lapres l1 fisdas 2

8/10/2019 Lapres L1 Fisdas 2

1/30

i

HUKUM JOULE

PANAS YANG DITIMBULKAN OLEH ARUS LISTRIK (L1)

SELVI FIDIA PUTRI LESTARI

1113 100 029

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

ABSTRAK

Telah dilakukan percobaan Hukum Joule panas yang ditimbulkan oleh

arus listrik praktikum ini bertujuan untuk menentukan panas yang ditimbulkan

oleh arus listrik dan membuktikan hukum Joule, serta menentukan harga 1 Joule

itu. Praktikum ini dilaksanakan dengan melakukan dua percobaan dengan dua

rangkaian yang berbeda. Dimana pada rangkaian 1, letak tahanan geser berada

setelah voltmeter dan amperemeter,sedangkan pada ragkaian rangkaian 2 letak

tahanan geser berada setelah power supply.Dari kedua rangkaian ini diamati mana

yang lebih efisien. Dalam percobaan ini didapatkan besarnya arus, beda potensial

dan waktu yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebesar 1 derajat celcius .

kemudian data ini di analisa untuk menentukan besarnya panas dan harga dari 1

Joule.dari percobaan yang telah dilakukan didapat harga 1 joule adalah 0,23

kalori.

Kata kunci: beda potensial , kuat arus, suhu


2/30

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAK ............................................................................................................... i

DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii

PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2 Permasalahan................................................................................................. 1

1.3 Tujuan ........................................................................................................... 1

DASAR TEORI ...................................................................................................... 2

2.1 Temperatur .................................................................................................... 2

2.2 Konsep Panas ................................................................................................ 2

2.3 Arus Listrik ................................................................................................... 4

2.4 Asas Black ..................................................................................................... 5

2.5 Voltmeter....................................................................................................... 6

2.6 Amperemeter ................................................................................................. 7

2.7 Kalorimeter ................................................................................................... 7

2.8 Hukum Joule ................................................................................................. 8

METODOLOGI PERCOBAAN ............................................................................. 9

3.1 Peralatan dan Bahan ...................................................................................... 9

3.2 Langkah Kerja ............................................................................................... 9

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ........................................................... 11

4.1 Analisis Data ............................................................................................... 11

4.2 Perhitungan ................................................................................................. 12

4.3 Grafik .......................................................................................................... 15

4.4 Pembahasan ................................................................................................. 15

KESIMPULAN ..................................................................................................... 18


3/30

iii

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 19

LAMPIRAN .......................................................................................................... 20


4/30

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, kita mengetahui bahwa arus listrik yang

mengalir pada suatu rangkaian juga menghasilkan panas. Pada peralatanperalatan

yang menggunakan arus listrik sebagai sumber energinya, apabila kita aktifkan

dalam jangka waktu tertentu, maka akan timbul panas pada bagian rangkaian

listrik yang merupakan tempat / pusat aktifitas arus listrik.

Pada dasarnya,panas pada peralatan elektronik tersebut disebabkan oleh energi

listrik yang terkonversi menjadi energi panas.secara umum hal tersebut dapat

dijelaskan secara fisis. hal inilah yang mendasari percobaan kami.

1.2 Permasalahan

Dalam melakukan percobaan L1 ini, terdapat berbagai permasalahan yaitu

bagaimana menentukan panas yang ditimbulkan oleh arus listrik dan bagaimana

cara membuktikan Hukum Joule dan menentukan harga 1 Joule.

1.3 Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan panas yang ditimbulkan

oleh arus listrik dan bagaimana cara membuktikan Hukum Joule dan menentukan

harga 1 Joule.


5/30

2

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Temperatur

Temperatur merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya benda. Banyak

sifat zat yang dapat berubah terhadap temperatur. Salah satu contohnya adalah

besi, sebatang besi akan lebih panjang ketika panas dari pada ketika dingin.

Sebagian besar zat akan memuai ketika dipanaskan. Hal ini menunjukkan bahwa

hambatan listrik materi zat juga berubah terhadap temperatur (Giancoli, 2001).

