Laporan Praktikum Azas Black

Laporan Praktikum Azas Black berikut ini merupakan laporan yang admin susun dari berbagai sumber dan referensi, semoga laporan ini dapat membantu pembaca semuanya.

BAB I PENDAHULUAN

A. Tujuan

Adapun tujuan dalam Praktikum Azas Black ini adalah

  • Untuk mengetahui berlakunya azas black dan hubungan antara massa air dingin dengan suhu campuran.

B. Rumusan Masalah

Berikut merupakan rumusan masalah pada Praktikum Azas Black ini yakni:

  • Bagaimana penjelasan hubungan antara massa air dingin dengan suhu campuran?
  • Apakah dalam percobaan ini, teori azas black berlaku?

C. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, mungkin kita sering menemui adanya dua benda dengan suhu berbeda yang saling bersentuhan. Saat kedua benda ini secara sengaja atau tidak bersentuhan, maka yang terjadi adalah perpindahan suhu dari kedua benda.

Kalor yang berasal dari suhu benda tinggi secara alamiah akan mengalir menuju benda bersuhu lebih rendah yang bersentuhan dengannya. Perpindahannya bisa secara tidak menyeluruh. Namun, jika kedua benda dengan suhu berbeda ini ada dalam sistem tertutup, perpindahannya bisa secara keseluruhan.

Sebaliknya, jika dalam contoh peletakan air panas dalam ember terbuka dengan es batu, sebagian suhu tinggi tersebut akan mengudara, sehingga tidak semua suhu tingginya terserap oleh suhu rendah es batu.

Artinya, energi benda bersuhu tinggi seluruhnya akan berpindah ke benda bersuhu rendah. Dalam hal ini, bisa dilihat contoh sederhananya adalah air panas dengan es batu. Saat air panas dicampur dengan es batu, maka tentu suhu air akan berubah jadi lebih dingin (Beiser, 1992).

Berdasarkan penyataan azas black, total kalor yang dilepas oleh suhu tinggi ke suhu rendah berbanding lurus atau sama dengan total kalor yang diserap oleh benda bersuhu tinggi.

BAB II KAJIAN PUSTAKA

A. Kekekalan Energi

Suatu energi dapat diartikan sebagai kekekalan. Benda dengan temperatur lebih tinggi akan melepas energi sebesar QL (lepas). Sebaliknya, benda dengan suhu lebih rendah akan menerima energi hingga QT (terima) dan besarnya sama.

Azas black sendiri ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama James Black. Fungsi penggunaan azas black ini sendiri adalah untuk mengidentifikasi suhu campuran dari 2 benda yang memiliki suhu berbeda. Jika dilihat secara matematis, perumusan azas black dapat digambarkan sebagai berikut:

Azaz Black

Keterangan:

  • Q merupakan jumlah banyaknya kalor yang dilepaskan atau diperlukan. Satuan yang digunakan adalah Joule atau kkal atau kal.
  • m merupakan massa benda yang mana satuannya menggunakan kg atau gram.
  • ∆T merupakan nilai naik dan turunnya suatu suhu. Satuan yang umumnya bisa digunakan di Indonesia adalah °C (Celsius).
  • Yang terakhir adalah simbol c yang merupakan kalor jenis zat. Beberapa satuan yang bisa digunakan untuk c ini adalah Joule/ kg °C atau kkal/ kg °C atau kal/ gr °C.

Untuk penjelasan kalor jenis zat dapat didefinisikan sebagai jumlah kalor yang diperlukan tiap kilogram massa, guna menaikkan atau menurunkan suhu hingga 1°K atau 1°C. Benda yang memiliki kalor jenis kecil, akan lebih cepat mengalami kenaikan suhu dari pada benda dengan kalor jenis besar.

B. Hukum Kekekalan Energy

Hukum kekekalan/azas black energy telah mengeluarkan pernyataan bahwa suatu energy sejatinya tidak dapat diciptakan begitupun dimusnahkan. Namun energy dapat diubah dari bentuk energy awal menjadi bentuk energy lainnya, bergantung pada campuran materi yang diterapkan pada energy tersebut.

Sebagai contohnya, gesekan energy mekanik bisa berubah menjadi energy panas. Untuk mengetahui kadar perubahannya, biasanya digunakan alat yang bernama calorimeter. Alat ini memang memiliki fungsi dasar untuk mengukur kalor jenis suatu zat.

Kalor dapat diartikan sebagai suatu energy mengalir dengan cara yang sangat spontan. Jalan mengalirnya adalah dari benda dengan suhu tinggi menuju benda dengan suhu yang lebih rendah. Kalor yang mengalir ini dapat terjadi jika kedua benda dengan perbedaan suhu tersebut saling berkontak atau bersentuhan.

