laporan tetap praktikum fisika
DESCRIPTION
grafikTRANSCRIPT
LAPORAN TETAP PRAKTIKUM
FISIKA TERAPAN
Disusun oleh :
1.Dicky Syahputra (061440411722)
2.Dinda Reskiyah Sakinah (061440411723)
3.Indah Amalia (061440411725)
4.Kemas Ahlun Nazar (061440411729)
5.Maria Sihol Marito Simorangkir (061440411733)
6.Muhammad Abdul Jabar (061440411735)
7.Steven Raymon Maldhy Sihombing (061440411739)
Instruktur : Ir. Erlinawati, M.T
Judul Percobaan : Panas Pelarutan
Jurusan/Prodi : Teknik Kimia/Teknik Energi
Kelas : 1 EGD
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
Tahun Akademik 2013 / 2014
PANAS PELARUTAN
I. TUJUAN
1. Dapat menentukan panas pelarutan CuSO4.5H2O dan CuSO4
2. Dapat menghitung panas reaksi dengan menggunakan hokum Hess
II. ALAT dan BAHAN
ALAT
Kalorimeter
Mortar
Termometer 100oC
Gelas Ukur 100 ml
Stopwatch
Pipet ukur 10 ml, 25 ml
Bola Karet
Kaca Arloji
Spatula
Batang Pengaduk
Botol Aquadest
BAHAN
CuSO4.5H2O
Air Aquadest
III. DASAR TEORI
Perubahan entalpi yang menyertai pelarutan suattuu senyawa disebut
panas pelarutan. Panas pelarutan ini dapat meliputi panas hidrasi yang menyertai
pencampuran secara kimia. Energy ionisasi bila senyawa yang dilarutkan
mengalami peristiwa ionisasi. Pada umumnya panas pelarutan untuk garam-garam
netral dan tidak mengalami disosiasi adalah positif, sehingga reaksi isotermis atau
larutan akan menjadi dingin dan proses pelarutan berlangsung secara adibatis.
Panas hidrasi, khususnya dalam sistem berair biasanya negative dan relatif besar.
Perubahan entalpi pada pelarutan sua
perbandingan harga :
AB/BC = (QA - QB)/(tC-tB)
Jumlah panas yang hilang tiap satuan waktu dapat dinyatakan dengan :
Untuk membangun sistem tertutup bukan hal yang mudah, metode pendingin
Newton secara teori mengantisipasi hal ini dengan memperhitungkan jumlah kalor
yang hilang ketika kedua sistem akan mencapai temperatur tertinggi dan jumlah
kalor yang hilang ketika kedua sistem akan mencapai temperatur tertinggi dan
jumlah kalor yang hilang selama kedua sistem menuju kesetimbangan. Perhatikan
gambar 10.1.
Gambar 6.1 grafik T – f(t)
Gambar 10.1 Koreksi Pendinginan
Kurva putus – putus menggambarkan jika selama pemanasan tidak ada
panas yang hilang, dimana ‘p’ adalah factor koreksi selama kedua sistem
mengalami pemanasan, ‘q’ adalah factor koreksi selama sistem menuju setimbang
(L). Disisi lain jumlah panas yang hilang dapat dinyatakan untuk kurva grafik OC.
Q1 =
Q1 = KSA1 = (m1 c + m2 c + c)p
Dan untuk kurva grafik CL, panas yang hilang dinyatakan dengan :
Q2 =
Q2 = KSA2 = (m1 c + m2 c - c)q
Untuk sistem yang sama dalam waktu yang sama akan mengalami kelingan
jumlah panas yang sama, sehingga Q1 = Q2, dengan demikian :
p = q
Perbandingan banyaknya kalor yang diperlukan benda sehingga
temperaturnya naik sebesar T dinamakan kapasitas kalor C dari benda itu, maka
kapasitas kalor bermakna tenaga dalam bentuk kalor yang diberikan pada benda
sehingga temperatur benda naik sebesar 1oC. Hal yang lebih khusus mengarah
pada karakteristik bahan pembentuk dinyatakan sebagai kalor jenis zat. Kalor
jenis C adalah kapasitas kalor persatuan massa benda, yaitu kalor yang harus
diberikan kepada benda bermassa m yang memiliki kalor jenis C, untuk
menaikkan temperatur benda dari T1 menjadi T2 dimana T1 > T2 adalah . Bila
kapasitas dari kalorimeter diketahui, maka kalorimeter dapat digunakan untuk
menentukan kalor jenis suatu zat. Metode yang digunakan dikenal dengan metode
pencampuran, yaitu benda yang ingin diketahui kalor jenisnya dipanasi sampai
temperatur t2, kemudian dimasukkan dalam kalorimeter berisi air yang berada
dalam kesetimbangan temperatur t1. Pencampuran dua sistem bertemperatur
berbeda tersebut akan menghasilkan kesetimbangan temperatur t3. Faktor
terpenting yang harus dipertimbangkan dalam percobaan menggunakan
kalorimeter adalah semaksimal mungkin sistem kalorimeter berada dalam kondisi
terisolasi dengan lingkungannya (tidak terjadi pertukaran kalor antara kalorimeter
dengan lingkungannya). Dengan demikian kalor yang dilepas benda sama dengan
kalor yang diterima oleh kalorimeter dari air dingin.
