PRAKTIKUM FISIKA
Menentukan
Kalor Yang Hilang
Dalam Proses Pertukaran Kalor
Disusun Oleh
Nama : Cindy Larasati
Nim : 15140108
Kelas : B12.2
Dosen Pembimbing: Dr. Domi
FAKULTAS ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS RESPATI YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2015-2016
I. TUJUAN PRATIKUM
a) Agar mahasiswa dapat menentukan
jumlah kalor yang hilang dalam proses pertukaran kalor antara air yang bersuhu
tinggi dan air yang bersuhu rendah.
b) Agar mahasiswa dapat menentukan
faktor –faktor yang mempengaruhi besarnya kalor yang hilang.
II. ALAT DAN BAHAN
Dalam
pratikum ini menggunakan alat dan bahan sebagai berikut:
a) Beaker glass 250 ml, 2 buah
b)
Pemanas
air
c)
Termometer
batang
d)
Timbangan
e)
Gabus
f)
Triport
g)
Beakerstainless
III. DASAR TEORI
Kalor
adalah suatu bentuk energy yang dapat mengalir dari satu zat ke zat yang
lainnya. Umumnya kalor mengalir dari benda atau zat yang bersuhu lebih tinggi
ke zat yang lain yang bersuhu lebih rendah. Satuan kalor menurut SI sama dengan
satuan energy, yaitu joule. Akan tetapi sering juga dipakai satuan lain yang
lain yaitu kalori. (1 kalori = 0,24) dan
(1 joule = 4,184).
Besarnya kalor yang
diserap untuk menaikan suhu benda bermasa m sebesar t (suhu):
|
Q= M c ∆T
|
|
Q= C ∆T
|
·
Q
= Kalor ( joule)
·
M
= Massa (M)
·
C = Kalor jenis (J/kg.K)
·
∆T= Perubahan suhu (⁰C)
·
C = Kapasitas
kalor (J/K)
● ASAS BLACK
Kalau
dua zat yang suhunya tidak sama di campur, zat yang bersuhu tinggi akan melepaskan
kalor dan zat yang bersuhu rendah akan menyerap kalor sampai terjadi
kesetimbangan termal. Asas Black menyatakan kalau kalor yang di lepas sama
dengan kalor yang diserap.
|
QLepas = QSerap
|
QLepas = kalor yang
dilepaskan benda bersuhu tinggi
QSerap = kalor yang
diserap benda bersuhu rendah
● KALOR LATEN
Kalor yang
diserap benda akan digunakan untuk menaikan suhu atau mengubah wujud benda.
Kalor yang di butuhkan 1 kg zat untuk berubah wujud disebut kalor laten.
|
Q = m L
|
Jika
dua system yang berbeda suhunya bersentuhan, maka system yang suhunya lebih
tinggi akan melepaskan kalor dan system yang suhunya lebih rendah akan menyerap
kalor. Karena melepas kalor, maka system yang suhunya lebih tinggi akan turun
suhunya. Sebaliknya system yang suhunya lebih rendah akan naik suhunya. Pada
suatu saat akan terjadi kesetimbangan termal, dan suhu kedua system menjadi
sama.
Menurut
hokum kekekalan energy (asas black) “kalor yang dilepas sama dengan kalor yang
diserap. Dal kasus kedua system adalah system
terbuka, maka sebagian kalor diserap oleh lingkungan. Kalor ini sering dianggap
sebagai kalor yang hilang.hukum kekekalan energy juga dapat ditulis dengan
persamaan
Qserap=Qlepas
Misalnya bejana 1
berisi air dengan massa m1 dan suhu awal t1. Bejana 2
berisi air dengan massa m2 dan suhu t2. Diketahiu t2
lebih besar dati t1. Kalor jenis air adalah 1 kal/gram C.
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
Prosedur
yang dilakukan dalam partikum ini yaitu:
a) Isi air dalam 2 bejana, masing-masing
± 100 ml.
b)
Ukur
volume air dalam masing-masing bejana.
c)
Timbang
massa air dalam masing-masing bejana.
d)
Panaskan
air dalam salah satu bejana.
e)
Ukur
suhu air dalam masing-masing bejana.
f)
Campurkan
air ke dalam salah satu bejana.
g)
Biarkan
beberapa saat sampai suhu campuran air itu konstan.
h)
Ukur
suhu campuran itu.
i)
Catat
semua data yang diperoleh.
Lapisi
salah satu bejana tempat mencampur air dengan gabus. Ulangi kembali langkah a
sampai h.