Azas black telah menjelaskan bahwa kalor akan terlepas dari suhu tinggi ke rendah, dan bukan sebaliknya. Dari sini dapat diperoleh jumlah kalor terlepas memiliki kadar yang sama dengan kalor yang diterima.

Sejauh ini, masih dirasa sulit untuk membuat sistem dapat terisolasi secara sempurna. Hal ini disebabkan oleh materi yang digunakan untuk proses isolasi di luar lingkungan tersebut menyerap kalor. Dalam sistem tertutup, perpindahan kalor suhu tinggi bisa secara menyeluruh terserap oleh suhu rendah.

Maksud dari sistem tertutup adalah jika tidak ada proses pertukaran energy dengan lingkungan sekitar. Energy dari suhu tinggi yang dilepas ke suhu rendah, nilainya sama dengan energy yang diterima oleh suhu rendah. Atau bisa juga dipahami bahwa jumlah kalor terlepas = jumlah kalor diterima.

Jika ditulis dalam rumus, maka Qi = Qm. Qi merupakan total kalor dari benda bersuhu tinggi yang dilepas. Sedangkan Qm merupakan total kalor dari benda bersuhu renda yang dilepas.

Jika kalor suatu benda yang dilepas atau diterima hanya menghasilkan perubahan suhu benda tersebut, maka jumlah kalornya dapat dirumuskan dengan Q = m C deltaT. Q dapat didefinisikan dengan kalor terserap atau dilepas.

M merupakan massa zat, biasanya menggunakan satuan gram. Delta T merupakan perubahan suhu, dalam hal ini satuannya adalah derajat Celsius. Sedangkan C merupakan kalor jenis zat (kalori/ gram derajat Celsius).

Rumus tersebut biasa digunakan untuk melakukan perhitungan kapasitas kalor dan kalor jenis calorimeter aluminium. Jika pengukuran menggunakan satuan internasional, maka satuan kalor adalah joule. Satuan kalor yang lain adalah kalori.

Persamaan kalori dan joule dapat digambarkan sebagai berikut:

1 joule = 0.24 kalori, 1 kalori = 4.148 joule.

Adapun table kalor jenis bisa dillihat di bawah ini:

Zatkalor jenis (J/ Kg°c) 
Raksa140
Perak230
Tembaga390
Besi/ baja450
Kaca670
Aluminium900
udara1000
Kayu1700
Es padat2100
Alcohol2400
Air4200

BAB III METODE PRAKTIKUM

A. Variabel Praktikum

  • Variabel bebas: Massa air dingin: dalam hal ini, massa air dengan suhu yang digunakan memiliki sifat bebas. Artinya, pelaku praktikum ini bebas memberikan air dingin dengan massa yang tidak terikat.
  • Variabel kontrol: hal ini berkenaan dengan waktu. Waktu yang dipakai dalam melakukan percobaan juga tidak terikat, dikarenakan menyesuaikan suhu yang ada pada ruangan yang dipakai.
  • Variabel terikat: suhu campuran: suhu campuran yang dihasilkan akan dipengaruhi oleh massa air dingin yang dimasukkan ke dalam wadah praktikum. Jika massa air dinginnya semakin banyak, maka kemungkinan hasil suhu campuran juga akan semakin turun/ rendah.

B. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang kami gunakan yakni:

  • Air secukupnya
  • Kalorimeter
  • Cairan spirtus
  • Thermometer
  • Tembaga berbentuk kubus
  • Beker glass
  • Tungku pemanas (kaki tiga)
  • Korek

C. Tahapan Praktikum

Berikut merupakan tahapan pada Praktikum Azas Black ini:

  1. Siapkan semua bahan dan alat yang sesuai dengan ketentuan di atas.
  2. Isi beker glass dengan air, lalu letakkan tepat di atas tungku pemanas hingga mencapai suhu yang ditargetkan. Sebagai contoh, anda bisa menunggu hingga suhu mencapai 90°C.
  3. Timbanglah massa tembaga yang telah disiapkan (mt). Masukkan tembaga tersebut dalam beker glass yang sebelumnya telah dipanaskan di atas kaki tiga.
  4. Timbang calorimeter yang akan digunakan (mk). Lantas timbang juga bersamaan dengan logam pengaduk (mp).
  5. Timbang volume air (ma). Persamaan ma = volume air dengan massa kalorimeter – mk.
  6. Isilah kalorimeter dengan air sesuai volume yang telah ditimbang sebelumnya.
  7. Lakukan pengukuran suhu awal air yang ada dalam kalorimeter (T1/ TB). Pengukuran ini bisa menggunakan thermometer.
  8. Lakukan pengukuran suhu pada tembaga yang sudah dipanaskan dengan suhu (T2/ TA). Pengukuran ini dilakukan dengan cara mengukur suhu air dalam beker glass menggunakan alat thermometer.  
  9. Setelah dilakukan pengukuran, tembaga dimasukkan ke dalam kalorimeter beserta thermometernya.
  10. Aduk kalorimeter tersebut hingga suhu tidak lagi naik atau suhunya menjadi lebih seimbang (T3/ Tc).
  11. Tahapan nomor 2 hingga 10 bisa dilakukan menggunakan benda atau zat yang berbeda.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Tabel Hasil Praktikum

