LAPORAN AKHIRPRAKTIKUM FISIKA DASARDAYA HANTAR KALOR(K.2)O L E H :Nama : Wayan Gina AngraeniNIM : 0808105021Kelompok : III (Tiga)Tanggal Praktikum : 4 November 2008Dosen Pengajar : I Ketut Sukarasa S.Si,M.SiAsisten Dosen : 1. Muhammad Fahim M.2. Fauzan Sugiono JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS UDAYANA 2008DAYA HANTAR KALORI. TUJUAN Mempelajari konsep daya hantar. Mengukur daya hantar panas dari bahan yang mempunyai daya hantar panas rendah.II. DASAR TEORIPengertian KalorApabila dua benda A dan B memiliki suhu A lebih besar daripada suhu B, kemudian kedua benda tersebut disentuhkan, maka suhu A akan menurun dan suhu benda B akan naik hingga setimbang (kedua benda bersuhu sama). Dalam hal itu, benda yang bersuhu tinggi memberikan sesuatu kepada yang bersuhu rendah, sesuatu yang diberikan itu adalah energi. Energi yangdiberikankarenaperbedaansuhusemacamitudinamakankalor. Jadi, kalor merupakan salah satu bentuk energi.Satuan kalor sama dengan satuanya energi, yaitu Joule. Kadang-kadang satuan kalor menggunakan kalori atau kilokalori. Kesetaraan kalori dengan Joule adalah :1 kalori = 4,18 joule1 joule = 0,24 kaloriPadaabad18sampai 19kalor diyakini sebagai suatufluidayangdisebutkalorik. Fluida kalorik ini bisa berpindah dari satu benda ke benda lain, yaitu dari benda panas ke benda dingin. Ketika suatu benda yang suhunya berbeda disentuhkan satu sama lain, akan kitaamati bahwaakhirnyakeduabendamencapai suhuyangsama. Dalamkeadaansuhu yang sama ini, dikatakan bahwa keduanya berada dalam kesetimbangan termal.Joseph Black merupakan orang pertama yang menyadari bahwa kenaikan suhu suatu bendadapatdigunakan untukmenentukan banyaknya kalor yang diserap oleh benda. Jika sejumlah kalor Q menghasilkan perubahan suhu benda sebesar T. Kapasitas kalor C :C = TQ(1-1)Bila kedua benda atau lebih saling bersinggungan atau berdekatan maka akan terjadi perpindahan panas dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah,sedemikian hingga akhirnya dicapai suatu suhu akhir yang sering juga disebut suhu kesetimbangan.Ada tiga cara panas berpindah atau mengalir :- Secara konduksi- Secara konveksi- Secara radiasiDari eksperimennyaFourier mendapatkanbahwalajuperpindahanpanas konduksi pada suatu benda tergantung pada :a. Luas penampang yang tegak lurus arah aliran panasb. Tebal benda atau panjang aliran panasc. Perbedaan suhu antara dua titik yang diamatid. Karakteristik termis benda yang dinyatakan oleh konduktivitas panasKonduktivitaspanasK(Joule/detik mk)menyatakan lajuperpindahan panasyang lewat satu satuan luasan penampang sejauh satu satuan panjang benda itu yang mempunyai perbedaan suhu 1Co. Nilai K ini mempunyai jangkauan antara 0,03 w/m Co(isolator yang baik) sampai 400 w/mCo (logam-logam yang kondusif).Panaskonduksisebenarnya mengalir dalam tiga dimensi.Namun dalam banyak hal dalam hal masalah aliran panas dapat dihitung atau dianggap sebagai aliran 1 dimensi.Secaramatematis untukperpindahanpanas 1dimensi hasil empiris Fourier dapat ditulis sebagai :H = -kA dxdT (1-2) Kuantitas perubahan panasdQyang dipindahkan selama waktu dt(disebut juga laju panas atau H) tergantung pada luas penampang A dari gradien suhu dxdT :H =dtdQ = -k AdxdT (1-3)Dengan :H: laju panas konduksi, Joule/detikk: koefisien konduktivitas bahan, Joule/detikdT : perbedaan suhu pada elemen setebal dxk gradien suhu C (perubahan suhu terhadap posisi)Tanda (-) perlu diberikan karena arah aliran selalu dari suhu tinggi ke suhu rendah.Bila dinding yang tertimpa matahar suhunya T1sedang permukaan dinding yang menghadapkeruangsuhunyaT2(T1>T2),maka lajuperpindahan panaskonduksi melalui tembok tersebut dapat dihitung sebagai berikut : L TTkAdT Hdx021 (1-4)Dalam keadaan mantap (steady), H dimana-mana, sehingga dapatditulis :HL = -kA (T2 - T1) (1-4a)= kA (T2 - T1) (1-4b)atauH = L) T - (T1 2kA(1-4c)Persamaan 1-4c ini untuk menggambarkan banyaknya panas yang dipindahkan secara konduksi per satuanwaktuolehbahanyangtebalnyaL, luasnyaAdanpermukaannya mempunyai suhu T1 dan T2 yang berbeda. Hubungan kalor dengan massa benda, suhu dan jenis benda :a. Hubungan antara kalor dan massa bendaKalor yang diterima sebanding dengan banyaknya (massa)Jika kenaikan suhu sama :Q ~ m(1-5a)b. Hubungan kalor dengan kenaikan suhuKalor yang diterima sebanding dengan kenaikan suhu benda, bila massa benda tetap. Q ~ t (1-5b)c. Hubungan kalor dengan jenis benda yang dipanaskanKalor yang diterima oleh suatu benda adalah sebanding dengan kalor jenis benda itu, bila massa benda dan kenaikansuhu tetap.Q ~ c(1-5c)Jadi dapat disimpulkan bahwa kalor yang diterima atau yang dilepaskan benda selama pemanasan adalah :- Sebanding dengan massa benda- Sebanding dengan kenaikan suhu- Sebanding dengan kalor jenis bendadtdTmcdtdQSecara matematis dapat ditulis :Q = mc t(1-5d) atau(1-5e)Konduksi kalor atauhantarankalor adalahcaraperpindahankalor yangdilakukan melalui zat antara. Selama proses berlangsung zat antara tersebut dapat berubah tempatnya. Syarat terjadinya konduksi kalor pada suatu zat ialah adanya perbedaan temperatur di dua tempat pada zat tersebut.Dalamkeadaansetimbang, jumlahkalor yangditerimadandipancarkanpenerima harus sama, sehingga :k = mc ( )2 1.T T AddtdTS

