LAPORAN
PRAKTIKUM FISIKA
PENGARUH
KALOR TERHADAP SUHU DAN WUJUD ZAT
Oleh : 1.
Arifah Rahma Dewi (7)
2.
Charisma Bella Kisara (9)
3.
Dwi Riski Wulandari (15)
3.
Muhammad Aji Sadewa (22)
4.
Widia Amari Putri (32)
Kelas :
X IPA 4
Guru Pembimbing: Anita Ekawati, S.Pd
PEMERINTAH KABUPATEN LAHAT
DINAS PENDIDIKAN
SMA UNGGUL NEGERI 4 LAHAT
Akreditasi A
Jl. Raya Tanjung Payang Kec. Lahat Telp. (0731) 326600
PENGARUH KALOR TERHADAP SUHU DAN
WUJUD ZAT
I.
Judul :
Pengaruh Kalor Terhadap Suhu dan Wujud Zat
II.
Tujuan
: Menyelidiki pengaruh kalor terhadap suhu dan
perubahan wujud zat
III.
Praktikan ke : II (Dua)
IV.
Waktu dan Tempat
Waktu : Pukul 07.00-09.45, Senin 12
Januari 2015
Tempat :
Laboatorium Fisika SMA Negeri 4 Lahat
V.
Kompetensi dasar : Menganilisis pengaruh
kalor terhadap suatu zat
-
Indikator : Menganilisis pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud zat
-
Materi Pokok : Kalor, suhu, dan perubahan wujud
VI.
Landasan Teori :
- Titik uap adalah kalor yang diperlukan
oleh satuan massa zat cair untuk menguap pada titik didhnya.
- Titik didih adalah suhu zat ketika
mendidih. Titik didih air adalah 1000C.
- Titik lebur adalah suhu pada waktu
suatu zat melebur. Titik lebur es adalah 00C.
- Titik beku adalah suhu pada waktu
suatu zat membeku. Titik beku air adalah 1000 C atau 800 R atau 2120F.
Kalor embun adalah kalor yang diperlukan oleh
satu satuan massa gas untuk mengembun pada titik embunnya. Titik embun adalah
suhu zat ketika mengembun. Menguap dan melebur adalah peristiwa perubahan wujud
yang membutuhkan kalor. Kalor lebur adalah kalor yang diperlukan oleh satu
satuan massa zat padat untuk mencair (melebur) pada titik leburnya. Kalor beku
adalah kalor yang diperlukan oleh satu satuan massa zat cair untuk membeku pada
titik bekunya.
Kalor adalah energi panas zat yang dapat berpindah dari
suhu tinggi ke suhu yang rendah ketika kedua benda bersentuhan. Sedangkan Suhu
adalah derajat atau tingkat panas suatu benda. Besar kecilnya kalor yang
dibutuhkan suatu benda (zat) bergantung pada 3 faktor yaitu:
- Massa zat
- Jenis zat (kalor jenis)
- Perubahan suhu
Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah
panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda. Jika suatu benda
menerima/melepaskan kalor maka suhu benda itu akan naik/turun atau wujud benda
berubah. Kalor menyatakan
bentuk energi yang pindah karena adanya perbedaan suhu.
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang
diperlukan untuk menaikkan atau melepaskan suhu 1 kilogram massa suatu zat
sebesar 10C atau 1 Kelvin. Kapasitas kalor suatu benda adalah
benyaknya kalor yang diperlukan zat untuk menaikkan suhu sebesar 10C
atau 1 K atau kemampuan suatu benda untuk menerima atau melepas kalor untuk
menaikkan atau menurunkan suhu benda sebesar 10C atau 1 K.
Q = m.c.ΔT
Keterangan:
Q = jumlah kalor (Joule)
M= massa zat (gram)
ΔT= perubahan suhu (takhir-tawal)
C= kalor jenis
Kita telah membahas pengertian kalor jenis.
Selanjutnya kita akan membahas Kapasitas Kalor. Kapasitas Kalor adalah
banyak kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda sebesar 1oC.
