I.
TUJUAN PERCOBAAN
Adapun
tujuan percobaan adalah untuk menghitung panas jenis dari sampel (logam Zn dan
Al).
II.
DASAR TEORI
Kalor adalah energy yang ditransfer karena
tinggi ke benda bersuhu rendah, merupakan energy yang ditransfer dari benda
yang panas ke benda yang dingin, maka kalor merupakan energy yang ditransfer
dari suatu benda ke benda yang lain karena perbedaan suhu (Tipler, 1991).
Bila energi panas ditambahkan pada suatu zat,
maka temperature zat itu biasanya naik. Jumlah energy panas Q yang dibutuhkan
untuk menaikkan temperature suatu zat adalah sebanding dengan perubahan
temperature dan massa zat itu (Q=C T =
mc T) dengan C adalah kapasitas panas zat, yang
didefinisikan sebagai energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur
suatu zat dengan satu derajat. Panas jenis C adalah kapasitas panas persatuan
massa (Tipler, 1991).
Karakteristik bahan dalam penyerapan kalor
ini dinyatakan dalam besaran kalor jenis. Kalor jenis suatu bahan didefinisikan
sebagai kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg bahan tersebut sebesar
1 C (Astra, 2006).
Kalorimeter adalah alat untuk mengukur kalor jenis suatu zat. Salah satu
bentuk kalorimeter adalah kalorimeter campuran. Kalorimeter ini terdiri dari
sebuah bejana logam yang kalor jenisnya diketahui. Bejana ini biasanya
ditempatkan didalam bejana lain yang agak lebih besar.kedua bejana dipisahkan
oleh bahan penyekat misalkan gabus atau wol. Kegunaan bejana luar adalah
sebagai isolator agar perukaran kalor dengan sekitar kalorimeter dapat
dikurangi. Kalorimeter juga dilengkapi dengan batang pengaduk. Pada waktu zat
dicampurkan didalam kalorimeter, air dalam kalorimeter perlu diaduk agar
diperoleh suhu merata sebagai akibat percampuran dua zat yang suhunya berbeda.
Asas penggunaan kalorimeter adalah asas black. Setiap dua benda atau lebih
dengan suhu berbeda dicampurkan maka benda yang bersuhu lebih tinggi akan
melepaskan kalornya, sedangkan benda yang bersuhu lebih rendah akan menyerap
kalor hingga mencapai keseim- bangan yaitu suhunya sama. Pelepasan dan
penyerapan kalor ini besarnya harus imbang. Kalor yang dilepaskan sama dengan
kalor yang diserap sehingga berlaku hukum kekekalan energi. Pada sistem
tertutup, kekekalan energi panas (kalor) ini dapat dituliskan sebagai berikut :
Qlepas = Qterima
Dengan Q = m . c . ∆t
Dimana :
Q = banyaknya
kalor yang diperlukan (J)
m = massa
suatu zat yang d iberi kalor (kg)
c = kalor
jenis zat (J/kgoC)
∆t = kenaikan/perubahan suhu
zat (oC)
C = kapasitas
kalor suatu zat (J/oC)
(Pettruci, 1987).
Kalorimeter dikalibrasi menggunakan pemanas listrik yang diketahui
jumlah energi panas dengan massa zat tertentu sehingga dapat menghitung suhu
yang naik. Rumus factor kalibrasi adalah: factor kalibrasi = energi yang
dilepaskan/kenaikan suhu = (V × i × t) / kenaikan suhu. Kalorimeter yang sering
digunakan adalah kalorimeter sederhana dan kalorimeter bom (Syarifudin,
2010).
Dari hukum Dulong-Petit diperoleh hubungan
anatara berat atom dengan energi panas, khususnya untuk logam seperti Cu, Zn,
Cd, dan Sn. Dulong dan Petit menyatakan bahwa jumlah energi panas yang
diperlukan untuk menaikkan suhu 1 mol atom suatu unsur sebesar 1
adalah sama dengan 26,3 Joule (Staf Pengajar
Kimia fisik I, 2013).
III.
Alat
dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan
pada percobaan ini sebagai berikut:
A.
Alat
1.
Gelas
Kimia 100 ml dan250 ml
2.
Gelas
ukur
3.
Neraca
Digtal
4.
Penangas
Listrik
5.
Kalorimeter
6.
Termometer
7.
Lap Halus
8.
Pipet
Tetes
9.
Tissue
B.
Bahan
1.
Logam
Zn
2.
Logam
Al
3.