,_

(1-6)dimanaSdtdT

,_

memiliki maknasebagaipengurangan suhu per satuanwaktu pada saat suhu setimbang (T5).Konduksi Konduksi adalah perpindahan kalor yang tidak disertai perpindahan zat penghantar.Jikasalahsatuujung sebuah batang logam diletakkan di dalam nyala api, Jikasalahsatuujung sebuah batang logam diletakkan di dalam nyala api,sedangkanujungyangsatunyalagi dipegang, bagianbatangyangdipegangini akan sedangkanujungyangsatunyalagi dipegang, bagianbatangyangdipegangini akan terasa makin lama makin panas, walaupun tidak kontak langsung dengan nyala api itu. terasa makin lama makin panas, walaupun tidak kontak langsung dengan nyala api itu. Dalamhal ini dikatakanlahbahwapanassampai di ujungbatangyangbertemperatur Dalamhal ini dikatakanlahbahwapanassampai di ujungbatangyangbertemperatur lebih rendah secara konduksi (hantaran) sepanjang atau melalui bahan batang itu. lebih rendah secara konduksi (hantaran) sepanjang atau melalui bahan batang itu.Konduksi panas hanya dapat terjadi dalam suatu benda apabila ada bagian-bagian benda Konduksi panas hanya dapat terjadi dalam suatu benda apabila ada bagian-bagian benda itu berada pada suhu yang tidak sama, dan arah alirannya selalu dari titik yang itu berada pada suhu yang tidak sama, dan arah alirannya selalu dari titik yang mempunyai suhu lebih tinggi ke titik yang mempunyai suhu lebih rendah. mempunyai suhu lebih tinggi ke titik yang mempunyai suhu lebih rendah.Jikaterdapat perbedaansuhudari duaujungbendapadat, makaakanterjadi Jikaterdapat perbedaansuhudari duaujungbendapadat, makaakanterjadi perpindahan panas dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah. Kuantitas perubahan panas perpindahan panas dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah. Kuantitas perubahan panas dQyangdipindahkanselam waktu yangdipindahkanselam waktu dt (disebutjuga sebagailaju panas/H) tergantung (disebutjuga sebagailaju panas/H) tergantung pada luas penampang A dan gradien suhupada luas penampang A dan gradien suhux T / : :xTA kdtdQH . .dengank adalah koefisien konduktivitas panas dari zat.KonveksiKonveksi adalahperpindahankalor yangdisertai perpindahanpartikel partikel zat. Terdapat dua jenis konveksi, yaitu konveksi alam dan konveksi paksa. Istilah konveksi dipakai untuk perpindahan panas dari satu tempat ke tempat lain akibat perpindahan bahannya sendiri. Misalnya : tungkuudara panas dansistempemanasandenganair panas. Jika bahanyang dipanaskan dipaksa bergerak dengan alat peniup atau pompa, prosesnya disebut konveksi yang dipaksa; kalaubahanitumengalirakibat perbedaanrapat massa, prosesnyadisebut konveksi alamiah ataukonveksibebas.Pada konveksi alami, pergerakanatau aliran energikalor terjadi akibat perbedaan massa jenis. Sehingga dirumuskan:H = h ATDimana:H = laju perambatan kalor (J/s)A = luas penampang yang dilalui (m2)h= koefisien konveksi termal (J/m2 s C)T= perbedaan suhu (C)RadiasiRadiasi adalah perpindahan energi kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Energi matahati yang sampai ke Bumi terjadi secara radiasi atau pancaran tanpa melalui zat perantara. Laju pancaran kalor oleh permukaan hitam, menurut Stefandinyatakansebagai berikut. Energi total yangdipancarkanolehsuatu permukaan hitam sempurna dalam bentuk radiasi kalortiap satuan waktu, tiap satuan luas permukaan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan itu secara matematis, laju kalor radiasi ditulis dengan persamaan :H = tQ = AT4Dengan adalah konstanta Stefan Boltzmann dengan nilai 5,67 x 10-8 W/m2k4. persamaan tersebut berlaku dengan permukaan hitam sempurna. Untuk setiap permukaan dengan enisifitas e (0 e 1) sehingga menjadi :H = tQ = e AT4Secara umum, kalor mengalir denga sendirinya dari suatu benda yang temperaturnya lebih tinggi ke benda lain dengan temperature yang lebih rendah. Perubahan suhu yang sama pada system dapat ditimbulkan baik dengan :1. Pengaliran panas2. Pengerjaan UsahaProses pelepasan energi sebagai kalor disebut eksoterm. Semua reaksi pembakaran adalah reaksi eksoterm. Proses yang menyerap energy sebagai kalor disebut reaksi endoterm. Contohnya adalah penguapan air. Proses