kalor jenis

BIOPHYSICS LABWORK REPORTSSPECIFIC HEAT IN VEGETABLES

Created byEka Rachmawati(12315244010)Hesty Yunianti(12315244016)Yenni Sumarlina(12315244023)Fella Aryani (12315244025)Fitra Nugraha Tama(12315244026)

DEPARTMENT OF SCIENCE EDUCATIONFACULTY OF MATHEMATICS AND NATURAL SCIENCESYOGYAKARTA STATE UNIVERSITY2015

SPECIFIC HEAT IN VEGETABLES A. ObjectiveMeasuring the specific heat (specific heat + heat shapeshifter) of vegetables or fruits.

B. Basic TheoryThe amount of thermal energy that an object must absorb to change its temperature by one degree is called its heat capacity. The amount of thermal energy that a single gram of a specific material must absorb in order to change its temperature by one degree is the material's specific heat capacity, or specific heat. The specific heat of water is a standard to which specific heats of other substances are compared.When thermal energy flows into or out of an object, its temperature changes. The amount of change depends on the mass of the object, the material from which the object is made, and the temperature of the environment. The specific heat of the material can be found using a known quantity of water and a calorimeter. The calorimeter is relatively well insulated so very little thermal energy will come from or go into the surrounding air. Assume that thermal energy is conserved inside the calorimeter. This means that whatever thermal energy is gained or lost by an object put into the calorimeter is equal to the thermal energy gained or lost by the water in the calorimeter. The equation describes that the change in thermal energy, Q, depends on the mass, m, the specific heat, c, and the change in temperature, T.

When an unknown metal object is put into water in a calorimeter, the change in thermal energy of the object equals the change of thermal energy of the water.

The initial temperatures of the object and water will be different, but the final temperaturecalled the equilibrium temperaturewill be the same.Specific heat is an essential part of the thermal analysis of food processing or of the equipment used in heating or cooling of foods. This property is a function of various components that constitute a food, its moisture content, temperature, and pressure. The specific heat of a food increases as the product moisture content increases.Remember cwater = 4.186kJ.kg-1.K-1, cice = 2.091kJ.kg-1.K-1, csteel = 0.461kJ.kg-1.K-1.The table below can be used to find the specific heat of food and foodstuffs.

FoodSpecific Heat above FreezingSpecific Heat below Freezing

(btu/lboF)(kJ/kgoC)(kcal/kgoC)(btu/lboF)(kJ/kgoC)(kcal/kgoC)

Apples0.873.640.870.421.760.42

Apricots. fresh0.883.680.880.431.80.43

Artichokes0.873.640.870.421.760.42

Asparagus0.943.940.940.451.880.45

Asparagus beans0.883.680.880.431.80.43

Avocados0.723.010.720.371.550.37

Bacon2.0

Bananas0.83.350.80.41.670.4

Barracuda0.83.350.80.41.670.4

Bass0.823.430.820.411.720.41

Carrots0.913.810.910.441.840.44

Potatoes0.823.430.820.411.720.41

Cherries, sweet0.843.520.840.41.670.4

Calorimeter

A calorimeter is an object used for calorimetry, or the process of measuring the heat of chemical reactions or physical changes as well as heat capacity. Differential scanning calorimeters, isothermal microcalorimeters, titration calorimeters and accelerated rate calorimeters are among the most common types. A simple calorimeter just consists of a thermometer attached to a metal container full of water suspended above a combustion chamber.

To find the enthalpy change per mole of a substance A in a reaction between two substances A and B, the substances are added to a calorimeter and the initial and final temperatures (before the reaction started and after it has finished) are noted. Multiplying the temperature change by the mass and specific heat capacities of the substances gives a value for the energy given off or absorbed during the reaction. Dividing the energy change by how many moles of A were present gives its enthalpy change of reaction. This method is used primarily in academic teaching as it describes the theory of calorimetry. It does not account for the heat loss through the container or the heat capacity of the thermometer and container itself.

