Eksperimen Kalorimeter: Menentukan Kalor Jenis Logam

Eksperimen kalorimeter merupakan percobaan yang paling sering dilakukan di kelas 11 pada materi Suhu dan Kalor. Eksperimen ini tergolong ke dalam eksperimen yang mudah dilakukan karena alat dan bahannya yang sederhana.

Dalam eksperimen ini anak-anak akan belajar cara membaca termometer, menimbang massa suatu benda dan menentukan kalor jenis suatu logam dari hasil percobaan. Meskipun percobaan ini mudah dilakukan tetapi memiliki tingkat keakurasian yang rendah. Jadi tetap harus dilakukan dengan baik dan benar.

Berikut ini saya akan berikan contoh lembar kerja percobaan kalorimeter untuk menentukan kalor jenis logam. Selamat mengerjakan.

Tujuan Percobaan

1. Mempelajari asa black

2. menentukan kalor jenis logam yang belum diketahui

Dasar Teori

Asas Black dikemukakan oleh Joseph Black, seorang ilmuwan Skotlandia yang menemukan bahwa ketika dua benda dengan suhu berbeda dicampurkan maka akan terjadi perpindahan kalor dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah.

Apabila kedua benda dalam suatu sistem terisolasi, maka jumlah kalor yang dilepaskan oleh benda yang lebih panas akan sama dengan jumlah kalor yang diterima oleh benda yang lebih dingin. Proses ini berlangsung hingga kedua benda mencapai kesetimbangan termal.

Secara matematis asas Black dapat dituliskan sebagai berikut:

Benda yang menyerap kalor dapat mengalami kenaikan suhu atau perubahan wujud. Sedangkan benda yang melepas kalor dapat mengalami penurunan suhu atau perubahan wujud. Penurunan dan kenaikan suhu kedua benda akan berhenti saat suhu kedua benda sama.

Apabila saat benda melepas atau menerima kalor hanya terjadi perubahan suhu, maka besar kalor dapat di hitung dengan persamaan berikut.

Beberapa penerapan asas black dalam kehidupan sehari-hari

• Membuat Teh atau Kopi Panas: Saat es dimasukkan ke dalam teh panas, es akan mencair dan suhu teh akan turun. Ini karena es menyerap kalor dari teh hingga mencapai suhu keseimbangan.

• Pemanasan dan Pendinginan Bangunan: Pada siang hari, dinding dan atap bangunan menyerap panas, lalu melepaskannya pada malam hari, menyebabkan perubahan suhu ruangan.

• Penggunaan Termos: Termos didesain untuk meminimalkan pertukaran kalor antara minuman dan lingkungan agar minuman tetap panas atau dingin dalam waktu lama.

• Sistem Pendingin pada Mesin: Radiator mobil bekerja dengan memanfaatkan prinsip perpindahan panas, di mana cairan pendingin menyerap panas dari mesin dan kemudian melepaskannya ke udara

Lalu apa yang dimaksud dengan kalor jenis, kalor jenis suatu zat adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 kg zat sebesar 1 derjata celcius. Dalam eksperimen kalorimeter ini kita bisa menentukan kalor jenis logam dengan menurunkan persamaan asa black.

Kalor jenis merupakan sifat khas dari sebuah benda saat merespon panas yang masuk atau keluar benda. Jika didefinisikan kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 gram benda sebesar 1 derajat celcius. Nilai kalor jenis beberapa benda dinyatakan dalam tabel di bawah ini.

Adapun Alat dan Bahan yang diperlukan dalam percobaan ini adalah:

• Kalorimeter
• Termometer
• Neraca O'hous
• Gelas kimia
• Kompor spirtus
• Korek
• Tali
• Kasa
• kaki tiga

Prosedur percobaan secara singkat sebagai berikut

• Timbang Kalorimeter dan pengaduk. jangan lupa untuk melepas karet isolator.

• Tambahkan air pada kalorimeter, kemudian ukur masa kalorimeter dan air. air yang ditambahkan tidak lebih dari setengah volume kalorimeter.

• Timbang massa logam. Logam di timbang menggunakan neraca lengan atau neraca O'hous

• Gantungkan logam menggunakan benang sampai tercelup ke air yang dipanaskan. Langkah ini bertujuan untuk memindahkan logam panas yang sudah di panaskan di air ke dalam kalorimeter

• Panaskan air di gelas kimia sampai suhunya 80 derajat celcius

• Saat suhu logam dan air mencapai 80 derajat, masukan logam ke dalam kalorimeter dengan terlebih dahulu memotong talinya.

• Aduk logam yang ada di kalorimeter, amati suhunya sampai seimbang.

Adapun Data Percobaan yang harus di ambil dalam percobaan ini yaitu:

• Massa kalorimeter
• Massa air
• Massa logam
• Suhu awal Logam
• Suhu awal air dan kalorimeter
• Suhu campuran

Setelah melakukan percobaan jawab pertanyaan di bawah ini untuk menentukan kalor jenis logam dan menguji pemahaman dan analisis kamu.

1. Tentukan kalor jenis logam menggunakan asas Black

2. Berdasarkan kalor jenis yang sudah dihitung, logam apa yang digunakan dalam percobaan

3. tentukan nilai KSR kalor jenis yang didapatkan pada percobaan ini

4. Hitunglah kalor yang dilepas oleh logam dan kalor yang diterima oleh air dan kalorimeter. Apakah memenuhi asas Black? jika tidak, jelaskan alasannya! (Gunakan kalor jenis kalorimeter 0,214 kal/g C. kalor jenis air 1 kal/g C, dan kalor jenis logam 0,108 kal/g C)

5. Sebutkan faktor-faktor kesalahan yang mungkin terjadi

6. tuliskan kesimpulan dari percobaan ini

Itulah sekilas langkah-langkah dalam percobaan asas Black yaitu menentukan kalor jenis logam. Dalam melakukan percobaan jangan takut untuk melakukan kesalahan karena kesalahan merupakan bagian penting dalam pembelajaran.

Eksperimen yang sudah dilakukan di kelas pun saya membebaskan anak-anak untuk eksplorasi sendiri. Tetapi sebelum itu tetap diberikan batas-batas dan contoh percobaan yang baik. Selebihnya biarkan mereka bereksplorasi dengan kemampuan mereka, tetapi sangat penting untuk selalu di awasi karena berhubungan dengan bahan yang mudah terbakar yaitu spirtus dan kompor.

Dalam percobaan yang sudah dilakukan, ada anak-anak yang mendapatkan KSR lebih dari 100% ada juga yang berhasil melakukan eksperimen dengan KSR 0%. Jadi jangan takut untuk mencoba selama bisa bertanggung jawab dengan pilihan kita. 

Share this post