Q = C ΔT
Pengaruh kalor terhadap suhu zat, jika suatu
zat menyerap kalor , maka suhu akan naik dan jika suatu suhu zat melepas kalor,
maka suhu akan turun.
Asas Black yang berbunyi “kalor yang
diterima oleh suatu zat sama dengan kalor yang dilepas oleh suatu zat”.
Qlepas = Qterima
Perpindahan kalor ada tiga yaitu:
a. Konduksi
Prosedur konduksi dapat diilustrasikan
sebagai hasil interaksi yang bersifat molecular didalam suatu benda padat.
Konduksi adalah perpindahan kalor yang tidak disertai dengan perpindahan
partikel penghantarnya. Konduktor adalah zat yang memiliki daya hantar kalor
baik. Contohnya logam. Sedangkan penghantar kalor yang tidak baik adalah
isolator contohnya kayu dan karet. Karet adalah isolator yang baik. Konduksi
merupakan perpindahan kalor yang tidak disertai dengan perpindahan partikel
pengantarnya. Laju perpindahan kalor bergantung pada panjang, luas penampang,
jenis bahan dan beda suhu. Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan
konduktivitas listrik yang berada di antara isolator dan konduktor. Semikonduktor
disebut juga sebagai bahan setengah penghantar listrik. Sebuah semikonduktor
bersifat sebagai isolator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada
temperatur ruangan besifat sebagai konduktor.
b. Konveksi
Konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu
zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Konveksi terjadi karena perbedaan
massa jenis zat.
c. Radiasi
Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa
melalui zat perantara. Contohnya sinar matahari.
Pengaruh Kalor terhadap perubahan wujud zat
Perubahan wujud zat yaitu perubahan
termodinamika dari satu fase benda ke keadaan wujud zat yang lain. Wujud zat
sendiri merupakan bentuk-bentuk berbeda yang didapatkan dari berbagai fase
materi berlainan. Perubahan wujud zat dapat terjadi karena peristiwa pelepasan
dan penyerapan kalor. Wujud zat merubah ketika titik tertentu tercapai oleh
atam/senyawa zat tersebut yang biasanya dikuantitaskan dalam angka suhu.
Semisal air untuk menjadi padat harus mencapai titik bekunya yaitu 1000 C, dan air menjadi gas harus
mencapai titik didihnya yaitu 1000 C.
Perubahan wujud zat benda sendiri digolongkan
menjadi 3 jenis,
1)
Melebur
dan Membeku
Melebur adalah perubahan wujud zat dari padat menjadi
cair. Membeku adalah perubahan wujud dari cair menjadi padat. Titik lebur
adalah suhu pada waktu zat melebur. Kalor yang dierlukan untuk mengubah wujud 1
kg zat padat menjadi zat cair dinamakan kalor
laten lebur atau kalor lebur saja.
Lf = mLf
Keterangan :
Lf = kalor lebur
(J/kg atau J kg-1)
m = massa (kg)
2) Menguap dan
Mengembun
Menguap adalah perubahan wujud zat dari cair
menjadi uap (gas).
Mendidih adalah penguapan yang terjadi di
seluruh bagian zat cair dan hanya dapat terjadi pada titik didih. Semua kalor
yang diberikan kepada zat digunakan untuk mengubah wujud dari cair menjadi uap.
Suhu tetap ini disebut itik didih, yang besarnya sangat tergantung pada tekanan
di permukaan zat. Titik didih zat pada tekanan 1 atm disebut titik didih normal. Kalor yang
diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg zat cair menjadi uap pada titik didih
normalnya dinamakan kalor laten uap atau kalor
uap saja. Sedangkan kalor yang dilepaskan untuk mengubah wujud 1 kg uap menjadi cair pada titik didih normalnya dinamakan kalor laten embun atau kalor embun saja.
Q = mLv
Keterangan :
Lv
= kalor didih (J/kg)
Q = kalor
M = massa (kg)
3) Menyublim dan deposisi
Menyublim adalah perubahan wujud dari padat
langsung menjadi gas (tanpa melalui wujud cair). Sedangkan deposisi adalah
kebalikan dari menyublim, yakni perubahan langsung dari wujud gas ke wujud
padat.
