LAPORAN PRAKTIKUM

Calori Work

Nama : Beby Zelvia

NPM : 1306449611

Fakultas : Teknik

Departemen/Jurusan : Teknik Elektro/Teknik Elektro

Kode Praktikum : KR02

Tanggal Praktikum : Selasa 4 Maret 2014

Universitas Indonesia, Depok, 4 Maret 2014

Tujuan Percobaan

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

Landasan 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 :

W = v.i.t ……. (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)

Maka , W = Q

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.

Prosedur Percobaan

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

halaman jadwal

2. Mengaktifkan Web cam (meng-klik icon video pada halaman web r-Lab)

3. Memberikan tegangan sebesar VO ke kawat konduktor

4. Menghidupkan power supply dengan cara mengklik radio button di sebelahnya.

5. Mengambil data perubahan temperature, tegangan, dan arus listrik pada kawat konduktor

tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara mengklik icon “ukur”.

6. Memperhatikan temperature kawat yang terlihat di web cam, tunggulah hingga

mendekati temperature awal saat diberikan VO.

7. Mengulangi langkah 2 hingga 5 untuk tegangan V1, V2, dan V3.

a. Data Eksperimen

Untuk tempetarur awal digunakan suhu 18,5 ⁰C (atau yang mendekati )di setiap awal pengukuran.

setelah di klik button “ukur” dihasilkan data sebagai berikut :

1. Data dengan tegangan V0

2. Data dengan tegangan V1

3. Data dengan tegangan V2

4. Data dengan tegangan V3

Tugas & Evaluasi

1. Berdasarkan data yang di dapat , Buatlah grafik yang menggambarkan hubungan antara

temperatur dan waktu untuk setiap tegangan yang diberikan ke kawat konduktor.

2. Untuk tegangan V1, V2, V3. Hitunglah nilai kapasitas panas (C) dari kawat

konduktor yang digunakan

Tegangan V1

Diketahui : i = 35,36 ampere

v = 0.66 v

t = 30s-3s = 27 s

∆T tidak terpengaruh satuan Kelvin. (⁰C)

∆ ∆

∆

( )( )( )

= 484,704 J/Kg⁰C

Tegangan V2

Diketahui : i = 51,56 ampere

v = 1.59 v

t = 30s-3s = 27 s

∆ ∆

∆

( )( )( )

= 311,756 J/Kg⁰C

Tegangan V3

Diketahui : i = 42,32 ampere

v = 1.07 V

t = 30s-3s = 27 s

∆ ∆

∆

( )( )( )

= 370,49 J/Kg⁰C

3. Berdasarkan nilai c yang saudara peroleh, tentukan jenis kawat konduktor yang digunakan.

Jadi kapasitas kalor dari kawat konduktor yang dipakai pada percobaan kali ini yaitu ( 376.19 ±

315.61) J/Kg⁰C . Dilihat dari kapasitas kalornya, diperoleh literature kapasitas kalor yang paling

mendekati untuk hasil perhitungan yang praktikan lakukan yaitu jenis tembaga sebesar 390

J/Kg⁰C . Apabila kawat konduktor tersebut adalah kawat tembaga yang memiliki kapasitas

kalor sebesar 390 J/Kg⁰C, maka dapat dihitung nilai kesalahan literaturnya sebagai berikut:

4. Analisis percobaan

Percobaan KR02 tentang calory work ini dilakukan secara online melalui RLab dengan tujuan

untuk menghitung nilai kapasitas kalor dari suatu kawat konduktor dengan beda tegangan

sebesar V0,V1,V2 dan V3. Percobaan ini dilakukan member arus listrik pada kawat konduktor

pada suhu dan tegangan tertentu lalu mengukur besarnya perubahan temperatur , tegangan dan

arus listrik pada kawat konduktor tiap 1 detik selama 10 detik . Dari praktikum yang dilakukan dapat

dilihat keberlakuan hukum kekekalan energi dimana energi tidak akan pernah hilang dan hanya

akan berubah bentuk, yang mana pada percobaan kali ini perubahan bentuk yang terjadi adalah

perubahan energy dari listrik menjadi energi kalor.

Tujuan pengambilan data tiap detik selama sepuluh detik dimulai dari detik ketiga ialah agar

data yang didapatkan memiliki grafik dengan besar nilai yang mendekati kebenaran dan dapat

mewakili keseluruhan data yang dibutuhkan.

Besarnya tegangan yang dipakai dalam percobaan yang dilakukan praktikan tadi adalah

sebesar:

V0=0v, V1=0.66v, V2=1.59v, V3=1.07v. Variasi tegangan-tegangan tersebut bertujuan agar kita

dapat mengetahui besarnya pengaruh tegangan tersebut terhadap kenaikan suhu disetiap

waktunya. Selain itu, pada grafik kita bisa melihat perbandingan kenaikan suhu dari setiap

tegangan yang berbeda-beda ini.

Setelah dilakukannya percobaan,dapat kita lihat pengaruh tegangan terhadap temperature

adalah berbanding lurus, semakin besar tegangan yang diberikan maka kenaikan temperature

yang terjadi juga akan semakin besar meski seperti yang kita ketahui, starting temperature

dalam percobaan adalah sama atau mendekati sama.

Selanjutnya adalah hubungan antara delta T atau kenaikan suhu pada kawat konduktor adalah

berbanding lurus dengan besarnya arus yang melewati kawat konduktor.

Fenomena-fenomena ini dapat kita lihat sesuai dengan rumus yang ada, yaitu

W= V. I . ∆T

W = Q

Q = m c ∆t

Dalam mencari kapasitas kalor, rumus yang praktikan gunakan adalah gabungan antara rumus

W dan Q sehingga didapat

∆ ∆

∆

Diperoleh suatu hasil perhitungan olah data kapasitas kalor untuk percobaan kali ini

adalah 376.19 J/Kg⁰C dengan ketidakpastian sekitar 315.61 J/Kg⁰C. Dari hasil yang diperoleh

dapat disimpulkan bahwa jenis kawat konduktor yang digunakan dalam percobaan kali ini

adalah tembaga dengan melakukan pendekatan yang paling memungkinkan sebesar dengan

kesalahan literature terkecil sebesar 3.54 % .

Kesimpulan

- Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain tapi tidak bisa

diciptakan ataupun dimusnahkan (konversi energi) - Besarnya tegangan , arus listrik dan perubahan suhu adalah berbanding

lurus

- Kita dapat menentukan jenis logam dari besar kapasitas kalornya

- Untuk dapat menentukan jenis logam, dapat menggunakan pendekatan

besarnya kapasitas kalor dengan kesalahan literature terkecil

- Untuk mendapatkan presentasi keakuratan yang tinggi, dilakukan

pencatatan data selama minimal sepuluh detik dengan record tiap detiknya

- Besarnya tegangan sangat mempengaruhi besarnya perubahan suhu

ditambah dengan besarnya arus yang melewati kawat konduktor sesui

dengan rumus W= V.I.∆T