PANAS LEBUR ES/KALORIMETER

        I.            Tujuan

Menentukan panas lebur es dengan calorimeter.

 

      II.            Alat- alat

1.       Kalorimeter lengkap dengan thermometer dan pengaduknya.

2.       Kompor listrik .

3.       Bejana.

4.       Neraca teknis.

5.       Bongkah-bongkah es.

6.       Stopwatch.

7.       Thermometer.

 

    III.            Teori

Panas lebur es adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh setiap gram es untuk mencair. Suhu es akan konstan selama es mencair. Percobaan ini didasari oleh Azas Black, yaitu jika dua buah benda dengan suhu berbeda saling didekatkan, maka benda yang suhunya lebih tinggi akan memberikan kalor kepada benda yang suhunya lebih rendah, akibatnya suhu kedua benda menjadi sama. Dalam hal ini banyaknya kalor yang diberikan oleh benda pertama sama banyaknya dengan kalor yang diterima oleh benda kedua, sehingga dirumuskan:

 

(H + ma ca) (t1 - t2) = (L + t2 ca)me ……………………………………….. (1)

              Dimana : H = Nilai air kalorimeter (beserta pengaduknya)

                               ma = Massa air dalam kalorimeter

                               me = Massa es dalam calorimeter

                               t1 = Suhu mula-mula dari kalorimeter dan air

                               t2 =  Suhu akhir setelah es mancair semua

                               L = Panas lebur es (yang akan ditentukan harganya)

                               Ca = Panas jenis air (= 1 kal/gr)

Dengan menggunakan persamaan (1) dapat ditentukan besarnya panas lebur es. Untuk itu, nilai air dari kalorimeter harus ditentukan terlebih dahulu dengan percobaan menggunakan air panas, dan menggunakan persamaan :

H = mp ca tp-tgtg -td - md ca ………………………………………………….. (2)

              

 

               Dimana : mp = Massa air panas

                                md = Massa air dingin

                                tp = Suhu air panas

                                td = Suhu air dingin

                                tg = Suhu akhir (gabungan)

 

    IV.            Jalannya Percobaan

Mencatat keadaan ruang laboratorium (suhu, tekanan, dan kelembamannya) sebelum dan sesudah percobaan.

A.      Menentukan Nilai Air Kalorimeter

1.       Mengisi panci dengan air secukupnya kemudian meletakkan di atas kompor listrik.

2.       Menyalakan kompor listrik hingga air yang berada di dalam panci suhunya mencapai sekitar 80.

3.       Sambil menunggu, menimbang kalorimeter kosong beserta pengaduknya.

4.       Mengisi kaloimeter dengan air dingin kira-kira ½ bagian, kemudian ditimbang beserta pengaduknya.

5.       Memasukkan kalorimeter yang berisi air tadi serta pengaduknya ke dalam tempatnya (penyekat), menutup dan mengukur suhunya.

6.       Menambahkan isi kalorimeter dengan air panas kira-kira ¼ bagian (sebelum memasukkan air panas, mengukur terlebih dahulu. Dan kalorimeter tetap berad di dalam penyekat).

7.       Setelah itu, menutup penyekat dan mengaduknya hingga suhunya merata. Mencatat suhu akhir/gabungannya.

8.       Menimbang kalorimeter yang berisi air (gabungan) beserta pengaduknya.

 

B.      Mengisi Panas Lebur Es

1.       Mengisi kalorimeter dengan air kira-kira ½ bagian, kemudian menimbangnya beserta pengaduknya.

2.       Memasukkan kalorimeter yang berisi air tadi, serta pengaduknya ke dalam tempatnya (penyekat), menutup dan mengukur suhunya.

3.       Mengambil kira-kira 3 sampai 4 buah bongkah es kemudian memasukkan secara keseluruhan (serentak) ke dalam kalorimeter dan menutupnya dengan rapat.

4.       Mengaduk isi kalorimeter sacara perlahan-lahan dan kontinu, mencatat penurunan suhunya setiap selang waktu 30 detik.

5.       Mencatat suhu akhir dimana tidak terjadi lagi penurunan suhu untuk beberapa saat.

6.       Menimbang kalorimeter yang berisi air dan cairan es beserta pengaduknya.

 

 

 

 

      V.            Tugas Pendahuluan

Buktikan persamaan (1) dan (2) berdasarkan atas Azas Black?

Jawab:

Persamaan (1) : Q = m . c .  𝜟t atau Q = H .  t

                       Maka, H = h A (T2 – T1) = h . A . 𝜟T

                                      Qmasuk = Qkeluar

                                      H . 𝜟t + ma . ca . 𝜟t = me . ca . 𝜟t2 + L . me

                                      (H + ma . ca) 𝜟t = me (ca . t2 + L)

                                      (H + ma . ca) (t1 – t2) = (L + ca . t2) me

               Persamaan (2)

                                     Qmasuk = Qkeluar

                                     mp . ca . 𝜟t = md . ca . 𝜟t

                                     mp . ca (tp – tg) = md . ca . (tg – td)

                                     mp . ca (tp – tg) = md . ca (tg – td) = H

                                     mp . ca tp-tgtg-td  - md . ca = H           
 


Comments




Leave a Reply