Perpindahan Panas Secara Konduksi [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR PERPINDAHAN PANAS SECARA KONDUKSI SANDRO JHONWIKS SIBUEA CAA 117 084 KELOMPOK X



JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS PALANGKA RAYA 2017



LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR PERPINDAHAN PANAS SECARA KONDUKSI



Telah diperiksa dan disetujui oleh asisten praktikum pada Hari : Tanggal :



ASISTEN PRAKTIKUM



RIBKA SUSANTI BARUS CAA 116 046



DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................... ii DAFTAR ISI .............................................................................................. iii DAFTAR TABEL ..................................................................................... iv I. PENDAHULUAN ................................................................................. 1 1.1. Dasar Teori ...................................................................................... 1 1.2. Tujuan .............................................................................................. 2 II. BAHAN DAN ALAT ........................................................................... 2.1. Waktu Dan Tempat ........................................................................ 2.2. Alat Dan Bahan ............................................................................... 2.3. Cara Kerja........................................................................................



3 3 3 4



III.HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 5 3.1. Hasil Pengamatan ............................................................................ 5 3.2. Pembahasan ..................................................................................... 6 IV. PENUTUP ........................................................................................... 8 4.1. Kesimpulan ...................................................................................... 8 4.2. Saran ................................................................................................ 8 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 9 LAMPIRAN



I. PENDAHULUAN



1.1. Dasar teori Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kaloryang dimiliki oleh suatu benda yaitudengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhu tersebut tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda semakin besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung oleh benda sedikit. cara Perpindahan kalor dapat terjadi melalui tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.cara pepindahan kalor secara Konduksi adalah perpindahan kalor/panas melalui perantara, di mana zat perantaranya tidak ikut berpindah. Dalam arti lain, konduksi/hantaran yaitu perpindahan kalor pada suatu zat tanpa disertai dengan perpindahan partikelpartikelnya. Konveksi adalah perpindahan panas melalui aliran, di mana zat perantaranya ikut berpindah. Jika partikel berpindah dan mengakibatkan kalor merambat, maka terjadilah konveksi. Konveksi terjadi pada zat cair dan gas udara/angin dan Perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan kalor yang tidak memerlukan perantara apapun. Contohnya: ketika kita duduk dan mengelilingi api unggun, kita merasakan hangat walaupun kita tidak bersentukan dengan apinya secara langsung. Dalam kedua peristiwa di atas, terjadi perpindahan panas yang dipancarkan oleh asal panas tersebut sehingga disebut dengan Radiasi. Koduktivitas Termal adalah suatu besaran intensif benda yang menunjukkan kemampuannya untuk menghantarkan panas. Konduksi termal adalah suatu fenomena transport di perbedaan temperatur menyebabkan transfer energi termal dari satu daerah benda panas ke daerah yang sama temperaturnya yang lebih rendah. Pengaruh konduktivitas termal pada perpindahan kalor adalah tekanan udara terhadap titik didih dan titik lebur, yaitu: Semakin tinggi tekanan udara maka titik didihnya semakin tinggi. Perpindahan kalor secara konduksi terjadi karena perbedaan suhu tanpa diikuti perpindahan materi Konduktivitas termal



besar merupakan penghantar kalor yang baik (konduktor), seperti besi, seng, dan aluminium. Perbedaan bahan berdasarkan konduktivitas adalah Isolator, Konduktor dan Semikonduktor : a) Isolator adalah bahan yang menghambat aliran jenis energi tertentu, dengan mencegah proses konduksi. Kaca dan kayu keduanya isolator, arus listrik tidak dapat mengalir melalui mereka. Pegangan di wajan, misalnya, sering dirancang dari bahan yang merupakan isolator panas (seperti plastik), sehingga panas tidak membakar tangan kita saat menyentuh pegangan, b) Konduktor adalah bahan yang memungkinkan untuk konduksi energi dengan mudah melalui materi. Penggunaan paling umum dari istilah ini adalah konduktor listrik, seperti logam, yang memungkinkan dengan mudah aliran arus listrik, istilah ini dapat diterapkan untuk bentuk-bentuk energi. Secara umum istilah konduktor digunakan dalam fisika adalah konduktor listrik. Semikonduktor adalah zat yang memiliki konduktivitas listrik di antara konduktivitas tinggi konduktor dan konduktivitas rendah isolator, c) Semikonduktor yang paling berguna memiliki sifat konduktif yang berubah di bawah kondisi yang berbeda, seperti ketika zat terkena medan listrik atau perubahan suhu. Konfigurasi yang dirancang khusus dari bahan semikonduktor memungkinkan penciptaan transistor dan komponen elektronik lainnya yang berguna yang membentuk dasar elektronik. Pengertian Kalor dapat dibagi 2 jenis, yaitu kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu dan kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten). Persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam yaitu : Q = m.U dan Q = m.L Dimana : Q = Jenis kalor ( j ) m = Massa Benda ( kg ) U = Kalor Uap ( j/kg ) L = Kalor Lebur ( j/ kg )



1.2. Tujuan Praktikum Tujuan praktikum Fisika Dasar dengan materi Perpindahan Panas Secara Konduksi yaitu : a. Mengamati adanya perpindahan kalor pada benda secara konduksi. b. Mengamati perpindahan kalor secara konduksi pada berbagai jenis logam.