endoterm dalam sebuah wadah adiabaticmenghasilkanpenurunantemperaturesystem; proseseksotermmenghasilkan kenaikan temperature.Proses endoterm yang berlangsung dalam wadah diatermik pada kondisi isothermmenghasilkan aliran energy ke dalamsistemsebagai kalor. Proses eksotermdalamwadahdiatermikmenghasilkanpembebasanenergysebagai kalor ke dalam lingkungannya.Konduksikalorpada banyak materi dapat digambarkan sebagai hasil tumbukan molekul molekul. Sementara satuujungbendadipanaskan, molekul molekul di tempat itubergerakjauhlebihcepat danlebihcepat. Sementarabertumbukandengan tetangga mereka yang bergerak lebih lambat, mereka mentrasfer sebagian dari energy ke molekul molekul lain, yanglajunya kemudianbertambah. Molekul molekul ini kemudianjugamentransfer sebagianenergymerekadenganmolekul molekul lain sepanjang benda tersebut. Transfor energy antara elemen volum yang bertetangga, yang ditimbulkan oleh perbedaan temperature antar elemen itu, dikenal sebagai penghantaran kalor.Pada logam, menurut teori modern, tumbukan antara electron electron bebas di dalam logam dan dengan atom logam tersebut teritama mengakibatkan untuk terjadinya konduksi.Hukum pokok penghantaran kalor merupakan perapatan dari hasil percobaan pada aliran linear kalor melalui lempengan dalam arah tegak lurus pemukaan. Sepotong bahan berbentuk lempengan dengan tebal x dan lua A. Salah satu permukaannya dipertahankan pada temperature dan yang lainnya pada temperature + . Kalor Q yang mengalir tegak lurus permukaan selama waktu diukur, Percobaan ini dilakukan untuk lempengan lain yang terbuat dari bahan yang sama tetapi dengan harga x dan A yang berbeda. Hasil percobaan yang seperti itu menunjukkan bahwa, untuk harga tertentu, Q berbanding lurus dengan wktu dan luas permukaan. Juga untuk waktu dan luas permukaan tertentu, Q berbanding lurus dengan hasil bagi / x, asal saja keduanya, x dan kecil. Hasil ini dapat dirumuskan sebagai berikut :xA Q.III. ALAT DAN BAHAN- 1 termometer -10 oC ~ 100oC- 1 bejana logam- 1 heater- 1 jangka sorong- 1 batang logam- 1 penerima panas dari tembaga- 1 gabusIV.LANGKAH PERCOBAAN1. Ukur tebal lembaran zat, diameter penerima, massa penerima.\2. Didihkan air dalam bejana, kemudian susun alat seperti pada gambar di bawah ini3. Cata suhu Cu (T2) hingga penunjukkan thermometer pada Cu tidak naik lagi selama 5 menit. (suhu setimbang,Ts).4. Lembaran zat dilepaskan, sehingga Cu mendapat pemanasan langsung hingga suhu menunjukkan 50C di atas suhu setimbang. (T2 > Ts)5. Bejana pemanas dipindahkan dan lembaran zat diletakkan kembali di atas penerima.6. Catat penurunan suhu setiap 30 detik dari yang diperlukan penerima dari 50di atas Ts sampai 50 di bawah Ts setiap 30 detik.V. DATA PENGAMATAN V. DATA PENGAMATANA. Data hasil Pengamatan A. Data hasil PengamatanPengukuran Tebal Lembaran Zat Pengukuran Tebal Lembaran Zat ( ( mL L) : ) :( ( mL L) :) : 507 , 5 01 , 5 03 , 5 06 , 5 04 , 5 + + + +( ( mL L) :) : 521 , 25 ( ( mL L) :) : mm 042 , 5Diameter Bejana Logam ( Diameter Bejana Logam ( mp p) : ) :( ( mp p) :) : 505 , 4 00 , 4 30 , 4 20 , 4 10 , 4 + + + +( ( mp p) :) : 565 , 20( ( mp p) :) : cm 13 , 4Massa Penerima ( Massa Penerima ( mp p) : ) :( ( mp p) :) : 55 , 50 0 , 50 2 , 50 4 , 50 3 , 50 + + + +( ( mp p) :) : 54 , 251( ( mp p) :) : gr 28 , 50 Suhu awal Cu = 29 Suhu awal Cu = 290 0C C Suhu Bejana + gabus + Cu = 30 Suhu Bejana + gabus + Cu = 300 0C C Suhu bejana + kuningan + Cu = 35 Suhu bejana + kuningan + Cu = 350 0C C Suhu bejana + Cu tanpa alas/gabus = 38 Suhu bejana + Cu tanpa alas/gabus = 380 0C C30313233343536373839030120210300390menit ke-suhu (Celcius)Data Penurunan SuhuPenurunan suhu Cu Suhu (C0)30 detik ke 1 3830 detik ke 2 3730 detik ke 3 3730 detik ke 4 3630 detik ke 5 3630 detik ke 6 3530 detik ke 7 3530 detik ke 8 3530 detik ke 9 3530 detik ke 10 3530 detik ke 11 3430 detik ke 12 3430 detik ke 13 3430 detik ke 14 3430 detik ke 15 3430 detik ke 16 33Jadi, total waktu yang diperlukan untuk Cu mencapai suhu 35 C (penurunan 5 C dibawah Ts) adalah 300 sekon = 5 menit.VI.PERHITUNGAN DATA1.Gradien dtdTGradien Gradien ke-11 0033 , 030 6037 38 ,_