Tipe Kalorimeter
1. Kalorimeter Bom
Kalorimeter Bom adalah alat yang digunakan untk mengukur jumlah kalor
(nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (dalam O2 berlebih)
suatu senyawa bahan makanan, bahan bakar. Contoh kalorimeter bom adalah
kalorimeter makanan. Kalorimeter makanan adalah alat untuk menentukan nilai
kalor zat makanan, karbohidrat, protein, atau lemak.
2. Kalorimeter Larutan / Sederhana
Kalorimeter larutan adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor
yang terlibat pada reaksi kimia dalam sistem larutan. Pada dasarnya, kalor yang
dibebaskan/ diserap menyebabkan perubahan suhu pada kalorimeter.
Bentuk Kalorimeter
1. Beker alumunium dan gelas plastik jenis polistrin (busa) dapat digunakan
sebagai kalorimeter sederhana dengan thermometer sebagai pengaduk.
keuntungan menggunakan gelas plastik sebagai kalorimeter adalah murah
harganya dan setelah dipakai dapat dibuang.
2. Kalorimeter yang biasa digunakan di laboratorium fisika sekolah berbentuk
bejana biasanya silinder dan terbuat dari logam. Misalnya tembaga atau
aluminium dengan ukuran 75 mm x 50 mm (garis tengah). Bejana ini
dilengkapi dengan alat pengaduk dan diletakkan didalam bejana yang lebih
besar yang disebut mantel. Mantel tersebut berguna untuk mengurangi
hilangnya kalor karena konveksi dan konduksi.
IV. LANGKAH KERJA
1. Menimbang massa dan pengaduk kalorimeter, mencatatnya sebagai ml
2. Mengisi kalorimeteer dengan air kira – kira 1/3 volume kalorimeter,
menimbang massanya m2, massa air dingin menjadi md = m2 – m1
3. Memanaskan air sebanyak 300 ml, hingga temperatur di atas 70oC,
mencatat temperaturnya, memasukkan dalam sistem kalorimeter yang
berisi air dingin sambil menyalakan stopwatch.
4. Mencatat perubahan temperatur tiap selang waktu 3 menit hingga kedua
sistem berada dalam kondisi setimbang.
5. Setelah sistem telah setimbang, menimbang massanya m3, massa air panas
menjadi mp = m3 – m2.
6. Membuat grafik temperatur sebagai fungsi waktu dalam kertas berpetak
yang telah disediakan.
7. Menghitung luas kurva untuk kurva pemanasan, dan untuk kurva
pendinginan, kemudian menentukan harga q.
8. Menentukan harga faktor koreksi p berdasarkan hasil perhitungan.
9. Harga ini akan memberikan harga kapasitas kalor kalorimeter, bandingkan
dengan harga literature, sehingga Anda dapat menentukan terbuat dari
bahan apakah kalorimeter yang Anda pergunakan dalam eksperimen ini.
V. DATA PENGAMATAN
Percobaan I tanpa pengadukan
Waktu (menit)
Suhu0 3 6 9 12 15 18 21 24 27
56o 52o 50o 48o 47o 46o 45o 44o 44o 44o
Percobaan II dengan pengadukan
Waktu (menit)
Suhu0 3 6 9 12 15 18 21 24 27
57o 54o 52o 50o 49o 48o 47o 45o 45o 45o
VI. PERHITUNGAN
M1 = massa set kalorimeter = 270 gr
M2 = massa set kalorimeter + air dingin 120 ml = 375 gr
Md = Massa air dingin = m2 – m1 = 105 gr
M3 = Massa set kalorimeter + air dingin 120 ml + air 75o 230 ml = 600 gr
Mp = Massa air panas = m2 – m1 = 225 gr
Mencari TC Teori (tanpa pengadukan)
Qlepas = Qserap
mp . C . (T2 – Tc) = md . C . (Tc – T1)
225 . (22o – Tc) = 105 . (Tc – 30o)
16200 – 225 Tc = 105 Tc – 3150
-225 Tc – 105 Tc = -16200 – 3150
330 Tc = 19350
Tc = 58, 63oC
- Tc praktek = 44oC
% kesalahan =
=
= 24,95 %
Kapasitas Kalor (tanpa pengadukan)
Mp = 225 gr; Md = 105 gr; T1 = 30oC; T2 = 72oC; T3 = 44oC; C = 4,2 J/kg.C;
Mk = 270 gr
` Qlepas = Qserap
Mp (C (T2 – T3)) = md . C . (T3 – T1) + Mk . C . (T3 – T1)
225 gr . 4,2 J/groC . (72oC – 44oC) = 105 gr . 4,2 J/groC (44 - 30)+270 .C.(44 - 30)
225 gr . 4,2 J/groC . 28oC = 105 gr . 4,2 J/groC . 14oC + 270 gr . C . 14oC
26460 J/groC = 6174 J/groC + 3780 . C