V. DATA
Dalam
pratikum kali ini dilakukan dua kali percobaan yaitu percobaan pertama
dilakukan tanpa melapisi gabus pada alat, dan percobaan ke dua dilakukan dengan
melapisi alat menggunakan gabus. Percobaan ini dilakukan agar dapat mengatahui
pebedaan suhu yang terjadi. Adaun data yang diperoleh sebagai berikut:
● Percobaan tanpa lapisan gabus
|
Volume
air dingin= V2(cm3)
|
Massa
air dingin= m1 (gram)
|
Suhu
air dingin= t1 (⁰C)
|
Volume
air panas= v2 (cm3)
|
Massa
air panas= m2 (gram)
|
Suhu
air panas= t2 (⁰C)
|
Suhu
campuran= tc (⁰C)
|
|
50
|
49,64
|
26
|
50
|
45,22
|
78
|
44
|
● Percobaan dengan pelapis gabus
|
Volume
air dingin= V2(cm3)
|
Massa
air dingin= m1 (gram)
|
Suhu
air dingin= t1 (⁰C)
|
Volume
air panas= v2 (cm3)
|
Massa
air panas= m2 (gram)
|
Suhu
air panas= t2 (⁰C)
|
Suhu
campuran= tc (⁰C)
|
|
50
|
38,53
|
30
|
50
|
45,22
|
80
|
50
|
VI. ANALASIS DATA
Dari
data yang diperoleh kami dapat mengetahui perbedaan suhu yang terjadi yaitu
dengan cara :
● percobaan tanpa gabus
Diketahui:
·
T1
= 26 (⁰C)
·
T2
= 78 (⁰C)
·
Tc
= 44 (⁰C)
·
C
= 1 (J/Kg⁰C)
·
M1=
49,64 (Kg)
·
M2=
45,22 (Kg)
Penyelesaian:
Qhilang =
M2 x C x (t2-tc) - M1 x C x (tc-t1)
Qhilang =
45,22 x 1 x (78-44) – 49,64 x 1 X (44-26)
Qhilang = 45,22 x 34 – 49,64 x 18
Qhilang = 1537,48
– 893,52
Qhilang =
643,96 Joule
● percobaan menggunakan gabus
Diketahui:
·
T1
= 30 ⁰C
·
T2
= 80 ⁰C
·
Tc
= 50 ⁰C
·
M1=
38,53 gram
·
M2=
45,22 gram
·
C = 1 J/Kg⁰C
Penyelesaian:
Qhilang = M2 x C x (t2-tc)
- M1 x C x (tc-t1)
Qhilang =
45,22 x 1 x (80-50) – 38,53 x 1 x (50-30)
Qhilang =
45,22 x 30 – 38,53 x 20
Qhilang =
1356,6 – 770,6
Qhilang =
586 Joule
VII. Kesimpulan
Dari
pratikum yang di lalakukan dapat di simpulkan bahwa pada dengan menggunakan
alat yang dilapisi gabus sulit untuk menyerapa kalor sehingga kalor yang hilang
hanya sedikit yaitu hanya kehilangan kalor sebesar 586 joule, sedangkan dalam
pratikum yang pertama kehilangan kalor lebih besar yaitu 643,96 joule karena
benda yang digunakan sangat mudah menyerap kalor. Dalam percobaan tersebut
dapat dibuktikan bahwa air yang bersuhu tinggi dicampur dengan air yang bersuhu
rendah maka air yang bersuhu rendah akan
menyerap kalor dan air yang bersuhu tinggi akan melepas kalor.
VIII. APLIKASI MEDIS
Pemeliharaan suhu tubuh pada pasien
yang mengalami suhu dibawah normal, untuk melindungi tubuh pasien kita perlu
memakaikan pakaian dan selimut yang dapat menghangatkan tubuhnya. Pakaian dan
selimut berperan sebagai insulator, bukan menjaga agar dingin tidak masuk,
tetapi menjaga agar panas tetap berada pada tubuh. Sebaliknya jika pasien
mengalami demam atau suhu tubuh diatas normal kita perlu melepaskan semua semua
lapisan penghalang atau menempatkan pasien dalam air dingin atau hangat.
Keluarnya panas dari tubuh akan meningkat, panas keluar ke dalam molekul air
bukan ke dalam molekul udara. Metode ini sering kali lebih efektif dibandingkan
mengelap pasien dan lebih mudah dilakukan pada anak yang sering kali terlalu
aktif atau kesal jika harus berbaring saat dikompres. Jenis Peralatan peralatan yang membantu pengeluaran
panas mencakup matras hipotermik dan selimut yang dibuat dengan bahan khusus
penyerap panas atau mengusapkan larutan alcohol dan air pada pasien. Larutan
ini dapat menyerap panas dan kemudian menguap dan digantikan oleh larutan baru
yang dapat menyerap lebih banyak panas lagi.
Menangani
pasien dengan cara kompres,kompres adalah bantalan dari lenen atau meteri
lainnya yang dilipat-lipat, dikenakan dengan tekanan terkadang mengandung obat
dan dapat bersih ataupun kering, panas
ataupun dingin. Adapun tujuan kompres adalah sebagai berikut:
1. Membantu menurunkan suhu tubuh
2.
Mengurangi
rasa sakit atau nyeri
3.