s CdtdTsDengan cara yang sama diperoleh :Gardien Ke-sdtdT

,_

( 0C . s-1 )10.0332 0.00030.03340.00050.03360.00070.00080.00090.000100.033110.000120.000130.000140.000150.0330.165 Gradien Rata-rata1 0011 , 015165 , 0 ,_

s CdtdTs2. Rata-rata Massa Penerima 55 4 3 2 1m m m m mm+ + + +

55 , 50 0 , 50 2 , 50 4 , 50 3 , 50 + + + +

54 , 251gr 28 , 50 3. Rata-rata Tebal Lembaran Zat ( )510 07 , 5 01 , 5 03 , 5 06 , 5 04 , 53 + + + + d510 . 21 , 253 m310 042 , 5 4. Rata-rata Diameter Bejana Logam ( )510 05 , 4 00 , 4 30 , 4 20 , 4 10 , 42 + + + + d510 65 , 202 m210 13 , 4 5. Luas Zat penerima Pengulangan 1Diket : diameter = 4,10 cm =4,10 x10-2 mJari-jari (r) = 2,05 x 10-2 mA = r2= 3,14 (2,05x 10-2)2= 13,196 x 10-4 m2m = 50,3 gram1 0011 , 0 ,_

s C sdtdTT1 (suhu air) = 95 0CT2 (suhu Cu) = 30 0CC = 0,386 Joule/gr 0Cd = 5,04 x 10-3m Ditanya : k = .?Jawab : k = m.c ) (.2 1T T AdsdtdT