3780 C = 26460 J/groC - 6174 J/groC
C =
C = 5,36 J/groC
Mencari Tc Teori (dengan pengadukan)
Qlepas = Qserap
mp . C . (T2 – Tc) = md . C . (Tc – T1)
225 . (74o – Tc) = 105 . (Tc – 30o)
16650 – 225 Tc = 105 Tc – 3150
-225 Tc – 105 Tc = -16650 – 3150
330 Tc = 19800
Tc = 60oC
- Tc Praktek = 45oC
% kesalahan =
=
= 25 %
Kapasitas Kalor (dengan pengadukan)
Mp = 225 gr; Md = 105 gr; T1 = 30oC; T2 = 72oC; T3 = 44oC; C = 4,2 J/kg.C;
Mk = 270 gr
` Qlepas = Qserap
Mp. C (T2 – T3) = md . C . (T3 – T1) + Mk . C . (T3 – T1)
225gr . 4,2 J/groC . (74oC – 45oC) = 105gr . 4,2 J/groC (45 - 31)+270gr.C.(45 - 31)
225 gr . 4,2 J/groC . 29oC = 105 gr . 4,2 J/groC . 14oC + 270 gr . C . 14oC
27405 J/groC = 6174 J/groC + 3780 . C
3780 C = 27405J/groC - 6174 J/groC
C =
C = 5,61 J/groC
VII. ANALISIS PERCOBAAN
Pada percobaan ini, kami menggunakan air sebagai bahan dari percobaan
praktikum kalorimeter, percobaan dilakukan dengan pencampuran antara air yang
dipanaskan dan tidak dipanaskan. Dalam percobaan pertama yaitu tanpa
pengadukan, dari hasil pengamatan, terlihat bahwa semakin lama pencampuran
maka suhu akan semakin menurun. Hal ini dikarenakan air tersebut melepaskan
kalor dari sistem ke lingkungan. Pada menit terakhir, suhu tidak berubah. Ini
membuktikan sifat kalorimeter yaitu menjaga suhu dan tidak ada pengaruh dari
lingkungan. Hasil dari percobaan kedua yaitu dengan pengadukan juga tidak
berbeda.
Pada percobaan pertama menggunakan kalorimeter tanpa pengaduk,
didapatkan suhu konstan yaitu 44oC. kami menganalisa pada percobaan pertama
suhu awal yaitu 56oC, pada percobaan kedua suhu awal yaitu 57oC. Hal ini
diakibatkan faktor eksternal yaitu dari pengaduk maupun udara dari luar. Itulah
yang menyebabkan suhu awal dapat berbeda.
Pada percobaan kedua menggunakan kalorimeter dengan pengaduk dan
termometer, ketika ditimbang pengaduk dan termometer juga ikut ditimbang,
setelah air panas mendidih dengan suhu 71oC dimasukkan ke dalam kalorimeter
yang berisi air sebanyak 100 ml, dari percobaan data yang didapatkan setiap satu
menit suhu turun 1oC hingga 0,5oC sampai suhu konstan yaitu 45o.
Penurunan suhu pada percobaan pertama pada menit ke 3 sampai 9 suhu
turun 7oC per tiga menitnya, menit ke 9 sampai 21 suhu turun 1oC per tiga
menitnya. Kemudian pada menit ke 21 sampai 27 suhu menjadi konstan yaitu
44oC. Pada percobaan kedua didapatkan pada menit ke 3 sampai 12 suhu turun
7oC per 3 menit, pada menit ke 12 sampai 18 suhu turun 1oC per tiga menitnya
dan pada menit ke 21 sampai 27 suhu konstan yaitu pada suhu 45oC.
VIII. KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
- Kalorimeter adalah alat yang menggunakan prinsip pembakaran secara
adiabatik, dengan kalorimeter maka dapat ditentukan nilai kapasitas panas
dan nilai kalor suatu zat.
- Dalam kalorimeter hubungan Azas Black terhadap kalorimeter yaitu kalor.
Pada sistem arah konstan apabila sistem terisolasi sehingga Qmasuk = Qkeluar
- Faktor internal dan eksternal sangat mempengaruhi percobaan kalorimeter
ini, ketelitian saat pembacaan suhu harus lebih diperhatikan.
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet “Penuntun Praktikum Fisika Terapan” Politeknik Negeri
Sriwijaya, 2014.
Nelkon & Parker,1975, Advanced Level Physic, Thrid edition with SI,
Heinemann, Educational Books, London, (pp 201 - 205)
Rizkatiti, 2012. Kalorimeter. http://anotherwordfrizti.blogspot.com.
GAMBAR ALAT
Gambar 1. Kalorimeter dan Pengaduk
Gambar 2. Termometer
Gambar 3. Gelas Kimia Gambar 4. Hot Plate
Gambar 6. Ketel AirGambar 5. Aquadest
Gambar 7. Neraca Ohaus Gambar 8. Kertas Grafik