laporan praktikum - kr02 erasmus n k

7/30/2019 Laporan Praktikum - KR02 Erasmus N K

1/14

LAPORAN PRAKTIKUM

Calori Work

Nama : Erasmus Nugraha Kristi

NPM : 1106071536

Fakultas : Teknik

Departemen : Teknik Elektro

Grup : A9

Kawan Kerja : 1. Erasmus Nugraha Kristi2. Faishal Rahman3. Fachry Riswandi4. Fahri Ali Imran5. Faizal Ali Imran6. Erwin Evianto7. Estaura Rahmandari8. Fadel H

No. Percobaan : KR 02

Nama Percobaan : Calori Work

Tanggal Percobaan : 27 Maret 2012

Nama Asisten :

Laboratorium Fisika Dasar

Unit Penyelenggara Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar

(UPPIPD)

Universitas Indonesia


2/14


3/14

bertemperatur tinggi tadi sehingga suatu saat akan tercapai suatu keadaan dimana

suhu kedua benda adalah sama, keadaan ini dinamakan sebagai keadaan

kesetimbangan termal. Dengan demikian asas black dapat dirumuskan menjadi

=

Energi listrik dihasilkan oleh suatu catu daya pada suatu konduktor yang

mempunyai resistansi dinyatakan dengan persamaan

= . .

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

= . . ( )

dimana : Q = Jumlah kalori yang diperlukan (kalori)

m = massa zat (gram)

c = kalor jenis zat (kal/gr)

= suhu akhir zat (K)\

T = suhu mula-mula zat (K)


4/14

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 perubahan temperatur

dapat bervariasi sesuai dengan tegangan yang diberikan.

Dengan demikian, hukum kekekalan energi yang berlaku dalam percobaan ini

adalah energi disipasi kalor yang dihasilkan oleh kawat yang dililitkan pada sensor

temperatur, energi disipasi kalor ini diubah menjadi energi listrik ketika ada arus

listrik yang mengalir didalam kawat.

IV. Prosedur Percobaan

Prosedur percobaan ini adalah sebagai berikut

1. Mengaktifkan Webcam dengan mengeklik ikon video pada halaman web r-Lab sitrampil.ui.ac.id

2. Memberikan tegangan sebesar V0 ke kawat konduktor3. Menghidupkan Power Supply dengan mengeklik radio button yang berada

disebelahnya

4. Mengambil data perubahan temperatur, tegangan, dan arus listrik pada kawatkonduktor tiap 1 detik selama 10 detik dengan cara mengeklik icon ukur

5. Memperhatikan temperatur kawat yang terlihat di web cam, menunggu hinggamendekati temperatur awal saat diberikan V0

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

Gambar Percobaan


5/14

V. Tugas dan Evaluasi1. 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, dan V3, hitunglah nilai kapasitas panas (c) darikawat konduktor yang digunakan.

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

yang digunakan.

4. Berilah analisis dari hasil percobaan ini.


6/14

VI. Data PengamatanV0

Waktu

(s)

I

(mA)

Temp

()V

(volt)3 23.84 23.4 0.00

6 23.84 23.4 0.00

9 23.84 23.4 0.00

12 23.84 23.4 0.00

15 23.84 23.5 0.00

18 23.84 23.5 0.00

21 23.84 23.5 0.00

24 23.84 23.5 0.00

27 23.84 23.5 0.00

30 23.84 23.5 0.00

Tabel Percobaan 1

V1

Waktu

(s)

I

(mA)

Temp

()V

(volt)

3 33.88 23.4 0.58

6 33.88 23.6 0.58

9 33.88 23.7 0.58

12 33.88 23.8 0.58

15 33.88 24.0 0.58

18 33.88 24.1 0.5821 33.88 24.2 0.58

24 33.88 24.3 0.58

27 33.88 24.4 0.58

30 33.88 24.5 0.58

Tabel Percobaan 2


7/14

V2Waktu

(s)

I

(mA)

Temp

()V

(volt)

3 47.91 24.0 1.39

6 47.91 24.3 1.39

9 47.91 25.0 1.39

12 47.91 25.8 1.39

15 47.91 26.4 1.39

18 47.91 27.1 1.39

21 47.91 27.8 1.39

24 47.91 28.4 1.3927 47.91 28.8 1.39

30 47.91 29.3 1.39

Tabel Percobaan 3

V3

Waktu

(s)

