LAPORAN PRAKTIKUM BIOFISIKA

LAPORAN PRAKTIKUM BIOFISIKA

                                              “TARA KALOR LISTRIK”

Di Susun Oleh :

Yulius Trikurniawan ( 091434020 )

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2012Laporan biofisika

A.    JUDUL

Tara Kalor Listrik

B.     TUJUAN

1.      Untuk mengetahui pangaruh suhu terhadap kuat arus listrik dan tegangan listrik

2.       Untuk mengetahui kesetaraan kalor dengan listrik

C.    TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN

Praktikum tara kalor listrik ini dilaksanakan pada hari Rabu, 10 Oktober 2012 pada pukul 13.00 WIB sampai pukul 15.00 WIB. Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

D.    ALAT DAN BAHAN

1.      Neraca Ohaus

2.      Kalorimeter dan pengaduk

3.      Termometer air raksa

4.      Amperemeter

5.      Catu daya

6.      Stopwatch

7.      Kabel Penghubung

8.      Statif

9.      Air

E.     DASAR TEORI

 Hukum kekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan dan diciptakan melainkan hanya dapat diubah dari suatu bentuk energi kebentuk energi yang lain. Misalnya pada peristiwa gesekan energi mekanik berubah menjadi panas. Pada mesin uap panas diubah menjadi energi mekanik. Demikian pula energi listrik dapat diubah menjadi panas atau sebaliknya. Sehingga dikenal adanya kesetaraan antara panas dengan energi mekanik/listrik, secara kuantitatif hal ini dinyatakan dengan angka kesetaraan panas-energi listrik/mekanik. Kesetaraan panas-energi mekanik pertama kali diukur oleh Joule dengan mengambil energi mekanik benda jatuh untuk mengaduk air dalam kalorimeter sehingga air menjadi panas. Energi listrik dapat diubah menjadi panas dengan cara mengalirkan arus listrik pada suatu kawat tahanan yang tercelup dalam air yang berada dalam kalorimeter. Energi listrik yang hilang dalam kawat tahanan besarnya adalah:

 W = v.i.t

 Keterangan:

W = energi listrik (joule)

v = tegangan listrik (volt)

i = arus listrik (ampere)

              t = lama aliran listrik (sekon)

                                                                                                                                              

Tara Kalor Listrik adalah perbandingan antara energi listrik yang diberikan terhadap panas yang dihasilkan J =  (Joule/kalor) (Sears,1987). teori yang melandasi tentang tara kalor listrik adalah hukum joule dan azas black.   

 J = W/H [Joule/kalori]

Pada percobaan ini energi listrik yang dilepaskan akan diterima oleh air dan kalorimeter. Pada prinsip kerja kalorimetri, ketika bagian-bagian yang berbeda dari sistem yang terisolasi berada pada temperatur yang berbeda, kalor akan mengalir dari bagian benda yang bertemperatur tinggi menuju bagian benda yang bertemperatur lebih rendah, hingga tercapai suatu keadaan dimana temperatur semua bagian benda sama. Hal ini dikatakan benda berada pada keadaan kesetimbangan termal. Kehilangan kalor sebanyak satu bagian sistem sama dengan kalor yang didapat oleh bagian lain. Hukum kekekalan energi berperan dalam keadaan ini dimana : kalor yang hilang = kalor yang diterima

Untuk menghitung tenaga panas digunakan rumus :

Q = m c ΔT

Dengan :

Q = kalor yang dibutuhkan (J)

m = massa benda (kg)

c = kalor jenis (J/kg⁰C)

ΔT = Perubahan Suhu (C)