Pada temperatur yang lebih tinggi, zat padat akan seperti besi bersinar yang

berwarna jingga bahkan berwarna putih. Alat yang dirancang untuk mengukur

temperatur disebut dengan termometer. Ada banyak termometer, tetapi cara kerja

dari setiap termometer bergantung pada beberapa sifat materi yang berubah

terhadap temperatur. Temperatur lebih gampang kita kenal sebagai tolak ukur

panas atau dinginnya suatu benda. Untuk lebih tepatnya lagi, temperatur

merupakan suatu ukuran energi kinetik molekul internal rata rata sebuah benda.

Definisi maupun penentuan temperatur merupakan suatu hal yang sulit. Namun di

dalam hukum termodinamika yang kedua dapat digunakan untuk mendefinisikan

skala temperatur yang tak bergantung pada sifat sifat zat apapun dan dapat dipilih

yang sama dengan skala temperatur yang didefinisikan dengan menggunakan

sifat-sifat gas (Tipler, 1991).

Konsep dari temperatur pada dasarnya yaitu keadaan panas dan dinginnya

suatu benda. Benda panas memiliki temperatur yang lebih tinggi dibandingkan

dengan benda yang dingin. Temperatur juga berhubungan dengan energi kinetik

pada molekul-molekul suatu benda (Young dan Freedman, 1996).

2.2 Konsep Panas

Panas adalah besaran dasar. Dari sistem yaitu sistem A dan B berbeda

suhunya, bila dihubungkan satu sama lain akan terjadi perubahan suhu sampai

suhu keduanya sama besar (setimbang).perubahan suhu ini terjadi karena adanya

aliran panas/perpindahan panas dari A ke B atau sebaliknya. Ketika dua benda


6/30

3

yang mempunyai suhu yang berbeda dihubungkan satu sama lain dihubungkan,

maka akan terjadi transfer energi atau aliran energi dari benda yang suhunya lebih

tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Energi yang dipindahkan pada

kondisi-kondisi seperti ini biasa disebut sebagai energi kalor/panas (heat). Ketika

suatu benda dipanaskan maka energi diberikan pada benda itu dan benda tersebut

akan kehilangan energi. kita dapat menyimpulkan bahwa satu kalori akan

mengubah temperatur satu gram air satu derajat Celsius.

(Tipler A.paul.2008)

Tentu saja energi kalor tidak berbeda dari energi mekanik. Kalori

merupakan satuan energi yang lain yang mirip dengan Erg atau Joule. Salah satu

cara untuk menemukan hubungan antara kalori dan joule adalah mengukur

besarnya kalor yang diterima dalam kalori ketika dilakukan kerja yang berupa

gaya gesek dalam jumlah tertentu dalam satuan Joule. Jamess Presscott Joule

melakukan percobaan seperti itu pada tahun 1840. Joule menggunakan sebuah alat

yang didalamnya beban-beban yang jatuh merotasikan sekumpulan dayung

didalam sebuah wadah air yang diisolasi. Didalam satu siklus operasi maka

beban-beban yang jatuh tersebut melakukan sejumlah kerja yang diketahui pada

air tersebut, yang massanya m, dan kita memperhatikan bahwa temperatur naik

sebanyak T. Kita dapat menghasilkan kenaikan temperatur yang sama ini dengan

memindahkan tenaga kalor Q kepada sistem tersebut yang diberikan oleh:

Q = m.c. T (2.1)

Jadi kita mengukur W, mengamati T, dan menghitung Q,

Sejak saat itu, metode elektrik untuk menentukan hubungan kalori dan

Joule telah disempurnakan. Hasil yang didapat ini dinamakan Tara kalor mekanik

dari kalor/panas adalah

1 kalori = 4,184 Joule sehingga

1 Joule = 0,239 Kalori

Kita dapat menggunakan nilai percobaan ini untuk mengubah pengukuran energi-

kalor menjadi satuan dasar energi-mekanik. Konsep seperti ini akan kita coba

untuk diterapkan dalam percobaan ini.