,_

C mm Cs grC grJoukle0 2 43 1 0) 30 95 ( 10 196 , 1310 04 , 5 011 , 0 386 , 0 3 , 50 0 C m s Joule0 1 12410 7 , 85710 076 , 1 = 0,0013.10-2 Joule.s-1.m-1.0CPengulangan 2Diket : diameter = 4,20 cm =4,20 x10-2 mJari-jari (r) = 2,1 x 10-2 mA = r2= 3,14 (2,1 x 10-2)2= 13,847 x 10-4 m2m = 50,4 gram1 0011 , 0 ,_

s C sdtdTT1 (suhu air) = 95 0CT2 (suhu Cu) = 40 0CC = 0,386 Joule/gr 0Cd = 5,06 x 10-3 mDitanya : k = .?Jawab : k = m.c ) (.2 1T T AdsdtdT

,_

C mm Cs grC grJoukle0 2 43 1 0) 30 95 ( 10 847 , 1310 06 , 5 011 , 0 386 , 0 4 , 50 0 C m s Joule0 1 12410 90010 083 , 1 = 0,0001.10-2 Joule.s-1.m-1.0CPengulangan 3Diket : diameter = 4,30 cm =4,30 x10-2 mJari-jari (r) = 2,15 x 10-2 mA = r2= 3,14 (2,15x 10-2)2= 14,515 x 10-4 m2m = 50,2 gram1 0011 , 0 ,_

s C sdtdTT1 (suhu air) = 95 0CT2 (suhu Cu) = 30 0CC = 0,386 Joule/gr 0Cd = 5,03 x 10-3 mDitanya : k = .?Jawab : k = m.c ) (.2 1T T AdsdtdT

,_

C mm Cs grC grJoukle0 2 43 1 0) 30 95 ( 10 51 , 1410 03 , 5 011 , 0 386 , 0 2 , 50 0 C m s Joule0 1 12410 15 , 94310 072 , 1 = 0,0011.10-2 Joule.s-1.m-1.0CPengulangan 4Diket : diameter = 4,00 cm =4,00 x10-2 mJari-jari (r) = 2 x 10-2 mA = r2= 3,14 (2 x 10-2)2= 12,56 x 10-4 m2m = 50 gram1 0011 , 0 ,_

s C sdtdTT1 (suhu air) = 95 0CT2 (suhu Cu) = 30 0CC = 0,386 Joule/gr 0Cd = 5,01 x 10-3 mDitanya : k = .?Jawab : k = m.c ) (.2 1T T AdsdtdT

,_

C mm Cs grC grJoukle0 2 43 1 0) 30 95 ( 10 56 , 1210 01 , 5 011 , 0 386 , 0 50 0 C m s Joule0 1 12410 4 , 81610 064 , 1 = 0,0013.10-2 Joule.s-1.m-1.0CPengulangan 5Diket : diameter = 4,05 cm =4,05 x10-2 mJari-jari (r) = 2,025 x 10-2 mA = r2= 3,14 (2,025x 10-2)2= 12,876 x 10-4 m2m = 50,5 gram1 0011 , 0 ,_

s C sdtdTT1 (suhu air) = 95 0CT2 (suhu Cu) = 30 0CC = 0,386 Joule/gr 0Cd = 5,07 x 10-3 mDitanya : k = .?Jawab : k = m.c ) (.2 1T T AdsdtdT

,_

0 2 43 1 0) 30 95 ( 10 876 , 1210 07 , 5 011 , 0 386 , 0 5 , 50 0 mm Cs grC grJoukleC m s Joule0 1 12410 94 , 83610 087 , 1 = 0,0013.10-2 Joule.s-1.m-1.0C Konduktifitas panas rata-rata:5) 10 001 , 0 ( ) 10 001 , 0 ( ) 10 0011 , 0 ( ) 10 0001 , 0 ( ) 10 0013 , 0 (k2 2 2 2 2 + + + + 5000045 , 0 = 0,0009.10-2 Joule.s-1.m-1.0C6. Kalor jenis Tembaga c tembaga = 0,386 Joule/gr 0C7. Perubahan suhu T1 (suhu air) = 950CT2 (suhu Cu) = 30 0C(T1 - T2) = (95-30) = 650CVII.Ralat Keraguan1. Ralat Gradien No sdtdT