C. Tools and Materials1. Toolsa. Calorimeter b. Beaker Glassc. Heaterd. Thermometer e. Balance

2. Materialsa. Waterb. Carrotc. Potatod. Squashe. Balance

D. Procedure

E. The Result of Observation

No. Vegetables/Fruitmk (g)ms (g)mc (g)ts (C)ta (C)tc (C)

1.Carrot105,92110,96154,26277356

2.Chayote105,92113,57158,66277857

3.Potato105,92112,25153,65277854

Keterangan: mk = massa kalorimeter kosong ms = massa sayuran + massa kalorimeter kosong ta = suhu air ts = suhu sayur awal tc = suhu campuran (air dan sayur = suhu akhir)

F. Analysis Data1. Wortel mk = 105,92 g ms = 110,96 gmc = 154,26 gts = 27 0Cta = 73 0Ctc = 56 0Ccair = 4180 J/kg 0CMass of carrot (mcarrot) = ms - mk = 110,96 g 105,92 g = 5 g = 0,005 kgMass of water (mwater) = mc - ms = 154,26 g 110,96 g = 43,3 g = 0,0433 kgChange in water temperature (twater) = ta - tc = 73 0C 56 0C = 17 0CChange in carrot temperature (tcarrot) = tc ts = 56 0C - 27 0C = 29 0CQlepas=Qterima

mwater . cwater . twater=mcarrot . y . tcarrot

0,0433 kg . 4180 J/kg 0C . 17 0C=0,005 kg . y . 29 0C

3076,89 J=0,145 kg 0C . y

y=3076,89 J/0,145 kg 0C

y=21219,93 J/kg 0C

sehingga kalor jenis + kalor pengubah wujud (y) sebesar 21219,93 J/kg 0C2. Kentang mk = 105,92 g ms = 112,25 gmc = 153,65 gts = 27 0Cta = 78 0Ctc = 54 0Ccwater = 4180 J/kg 0CMass of carrot (mcarrot) = ms - mk = 112,25 g - 105,92 g = 6,33 g = 0,006 kgMass of water (mwater) = mc - ms = 153,65 g 112,25 g = 41,4 g = 0,0414 kgChange in water temperature (twater) = ta - tc = 78 0C - 54 0C = 24 0CChange in carrot temperature (tcarrot) = tc ts = 54 0C - 27 0C = 27 0CQlepas=Qterima


0,0414 kg . 4180 J/kg 0C . 24 0C=0,006 kg . y . 27 0C

4153,25 J=0,162 kg 0C . y

y=4153,25 J/0,162 kg 0C

y=25637,33 J/kg 0C

sehingga kalor jenis + kalor pengubah wujud (y) sebesar 25637,33 J/kg 0C3. Labu siammk = 105,92 g ms = 113,57 gmc = 158,66 gts = 27 0Cta = 78 0Ctc = 57 0Ccwater = 4180 J/kg 0CMass of carrot (mcarrot) = ms - mk = 113,57 g - 105,92 g = 7,65 g = 0,00765 kgMass of water (mwater) = mc - ms = 158,66 g 113,57 g = 45,09 g = 0,045 kgChange in water temperature (twater) = ta - tc = 78 0C - 57 0C = 21 0CChange in carrot temperature (tcarrot) = tc ts = 57 0C - 27 0C = 30 0CQlepas=Qterima