7/30

4

Apabila antara dua ujung kawat konduktor diberi beda potensial, maka

elektron-elektron bebas akan bergerak di sepanjang kawat konduktor tersebut.

Elektron akan menumbuk partikel konduktor selama terjadi beda potensial.

Dengan demikian dapat dianggap elektron berkecepatan rata-rata tetap. Dengan

adanya tumbukan tersebut, maka sebagian energi gerak elektron akan diberikan

pada partikel. Getaran partikel akan bertambah besar dan inilah yang

menyebabkan panas. Dalam percobaan ini kawat spiral yang dialiri arus listrik

dimasukkan ke dalam air sehingga terjadi perpindahan panas dari spiral ke air.

Hingga derajat pertambahan panas (dH/dt) berbanding lurus dengan arus listrik

dan beda potensial :

dH/dt = V.i (2.2)

Bila V dan I tetap maka persamaan (1) dapat diintegralkan

H = V.i.t (2.3)

H = Jumlah panas yang timbul (Joule)

t = lama waktu dialiri listrik (detik)

Bila V,I,t dapat diukur maka H dapat dihitung.

Panas yang diterima air :

Q1= W.(Ta-Tm) (kalori) (2.4)

Panas yang diterima kalorimeter dan pengaduknya :

Q2= 0,26.W.(Ta-Tm) (kalori) (2.5)

W = massa air(gram)

Ta = Temperatur akhir(0C)

Tm = Temperatur awal (0C)

0,26W = harga air

Berdasar asas Black, maka panas yang diterima = panas yang dilepas, Jadi

persamaan (2.2) = Jumlah persamaan (2.3) & (2.4). Sehingga harga 1 Joule dalam

satuan kalori dapat ditentukan. (halliday resnick.2000)

2.3 Arus Listrik

Arus listrik adala aliran muatan yang bergerak, namun tidak semua muatan

yang bergerak mengandung arus listrik. Jika akan terdapat arus listrik yang


8/30

5

melalui suatu permukaan, pasti akan ada aliran neto muatan yang melalui

permukaan itu.misalnya elektron bebas (elektron induksi) dalam suatu kawat

tembaga terisolasi berada dalam gerak acak pada kecepatan yang merupakan

kelipatan dari 106m/s. Jika kita membentuk suatu bidang hipotessis melalui kawat

tadi, elektron konduksi akan lewat melalui kawat tersebut dalam kedua arah pada

laju beberapa miliar per sekon tetapi tidak ada transpor neto muatan dan dengan

demikian tidak ada arus yang melewati kawat. Namun jika kita menghubungkan

ujung-ujung kawat ke baterai, kita sedikit mencondongkan arus dalam satu arah,

yang berakibat sekarang terdapat transpor neto muatan dan demikian ada arus

listrik yang melalui kawat.contoh lain adalah alran air yang melalui selang di

taman merepresentasikan aliran terarah dari muatan positif (proton dalam molekul

air) pada laju yang mungkin beberapa juta coulumb per sekon. Namun tidak ada

transpor neto muatan, karena terdapat juga aliran paralel dari muatan negatif

(elektron dalam molekul air) dalam jumlah tepat sam dan bergerak dalam arah

tepat sama. (Halliday,resnick.2005)

2.4 Asas Black

Fase suatu benda pada umumnya tergantung pada temperaturnya. Benda dapat

berada dalam Fase padat, cair atau gas. Pada umumnya, bahan hanya berada pada

phase gas bila temperatur tinggi dan tekanannya rendah. Pada temperatur yang

rendah dan tekanan yang tinggi, gas berubah ke phase cair atau ke phase padat.

Pada peristiwa melebur atau meleleh, panas diserap atau dikeluarkan oleh

benda yang mengeluarkan perubahan phase tersebut, demikian pula pada

peristiwa mendidih, mengembun, dan sublimasi. banyaknya panas persatuan

massa benda pada waktu terjadi perubahan phase disebut panas laten.

