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