chandraandani: KALORIMETER

C. Dasar Teori Sebelum abad ke 17, orang berpendapat bahwa kalor merupakan zat yang mengalir dari suatu benda yang suhunya lebih tinggi kebenda yang suhunya lebih rendah jika kedua benda tersebut bersentuhan atau tercampur. Jika kalor merupakan suatu zat tertentu akan memiliki massa dan ternyata benda yang di panaskan masanya tidak bertambah. Kalor bukan zat tetapi kalor adalah suatu bentuk energi dan merupakan suatu besaran yang dilambangkan Q dengan satuan joule (J), sedangkan satuan lainya adalah kalori (kal). 1

. Pengertian kalor dan Azas Black

Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam suatu derajat panas. Kalor merupakansuatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan suatu benda. Bila dua sistem yang suhunya berbeda beda bersentuhan satu sama lain, maka terjadi perubahan suhu pada kedua benda. Perubahan suhu adalah perpindahan

”sesuatu” dari sebuah

benda pada suatu suhu yang lebih tinggi ke sebuah benda pada suatu suhu yang lebih rendah

dan “sesuatu” ini kita namakan kalor. Jadi kalor berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke

benda yang suhunya rendah. Hal ini menyebabkan campuran kedua zat tersebut menjadi bersuhu sama. Suhu akhir dari campuran zat itu berada di antara suhu kedua sistem dan merupakan hasil akhir dari pertukaran kalor. Hukum Termodinamika I menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Oleh karena itu, jumlah energi yang diperoleh oleh sistem akan sama dengan jumlah energi yang dilepaskan oleh lingkungan. Teori ini berkaitan dengan Azas yang dikenal dengan istilah Azas Black. Azas black di kemukakan oleh seorang fisikawan bernama Yoseph Black. Yoseph Black adalah orang pertama yang menemukan suatu cara untuk mengukur kalor. Azas Black berbunyi

: “

Kalor yang dilepas oleh suatu benda sama dengan kalor yang diterima oleh Benda lain.

” Berdasarkan azas black diatas maka teori pertukaran kalor di

rumuskan sebagai berikut :

Q lepas = Q terima

(Kalor Yang Dilepas) = (Kalor Yang Diterima)

Catatan: Kalor jenis suatu benda tidak tergantung dari massa benda, tetapi tergantung pada sifat dan jenis benda tersebut. Jika kalor jenis suatubenda adalah kecil maka kenaikan suhu benda tersebut akan cepat bila dipanaskan. Teori pertukaran kalor yang dirumuskan dalam azas Black oleh Yoseph Black pada prakteknya dapat dilihat pada aktivitas keseharian kita, yaitu pada saat kita akan mandi air hangat. Untuk mendapatkan air bersuhu hangat, maka kita harus mencampur air panas dengan air dingin. Dengan begitu akan didapat air hangat.

3.Dasar Teori

1.Kalori meter

Kalori meter adalah alat untuk mengukur kalor jenis suatu zat. Salah satu bentuk kalori meter adalah kalori meter campuran. Kalori meter ini terdiri dari sebuah bejana logam yang kalor jenisnya diketahui. Bejana ini biasanya ditempatkan didalam bejana lain yang agak lebih besar.kedua bejana dipisahkan oleh bahan penyekat misalkan gabus atau wol. Kegunaan bejana luar adalah sebagai isolator agar perukaran kalor dengan sekitar kalori meter dapat dikurangi.

Kalori meter juga dilengkapi dengan batang pengaduk. Pada waktu zat dicampurkan didalam kalori meter, air dalam kalori meter perlu diaduk agar diperoleh suhu merata sebagai akibat percampuran dua zat yang suhunya berbeda. Asas penggunaan kalori meter adalah asas black. Setiap dua benda atau lebih dengan suhu berbeda dicampurkan maka benda yang bersuhu lebih tinggi akan melepaskan kalornya, sedangkan benda yang bersuhu lebih rendah akan menyerap kalor hingga mencapai keseim- bangan yaitu suhunya sama. Pelepasan dan penyerapan kalor ini besarnya harus imbang. Kalor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diserap sehingga berlaku hukum kekekalan energi. Pada sistem tertutup, kekekalan energi panas (kalor) ini dapat dituliskan sebagai berikut.