,_

sdtdT

,_

s sdtdTdtdT

,_

,_

211]1

,_

,_

s sdtdTdtdT (x 10-4)10.0330.011 0.022 4,842 0.0000.011 -0.011 1,2130.0330.011 0.022 4,2440.0000.011 -0.011 1,2150.0330.011 0,022 4,8460.0000.011 -0.011 1,2170.0000.011 -0,011 1,2180.0000.011 -0.011 1,2190.0000.011 -0,011 1,21100.0330.011 0,022 4,84110.0000.011 -0,011 1,21120.0000.011 -0.011 1,21130.0000.011 -0,011 1,21140.0000.011 -0.011 1,21150.0330.011 0,022 4,84 35,71 01042) 011 , 0 (000017 , 0) 14 ( 1510 35,7) 1 ( t ,_

t ,_

11]1

,_

,_

,_

s CdtdTdtdTs Cn ndtdTdtdTdtdTs ss ss Ralat Nisbi% 100011 , 0% 100

,_

,_

ssdtdTdtdT =% Kebenaran Praktikum :100 % -% =%2. Ralat Massa Penerima No1 50,3 0,02 0,00042 50,40,22 0,01443 50,2 50,28 -0,08 0,00644 50,0 -0,28 0,07845 50,5 0,22 0,0484 0,148) 4 ( 5148 , 0) 1 () (2 n nm mm =grm2) ( m m) ( m mmm m t=(50,28 ) gr Ralat Nisbi% 100011 , 0001606 , 0% 100

,_

,_

ssdtdTdtdT% 10050,28% 100 mm=% Kebenaran Praktikum :100 % -% = %3. Ralat Tebal Lembaran No Dm ) 10 (3 m d ) 10 (3 m d d ) 10 )( (3 m d d ) 10 ( ) (6 2 1 5,04 -0,002 0,0000042 5,060,018 0,0003243 5,03 5,042 -0,012 0,0001444 5,01 -0,032 0,0010245 5,07 0,028 0,000784 0,00228m d dmn nd dd) 10 10 042 , 5 (10) 4 ( 510 00228 , 0) 1 () (3 336 2 t t Ralat Nisbi( )( )% 100042 , 510% 1003 ssdd =% Kebenaran Praktikum :100 % -% =%4. Ralat DiameterBejana Logam No Dm ) 10 (2 m D ) 10 (2 m D D ) 10 )( (2 m D D ) 10 ( ) (4 2 1 4,10 -0,03 0,00092 4,20 0,07 0,00493 4,30 4,13 0,17 0,02894 4,00 -0,13 0,01695 4,05 -0,08 0,0064 0,058m D Dmn nd dD) 10 13 , 4 () 4 ( 510 . 058 , 0) 1 () (2 24 2 t t Ralat Nisbi( )( )% 10013 , 4% 100 ssDD = % Kebenaran Praktikum :100 % -% = %5. Ralat Luas Penampang No Am ) 10 (4 m A ) 10 (4 m A A ) 10 ( (4 m A A ) 10 ( ) (8 2 1 13,196 -0,203 0,0412 13,847 0,448 0,2003 14,515 13,399 1,116 1,2454 12,56 -0,839 0,7045 12,876 -0,523 0,274 2,464( )) 1 (2 n nA AA2 48881010 1232 , 02010 464 , 2) 1 5 ( 510 464 , 2m Jadi 2 4 410 10 399 , 13 m A A t t Ralat Nisbi( )( )% 100399 , 13% 100 ssAA = % Kebenaran Praktikum :100 % -% =%6. Ralat Suhu (T1 T2)95595 95 95 95 951+ + + + TT1 (0C)1 T(0C)T1 - 1 T(0C)(T1 - 1 T )2(0C)959595959595959595950000000000= 0 ) (1 1T T t(suhu air) = 95 0C 0 0C = 950C 0 0C305150530 30 30 30 302+ + + + TT2 (0C)2 T(0C)T2 - 2 T(0C)(T2 - 2 T )2(0C)303030303030303030300000000000 = 0 ) (2 2T T t(suhu Cu) = 30 0C 0 0C = 300C 0 0CJadi ) ( ) ( ) ( ) (2 1 2 1 2 2 1 1 2 1T T T T T T T T T T + t t t = (95 30) (0 + 0) = (65 0)0C8. Ralat Konduktivitas Panas ( )( ) ( ) [ ]2211 ssT T T T A) A (d) d (dtdTdtT dc m m k k tt11]1

,_

t

,_

t t= ( ) ( ) [ ] 011 , 0 573 , 52 011 , 0 28 , 50 386 , 0 t ( )) 0 40 (1) 10 . 3635 , 0 10 . 10 , 38 (10 002 , 0 10 083 , 5008225 , 0001606 , 0573 , 520,03714 43 3tt t ,_

+

= 0,386(0,43 + 0,43) (0,0007+0,128) [ ]

,_

t tt 0 40 ) 10 3635 , 0 10 . 10 , 38 (10 . 002 , 0 10 . 083 , 54 43 3= 0,386(0,43+0,43.0,1287).