Aquades
IV.
Prosedur
Kerja
Adapun prosedur kerja yang dilakukan
pada percobaan ini sebagai berikut:
1.
Menyiapkan
alat dan bahan yang akan digunakan pada percobaan ini.
2.
Menimbang
massa kalorimeter dengan menggunakan neraca digital
3.
Menimbang
massa logam zink sebanyak 10 gram dengan menggunakanneraca digital.
4.
Memasukkan
50 ml aquades ke dalam gelas kimia dan memanaskan dengan menggunakan penangas
listrik hingga suhunya mencapai 100°C.
5.
Setelah
mendidih, memasukkan logam zink ke dalam
gelas kimia yang berisi aquades yang telah mendidih atau telah mencapai 100°C.
6.
Mengisi
kalorimeter sebanyak 50 ml aquades dengan menggunakan gelas ukur dan pipet
tetes
7.
Kemudian
mengukur suhu air yang berada pada kalorimeter dengan menggunakan thermometer
sebagai suhu awal..
8.
Memindahkan
logam zink yang dipanaskan tadi kemudian mengeringkannya dengan tissue.
9.
Setelah
logam zink kering dilanjutkan dengan memasukkannya ke dalam kalorimeter yang
telah berisi aquades.
10.
Kemudian
mengukur suhu campuran (aquades dan Logam Zn) yang berada dalam kalorimeter
dengan menggunakan thermometer.
11.
Mengukur
dan mencatat massa total (kalorimeter + aquades + logam Zn).
12.
Memasukkan
hasil yang diperoleh ke dalam tabel hasil pengamatan.
13.
Dengan
cara yang sama, mengulai langkah 2-12
dengan mengganti sampel yaitu logam aluminium.
V. Hasil Pengamatan
Adapun hasil pengamatan yang
diperoleh pada percobaan ini sebagai berikut:
Untuk
Logam Zn
No.
|
Perlakuan
|
Hasil
|
1.
|
Massa kalorimeter
|
126,17 gram
|
2.
|
Massa sampel
|
15,11 gram
|
3.
|
Suhu awal air
|
32°C
|
4.
|
Suhu akhir campuran
|
34°C
|
5.
|
Massa total
|
192,36 gram
|
6.
|
Massa air
|
51,08 gram
|
7.
|
Perubahan suhu air
|
2°C
|
8.
|
Panas jenis air
|
1 kal/gram°C
|
9.
|
Panas jenis logam Zn
|
0,1024 kal/gram°C
|
Untuk
Logam Al
No.
|
Perlakuan
|
Hasil
|
1.
|
Massa kalorimeter
|
126,17 gram
|
2.
|
Massa sampel
|
3,21 gram
|
3.
|
Suhu awal air
|
32°C
|
4.
|
Suhu akhir campuran
|
33°C
|
5.
|
Massa total
|
178,02 gram
|
6.
|
Massa air
|
48,64 gram
|
7.
|
Perubahan suhu air
|
1°C
|
8.
|
Panas jenis air
|
1 kal/gram°C
|
9.
|
Panas jenis logam Al
|
0,226 kal/gram°C
|
VI.
Pembahasan
Kalor adalah energy
yang ditransfer karena tinggi ke benda bersuhu rendah, merupakan energy yang
ditransfer dari benda yang panas ke benda yang dingin, maka kalor merupakan
energy yang ditransfer dari suatu benda ke benda yang lain karena perbedaan
suhu (Tipler, 1991).
Kalorimeter adalah alat untuk
mengukur kalor jenis suatu zat. Salah satu bentuk kalorimeter adalah kalorimeter
campuran. Kalorimeter ini terdiri dari sebuah bejana logam yang kalor jenisnya
diketahui. Bejana ini biasanya ditempatkan didalam bejana lain yang agak lebih
besar.kedua bejana dipisahkan oleh bahan penyekat misalkan gabus atau wol.
Kegunaan bejana luar adalah sebagai isolator agar perukaran kalor dengan
sekitar kalorimeter dapat dikurangi. Kalorimeter juga dilengkapi dengan batang
pengaduk. Pada waktu zat dicampurkan didalam kalorimeter, air dalam kalorimeter
perlu diaduk agar diperoleh suhu merata sebagai akibat percampuran dua zat yang
suhunya berbeda. Asas penggunaan kalorimeter adalah Asas Black. Setiap dua
benda atau lebih dengan suhu berbeda dicampurkan maka benda yang bersuhu lebih
tinggi akan melepaskan kalornya, sedangkan benda yang bersuhu lebih rendah akan
menyerap kalor hingga mencapai keseimbangan yaitu suhunya sama (Brady,
1999).