Q_lepas= Q_terima

Dengan Q = m . c . ∆t

dengan:

Q = banyaknya kalor yang diperlukan (J)

m = massa suatu zat yang d iberi kalor (kg)

c = kalor jenis zat (J/kg^oC)

∆t = kenaikan/perubahan suhu zat (^oC)

C = kapasitas kalor suatu zat (J/^oC)

Kalor merupakansuatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan suatu benda. Jumlah energi kalor yang diterima dalam suatu sistem sama dengan energi kalor yang diserap atau biasa kita sebut dengan Q lepas sama dengan Q terima. Dalam suatu zat pasti mempunyai kalor jenis yang berbeda.

v GAMBAR KALORIMETER

https://encrypted-tbn0.google.com/images?q=tbn:ANd9GcSr0XQ4CnDFtWhzR0Gwfu0H9ALXUnNMSQzX1_I-528W-2kg_ilj

v BAGIAN-BAGIAN KALORIMETER

https://encrypted-tbn2.google.com/images?q=tbn:ANd9GcTgFzE-1cUncmMbkDUwqpSxxA6h_Ea9r3mFrcUvdbZVaJ2SFrdf

Pertukaran energi kalor merupakan dasar teknik yang dikenal dengan nama kalorimetri, yang merupakan pengukuran kuantitatif dari pertukaran kalor. Untuk melakukan pengukuran kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat digunakan kalorimeter. Gambar 6.17 menunjukkan skema kalorimeter air sederhana. Salah satu kegunaan yang penting dari kalorimeter adalah dalam penentuan kalor jenis suatu zat. Pada teknik yang dikenal sebagai “metode campuran”, satu sampel zat dipanaskan sampai temperatur tinggi yang diukur dengan akurat, dan dengan cepat ditempatkan pada air dingin kalorimeter. Kalor yang hilang pada sampel tersebut akan diterima oleh air dan kalorimeter. Dengan mengukur suhu akhir campuran tersebut, maka dapat dihitung kalor jenis zat tersebut.

Zat yang ditentukan kalor jenisnya dipanasi sampai suhu tertentu. Dengan cepat zat itu dimasukkan kedalam kalori meter yang berisi air dengan suhu dan massanya sudah diketahui. Kalori meter diaduk sampai suhunya tidak berubah lagi. Dengan menggunakan hukum kekekalan energy, kalor jenis yang dimasukkan dapat dihitung.

2. Asas Black

Azas Black berdasarkan teori pertukaran kalor. Azas black juga merupakan suatu prinsip dalam termodinamika yang ditemukan oleh Joseph Black.

Teori pertukaran kalor menyebutkan jika dua zat yang suhunya berbeda dicampur, maka akan terjadi pertukaran kalor. Zat yang bersuhu tinggi akan melepaskan kalor sehingga suhunya akan turun, sedangkan zat yang bersuhu renda akan menerima kalor sehingga suhunya naik. Hal ini menyebabkan campuran kedua zat tersebut menjadi bersuhu sama. Suhu akhir dari campuran zat itulah yang merupakan hasil akhir dari pertukaran kalor.

Teori pertukaran kalor ini berdasarkan pada sebuah Azas yang dikenal dengan istilah Azas Black. Azas black di kemukakan oleh seorang fisikawan bernama Yoseph Black. Yoseph Black adalah orang pertama yang menemukan suatu cara untuk mengukur kalor.