Sekarang kita tinjau dua sistem yang berbeda dengan suhu awal yang

berlainan T1dan T2(misal T1> T2 ). Bila dua sistem tersebut dihubungkan maka

akan terjadi perpindahan panas sampai tercapai keadaan setimbang dengan

anggapan bahawa ada panas yang hilang keluar dari sistem. Dalam keadaan

setimbang, kedua sistem mempunyai suhu sama (Ta ) yang disebut suhu akhir.dari

permodelan ini dapat ditarik kesimpulan bahwa sistem pertama mengalami


9/30

6

penurunan suhu berarti sistem tersebut melepaskan panas ( Q1 ). Sebaliknya

sistem kedua mengalami kenaikan suhu berarti sistem tersebut menerima kalor (

Q2 ).dari sini, dapat diketahui bunyi azas black yaitu panas yang dilepas sama

dengan panas yang diterima .sehingga

Q1= Q2 (2.6)

m1 c1 (T1Ta) = m1 c1(TaT2) (2.7)

dari persamaan diatas dapat diperoleh besaran yang dicari. (Dosen-dosen fisika

FMIPA ITS.2012)

2.5 Voltmeter

Sebuah voltmeter, atau juga dikenal sebagai tegangan meter, digunakan untuk

mengukur perbedaan potensial atau tegangan, antara dua titik dalam sebuah sirkuit listrik

atau elektronik. Beberapa voltmeter dirancang untuk digunakan dalam arus searah (DC)

sirkuit, sedangkan yang lain dirancang untuk arus bolak-balik (AC) sirkuit. Bagian

yang paling penting dari voltmeter adalah analog, yang mana pembacaan

ditunjukkan dengan jarum penunjuk pada suatu skala adalah galvanometer.

Galvanometer sendiri bekerja dengan prinsip gaya antara medan magnet dan

kumparan kawat pembawa arus. Penyimpangan jarum galvanometer sebanding

dengan arus yang melewatinya. Pada galvanometer, sensitivitas arus skala penuh,

Im adalah arus yang dibutuhkan agar jarum menyimpang dengan skala penuh

(Giancoli, 2001).

Voltmeter selalu mengukur selisih antara potensial di antara dua titik.

Voltmeter yang ideal akan mempunyai hambatan yang tak berhingga, sehingga

apabila disambungkan diantara dua titik dalam sebuah rangkaian tidak akan

mengubah arus. Tegangan yang melalui kumparan alat ukur pada simpangan skala

penuh dapat diperluas jangkauannya dengan menyambungkan resistor Rs secara

seri dengan kumparan tersebut. Oleh karena itu, hanya sebagian dari selisih

potensial total itu yang akan muncul melalui kumparan itu sendiri, dan sisanya

akan muncul melalui Rs (resistor seri). Pada voltmeter dengan pembacaan skala

penuh Vv, diperlukan resistor seri Rs, sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut

ini :


10/30

7

(2.8)

(Sears dan Zemansky, 2000).

2.6 Amperemeter

Amperemeter merupakan sebuah alat untuk mengukur arus listrik

dalam orde ampere. Amperemeter adalah suatu galvanometer yang diberi tahanan

luar yang paralel dengan tahanan galvanometer yang sering disebut tahanan shunt.

Fungsi dari tahanan shunt adalah untuk mengalirkan arus sedemikian

rupa sehingga arus maksimum yang lewat galvanometer tetap dalam orde

mokroamper.( Halliday : 2011 )

2.7 Kalorimeter

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk menentukan besarnya

kapasitas pans suatu zat. Ada beberapa kalorimeter, pada bab ini akan dibahas

salah satu macam kalorimeter yaitu kalorimeter air berdinding ganda.