Adapun tujuan percobaan ini adalah menghitung
spesifik dari sampel (logam Zn dan Al) (Staf
Pengajar, 2013).
Pada percobaan ini dilakukan dua
kali perlakuan dengan menggunakan dua sampel yang akan digunakan, hal yang
dilakukan adalah sebagai berikut;
a.
Untuk
logam Zn
Pertama dilakukan adalah menyiapkan
alat dan bahan yang akan digunakan pada percobaan ini kemudian menimbang
kalorimeter, dan logam Zn
sehingga diperoleh massa kalorimeter sebesar 126,17 gram dan massa logam Zn sebesar 15,11 gram. Dimana kalorimeter ini
berfungsi untuk mengukur perubahan
kalor yang terjadi pada reaksi kimia atau mengukur jumlah kalor yang dilepaskan
atau diserap system. Pada alat kalorimeter, reaksi terjadi didalam wadah terisolasi
(berpenyekat) dan perubahan suhu dicatat (Syarifudin, 2010).
Kemudian
memasukkan 10
ml aquades ke dalam gelas kimia dan memanaskan dengan menggunakan penangas
listrik hingga bersuhu 100°C. Pemanasan ini dilakukan untuk memanaskan aquades
agar aquades bersuhu 100°C. Setelah mendidih, kemudian memasukkan Logam
Zn ke dalam gelas kimia yang berisi aquades.
Aquades
bersifat polar dan memiliki titik didih yang tinggi sehingga dapat dengan cepat
menghasilkan kalor. Oleh karena itu aquades sangat bagus digunakan untuk
mengeluarkan panas dari logam tersebut (Arahim dkk, 2009).
Setelah
itu, mengisi kalorimeter
sebanyak 50 ml aquades dan mengukur suhunya agar diperoleh suhu awal sehingga
diperoleh sebesar 32°C. Lalu memindahkan Logam Zn yang dipanaskan tadi ke dalam kalorimeter
yang berisi aquades. Dan mengukur
suhu campuran (aquades dan Logam Zn) ke dalam kalorimeter dan diperoleh 34°C. Hal ini berfungsi agar diperoleh
suhu akhir, perbedaan suhu awal dan suhu akhir air adalah 2°C. Hal ini menandakan bahwa suhu panas
logam Zn yang dimiliki bertukar dengan suhu yang terdapat pada aquades. Jika dihubungkan dengan Asas black, asas black menyatakan energi panas
yang dikeluarkan oleh suatu benda bersuhu tinggi sama dengan energi panas yang
diserap oleh benda bersuhu rendah. Pernyataan diatas dapat di jadikan landasan
dalam melakukan percobaan ini. Dimana pada percobaan ini air berperan sebagai
penerima atau penyerap kalor dan logam Al berperan sebagai pelepas kalor. Dan
jika kita hubungkan dengan hukum
Dulong-Petit maka hal ini tidak sesuai dengan hukum tersebut. Karena hukum
Dulong Petit menyatakan bahwa jumlah energi panas yang diperlukan untuk
menaikkan suhu satu mol atom suatu unsur 1°C adalah sama dengan 26,3 joule, dan
hasil yang diperoleh adalah 2°C.
Setelah itu mengukur dan
mencatat massa total (kalorimeter + aquades + logam Zn) (Staf Pengajar, 2013).
b.
Untuk
logam Al
Pertama dilakukan adalah menyiapkan alat
dan bahan yang akan digunakan pada percobaan ini kemudian menimbang kalorimeter
dan logam Al sehingga diperoleh massa kalorimeter sebesar 126,17 gram dan massa logam Al sebesar 3,21 gram. Dimana kalorimeter ini
berfungsi untuk mengukur perubahan
kalor yang terjadi pada reaksi kimia atau mengukur jumlah kalor yang dilepaskan
atau diserap system. Pada alat kalorimeter, reaksi terjadi didalam wadah
terisolasi (berpenyekat) dan perubahan suhu dicatat (Syarifudin, 2010).