Azas Black berbunyi: “Kalor yang dilepas oleh suatu benda sama dengan kalor yang diterima oleh Benda lain.” Berdasarkan azas black diatas maka teori pertukaran kalor di rumuskan sebagai berikut :

Kalor Lepas = Kalor Terima
Q lepas = Q terima Menurut asas Black

Kalor Yang Dilepas = Kalor Yang Diterima

Catatan:

1. Kalor jenis suatu benda tidak tergantung dari massa benda, tetapitergantung pada sifat dan jenis benda tersebut. Jika kalor jenis suatubenda adalah kecil maka kenaikan suhu benda tersebut akan cepat biladipanaskan.

2. Pada setiap penyelesaian persoalan kalor (asas Black) lebih mudah jika dibuat diagram alirnya.

Teori pertukaran kalor yang dirumuskan dalam azas Black oleh Yoseph Black pada prakteknya dapat dilihat pada aktivitas keseharian kita, yaitu pada saat kita akan mandi air hangat. Untuk mendapatkan air bersuhu hangat, maka kita harus mencampur air panas dengan air dingin. Dengan begitu akan didapat air hangat.

Ø Biografi Joseph Black

Ø Joseph Black FRSE FRCS (16 April 1728 – 6 Desember 1799 [1]) adalah seorang dokter Prancis-Skotlandia, yang dikenal untuk penemuannya panas laten, panas spesifik, dan karbon dioksida. Ia adalah profesor Kedokteran di Universitas Glasgow (di mana ia juga menjabat sebagai dosen di Kimia). James Watt, yang ditunjuk sebagai pembuat instrumen filosofis di universitas yang sama (1756), menjadi terlibat dalam karya Black dan melakukan eksperimen di uap dengan Black. Bangunan kimia ini pada kedua Universitas Edinburgh dan University of Glasgow yang bernama setelah Black. Awal tahun

Ø Black dilahirkan di Bordeaux, Perancis, di mana ayahnya, yang berasal dari Belfast, Irlandia, terlibat dalam perdagangan anggur. Ibunya berasal dari Aberdeenshire, Skotlandia, dan keluarganya juga dalam bisnis anggur. Yusuf telah dua belas saudara dan saudari. Ia memasuki Universitas Glasgow ketika ia berusia delapan belas tahun, dan empat tahun kemudian ia pergi ke Edinburgh untuk belajar medis lebih lanjut. saldo AnalitikSebuah presisi neraca analitisPada sekitar 1750, Joseph Black mengembangkan neraca analitis berdasarkan sinar-berat seimbang pada tumpuan berbentuk baji. Lengan Masing-masing membawa panci di mana sampel atau standar bobot ditempatkan. Ini jauh melebihi keakuratan segala saldo lain waktu dan menjadi instrumen ilmiah penting di laboratorium kimia kebanyakan. Pada 1757, ia diangkat Regius Profesor dari Praktek Kedokteran di University of Glasgow. panas laten Tahun 1761 Hitam menyimpulkan bahwa aplikasi panas menjadi es pada titik lebur yang tidak menyebabkan kenaikan suhu campuran / air es, melainkan peningkatan jumlah air dalam campuran. Selain itu, Black mengamati bahwa aplikasi panas ke dalam air mendidih tidak mengakibatkan kenaikan suhu air / campuran uap, melainkan peningkatan jumlah uap. Dari pengamatan ini, ia menyimpulkan bahwa panas yang diterapkan harus dikombinasikan dengan partikel-partikel es dan air mendidih dan menjadi laten. Teori panas laten menandai awal termodinamika. Teori Black kalor laten adalah salah satu kontribusi lebih-penting nya ilmiah, dan salah satu yang terkenal ilmiah terutama bersandar. Ia juga menunjukkan bahwa zat yang berbeda memiliki spesifik yang berbeda memanas. Ini semua terbukti penting tidak hanya dalam perkembangan ilmu pengetahuan abstrak tetapi dalam pengembangan mesin uap panas laten air. besar dibandingkan dengan cairan lainnya, sehingga memberikan dorongan untuk usaha-usaha sukses James Watt untuk meningkatkan efisiensi mesin uap ditemukan oleh Thomas Newcomen. Watt menambahkan kondensor terpisah, dan terus silinder pada suhu uap (dengan melampirkan dalam jaket uap-diisi) sehingga menghemat sejumlah besar energi dalam menghindari reheating silinder pada setiap siklus mesin. Karbon dioksida Hitam juga menjelajahi sifat dari gas yang dihasilkan di berbagai reaksi. Dia menemukan bahwa batu kapur (kalsium karbonat) dapat dibakar atau diberikan asam dan menghasilkan gas yang dia namakan “udara tetap.” Dia mengamati bahwa udara tetap lebih padat daripada udara dan tidak mendukung baik hidup nyala atau hewan. Hitam juga menemukan bahwa ketika menggelegak melalui larutan kapur (kalsium hidroksida), itu akan endapan kalsium karbonat. Dia menggunakan fenomena ini untuk mengilustrasikan bahwa karbon dioksida dihasilkan oleh respirasi hewan dan fermentasi mikroba. Kehidupan pribadiPada tahun 1757 atau 1758 Black menjadi teman James Watt, yang pertama kali memulai studi tentang tenaga uap di Universitas Glasgow tahun 1761. Dia menyediakan pendanaan yang signifikan dan dukungan lainnya untuk penelitian awal Watt pada mesin uap. Hitam juga adalah anggota dari Klub Poker dan yang terkait dengan David Hume, Adam Smith, dan penulis dari Pencerahan Skotlandia. Black tidak pernah menikah. Ia meninggal di Edinburgh pada usia 71, dan dimakamkan di sana Greyfriars Kirkyard.

