Panas Jenis Logam

Fakultas Matematika dan ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Riau

Laporan Praktikum Fisika Dasar II
semester Genap 2012/2013

Percobaan P01

Panas Jenis Logam

Disusun oleh :

Lukman Arifin

1207121229

Selasa, 14 Mei 2013

Teknik kimia

Fakultas Teknik

Universitas Riau

 Tujuan Percobaan :

Setelah selesai melakukan percobaan dan analisa dari data percobaan ini maka anda diharapkan mampu :  

1.Menjelaskan apa arti dari panas jenis suatu bahan atau materia

2. Menghitung panas yang diperlukan untuk menaikkan temperature suatu bahan  yang massanya diketahui 

3.Menjelaskan prinsip kerja calorimeter dan metode campuran

Alat – Alat yang digunakan :  

CalorimeterKompor pemanas

1. 2 thermometer
2. Tembaga yang di ikatkan pada seutas tali
3. Es
4. Timbangan lab  

Teori 

1. HUKUM KEKEKALAN ENERGI
   Telah disebutkan bahwa jumlah energi yang dimiliki sistemdinyatakan sebagai energi dalam (U). Hukum I termodinamika menyatakanhubungan antara energi sistem dengan lingkungannya jika terjadi peristiwa.Energi dalam sistem akan berubah jika sistem menyerap atau membebaskankalor. Jika sistem menyerap energi kalor, berarti lingkungan kehilangankalor, energi dalamnya bertambah (ΔU > 0), dan sebaliknya, jikalingkungan menyerap kalor atau sistem membebasakan kalor maka energidalam sistem akan berkurang (ΔU < 0), dengan kata lain sistem kehilangankalor dengan jumlah yang sama.Energi dalam juga akan berubah jika sistem melakukan ataumenerima kerja. Walaupun sistem tidak menyerap atau membebaskan kalor,energi dalam sistem akan berkurang jika sistem melakukan kerja, sebaliknyaakan bertambah jika sistem menerima kerja.Sebuah pompa bila dipanaskan akan menyebabkan suhu gas dalam pompa naik dan volumenya bertambah. Berarti energi dalam gas bertambahdan sistem melakukan kerja. Dengan kata lain, kalor (q) yang diberikankepada sistem sebagian disimpan sebagai energi dalam (ΔU) dan sebagianlagi diubah menjadi kerja (w).Secara matematis hubungan antara energi dalam, kalor dan kerjadalam hukum I termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut:
   ΔU = q + W (6)Persamaan (6) menyatakan bahwa perubahan energi dalam (ΔU)sama dengan jumlah kalor yang diserap (q) ditambah dengan jumlah kerjayang diterima sistem (w).
   Rumusan hukum I termodinamika dapat dinyatakan dengan ungkapan atau kata-kata sebagai berikut.” Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah darisatu bentuk ke bentuk yang lain, atau energi alam semesta adalah konstan.”Karena itu hukum ini disebut juga hukum kekekalan energi .
   Berdasarkan hukum I termodinamika, kalor yang menyertai suatureaksi hanyalah merupakan perubahan bentuk energi. Energi listrik dapatdiubah menjadi bentuk energi kalor. Energi kimia dapat diubah menjadienergi listrik dan energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia. Agar tidak terjadi kekeliruan dalam menggunakan rumus diatas, perlu ditetapkansuatu perjanjian.
   Maka perjanjian itu adalah: 1. Yang diutamakan dalam ilmu kimia adalah sistem, bukan lingkungan2. Kalor (q) yang masuk sistem bertanda positif (+), sedangkan yang keluar  bertanda negatif (-)3. Kerja (w) yang dilakukan sistem (ekspansi) bertanda negatif (-) , danyang dilakukan lingkungan (kompresi) bertanda positif 4. Yang diutamakan dalam ilmu kimia adalah sistem, bukan lingkungan.5. Kerja dihitung dengan rumus:W=-P(V1-V2) (7)Dimana w = kerja (pada tekanan 1 atm), V1 = volume awal, dan V2= volume akhir, dan P = tekanan yang melawan gerakan piston pompa(atm), P untuk ekspansi adalah P ex dan untuk kompresi adalah P in .Penerapan hukum termodinamika pertama dalam bidang kimia merupakan bahan kajian dari termokimia.
    
   PANAS JENIS
   Panas jenis adalah Jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkansuhu dari suatu bahan bermassa m sebesar satu derajat dinamakan panas jenis dari bahan tersebut. Sehingga, jika panas sejumlah Q ditambahkan kesuatu bahan bermassa  m
   yang mempunyai panas jenis c.
   Di dalam sistem MKS, satuan untuk panas adalah Kilokalori dan didefinisikan sedemikian hingga panas jenis air adalah satu – yang bermakna bahwa apabila satu kilokalori panas diberikan kepada satukilogram air, maka suhu air akan naik sebesar satu derajat Celsius. Apabiladua atau lebih zat dengan suhu yang berbedabeda dicampurkan, mereka akan setimbang termal setelah beberapa saat karena panas akan mengalir dari zat bersuhu lebih tinggi ke zat yang bersuhu lebih rendah sampai semuazat mempunyai suhu yangsama. Jika bahanbahan penyusun sistem diisolasi  sedemikian hingga tidak ada pertukaran panas dengan lingkungannya, proses tersebut dinamakan adiabatik .Karena panas merupakan satu bentuk dari energi, hokum kekekalan energi mensyaratkan bahwa untuk suatu proses adiabatik jumlah seluruh perpindahan panas antar penyusun sistemharus sama dengan nol.Catatan: jika panas ditambahkan kepada suatu sistem, maka Tak  > Taw dan Q bernilai positif; jika panas diambil dari system maka Tak  < Taw dan Q  bernilai negatif.
   Data pengamatan
   ·       Jenis logam                   : Tembaga
   ·       Massa Logam               : 53,7 gr
   ·       Massa calorimeter        : 81,2 gr
   ·       Massa air                      : 210,8 gr
   ·       Panas jenis logam        : 0.0093 cal/g ˚C
   ·       Suhu logam                  : 90 ˚C
   ·       Suhu air                        : - 0,1 ˚C
   ·       Suhu campuran            : 0,8 ˚C
   
   
   m_Lc_L(T_L-T_f)= (maca + mtp.ctp)(T_f-T_a)
   53,7. c_L (90-0,8)= (210,8.1 + ( 81,2)(0,0093) (0,8-(-0,1)
   4790,04 c_L = 196,515
   c_L  = 0,0410
   
   
   % Kesalahan = (0,0410 – 0,093) : 0,093 x 100 % = 55,91 %