Kalorimeter air berdinding ganda terdiri atas bejana logam berdinding tipis

A, yang permukaan luarnya diberi lapisan nikel untuk mengurangi kehilangan

panas karena radiasi. Bejana ini berisi air yang diketahui banyaknya dan

mempunyai tutup yang berlubang untuk dapat dimasuki termometer B dan

pengaduk C. Kehilangan panas dapat dikurangi lagi dengan memasukkan bejana

tersebut ke dalam bejana lain D yang terbuat dari penyekat panas. Jika kepada

kalorimeter tersebut diberikan sejumlah panas Q yang beluum diketahui, maka

dengan membaca termometer sebelum dan sesudah dimasukkan panas tadi,

dapatlah diketahui harga Q berdasarkan kenaikan temperatur yang terjadi.

Cara mempergunakan kalorimeter air berdinding ganda ini sebagai

berikut: sepotong bahan yang akan diukur panas jenisnya dipanaskan hingga

temperatur ts.misalkan massa potongan bahan tersebut msdan panas jenisnya cs.

Air di dalam kalorimeter diaduk dengan pengaduk c, dan temperaturnya dicatat t1.

Selanjutnya potongan bahan dimasukkan ke dalam kalorimeter dengan cepat, air

lalu diaduk lagi dengan baik dan temperatur air yang baru dicatat t2. Massa


11/30

8

kalorimeter mcdan panas jenisnya cc,sedangkan massa air adalah mw. Jika selama

percobaan ini tidak ada panas yang hilan dari kalorimeter, maka panas yang

diberikan oleh potongan bahan pada waktu temperatur bahan turun dari tsmenjadi

t2sama dengan panas yang diterima oleh air dan bejana kalorimeter (azas black),

jadi:

ms c3 (Ts-T2) = mw(1) (T2T1) + mccc(T2T1) (2.9)

dengan mc ,cc merupakan harga air dari kalorimeter, sedang panas jenis air

dianggap 1. Dari persamaan (6), harga csdapat dihitung karena besaran- besaran

lainnya sudah diketahui. Perlu diperhatikan bahwa metode pengukuran panas jenis

diatas hanya menghasilkan panas jenis rata-rata di dalam daerah temperatur ts

sampai t2.(Dosen-Dosen fisika FMIPA ITS.2012)

2.8 Hukum Joule

Hukum joule menuliskan bagaimana energi diubah kedalam energi

termal, yang didalam suatu penghantar merupakan suatu proses yang tidak dapat

dibalik atau hanya berlangsung satu arah. Pada saat akan merebus air, makin besar

nyala api maka akan makin cepat suhu air tersebut meningkan. Ini berarti makin

besar kalor yang diberikan pada air. Jika diberikan kalor yang sama pada sedikit

air, maka akan lebih cepat daripada yang sebelumnya. Joule juga telah

merumuskan perbandingan jumlah satuan usaha dengan jumlah satuan panas yang

dihasilkan adalah sama, sehingga

(2.10) (2.11)

Dimana V adalah tegangan listrik, I adalah arus listrik, t adalah waktu

dalam sekon. ( Serway : 2004 )


12/30

9

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Peralatan dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan kali ini yaitu satu set

kalorimeter dan perlengkapannya, satu buah termometer, satu buah adaptor, satu

buah stopwatch, satu buah tahanan geser (Rg), satu buah ampermeter (A), satu

buah voltmeter (V), air, es batu, dan neraca.

3.2 Langkah Kerja

Pada percobaan kali ini terdapat beberapa rangkaian alat.

Gambar 3. 1 Skema alat model pertama

Gambar 3. 2 Skema alat model kedua

Langkah yang pertama, alat dirangkai sesuai pada gambar 3.1 , kemudian

dengan seizin asisten, dihubungkan tegangan PLN. Langkah yang kedua,

kalorimeter yang ditunjukan dengan huruf K diisi dengan air massa air 125gram

dan massa total air+kalorimeter 170,5gram, kemudian massa air dalam


13/30


14/30

11

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Data

Dari percobaan yang sudah dilakukan, didapatkan beberapa data sebagai

berikut:

Tabel 4. 1 Hasil pengambilan data pada Rangkaian 1, m= 125g, dan I=0,5A

No t(s) T(C) V(v)