3.KALOR JENIS

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 gram atau 1 kg zat sebesar 1ºC (satuan kalori/gram.ºC atau kkal/kg ºC). Dalam praktikum kalorimetri media cair yang digunakan adala larutan air garam dan kopi.dengan adanya kalor menyebabkan perubahan suhu atau bentuk wujudnya. Dalam SI, satuan kalor adalah joule (J). Satuan lainnya dari kalor adalah kalori (kal) dan kilokalori (kkal).

Pengertiannya :

Ø 1 kalori adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1 gram air sebesar 1⁰C.

Ø 1 kilokalori adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1 kilogram air sebesar1⁰C

Kalor adalah tenaga yang mengalir dari suatu benda ke benda yang lain. Bahan yang dipindahkan dari atau ke suatu sistem dapat diukur dengan alat kalorimeter, yang terdiri dari sebuah wadah cuplikan kecil yang dibenamkan dalam sebuah bejana luar yang lebih besar.

Tidak ada usaha yang dikerjakan oleh system atau lingkungan, sebagai akibatnya perubahan suhu lingkungan hanyalah karena kalor yang dipertukarkan antara air dan system. Perubahan suhu ini diukur dengan sebuah thermometer dan kalor yang diperlukan dihitung dari massa dan kalor jenis yang diketahui.

Bila perpindahan energi terjadi karena suatu perbedaan temperatur maka, kita mengatakan bahwa energi termal atau energi kalor yang dipindahkan

kesuatu zat melalui kerja pada zat itu seperti: mengaduk suatu cairan, mengkompresikan suatu zat.

Jumlah kalor yang diserap pada suabenda sama dengan jumlah kalor yang diterima. Kalor jenis suatu benda atau suatu zat didefinisikan dengan bilangan yang menunjukkan berapa kalor yang diperlukkan untuk menaikkan 1 gram zat itu dalam derajat celcius Sebagaimana yang kita ketahui jika sebuah benda panas disentuh oleh benda yang dingin maka suhu benda panas tadi aan menurun. Sedangkan, benda yang dingin suhunya akan naik. Hal ini disebabkan karena adanya sesuatu yang berpindah dari benda panas kebenda dingin dan kita menyebutnya kalor. Kalor selalu bverpindah dari temperatur tinggi menuju temperatur yang lebih rendah. Ini merupakan konsep dasar perpindahan kalor.