0,045 kg . 4180 J/kg 0C . 21 0C=0,00765 kg . y . 30 0C

3950,1 J=0,2295 kg 0C . y

y=3950,1 J/0,2295 kg 0C

y=17211,76 J/kg 0C

sehingga kalor jenis + kalor pengubah wujud (y) sebesar 17211,76 J/kg 0C

G. Pembahasan

Pada percobaan yang kami lakukan ini bertujuan untuk mengukur kalor jenis (kalor jenis + kalor pengubah wujud) macam-macam sayuran atau buah-buahan. Untuk melakukan percobaan ini, langkah pertama yang harus kami lakukan adalah memanaskan air secukupnya dalam beker glass dengan heater, lalu mengambil sayuran atau buah-buahan secukupnya, kemudian dipotong kecil-kecil atau dihaluskan. Setelah itu, menimbang kalorimeter kosong (mk) yang hasilnya 105,92 g, kemudian memasukkan sayuran halus kedalam kalorimeter dan mengukur suhunya (ts) hasilnya adalah 27 0C, serta menimbang kembali (ms) dan hasilnya untuk wortel : 110,96 g dan kentang : 112,25 g dan pada labu siam : 113,57 g. Kemudian Menuangkan air panas atau mendidih (ta) kedalam kalorimeter yang berisi sayuran + air, di aduk dan mencatat suhunya (tc) hasilnya adalah pada wortel : 56 0C dan kentang : 54 0C dan labu siam : 57 0C serta menimbang kembali (mc). Mengulangi percobaan untuk sayuran/ buah-buhan yang lain. Dari langkah percobaan yang telah kami lakukan, dihasilkan data sebagai berikut : Kalor jenis dan kalor pengubah wujud yang dimiliki buah atau sayur bernilai berbeda-beda. Kalor jenis dan kalor pengubah wujud pada wortel yang sudah dihitung sebesar 21219,93 J/kg 0C, pada kentang sebesar 25637,33 J/kg 0C dan pada labu siam sebesar 17211,76 J/kg 0C.Kalor jenis hanya tergantung pada jenis benda tersebut,sehingga masing-masing benda mempunyai kalor jenis yang berbeda-beda.Suhu air yang telah dipanaskan akan turun setelah dimasukkan benda yang bersuhu lebih rendah. Suhu yang lebih tinggi akan melepas kalor sedangkan suhu yang lebih rendah akan menerima kalor. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kalor atau energi panas. Kaor adalah suatu energi panas suatu zat yang dapat diukur dengan alat termometer dengan perantara air yang telah didihkan. Kalor jenis suatu benda memiliki masa yang berbeda-beda tergantung pada energi panas yang dimiliki oleh benda tersebut.Hukum kekekalan energy untuk kalor.Energy tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi eneri dapat berubah dari satu bentuk energy ke bentuk energy yang lain.sebagai contoh, energy mekanik dapat berubah menjadi energy listrik.kemudian energy listrik dapat berubah lagi menjadi energy cahaya dan seterusnya.Hukum kekekalan energy untuk kalor dapat diamati dengan menggunakan calorimeter. Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kalor.Menurut joseph black jumlah kalor yang dilepas (Q lepas )sama dengan kalor yang diterima ( Q terima ).Qlepas= Qterima( m.c. T )lepas= ( m.c. T )terima

Kalor yang diperlukan oleh tiap satuan massa zat untuk mengubah wujudnya disebut kalor laten dan suhu yang terjadi selama perubahan wujud zat disebut suhu transisi. Suatu benda / zat dari bahan tumbuhan/ nabati akan berbeda dengan benda padat lainnya seperti logam atau batu, dikarenakan pada benda padat logam atau batu jika dipanaskan tidak terjadi perubahan wujud. Akan lain jika benda dari tumbuhan, jika dicampur dengan air panas selain diperlukan untuk menaikkan suhu juga diperlukan untuk mengubah bentuk dari tumbuhan segar menjadi tumbuhan yang layu.Besar kalor yang diberikan pada sebuah benda yang digunakan untuk menaikkan suhu tergantung pada :a. massa bendab. kalor jenis bendac. perbedaan suhu kedua benda

G. KesimpulanKalor jenis dan kalor pengubah wujud pada wortel yang sudah dihitung sebesar 21219,93 J/kg 0C, pada kentang sebesar 25637,33 J/kg 0C dan pada labu siam sebesar 17211,76 J/kg 0C.