,_

,_

+1]1

tt 40010 . 10 , 3810 . 3635 , 0) 40 . 10 . 10 , 38 ( ) 40 . 10 . 10 , 38 (10 . 002 , 0 10 . 083 , 5444 43 3= (0,165 + 0,0214) 1]1

t t ) 0095 , 0 15 , 0 ( 15 , 010 02 , 0 10 083 , 54 3= (0,165 + 0,0214) 1]1

t t 00143 , 0 15 , 010 02 , 0 10 083 , 54 3= (0,165 + 0,0214)

,_

+

,_

t

,_

15 , 0001425 , 010 . 083 , 510 . 2 , 015 , 010 . 083 , 515 , 010 . 083 , 533 3 3= (0,165 + 0,0214) (0,034 + 0,034) (0,039+0,0095)= (0,165 + 0,0214) (0,034 + 0,034)(0,0485)= (0,165 + 0,0214) + (0,034 + 0,00165) = (0,165 . 0,034)+ (0,165 . 0,0214)

,_

+0034 , 000165 , 0165 , 00214 , 0= 0,00561 + [0,002 (0,129+0,485)]= 0,00561 + (0,002 . 0,614)= 0,00561 + 0,00123Jadi 00123 , 0 00561 , 0 t tk kRalat nisbi = 100%kk= % 100056 , 000123 , 0= 2,2%Kebenaran Praktikum= 100% - 2,2% = 97,8%VIII.PEMBAHASANDalam melakukan percobaan daya hantar kalor diperlukan ketelitian yang sangat tinggi. Ini ditunjukkan dari kesulitan dalampengukuran data seperti mengukur diameter penerima, mengukur tebalnya lenbaran zat dan mengukur massa dari zat penerima. Dan juga di dalam proses pengukuran suhu atau temperature zat tersebut serta kesukaran dalam pemegangan alatthermometerterhadapbejanadan gabus tersebut. Dimana kesukaran maupun kesulitan di atas akan sangat mempengaruhi hasil yang akan kami dapatkan.Pada penghitungan gradien suhu kami mendapatkan gradien rata rata bernilai 0,0110C.s-1. Massapenerimarataratayangkami dapat bernilai 50,28gr. Tebal lembaranzat bernilai 5,042 . 10-3. Dan hasil perhitungan nilai k rata rata (konduktivitas panas rata rata) yang kali peroleh bernilai 0,0009 . 10-2 joule s-1.m-1.0C. Serta perubahan suhu antara suhu air dan suhu Cu bernilai 650C.Pada percobaan ini digunakan daya hantar kalor yang kecil. Sehingga tidak relevan bila kita menggunakan cara semacam ini untuk menentukan daya hantar zat yang mempunyai daya hantar besar. Ini disebabkanpercobaandayahantarkalorini menggunakanperubahanwaktu ) (t yang sangat kecil. Pertanyaan dan Evaluasi Percobaana. Pertanyaan Carilah satuan k, dan turunkan persamaan (3)! Apakah cara semacam ini dapat di gunakan untuk menentukan daya hantar zat yang mempunyai daya hantar besar? Jelaskan! Apakahcarasemacamini dapat digunakankalausuhubejanalebihrendahdari temperatur Cu? Jelaskan! Mengapa suhu lingkungan tidak diperhitungkan dalam percobaan ini? Buat bagan data pengamatan!b. Evaluasi Percobaan1. Buat grafikperubahan suhuterhadap waktudari penerima panas dan tentukan gradien pada titik setimbang!2. Hitung harga k, bandingkan dengan nilai literatur !3. Bagaimana jika penerima panas tembaga dilapisi dengan nikel?4. Buat analisis dan beri kesimpulan dalam percobaan ini. Jawaban Pertanyaan dan Evaluasi Percobaana. Jawaban Pertanyaan1. Satuan k adalahJoule.s-1.m-1.0C,persamaannya ( )( ) ( ) [ ]2211 ssT T T T A) A (d) d (dtdTdtT dc m m k k tt11]1