B. Analisa dan Pembahasan

Berdasarkan praktikum yang dilakukan di atas, suhu tembaga bisa berubah jadi lebih dingin dalam beberapa waktu usai dimasukkan dalam bejana berisi air. Hal ini terjadi karena adanya serah terima kalor dari tembaga ke air atau sebaliknya.

Ketika ada sejumlah kalor yang dilepas atau diterima, akan ada 2 kemungkinan yang terjadi. Kemungkinan pertama, pada air terjadi proses penerimaan kalor. Dan kemungkinan kedua adalah pada tembaga terjadi pelepasan kalor.

Dari sini, dapat diperoleh teori kebenaran bahwa suhu yang tinggi akan melepas kalor pada benda yang suhunya lebih rendah. Tentu saja dengan syarat kedua zat ini dicampur jadi satu. Suhu yang rendah akan berfungsi sebagai penerima kalor dari pelepasan kalor suhu tinggi.

Semakin tinggi suhu suatu benda, maka semakin besar pula kalor yang terserap. Jumlah kalor yang diberikan akan sama dengan jumlah kalor yang diterima.

Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi besarnya kalor benda. Beberapa faktor yang dimaksud adalah sebagai berikut:

  • Perbedaan suhu
  • Kalor jenis yang dimiliki benda tersebut
  • Massa benda

Untuk bisa menentukan nilai kalor, umumnya bisa menggunakan rumus atau persamaan sebagai berikut:

Q = m.c.∆T

Sedangkan untuk penentuan kalori jenis, bisa digunakan persamaan berikut:

c = Q/m.∆T

untuk melakukan perhitungan massa benda, gunakan rumus:

m= Q/c.∆T

Dari hasil percobaan di atas juga didapatkan bahwa benda yang berfungsi melepas kalor adalah tembaga. Dalam hal ini Anda bisa gunakan aluminium jika memang tidak memiliki tembaga.

Sedangkan benda yang berperan sebagai penerima kalor adalah air, calorimeter, dan alat pengaduk.

BAB V PENUTUP

Kesimpulan

Adapun kesimpulan dalam Praktikum Azas Black ini, antara lain:

  1. Massa air dan suhu campuran memiliki suatu hubungan, yang mana semakin banyak penambahan massa air dingin maka akan semakin rendah suhu campuran yang didapatkan.
  2. Azas black akan terjadi jika 2 atau lebih jenis zat tercampur jadi satu, lantas memiliki suhu berbeda. Kemudian ketika tercampur, campuran tersebut mencapai titik temperatur kesetimbangan atau yang biasa disebut dengan konstan.
  3. Kunci utama azas black adalah Qdilepas = Qditerima, dengan mempertimbangkan kalor yang dilepas atau diterima oleh wadah tersebut. Dalam hal ini dapat dimengerti bahwa suatu wadah tidak menjadi faktor yang mempengaruhi hasil suhu akhir dari pencampuran zat tersebut.
  4. Terbukti bahwa teori azas black memang terpakai dalam percobaan ini. Hal ini dibuktikan dengan samanya kalor jenis terlepas dan kalor jenis yang diterima.
  5. Kalor jenis benda lebih dipengaruhi oleh sifat dan jenis benda itu sendiri. Jika kalor jenis benda memiliki nilai yang kecil, maka suhu benda akan naik dengan cepat saat dipanaskan.

Daftar Pustaka

Adapun Daftar Rujukan Berbagai sumber diatas, adalah sebagai berikut:

  • Beiser, Arthur. (1992). Konsep Fisika Modern Edisi Ke Empat. Penerjemah: Dr.The Houw Liong. Jakarta: Erlangga.

Download Laporan Praktikum (PDF)

Anda Dapat Mendownload laporan Praktikum Azas Black ini dalam format PDF dengan mengklik tombol download dibawah ini.

Download / Unduh

Download File
PDF (161 KB)

Nilai Kualitas Artikel

Leave a Comment