H. Pertanyaan1. Hitung besar (kalor jenis + kalor pengubah wujud) masing-masing jenis sayuran/buah-buahan a. Wortel mk = 105,92 g ms = 110,96 gmc = 154,26 gts = 27 0Cta = 73 0Ctc = 56 0Ccair = 4180 J/kg 0CMass of carrot (mcarrot) = ms - mk = 110,96 g 105,92 g = 5 g = 0,005 kgMass of water (mwater) = mc - ms = 154,26 g 110,96 g = 43,3 g = 0,0433 kgChange in water temperature (twater) = ta - tc = 73 0C 56 0C = 17 0CChange in carrot temperature (tcarrot) = tc ts = 56 0C - 27 0C = 29 0CQlepas=Qterima


0,0433 kg . 4180 J/kg 0C . 17 0C=0,005 kg . y . 29 0C

3076,89 J=0,145 kg 0C . y

y=3076,89 J/0,145 kg 0C

y=21219,93 J/kg 0C

sehingga kalor jenis + kalor pengubah wujud (y) sebesar 21219,93 J/kg 0Cb. Kentang mk = 105,92 g ms = 112,25 gmc = 153,65 gts = 27 0Cta = 78 0Ctc = 54 0Ccwater = 4180 J/kg 0CMass of carrot (mcarrot) = ms - mk = 112,25 g - 105,92 g = 6,33 g = 0,006 kgMass of water (mwater) = mc - ms = 153,65 g 112,25 g = 41,4 g = 0,0414 kgChange in water temperature (twater) = ta - tc = 78 0C - 54 0C = 24 0CChange in carrot temperature (tcarrot) = tc ts = 54 0C - 27 0C = 27 0CQlepas=Qterima


0,0414 kg . 4180 J/kg 0C . 24 0C=0,006 kg . y . 27 0C

4153,25 J=0,162 kg 0C . y

y=4153,25 J/0,162 kg 0C

y=25637,33 J/kg 0C

sehingga kalor jenis + kalor pengubah wujud (y) sebesar 25637,33 J/kg 0Cc. Labu siammk = 105,92 g ms = 113,57 gmc = 158,66 gts = 27 0Cta = 78 0Ctc = 57 0Ccwater = 4180 J/kg 0CMass of carrot (mcarrot) = ms - mk = 113,57 g - 105,92 g = 7,65 g = 0,00765 kgMass of water (mwater) = mc - ms = 158,66 g 113,57 g = 45,09 g = 0,045 kgChange in water temperature (twater) = ta - tc = 78 0C - 57 0C = 21 0CChange in carrot temperature (tcarrot) = tc ts = 57 0C - 27 0C = 30 0CQlepas=Qterima


0,045 kg . 4180 J/kg 0C . 21 0C=0,00765 kg . y . 30 0C

3950,1 J=0,2295 kg 0C . y

y=3950,1 J/0,2295 kg 0C

y=17211,76 J/kg 0C

sehingga kalor jenis + kalor pengubah wujud (y) sebesar 17211,76 J/kg 0C

2. Buatlah kesimpulan dari hasil pecobaan yang Anda peroleh! Kalor jenis dan kalor pengubah wujud pada wortel yang sudah dihitung sebesar 21219,93 J/kg 0C, pada kentang sebesar 25637,33 J/kg 0C dan pada labu siam sebesar 17211,76 J/kg 0C.

I. BibliographyGlancoli.C, Douglas. 1997. Fisika Jilid1 edisi empat. Erlangga: Jakarta.Halliday, David dan Robert Resnick. 1985. Fisika edisi ketiga Jilid 1. Jakarta:ErlanggaHolman, J.P. 1994. Perpindahan Kalor. Erlangga. JakartaWilley, J., Suns.1978. Fisika Jilid1 Edisi Ketiga. Erlangga: Jakarta.Young, Hugh D. 2002. Fisika Universitas. Erlangga. Jakarta

kalor jenis

Documents