1 34,8 29 0,75

2 93,4 30 0,758333

3 95,08 31 0,7616674 112,62 32 0,763333

5 136,95 33 0,765Tabel 4. 2 Hasil pengambilan data pada Rangkaian 1, m= 130g, dan I=0,5A

No t(s) T(C) V(v)

1 97,22 16 0,763333

2 68,29 17 0,765

3 84,33 18 0,766

4 87,12 19 0,766667


No t(s) T(C) V(v)

1 86,9 28 0,75

2 114,07 29 0,758333

3 111,3 30 0,766667

4 116,7 31 0,766667


No t(s) T(C) V(v)1 173,96 16 0,606667

2 146,45 17 0,606667

3 118,82 18 0,606667

4 134,31 19 0,606667

5 113,43 20 0,606667


15/30

12

4.2 Perhitungan

Untuk perhitungan digunakan data pertama pada tabel 4.1 sebagai contoh

perhitungan. Pertama-tama dicari terlebih dahulu nilai H, dengan menggunakan

persamaan:

Sehingga:

Joule

Kemudian dicari nilai Q1 dengan menggunakan persamaan:

Kemudian dicari nilai Q2 dengan menggunakan persamaan:

Setelah itu ditentukan nilai dari 1 joule dengan cara, menggunakan

persamaan:


16/30

13

Maka dapat ditentukan hasil perhitungan untuk semua data:

Tabel 4. 5 Hasil perhitungan pada Rangkaian 1, m= 125g, dan I=0,5A

No t(s) T(C) V(v) H

1 34,8 29 0,75 13,05

2 93,4 30 0,758333 35,41417

3 95,08 31 0,761667 36,20963

4 112,62 32 0,763333 42,9833

5 136,95 33 0,765 52,38338

Rata-rata H 36,0081

Q1 125Q2 32,5

Nilai 1 Joule 0,228623


No t(s) T(C) V(v) H

1 97,22 16 0,763333 37,10563

2 68,29 17 0,765 26,12093

3 84,33 18 0,766 32,29839

4 87,12 19 0,766667 33,396

5 115,89 20 0,766667 44,4245

Rata-rata H 34,66909

Q1 33,8

Q2 163,8



No t(s) T(C) V(v) H1 86,9 28 0,75 32,5875

2 114,07 29 0,758333 43,25154

3 111,3 30 0,766667 42,665

4 116,7 31 0,766667 44,735

5 134,52 32 0,766667 51,566


Q1 125

Q2 32,5



17/30

14


No t(s) T(C) V(v) H1 173,96 16 0,606667 42,21429

2 146,45 17 0,606667 35,53853

3 118,82 18 0,606667 28,83365

4 134,31 19 0,606667 32,59256

5 113,43 20 0,606667 27,52568


Q1 125

Q2 32,5


Lalu ditentukan nilai galat dari keseluruhan data dengan cara:

( )

3,673472 %


18/30


19/30

16

prinsipnya, hambatan dapat diperoleh dari logam. Besar hambatan logam

sebanding dengan panjang logam. Pada alat ini panjang logam yang dihubungkan

dengan sumber listrik dapat diubah-ubah sehingga hambatannya pun dapat

berubah-ubah. Yang ketiga adalah voltmeter , voltmeter ini digunakan untuk

mengukur beda potensial, yang keempat adalah amperemeter, amperemeter ini

digunakan untuk mengukur arus listrik. Yang pertama kali dilakukan dalam

percobaan adalah merangkai alat, untuk rangkaian satu, Pertama-tama

dihubungkannya power supply dengan kalorimeter dan dari kalorimeter

dihubungkan ke voltmeter dan amperemeter, lalu dari voltmeter dan amperemeter

dihubungkan ke hambatan geser dan dari habatan geser dihubungkan kembali ke

power supply. Setelah itu dimasukan air dingin kedalam kalorimeter kemudian

alat yang telah dihubungkan ke sumber listrik dinyalakan. Dan diukur perubahan

suhunya.