Perubahan Fisika
Perubahan fisika adalah perubahan pada zat
yang tidak menghasilkan zat jenis baru. Peristiwa perubahan wujud zat, antara
lain : menguap, mengembun, mencair, membeku, menyublim, mengkristal merupakan
perubahan fisika.
Terdapat beberapa ciri- ciri pada perubahan
fisika, yaitu:
1.
tidak
terbentuk zat jenis baru,
2.
zat
yang berubah dapat kembali ke bentuk semula,
3.
hanya
diikuti perubahan sifat fisika saja.
Perubahan fisika yang lainnya adalah perubahan bentuk, perubahan ukuran,
dan perubahan warna.
Perubahan kimia
Perubahan kimia adalah perubahan pada zat
yang menghasilkan zat jenis baru. Misalnya pada saat membakar kertas. Setelah
kertas tersebut habis terbakar akan terdapat abu yang diperoleh akibat proses
pembakaran. Kertas sebelum dibakar memiliki sifat yang berbeda dengan kertas
sesudah dibakar.
Terdapat beberapa ciri-ciri perubahan kimia
suatu zat, yaitu: terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah tidak dapat
kembali ke bentuk semula, diikuti oleh perubahan sifat kimia melalui reaksi
kimia.
Sifat kimia merupakan
sifat yang dihasilkan dari perubahan kimia, antara lain mudah terbakar, mudah
busuk dan korosif (rusaknya logam karena pengaruh lingkungan)
Selama terjadi perubahan kimia, massa zat
sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi.
I.
Alat
dan Bahan :
1.
Termometer
2.
Pembakar
bunsen/ pembakar spirtus
3.
Kaki
tiga
4.
Statis
5.
Stopwatch
6.
Es batu
7.
Lilin
8.
Neraca
digital
9.
Tissue
II.
Langkah
Kerja :
1. Sususnlah
alat-alat tersebut
2. Timbanglah
es batu, kemudian masukkan ke dalam
gelas. Catat suhu awal es dalam gelas (t0).
3. Nyalakan
pembakar bunsen/ pembakar spiritus. Mulailah menghidupkan stopwatch sambil
mengamati perubahan suhu yang terjadi. Catat suhu es setiap 30 secon hingga
semua es melebur menjadi air dengan suhu sekitar 300C. Masukkan data
kedalam tabel.
4. Catat
suhu pada saat es mencair.
5. Lakukan
langkah 2,3,4 dan 5 dengan batu es yang massanya berbeda.
6.
Lakukan langkah yang sama dengan
menggunakan lilin.
Informasi
:
a) Penggunaan
pembakar bunsen atau spiritus dengan nyala api yang relatif stabil, bebrarti
suplai energi dianggap konstan. Dengan demikian, makin lama waktu pemanasan
diartikan sebagai makin banyak energi atau kalor yang diberikan pada es batu
atau lilin.
b) Jika
dalam waktu 1 menit jumlah kalor yang diberikan besarnya Q, maka dalam waktu 2
menit, 3 menit, dan seterusnya banyaknya kalor yang menjadi 2Q, 3Q, dan seterusnya.
III.
Data Percobaan :
IV. Pembahasan :
Kami
mengisi bejana kaca dengan bongkahan es yang telah
dihancurkan kemudian bejana tersebut dipanaskan
dengan nyala api dari Bunsen. Setelah itu diamati setiap perubahan suhu pada
bongkahan es dalam bejana kaca tersebut, dan hasil pengamatan tertuang pada
bagian Data Percobaan diatas.
Berdasarkan percobaan yang kami
lakukan, es batu yang mula-mula padat, setelah dipanasakan dengan nyala api
dari bunsen, ternyata es tersebut mencair. Kalor sangat berpengaruh pada
perubahan suatu zat, dalam hal ini yaitu zat padat menjadi cair. Perubahan wujud es menjadi cair disebabkan
karena pemanasan. Hal ini terjadi es menyerap panas maka suhunya naik hingga
terjadi proses peleburan dari padat ke cair.
