massa jenis dan rapatan

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




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).

http://id.wikipedia.org/wiki/Massa

http://id.wikipedia.org/wiki/Volume

http://id.wikipedia.org/wiki/Besi

http://id.wikipedia.org/wiki/Air

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


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


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.

massa jenis dan rapatan

Documents