Dalam percobaan yang kami lakukan, pada saat percobaan dengan

menggunakan rangkaian satu dilakukan dua kali dengan arus yang sama namun

massa airnya yang berbeda atau dibuat variasi. Yang pertama adalah 125 gram air

dan yang kedua adalah 130 gram. Pada saat percobaan dengan menggunakan arus

0,5 Ampere, pertama-tama dimasukan air dingin kedalam kalorimeter sebanyak

125 gram ( sudah termasuk dengan bejana logamnya ) kemudian ditunggu hingga

suhu yang ditunjukan oleh termometer menjadi 29 derajat celcius. Setelah suhu

yang ditunjukan oleh termometer menunjukan angka 29 derajat celcius kemudian

alat dinyalakan dan ditunggu hingga suhu meningkat. Dalam percobaan kali ini

yang dihitung adalah waktu yang dibutuhkan untuk berubahnya 1 derajat celcius

hingga suhu mencapai 33 derajat celcius. Hasil yang kelompok kami dapatkan

bisa dilihat pada tabel 4.1. dapat dilihat bahwa ketika dialiri arus sebesar 0,5

Ampere untuk mencapai 33 derajat celcius membutuhkan waktu selama 136,95

detik. Untuk percobaan yang kedua yaitu dengan menggunakan arus 0,5 Ampere

sama seperti percobaan dengan menggunakan massa air 125 gram, namun untuk

percobaan yang menggunakan arus 0,5 Ampere, waktu yang dibutuhkan untuk

mencapai suhu 20 derajat celcius hanya 115,89 detik. Disini dapat disimpulkan,


20/30

17

semakin tinggi arus maka semakin cepat perubahan suhu yang terjadi atau

semakin cepat panas.

Untuk percobaan pada rangkaian dua pertama-tama dihubungkannya

power supply dengan hambatan geser dan dari hambatan geser dihubungkan ke

amperemeter, dari amperemeter dihubungkan ke kalorimeter dan dari kalorimeter

dihubungkan ke voltmeter, dan dari voltmeter dihubungkan kembali ke

kalorimeter, dari kalorimeter dihubungkan kembali ke power supply. Pada

percobaan dengan dengan menggunakan rangkaian kedua ini juga dilakukan dua

kali percobaan. Sama seperti pada percobaan dengan menggunakan rangkaian

satu. Yaitu arus yang digunakannya adalah 0,5 Ampere dan 0,4 Ampere. Pada

rangkaian kedua ini, untuk percobaan dengan menggunakan arus listrik 0,5

Ampere hanya dibutuhkan waktu yang singkat untuk mencapai suhu 32 derajat

celcius dari 28 derajat celcius, yaitu selama 134,52 detik. ini membuktikan bahwa

pada percobaan menggunakan rangkaian dua perubahan suhunya jauh lebih cepat

dibandingkan dengan pada saat percobaan dengan menggunakan rangkaian satu.

Dan untuk percobaan dengan menggunakan arus 0,4 Ampere, hanya dibutuhkan

waktu selama 113,43 detik dari 16 derajat celcius menuju 20 derajat celcius.

Jadi dapat disimpulkan bahwa percobaan dengan rangkaian dua lebih

efisien dibanding dengan percobaan dengan menggunakan rangkaian satu. Selain

lebih cepat dan menghemat waktu, percobaan dengan menggunakan rangkaian

kedua ini menghemat listrik..


21/30

18

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa:

1. Dari rangkaian 1 dan 2,untuk masalah efektifitas.maka lebih efektif dan

efisien rangkaian 2.

2. Arus yang diberikan sebanding dengan pertambahan suhu yang terjadi.


22/30

19

DAFTAR PUSTAKA

David Halliday, et all.2011. Fundamental of Physics 9th Edition. United State of

America : John Wiley & Sons, Inc.

Dosen-dosen Fisika FMIPA ITS.2000. Fisika Dasar 1. Surabaya : Institut

Teknologi Surabaya.