Kemudian memasukkan 50 ml aquades ke
dalam gelas kimia dan memanaskan dengan menggunakan penangas listrik hingga
bersuhu 100°C. Pemanasan ini dilakukan untuk memanaskan aquades agar aquades
bersuhu 100°C. Setelah mendidih, memasukkan Logam Zn ke dalam gelas kimia yang berisi aquades. Aquades bersifat polar dan memiliki titik
didih yang tinggi sehingga dapat dengan cepat menghasilkan kalor. Oleh karena
itu aquades sangat bagus digunakan untuk mengeluarkan panas dari logam tersebut
(Arahim dkk, 2009).
Mengisi
kalorimeter sebanyak 50 ml aquades dan mengukur suhunya agar diperoleh suhu
awal sehingga diperoleh sebesar 32°C. Lalu memindahkan Logam Zn yang dipanaskan
tadi ke dalam kalorimeter yang berisi aquades. Dan mengukur suhu campuran (aquades dan Logam Zn) ke dalam
kalorimeter dan diperoleh 33°C. Hal ini berfungsi agar diperoleh suhu akhir. Perbedaan suhu awal dan suhu akhir air adalah 1°C, hal ini menandakan bahwa suhu panas logam Zn yang
dimiliki bertukar dengan suhu yang terdapat pada aquades. Jika
dihubungkan dengan Asas black, asas black
menyatakan energi panas yang dikeluarkan oleh suatu benda bersuhu tinggi sama
dengan energi panas yang diserap oleh benda bersuhu rendah. Pernyataan diatas
dapat di jadikan landasan dalam melakukan percobaan ini. Dimana pada percobaan
ini air berperan sebagai penerima atau penyerap kalor dan logam Zn berperan
sebagai pelepas kalor. Dan jika kita hubungkan dengan hukum Dulong-Petit maka hal ini sesuai
dengan hukum tersebut. Karena hukum Dulong Petit menyatakan bahwa jumlah energi
panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu mol atom suatu unsur 1°C adalah sama
dengan 26,3 joule. Setelah itu mengukur dan mencatat massa total (kalorimeter + aquades +
logam Zn) (Staf Pengajar, 2013).
Dalam
percobaaan ini kami menentukan kapasitas panas jenis dari logam Zn dan Al.
Nilai panas jenis logam Zn yang kami peroleh yaitu 0,1024 Kal/g0C
dan nilai panas jenis logam Al yang kami peroleh yaitu 0,226 Kal/g0C.
Sementara nilai panas jenis logam Zn di literatur yaitu sebesar 0,0927 Kal/g0C
dan nilai panas jenis logam Al di literatur yaitu sebesar 0,215 Kal/g0C.
Terdapat perbedaan nilai panas jenis yang kami peroleh dari hasil percobaan
dengan nilai yang ada di literatur. Perbedaan ini dapat disebabkan oleh
beberapa faktor, di antaranya yaitu kurangnya ketelitian pada saat pengamatan
misalkan pada saat menimbang, melihat kenaikan suhu pada termometer ataupun
pada saat memindahkan logam ke dalam kalorimeter agak lambat dalam memproses
sehingga nilai yang diperoleh berbeda dengan literatur yang ada (Staf Pengajar, 2013).
VII.
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan
antara lain sebagai berikut :
1.
Panas jenis merupaka
kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram suatu zat sebanyak 10C.
2.
Pada literature panas
jenis Zn adalah sebesar 0,0927 Kal/g0C dan panas jenis Al adalah
sebesar 0,215 Kal/g0C. sedangkan panas jenis yang diperoleh dari
hasil percoban untuk logam Zn adalah 0,1024 cal/g0C dan nilai panas
jenis Al yang diperoleh dari hasil percobaan adalah 0,226 Kal/g0C.
DAFTAR
PUSTAKA
Arahim, Z dkk. 2009. Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs kelas VII.
Jakarta : Pusat perbukuan, Departemen Penididkan Nasional
Astra, I. dan Setiawan H. (2006). Fisika untuk SMA dan MA kelas10. Jakarta: Piranti Darama
Kalokatama.
Brady, J. E.
(1999). Kimia Universitas, Jilid
1, edisi kelima. Jakarta: Binarupa Aksara.
Petrucci.
(1987). Kimia Dasar Prinsip Terapan Modern Jilid 2 Edisi Keempat. Erlangga.
Jakarta.
Staf
Pengajar Kimia Fisik. (2013). Penuntun
Praktikum Kimia Fisik 1. Palu: Universitas Tadulako.
Syarifudin.
(2010). Buku Pintar Kimia untuk SMA.
Tangerang: Scientific Press.
Tipler, P. (1998). Fisika Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Tipler, P. (1998). Fisika Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
0 komentar:
Posting Komentar