II. BAHAN DAN METODE



2.1. Waktu dan Tempat Praktikum Fisika Dasar dengan materi Perpindahan Panas Secara Konduksi dilaksanakan pada hari Rabu, 15 November 2017 pada pukul 15.00-16.40 WIB. Bertempat di Laboratorium Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Palangka Raya. 2.2. Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada Pratikum Fisika Dasar dengan materi Perpindahan Panas Secara Konduksi adalah Penjepit kayu, korak api, Stopwatch dan bulsen. Sedangkan bahan yang pakai adalah sebatang seng, besi, kaca, tembaga, plastisin dan plastisin. 2.3. Cara kerja Cara kerja yang digunakan dalam praktikum Fisika Dasar dengan Materi Perpindahan Panas Secara Konduksi adalah sebagai berikut : 1. Menyiapkan Alat dan Bahan yang akan digunakan. 2. Membuat bulatan plastisin dan meletakkan pada jujung tembaga. 3. Memanaskan tembaga tersebut dalam pemanas spiritus. 4. Mengamati bulatan plastisin dan mencatat waktu yang diperlukan sampai bulatan plastisin tersebut jatuh. 5. Membersihkan Alat dan Bahan yang digunakan.



III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Hasil Pengamatan Tabel 1. Hasil pengamatatan perpindahan panas secara konduksi No Konduktor T (s) K (j/m ̊c) 1 Besi ( paku ) 300 40 2 Kaca >300 0,84 3 Tembaga 120 380 4 Seng >11,6 11,6



3.2. Pembahasan Dalam percobaan mengamati perpindahan panas secara konduksi besi (paku) yang dipanasi dengan menggunakan spritus dengan ujung ditempel plastisin waktu T (s) yang diperlukan untuk menjatuhkan plastisin sama dengan 586 dan kalor (j/m ̊ c) sama dengan 40. Kaca yang dipanasi dengan spritus dengan waktu T (s) sama dengan > 600 dan kalor (j/m ̊ c) adalah 0,84. Tembaga yang dipanasi dengan waktu T (s) sama dengan 216 dan kalor (j/m ̊ c) adalah 380. dan Seng yang dipanasi dengan waktu T (s) sama dengan > 600 dan kalor (j/m ̊ c) adalah 11,6. Alasan mengapa tiap plastisin jatuhnya berbeda pada tiap benda karena ada benda yang bisa menghantarkan panas dengan secara mudah dan ada juga yang menghantarkan panas dengan secara sulit. Contohnya seperti tembaga. Tembaga termasuk benda yang mudah menghantarkan panas dengan mudah sehingga plastisin jatuh tidak memerlukan waktu lama. Sedangkan kaca adalah salah satu benda pengantar panas yang kurang baik atau sulit. Untuk menjatuhkan plastisis harus membutuhkan waktu yang lama karena kaca sulit untuk menghantarkan panas. Faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan kalor adalah suhu, ketebalan dinding, luas permukaan dan konduktivitas termal. Semakin besar suhu, maka semakin cepat perpindahan kalor, semakin tebal dinding maka makin lambat pula perpindahan kalornya, semakin luas permukaan maka semakin cepat perpindahan kalor dan konduktivitas termal merupakan ukuran kemampuan zat menghantarkan kalor, makin besar nilai kalornya, makin cepat perpindahannya.



IV. PENUTUP 4.1. Kesimpulan Perpindahan kalor secara konduksi umumnya terjadi pada zat padat. Gejala konduksi biasanya dimanfaatkan pada alat-alat memasak. Setiap zat padat mengalami konduksi dengan proses yang berbeda-beda. Beberapa zat padat mengalami konduksi dengan mudah, benda ini selanjutnya disebut konduktor panas. Selain itu terdapat benda-benda yang sulit mengalirkan kalor secara konduksi,benda ini disebut isolator panas. Contoh dari konduktor adalah alumunium, besi dan logam. Sedangkan contoh dari Isolator adalah salah satunya kayu dan plastik. Perpindahan kalor secara konduksi pada tembaga adalah dengan sebatang tembaga dimasukkan kedalam api atau dipanaskan, ujung batang yang lainnya akan ikut menjadi panas, walaupun tidak ikut dimasukkan kedalam api. Sebatang besi yang dipanaskan dengan api kemudian dipegang pada ujung yang lain, pasti lama kelamaan ujung besi yang kamu pegang juga terasa panas, hal tersebut karena secara otomatis kalor mengalir dari api (suhu tinggi) menuju bagian sebatang besi tersebut (suhu rendah). Walaupun hanya salah satu bagian sebatang besi yang bersentuhan dengan nyala api, semua bagian besi. kaca merupakan penghantar panas konduktor yang jelek, tidak dapat memindahkan kalor secara konduksi. Dan seng merupakan penghantar panas yang disebut pengantar panas konduktor karena Panas suatu benda tergantung pada suhu benda tersebut. Semakin tinggi suhu benda, maka benda semakin panas. Panas berpindah dari tempat yang bersuhu tinggi ke tempat bersuhu rendah. 4.2. Saran



DAFTAR PUSTAKA Daton.Goris Seran, 2006. Fisika X SMA. Erlanga. Bandung. Intan Nurul Rokhimi. Pujayanto. 2015. Alat Peraga Pembelajaran Laju Hantaran Kalor Konduksi. Volume 6. 1-5. Pendidikan Fisika PMIPA FKIP UNS Surakarta. Sutami 36A Surakarta Kamajaya.2007. Fisika. Grafindo. Bandung. Novitasari.Asih, 2015. Pintar Fisika. Grasindo. Yogyakarta. Zuhdi Ma’sum. Made Arsana. Fathurrahman Malik. Wahyudi Priyono. Ali Altway. 2012. Analisis Perpindahan Panas Dengan Konduksi Bebas. Vol.7, 1-3. Jurnal Teknik Kimia. ITS Keputih Sukolilo, Surabaya