Dosen-dosen Fisika FMIPA ITS.2009. Fisika Dasar 2. Surabaya : Institut

Teknologi Surabaya.

Greenslade B. Thomas. 1978. Nineteenth Century Textbook Illustrations XXIII

The Rheostat.

Raymon A. Serway, John W. Jewett. 2004. Physics for Scientitss and

Engineering. California : Thomsons Brook.

Tipler Paul A, Gene Mosca. 2008. Physics for Scientits and Engineers with

Moderen Physics. New York : W. H. Freeman and Company.


23/30

20

LAMPIRAN

Berikut adalah ralat untuk data yang didapat, yaitu tegangan dan waktu.

Untuk data waktu:

Tabel 6. 1 Hasil ralat tegangan pada rangkaian 1, m= 125g, dan I=0,5A

No V(v)

1 0,75 -0,00967 9,34E-05

2 0,758333 -0,00133 1,78E-06

3 0,761667 0,002 4E-06

4 0,763333 0,003667 1,34E-05

5 0,765 0,005333 2,84E-05

Rata-rata V 0,759667

Ralat Mutlak: [

]

Ralat Nisbi:

Keseksamaan: 99%


24/30

21

Tabel 6. 2 Hasil ralat tegangan pada Rangkaian 1, m= 130g, dan I=0,5A

No V(v)

1 0,763333 -0,0022 4,84E-06

2 0,765 -0,00053 2,84E-07

3 0,766 0,000467 2,18E-07

4 0,766667 0,001133 1,28E-06

5 0,766667 0,001133 1,28E-06


Ralat Mutlak:

[

]

Ralat Nisbi:

Keseksamaan:

99,91784%


25/30

22


No V(v)

1 0,75 -0,01167 0,000136

2 0,758333 -0,00333 1,11E-05

3 0,766667 0,005 2,5E-05

4 0,766667 0,005 2,5E-05

5 0,766667 0,005 2,5E-05


Ralat Mutlak: [

]

Ralat Nisbi:

Keseksamaan:

99,56236%


26/30

23


No V(v)1 0,606667 0 0

2 0,606667 0 0

3 0,606667 0 0

4 0,606667 0 0

5 0,606667 0 0


Ralat Mutlak:

[

]

Ralat Nisbi:

Keseksamaan:

100%


27/30

24

Tabel 6. 5 Hasil ralat waktu pada rangkaian 1, m= 125g, dan I=0,5A

No t(s)1 34,8 -59,77 3572,453

2 93,4 -1,17 1,3689

3 95,08 0,51 0,2601

4 112,62 18,05 325,8025

5 136,95 42,38 1796,064

Rata-rata t 94,57

Ralat Mutlak:

[

]

Ralat Nisbi:

Keseksamaan:

82,15508%


28/30

25

Tabel 6. 6 Hasil ralat waktu pada Rangkaian 1, m= 130g, dan I=0,5A

No t(s)

1 97,22 6,65 44,2225

2 68,29 -22,28 496,3984

3 84,33 -6,24 38,9376

4 87,12 -3,45 11,9025

5 115,89 25,32 641,1024

Rata-rata t 90,57

Ralat Mutlak: [

]

Ralat Nisbi:

Keseksamaan:

91,33227%


29/30

26


No t(s)

1 86,9 -25,798 665,5368

2 114,07 1,372 1,882384

3 111,3 -1,398 1,954404

4 116,7 4,002 16,016

5 134,52 21,822 476,1997

Rata-rata t 112,698

Ralat Mutlak: [

]

Ralat Nisbi:

Keseksamaan:

93,23769%


30/30


No t(s)

1 173,96 36,566 1337,072

2 146,45 9,056 82,01114

3 118,82 -18,574 344,9935

4 134,31 -3,084 9,511056

5 113,43 -23,964 574,2733

Rata-rata t 137,394

Ralat Mutlak: [

]

Ralat Nisbi:

Keseksamaan:

92,11406%

lapres l1 fisdas 2

Documents