I

(mA)

Temp

()V

(volt)

3 39.92 24.8 0.93

6 39.92 24.9 0.93

9 40.04 25.1 0.93

12 40.04 25.4 0.93

15 40.04 25.7 0.93

18 40.04 25.9 0.9321 40.04 26.2 0.93

24 39.92 26.4 0.93

27 40.04 26.6 0.93

30 40.04 26.8 0.93

Tabel Percobaan 4


8/14

VII. Pe golahan Data1. Membuat grafik yang menggambarkan hubungan antara temperatur dan waktu

untuk setiap tegangan yang diberikan ke kawat konduktor berdasarkan grafik

yang

0

10

20

30

40

50

1

2 34

56

78

910

Temperatur(K)

Waktu (S)

Temperatur Vs Waktu

V0

V1

V2

V3


9/14

2. Menghitung nilai kapasitas panas (c) dari kawat konduktor yang digunakan untuktegangan V1 , V2, dan V3.

W = V.I.t

Q = m.c. (T)

C = m.c

Dipeorleh

Q = C.(T)

Dimana

W = Energi listrik ( Joule)

Q = Energi Panas (kalori )

C = Kapasitas Panas ( Kal/)

c = Kalor Jenis (Kal/gr)

Pada percobaan terjadi konversi dari energi listrik menjadi energi panas, maka :

W = Q 1 kalori = 4,2 Joule

V.I.t = C(T)(4,2)

C =..

T(4,2)Rumus yang dipakai dalam perhitungan

Perhitungan V1 :

I = 33,8 mA = 0,0338 A t = 303 = 27s

V = 0,58 V T = 24,523,4 = 1,1

C =..

T(4,2)=0,58.0,0338.(27)

1,1(4,2)= 0,115 J/


10/14

Perhitungan V2 :

I = 47,91 mA = 0,04791A t = 303 = 27s

V = 1,39 V T = 29,324,3 = 5

C =..

T(4,2)=1,39.0,04791.(27)

5(4,2)= 0,086 J/

Perhitungan V3 :

I = 10=1 = 40,00 mA = 0,04 A t = 303 = 27s

V = 0,93 V T = 26,824,8 = 2,8

C = ..T(4,2) =0,93.0,040.(27)

2,8(4,2) = 0,085 J/

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

=0,115+0,086+0,085

3= 0,095 J/

c =

=

0,095

0,002= 475 J/

Beberapa data tambahan mengenai jenis kawat dan nilai c nya

Kayu c = 1700 J/kg

Aluminium c = 900 J/kg

Marmer c = 860 J/kg

Kaca c = 840 J/kg

Besi/baja c = 450 J/kg

Tembaga c = 390 J/kg

Perak c = 230 J/kg

Timah hitam c = 130 J/kg

Emas c = 126 J/kg

Berdasarkan hasil perhitungan c , diperoleh c = 475 J/. Maka dari tabel dapat

diperkirakan bahwa jenis kawat konduktor yang digunakan adalahBesi/Baja yang memiliki

c = 450 J/kg.


11/14

VIII. AnalisisAnalisis Percobaan

Percobaan kali ini merupakan percobaan remote laboratory, dimana praktikan

melakukan percobaan melalui media e-laboratory. Semua alat percobaan yang

digunakan disediakan di e-laboratory, dimana alat-alat yang digunakan merupaka alat

di dunia maya atau tidak nyata. Sehingga kesalahan alat seperti pengkalibrasian alat,

dan kesalahan pembacaan skala alat dapat diabaikan karena alat-alat yang digunakan

dalam kondisi yang baik.

Percobaan ini bertujuan untuk menghitung kapasitas kalor dari suatu kawat

konduktor. Sehingga Setelah itu kita bisa menentukan apa jenis dari kawat konduktor

yang dipakai. Dalam Percobaan ini, prinsip hukum kekekalan energi adalah teori

dasar yang digunakan.

Kesalahan terjadi ketika praktikan melakukan percobaan, dimana praktikan

seharusnya mengetahui suhu awal kawat di video streaming, tetapi fasilitas video

streaming mengalami kesalahan karena video suhu awal kawat tidak muncul.