Membantu
mengurangi pendarahan
4. Membatasi peradangan
Kompres dapat dilakukan pada:
1. Pasien yang suhunya tinggi
2.
Pasien
dengan pendarahan hebat
3. Pasien yang kesakitan (misal
infiltrate appendikuler, sakit kepala yang hebat)
Beberapa mekanisme kompres terhadap
tubuh sebagai berikut:
Kompres panas dan dingin
mempengaruhi tubuh dengan cara yang berbeda.
1. Kompres dingin mempengaruhi tubuh
dengan cara menyebabkan pengecilan pembuluh darah (Vasokonstriksi), mengurangi oedema dengan mengurangi aliran darah
ke area, mematirasakan sensasi nyeri, memperlambat proses kehidupan,
memperlambat proses inflamasi, mengurangi rasa gatal, mengurangi rasa gatal.
2. Kompres panas dapat mempengaruhi
mempelebar pembuluh darah (Vasodilatasi),
memberi tambahan nutrisi dan oksigen untuk sel dan membuang sampah-sampah
tubuh, meningkatkan suplai darah ke area-area tubuh, mempercepat penyembuhan,
dapat menyejukan.
Jadi kompres sangat penting dan
sangat berpengaruh pada
Pada
saat suhu tubuh kurang stabil, dan dapat mengurangi rasa sakit atau nyeri pada
tubuh. Kompres bisa dilakukan untuk
siapa saja misal bayi, balita, anak-anak, orang dewasa, maupun lansia.
IX. TUGAS DAN PETANYAAN
1. Berapa kalori yang diserap oleh
lingkungan (kalor yang hilang)?
2.
Apa
cara yangbisa ditempuh untuk mengurangi kalor yang hilang? Beri contoh alat
yang dirancang dengan pertimbangan mengurangi kalor yang hilang? Bagaimana cara
kerjanya?
JAWABAN
1) a. Pada pratikum
pertama yaitu tanpa menggunakan gabus kalor yang hilang adalah 643,96 Joule
● percobaan tanpa
gabus
Diketahui:
T1 = 26
(⁰C)
T2 = 78
(⁰C)
Tc = 44
(⁰C)
C = 1 (J/Kg⁰C)
M1= 49,64
(Kg)
M2= 45,22
(Kg)
Penyelesaian:
Qhilang =
M2 x C x (t2-tc) - M1 x C x (tc-t1)
Qhilang =
45,22 x 1 x (78-44) – 49,64 x 1 X (44-26)
Qhilang = 45,22 x 34 – 49,64 x 18
Qhilang =
643,96 Joule
b.pratikum kedua yang
menggunakan gabus kalor yang hilang adalah 586 Joule
● percobaan
menggunakan gabus
Diketahui:
T1 = 30 ⁰C
T2 = 80 ⁰C
Tc = 50 ⁰C
M1= 38,53 gram
M2= 45,22 gram
C
= 1 J/Kg⁰C
Penyelesaian:
Qhilang = M2 x C x (t2-tc)
- M1 x C x (tc-t1)
Qhilang =
45,22 x 1 x (80-50) – 38,53 x 1 x (50-30)
Qhilang =
45,22 x 30 – 38,53 x 20
Qhilang =
1356,6 – 770,6
Qhilang =
586 Joule
2) Dengan cara alat
yang yang bernama beakerstainless yang dilapisi dengan gabus sehingga kalor hanya sedikit yang hilang
dikarenakan alat ini sulit melepas kalor.
Contoh alat yang dapat mengurangi
kalor yang hilang adalat Termos.
Cara kerja termos adalah Menurut teori
pertukaran dari Henry Prevost Bagge (1824-1918) bahwa benda yang lebih dingin
selalu menyerap gelombang panas dari benda yang lain sampai kedua bendanya
mempunyai temperature yang sama. Didasarkan pada teori ini maka the yang panas
ataupun dingin dalam termos akan kehilangan panas atau menyerap panas dari
tempatnya. Namun, termos sudah didesain agar bisa menghambat ketiga cara panas
dapat berpindah adalah: konduksi, konveksi, dan radiasi. Konduksi adalah
perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan molekul-molekul benda tersebut.
Konveksi adalah perpindahan kalor disertai dengan perpindahan molekul-molekul
benda tersebut. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa media perambat.
Jadi prinsip kerjanya termos air
adalah sebagai isolator atau pencegah berpindahnya panas dari air keudara luar.
Karena tekanan udara luar untuk daerah tinggi memeng lebih rendah dibandingkan di daerah dataran rendah,
sebagai molekul air lebih mudah terlepas ke udara menjadi uap (mendidih). Waktu
memasak air didataran tinggi air akan mudah mendidih, karena titik didih zat
cair dipengaruhi oleh tekanan udara di atas permukaan zat cair, maka semakin
rendah titik didih zat cair tersebut didaerah dataran tinggi tekanan udaranya
lebih kecil. Jadi karena titik didih
dataran tinggi lebih rendah maka air akan lebih cepat mendidih.