Suhu es batu yang mula-mula rendah
pada percobaan pertama yaitu, 13,19oC, akan terus naik naik pada
percobaan kedua dan seterunya. Hingga pada percobaan terakhir, yaitu percobaan
ke sepuluh suhu es mencapai 28,26oC. Dalam suhu tersebut kondisi es
batu sudah mencair. Es batu mencair karena pengaruh dari kalor, yaitu api dari
pembakar bunsen. Besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda (zat)
bergantung pada 3 faktor yaitu: massa zat, jenis zat (jika rungan yang lebih
besar itu kan menyebabkan air mendidih sedangkan ruangan atau tempat yang kalor jenis), dan perubahan suhu
Suhu
air yang tadinya panas sekarang menjadi dingin dan suhu air yang tadinya dingin
menjadi lebih panas hal ini menunjukkan bahwa air panas melepaskan kalor dan
air dingin menerima kalor dari air panas untuk menaikkan suhunya. Tidak hanya
zat cai yang dapat menerima dan melepas kalor. Benda-benda yang besuhu lebih
tinggi dari lingkungannya akan cenderung melepas kalor, demikian juga
sebaliknya benda-benda yang bersuhu lebih rendah dari lingkungannya akan
cenderung menerima kalor untuk menstabilkan kondisinya dengan lingkungannya.
V.
Kesimpulan :
Dari percobaan dan hasil pengamatan
yang kami lakukan dapat diambil kesimpulan bahwa:
1)
Kalor adalah suatu bentuk energi
yang dipindahkan melalui perbedaan suhu. Suhu adalah ukuran dari panas suatu
zat. air jika rebus akan lebih cepat mendidih dipengaruhi oleh ukuran, ruangan.
Dalam merebus air ada perubahan wujud zat yaitu menguap.
2)
Pengaruh kalor terhadap perubahan suhu
benda
Pengertian kalor berbeda dengan pengertian suhu. Suhu
adalah derajat panas atau dinginnya suatu benda, sedangkan kalor adalah energi
yang dipindahkandari suatu benda ke benda lainnya kerena perbedaan
suhu/temperatur. Jika sebuah benda dipanaskan, maka suhu/temperatur benda akan
naik, sebaliknya jika benda didinginkan,maka suhu/temperaturnya akan turun.
3)
Pengaruh Kalor terhadap
Wujud Zat
Kalor yang
diserap suatu zat tidak selalu menyebabkan kenaikan suhu/temperatur zat
tersebut. Kadangkala kalor yang diserap oleh suatu zat dapat mengubah wujud zat
tersebut tanpa menaikkan suhunya, contoh es yang dipanaskan lama kelamaan akan
menjadi air, sebaliknya air yang didinginkan, lama kelamaan akan menjadi es.
Zat dapat berada dalam tiga wujud, yaitu padat, cair, dan gas. Pada saat
terjadi perubahan wujud, misalnya dari padat menjadi cair atau dari cair
menjadi gas, selalu disertai dengan pelepasan atau penyerapan kalor. Akan
tetapi perubahan wujud tidak disertai dengan perubahan suhu. Suatu zat apabila
diberi kalor terus-menerus dan mencapai suhu maksimum, maka zat akan mengalami
perubahan wujud. Peristiwa ini juga berlaku jika suatu zat melepaskan kalor
terus-menerus dan mencapai suhu minimumnya. Oleh karena itu, selain kalor dapat
digunakan untuk mengubah suhu zat, juga dapat digunakan untuk mengubah wujud
zat. Perubahan wujud suatu zat akibat pengaruh kalor dapat digambarkan dalam
skema berikut.
a) Padat
ke gas disebut menyublim. Perubahan wujud zat padat menjadi gas yang menyerap
kalor sedangkan perubahan gas menjadi padat melepas kalor.
b) Gas
ke padat disebut mengkristal.
c) Gas
ke cair disebut mengembun. Air yang berubah menjadi uap dapat dikembalikan
menjadi wujud air.
d) Cair
ke gas disebut menguap, penguapan dapat dipercepat dengan Pemanasan,
Memperluas permukaan zat cair, Mengalirkan udara diatas permukaan zat cair, dan
Memperkecil tekanan udara diatas permukaan zat cair.
e) Cair
ke padat disebut membeku. Es yang telah mencair membeku lagi.
f) Padat
ke cair disebut mencair. Jika suatu zat padat diberikalor atau panas maka akan
mencair dengan suhu tertentu.
