi listrik sama dengan energi kalor, sehingga

W = Q

V.i.t = m.c ∆T

T =

t

Jika di asumsikan dengan persamaan garis y=mx maka T ~ y dan t ~ x dan m =

Vo = 0 volt

xi yi X2 y2 xiyi

3 35.1 9 1232.01 105.3

6 34.7 36 1204.09 208.2

9 34.3 81 1176.49 308.7

12 33.9 144 1149.21 406.8

15 33.6 225 1128.96 504

18 33.4 324 1115.56 601.2

21 33.1 441 1095.61 695.1

24 32.9 576 1082.41 789.6

27 32.6 729 1062.76 880.2

30 32.4 900 1049.76 972

Ʃ=165 336 3465 11296.86 5471.1

m

c =

= 0

V1 = 0.67

m

c =

=

= 121.59

V2 = 1.63

m

c =

=

= 121.14

V = 1.09

m

c =

=

= 177.94

Sehingga dapat diperoleh c rata-rata dengan:

c =

=

= 140.233 J kg/0C

Kesalahan literature:

x 100% =

x 100% = 7.8%

Analisis

Pada percobaan KR02 tentang Calori Work ini dilakukan secara onlinemelalui rLab dengan tujuan

menghitung nilai kapasitas kalor suatu kawat konduktor.Percobaan ini dilakukan dengan pengaliran

listrik pada sebuah kawat tertentu.Laluterjadi perubahan temperatur pada kawat yang dialiri listrik.

Sehingga terbukti bahwahukum kekekalan energi berlaku dimana energi tidak akan pernah hilang dan hanyaakan

berubah bentuk, pada percobaan kali ini perubahan bentuk tersebut adalah darienergi listrik, menjadi

energi kalor, karena adanya perubahan temperatur tersebut.Pengukuran ini dilakukan dalam 30 detik untuk

setiap tegangannya dan dilakukan pencatatan tiap 3 detik. Data diambil sebanyak 10 kali, dengan tujuan, datayang

didapatkan memiliki grafik dengan nilai yang diharapkan mendekati kebenaran.Data yang diambilpun

diharapkan bisa mewakili keselurahan data yang dibutuhkan.Tegangan yang digunakan untuk percobaan kali ini ada 4

tegangan yang divariasikan dengan V0 = 0 volt, V1=0.67 volt, V2=1.59 volt, dan V3=1.06 volt. Teganganini

divariasikan agar kita dapat mengetahui besarnya pengaruh tegangan tersebut terhadap kenaikan

suhu disetiap waktunya. Selain itu, pada grafik 1, kita bisa melihatperbandingan kenaikan suhu dari setiap

tegangan yang berbeda-beda ini. .Data diambil dalam rentang waktu tiga detik ini diharapkan agar data

yangdiambil memiliki perbedaan yang nyata,seperti yang terlihat di grafik 1. Apabila datayang diambil

dengan rentang waktu yang terlalu dekat, dikhawatirkan data tersebutbelum memiliki perbedaan yang

nyata dan tidak dapat mewakili keseluruhan data.Sehingga pengolahan datanya pun tidak bisa berjalan dengan

baik.

Berdasarkan percobaan KR02 ini, didapatkan hasil bahwa semakin besartegangan yang diberikan, maka perubahan suhu

yang terjadi pada kawatkonduktorpun bertambah besar. Hal ini sesuai dengan hukum kekekalan energi.Dalam

percobaan ini energi yang digunakan adalah energi panas dan energi listrik.

W = Q

V.i.t = m.c ∆T

Dari persamaan di atas, hasil yang didapat dalam percobaan ini berkesesuaian.Tegangan yang diberikan berbanding

lurus dengan perubahan suhu . Dalam percobaan ini, praktikan mendapatkan hasil bahwa kalor jenis yangdigunakan

dalam percobaan ini sebesar 140.233 J / kg 0C. Maka praktikan mengambilpendekatan dengan nilai-nilai

kalor jenis yang ada. Praktikan mengambil kesimpulanbahwa kawat yang digunakan adalah timah hitam

dengan kesalahan relatif yang terjadi dalampercobaan ini relative besar yaitu

Hal ini disebabkan adanya kesalahan yangterjadi, yaiut sistematik (systematic error).Kesalahan sistematik

yang terjadi adalah pada percobaan ini di asumsikan bahwa energi listrik yang diberikandala

percobaan ini berkonversi 100% menjadi energi kalor dalam kawat tersebut.Sedangkan pada

kenyataannya, energi yang dikonversi tidak 100% berada pada sistem tapi ada sebagian yang terbuang ke

lingkungan.

Kesimpulan

Semua energi bisa dikonversikan menjadi bentuk energi yang lain. Sesuaidengan hukum kekekalam

energi. Dalam percobaan ini energi listrik di ubahmenjadi energi kalor. Sehingga bisa dituliskan

dengan W = Q. . Walaupundemikian, energi tersebut tidak 100% di konversi karena ada energi

yangterbuang ke lingkungan.

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh zat untuk menaikkan suhunya

10c

Semakin besar tegangan yang diberikan dan semakin lama listrik dialirkan,suhunya akan semakin naik

Kawat yang diperkirakan digunakan untuk percobaan kali ini adalah kawa timah hitam, dengan nilai c

adalah 140.233 J/kg0c dengan kesalahan literature 7.8%

Lampiran

Waktu I V Temp

Waktu I V Temp

3 23.84 0 35.1

3 52.13 1.63 29.5

6 23.84 0 34.7

6 52.13 1.63 29.8

9 23.84 0 34.3

9 52.02 1.63 30.6

12 23.84 0 33.9

12 52.02 1.63 31.5

15 23.84 0 33.6

15 52.02 1.63 32.4

18 23.84 0 33.4

18 52.02 1.63 33.2

21 23.84 0 33.1

21 52.02 1.63 33.8

24 23.84 0 32.9

24 52.02 1.63 34.4

27 23.84 0 32.6

27 52.02 1.63 35

30 23.84 0 32.4

30 52.02 1.63 35.6

3 35.59 0.67 31.1

3 42.55 1.09 34.9

6 35.59 0.67 31

6 42.66 1.08 34.3

9 35.59 0.67 30.9

9 42.55 1.09 34.1

12 35.59 0.67 31

12 42.55 1.09 34.1

15 35.59 0.67 30.9

15 42.55 1.09 34.1

18 35.59 0.67 30.9

18 42.55 1.09 34.1

21 35.59 0.67 30.9

21 42.55 1.09 34

24 35.59 0.67 30.9

24 42.55 1.09 33.9

27 35.59 0.67 30.9

27 42.55 1.09 33.9

30 35.59 0.67 30.8

30 42.55 1.09 33.8