F.     PROSEDUR KERJA

1.      Timbang kalorimeter dengan neraca ohaus untuk mengetahui massa wadah.

2.      Isi kalorimeter dengan air secukupnya (kumparan tercelup) dan kemudian timbang kembali.

3.      Catat data hasil penimbangan.

4.      Masukkan kalorimeter yang sudah berisi air ke dalam wadah calorimeter.

5.      Kawat tahanan dicelupkan ke dalam kalorimeter yang telah berisi air

6.      Nyalakkan amperemeter dan voltmeter kemudian diatur kuat arus dan tegangannya.

7.      Celupkan termometer air raksa ke dalam kalorimeter kemudian catat perubahan suhu air setiap 2 menit.

8.      Setiap 6 menit sekali aduk air dalam kalorimeter.

G.    DATA PENGAMATAN

Waktu (t) Dalam Menit	Suhu (T)	A	V	Waktu (t) Dalam Menit	Suhu (T)	A	V
0	28	0,9	7,9	40	39	0,9	7,9
2	29			42	40
4	29,5			44	40,5
6	31			46	41
8	31,5			48	41,2
10	32			50	42
12	33			52	42,2
14	33			54	43
16	33			56	43,5
18	33			58	44
20	33,5			60	44,8
22	34			62	45,2
24	35			64	46
26	35			66	46
28	36			68	48
30	36,2			70	49
32	37			72	50
34	37,2			74	50,5
36	38
38	38,5

H.    PERHITUNGAN

Massa kalorimeter = 89,4 gr

Massa kalorimeter + massa air = 341, 1 gr

Massa air = (massa kalorimeter + air) – massa kalorimeter

                = 341,1 gr – 89,4 gr

                = 251,7 gr

                = 0, 2517 kg

1.      Tenaga panas (Q)

Rumus umum : Q = m c ΔT

Q = m c ΔT

    = (0,2517 kg)  (4,2 x 10³ J/kg ⁰C) (50,5 ⁰C– 28⁰C)

    = (0,2517 kg)  (4,2 x 10³ J/kg ⁰C) (22,5⁰C)

    = 23,78565 x 10³ J

    = 23785,65 Joule

2.      Tenaga listrik (W)

Rumus umum : W = V I Δt

W = V I Δt

= (7,9 volt). (0,9 ampere).(4440 sekon)

= 31568, 4 Joule

3.      Untuk mengetahui Konstanta Joule maka harus diketahui Kapasitas Kalor banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh benda untuk menaikkan suhunya 1°C :

Rumus H :

H =  23785,65 Joule

            22,5 °C

                  H = 1057,14 J/°C

Konstanta Joule :

J = W / H

J = 31568,4 Joule

     1057,14 J/ °C

J =  29,862 J/kal

I.       PEMBAHASAN

Dalam percobaan diatas alat yang digunakan adalah calorimeter, yaitu alat yang digunakan untuk mengukur kalor jenis suatu zat. Pada kalorimeter terdapat thermometer yang digunakan untuk mengukur suhu campuran.

Dari hasil perhitungan pada praktikum ini, diperoleh tenaga ( W ) untuk memanaskan air selama 74 menit atau 1 jam 14 menit adalah 31568,4 Joule dengan jumlah kalor ( Q ) yang dihasilkan sebesar 23785,65 Joule dan diperoleh juga hasil konstanta joule yaitu  sebesar  29,862 J/kal.

Pada data yang diperoleh seperti pada tabel di atas dapat di ketahui bahwa nilai tegangan dan arus listrik berpengaruh pada tara kalor listrik dan semakin lama air dipanaskan dalam wadah calorimeter, maka suhu yang dihasilkan juga akan semakin meningkat.

J.      KESIMPULAN

Ø Dari hasil praktikum diatas dapat kita simpulkan bahwa semakin lama air dipanaskan dalam wadah kalorimeter maka suhunya akan semakin meningkat.

Ø Semakin besar arus yang diberikan, maka perubahan kalor yang ditunjukan akan semakin tinggi, hal ini disebabkan semakin besarnya arus yang dihantarkan maka jumlah muatan listrik yang mengalir semakin banyak sehingga tumbukan antara muatan dengan logam akan semakin besar.

Ø Nilai tegangan dan arus listrik sangat berpengaruh pada tara kalor listrik.