4) Kalor
dapat menaikkan atau menurunkan suhu.Semakin besar kenaikan
suhu maka kalor yang diterima semakin banyak. Semakin
kecil kenaikan suhu maka kalor yang diterima semakin sedikit. Maka
hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau sebandingdengan kenaikan
suhu (∆ T) jika massa (m) dan kalor jenis zat (c) tetap. Semakin besar massa
zat (m) maka kalor (Q) yang diterima semakin banyak. Semakin
kecil massa zat (m) maka kalor (Q) yang diterima semakin
sedikit. Maka hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau
sebanding dengan massa zat (m) jika kenaikan suhu (∆ T) dan kalor
jenis zat (c) tetap. Semakin besar kalor jenis zat (c) maka
kalor (Q) yang diterima semakin banyak. Semakin kecil kalor
jenis zat (c) maka kalor (Q) yang diterima semakin sedikit. Maka hubungan
kalor (Q) berbanding lurus atau sebanding dengan kalor jenis zat
(c) jika kenaikan suhu (∆ T) dan massa zat (m) tetap.
VI.
Pertanyaan :
1. Berdasarkan
hasil percobaan data ketiga tabel, kecenderungan atau pola apa yang dihasilkan?
2. Bagaimana
pengaruh kalor pada saat tidak terjadi perubahan wujud?
3. Bagaimana
pengaruh kalor pada saat terjadi perubahan wujud?
4. Selain
perubahan suhu benda, adakah faktor lain yang mempengaruhi kalor yang
diperlukan? Sebutkan!
Jawaban
Pertanyaan:
1. Pola
yang dihasilkan adalah semakin lama es batu dipanaskan maka suhunya akan
semakin naik. Es batu akan berubah wujud mencadi cair (mencair).
2) Kalor yang
diserap suatu zat tidak selalu menyebabkan kenaikan suhu/temperatur zat
tersebut. Kadangkala kalor yang diserap oleh suatu zat dapat mengubah wujud zat
tersebut tanpa menaikkan suhunya, contoh es yang dipanaskan lama kelamaan akan
menjadi air, sebaliknya air yang didinginkan, lama kelamaan akan menjadi es.
3) Suatu zat
apabila diberi kalor terus-menerus dan mencapai suhu maksimum, maka zat akan
mengalami perubahan wujud. Peristiwa ini juga berlaku jika suatu zat melepaskan
kalor terus-menerus dan mencapai suhu minimumnya. Oleh karena itu, selain kalor
dapat digunakan untuk mengubah suhu zat, juga dapat digunakan untuk mengubah
wujud zat.
4) 1) Massa.
Dua Zat yg memiliki kalor jenis sama, ketika dipanaskan,
apabila massanya berbeda, maka zat bermassa lebih ringan suhunya akan lebih
cepat naik
2) Kalor jenis.
Inilah yang paling penting. Benda yang memiliki kalor jenis
kecil memerlukan kalor yang lebih sedikit untuk menaikkan suhunya dibandingkan
benda dengan kalor jenis besar
DAFTAR PUSTAKA
Hidayat, Syamsul. 1994. Buku Pintar Kamus
IPA. Surabaya: Appolo.
Purwanti, Endang. 2008. Fisika Untuk SMA Kelas
X Semester 2. Klaten: PT Intan Pariwara.
Zulfiani. 2009. Ilmu Pengetahuan
Alam. Jakarta: DEPAG.
Kanginan, Marthen. 2013. Fisika Untuk
SMA /MA Kelas X. Jakarta:Erlangga