,_

t

,_

t t2. jika ingin melakukan percobaan daya hantar besar maka percobaan seperti ini tidak relevan. Hal ini dikarenakan percobaan daya hantar kalor ini menggunakan rumus perubahan waktu (t) yang sangat kecil, selain itu alat yang disediakan hanya dapat digunakan untuk mengetahui perubahan suhu yang kecil seperti thermometer yang digunakan hanya dapat mengukur sampai batas suhu 100 0C.3.Jika ingin melakukan percobaan dengan menggunakan bejana yang bersuhu lebih rendah daripada temperatur Cu nya, hal ini dapat saja dilakukan selama kedua zat memiliki suhu yang berbeda, namun perubahan suhu yang teramati mungkin kecil. Karena pada percobaan ini Cu mempunyai daya hantar panas yang rendah.4. Sedangkan suhu lingkungan tidak berpengaruh besar dalam artian tidak memberikanperubahansuhuyangsignifikanpadapercobaanini, olehsebabitu suhu lingkungan tidak diperhitungkan dalam percobaan ini.5. Bagan dan data pengamatan sudah tercantum dalam lembar pengamatan.b. Jawaban Evaluasi Percobaan1. Grafik sudah tercantum dalam lembar pengamatan.2. Hargakyangdiperolehdalampercobaanadalah0,719.10-2Joule.s-1.m-1.0C. Jika dibandingkan dengan nilai konduktivitas termal pada literatur yaitu 1,36.10-2 Joule.s-1.m-1.0C.3. Jika penerima panas tembaga dilapisi dengan nikel maka daya hantar kalor akan menjadi lebihcepat dibandingkanjikatembaga dilapisi dengangabus. Karena gabus bukan merupakan penghantar kalor yang baik.4. analisis dan kesimpulan sudah tercantum.Suhu daripada bejana sangat mempengaruhi suhu pada Cu. Sehingga dapat disimpulkan bahwa suhu pada bejana sangat mempengaruhi percobaan daya hantar kalor ini. Ini disebabkan karena bejana merupakan benda yangdiistilahkan sebagai benda yangmemancarkan kalor kepada suatu benda yang memiliki suhu atau kaor yang lebih rendah. Sedangkan suhu lingkungan tidak berpengaruh besar terhadap perubahan suhu pada percobaan daya hantar kalor ini.Percobaan di atas merupakan percobaan untuk mengukur konduktivitas panas dari suatu zat. Bahan yang dicari konduktivitas panasnya adalah gabus. Konduktivitas panas (Joule . 0C-1 . m-1 . s-1) dari suatu zat menyatakan laju perpindahan panas yang lewat satu satuan panjang benda itu yang mempunyai perbedaan suhu 10C. Suatu zat yang memiliki konduktivitas termal yang besar dikenal sebagai penghantar termal, dan zat dengan harga k kecil dikenal sebagai penyekat termalVI. KESIMPULAN VI. KESIMPULANJikaterdapat perbedaansuhudari duaujungbendapadat, makaakanterjadi Jikaterdapat perbedaansuhudari duaujungbendapadat, makaakanterjadi perpindahan panas dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah. Kuantitas perubahan panas perpindahan panas dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah. Kuantitas perubahan panas dQyangdipindahkanselamawaktudt (disebut jugasebagai lajukalor/H)tergantung dQyangdipindahkanselamawaktudt (disebut jugasebagai lajukalor/H)tergantung pada luas penampang A dan Gradien suhu dt/dx : pada luas penampang A dan Gradien suhu dt/dx :

Dalamsistempenerima dan pemberi panas, jika dalamkeadaan setimbang, Dalamsistempenerima dan pemberi panas, jika dalamkeadaan setimbang, jumlah kalor yang diterima dan dipancarkan penerima harus sama, sehingga : jumlah kalor yang diterima dan dipancarkan penerima harus sama, sehingga :

Kalor merupakan suatu energi yang telah diubah menjadi hasil perbedaan temperatur sistem dengan lingkungannya.

DAFTAR PUSTAKA DrsI MadeSatriyaWibawa, M.Si. 2007.PenuntunPraktikumFisikaDasar. LaboratoriumFisikaDasar, JurusanFisikaFakultasMIPAUniversitasUdayana. Bukit Jimbaran, Bali. Prasetio, LeadanSetiawanS, 1991, Mengerti Fisika, Mekanika, Termofisika, Listrik, dan Magnet Gelombang, Andi Offset, Yogyakarta. Supiyanto, 2002, Fisika SMA Untuk SMA kelas X, Erlangga : Jakarta Schaim, Haber, Dodge, Walter, 1998, Fisika, Erlangga : Jakarta Sears. F.W, 1995, Mekanika, Panas dan Bunyi, Saduran Bebas P.J. Soedarjono, Bina cipta : Jakarta. Giancoli, douglas c. 2001. Fisika Edisi ke-5 Jilid 1 Untuk Universitas. Erlangga. Jakarta.