Sehingga praktikan menentukan suhu awal, dari tabel data yang dihasilkan dari

pengukuran. Kemudian pengukuran selanjutnya juga mengalami kesalahan, dimana

seharusnya praktikan menunggu suhu setelah percobaan 1 kembali ke suhu awal.

Tetapi berhubung fasilitas video streaming tidak dapat diakses praktikan melakukan

percobaan secara terus menerus tanpa ada jeda untuk menunggu suhu kawat kembali

ke suhu awal. Sehingga nilai hasil pehitungan yang didapat akan terpengaruh.

Analisis Data dan Hasil

Dari hasil percobaan, data yang diperoleh tidak begitu menunjukkan kesalahan yang

begitu cukup besar. Terdapat kesalahan pada pengukuran V3, dimana data yang

diperoleh menunjukkan bahwa I mengalami perubahan, pada pengukuran di detik 3- 6

I menunjukkan nilai 39,92mA. Tetapi kemudian pada detik 6- 21 I menunjukan nilai

40,04 mA, kemudia I mengalami perubahan kembali pada detik 24 dimana nilai I

bernilai 39,92 mA. Dan kemudian berubah untuk yang terahkir kalinya menjadi I


12/14

40,04mA. Hal ini menunjukkan bahwa listrik baterai mengalami ketidak stabilan.

Sehingga I menunjukkan nilai yang berfariasi pada pengukuan di V3.

Terjadi perubahan suhu yang mengalami kenaikan sedikit demi sedikit yang

disebabkan oleh akmulasi energi kalor yang diserap dari konversi energi listrik.

Pada pengolahan data dengan memakai rumus W = V.I.t, Q = m.c. (T), dan C =

m.c. Kita dapat memperoleh rumus perhitungan dengan mensubtitusikan rumus diatas

menjadi C =..

T(4,2).

Setelah melakukan perhitungan untuk menentukan besar kapasitas kalor dari kawat,praktikan bisa menentukan jenis kawat apa yang digunakan dalam praktikum. Dengan

mebandingkan nilai kapasitas kalor yang didapat dengan list kapasitas kalor literatur.

Praktikan dapat mencari nilai yang paling mendekati sehingga jenis bahan kawat

dapat ditentukan. Praktikan memperoleh nilai perhitungan nilai kalor jenis 475 J/kg

, dan nilai tersebut mendekati nilai kalor jenis literatur besi/baja yaitu c = 450 J/kg

.

Analisis GrafikGrafik merupakan suatu metode yang memudahkan praktikan untuk mengambil

kesimpulan terhadap permasalahan dalam percobaan. Karena grafik menunjukan

hubungan antara dua variable dalam percobaan dan keterpengaruhan satu sama lain

variable.

Dari hasil percobaan, grafik antara pengaruh waktu terhadap perubahan suhu, grafik

menunjukkan bahwa suhu mengalami kenaikan terhadapa waktu.Dimana seharusnya

grafik merupakan garis lurus. Karena seharusnya suhu dengan waktu berbanding lurus.

Ini menandakan bahwa percobaan mengalami kesalahan. Kesalahan kemungkinan

dikarenakan beda potensial yang masih tersisa dalam kawat sebelum maupun setelah

percobaan, namun diketahui bahwa beda potensial ini tidak berpengaruh banyak dalam

grafik yang diperoleh.


13/14

IX. Kesimpulan1. Berdasarkan hasil perhitungan nilai c, diperoleh hasil yaitu 475 J/kg, dengan

nilai tersebut dapat diperkirakan bahwa jenis kawat konduktor yang digunakan

adalah Besi/Baja yang memiliki c = 450 J/kg.

2. Dalam percobaan calori work ini terbukti bahwa hukum kekekalan energi berlaku,dimana energi listrik diubah menjadin energi kalor. Dibuktikan dengan

meningkatnya suhu pada kawat sesaat setelah dialiri oleh arus listrik dan diberi

tegangan tertentu.

3. Dari percobaan dapat disimpulkan bahwa semakin besar kalor jenis bahan makanilai konduktivitasnya semakin kecil, maupun sebaliknya apabila nilai

konduktivitas semakin besar maka kalor jenis bahan semakin kecil.


14/14

X. ReferensiHalliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition,

John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall, NJ,

2000.

http://sitrampil3.ui.ac.id/kr02

laporan praktikum - kr02 erasmus n k

Documents