Kalorimetri sangat berhubungan dengan ASAS BLACK,dan pengertian ASAS BLACK secara geris besar jumlah dari energi awal hasilnya sama dengan jumlah dari energi akhir.

4. TERMOMETER

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasaldari bahasa Latin thermo yang berarti bahang dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacam – macam yang paling umum digunakan termometer air raksa

https://encrypted-tbn1.google.com/images?q=tbn:ANd9GcSMczJQ8lAtBSAG11FE7kYYGno-duUBrI7lSWNNetqsrvpUpRTR

Tiap sifat termometrik dapat digunakan untuk menetapkan suatu skala temperatur dan membentuk sebuah termometer. Termometer air raksa yang biasa, yang terdiri dari bola gelas dan pipa yang berisi sejumlah air raksa tertentu. Bila air raksa dipanaskan dengan menyentuhkan termometer dengan benda yang lebih panas, air raksa lebih memuai daripada gelas, dan panjang kolom air raksa bertambah. Temperatur diukur dengan membandingkan ujung kolom air raksa dengan tanda – tanda pada pipa gelas.

4. ALAT DAN BAHAN

a.Kalori meter

b.Termometer

c.Neraca

d.Pemanas (termos)

e. Logam

f.air dan es murni

5.TATA LAKSANA PERCOBAAN

A.Tentukan massa kalori meter dengan menimbangnya di neraca.

B.Tentukan massa Logam dengan menimbangnya di Neraca.

C.Masukan Logam ke dalam cairan es.

D.Masukkan air panas kedalam kalorimeter kurang lebih ½ bagian dari volume kalori meter.

E.Tentukan massa kalori meter yang telah di isi air panas dengan neraca.

F.Ukurlah suhu air panas yang telah dituangkan dalam kalori meter.

G.Masukkan Logam yang telah di celupkan ke dalam cairan es kedalam kalori meter,tunggu beberapa saat,kemudian ukurlah suhu akhir campuranya.

6.HASIL PENGAMATAN

§ massa Kalorimeter keadaan kosong

115,3 gram

§ Massa air + massa kalorimeter

m_k + a = 251,6 gram

§ Massa kubus logam Aluminium

m₁ = 21,2 gr

§ Suhu awal logam t₂ = 0⁰C

§ Suhu air panas t₁ = 59,5⁰C

§ Suhu akhir campuran t₃ (air+logam) = 56,5⁰C

7.PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN

A.Pengolahan

Q_lepas= Q_terima

(MAAF PENGOLAHAN TIDAK BISA DITAMPILKAN

Cat: C (kapasitas kalor dianggap bermassa sama dengan massa logam aluminium

Cat: C (kapasitas kalor dianggap bermassa sama dengan massa logam aluminium)

B. Pembahasan

Berdasarkan hasil percobaan maka dapat ditentukan kalor jenis logam melalui perhitungan dengan menggunakan rumus ;

Q Lepas = Q Terima

Setelah dicari mennggunakan rumus tersebut,Kapasitas kalor disamakan dengan massa Logam..

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kalor jenis larutan adalah massa, kalor jenis zat, dan suhu. Hubungan antara kalor air dan kalor tidak sama, yang disebabkan oleh massa, suhu akhir dan suhu awal air yang tidak sama. Kalorimeter merupakan perhitungan tentang perpindahan panas dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah, yang dipengaruhi oleh massa dan suhu. Semakin besar massa suatu zat, maka semakin kecil pula nilai kalor jenisnya. Begitu pula sebaliknya, semakin kecil massa zat maka semakin besar pula nilai kalor jenisnya.

8.KESIMPULAN

. Kalor jenis logam Aluminium

· Kalor jenis (panas jenis) adalah kapasitas kalori tiap satuan massa.

· Kalor jenis dapat ditentukan dengan persamaan :

c = Q / m.Δt

· Kalorimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kualitas panas dan kuantitas yang menyangkut berbagai proses reaksi kimia perubahan sifat dan pembentukan larutan atau menentukan kapasitas panas di suatu substans