LAPORAN TETAP
PRAKTIKUM SATUAN OPERASI
SUHU
Oleh :
IMFRANTONI
PURBA
05111003014
KELOMPOK 3
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
INDRALAYA
2012
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Suhu
adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang
digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Dalam kehidupan
sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba.
Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk
mengukur suhu dengan valid. Berbagai jenis termometer dibuat berdasarkan pada beberapa sifat
termometrik zat seperti pemuaian zat padat, pemuaian zat cair, pemuaian gas,
tekanan zat cair, tekanan udara, regangan zat padat, hambatan zat terhadap arus listrik, dan intensitas
cahaya (radiasi benda) (Setiabudidaya, 2008).
Meskipun ilmu panas berkaitan
erat dengan mekanik, sehingga misalnya timbul istilah termodinamika, namun
gejala panas bukanlah gejala mekanika; maksudnya, gejala panas diindera melalui
perabaan, bukannya melalui penglihatan seperti halnya mekanika. Jadi besaran
panas bukanlah besaran mekanis, dan satuan panas bukanlah satuan mekanis.
Satuan joule tidak boleh dijadikan satuan tenaga meskipun antara kedua satuan
itu ada hubungannya dalam wujud kesetaraan. Seperti dikatakan di atas,
keadaan panas diindera melalui perabaan. Dengan meraba dapat ditentukan derajat panas
atau suhu atau temperature dua benda secara kualitatif, yakni dapat diketahui
bahwa suhu satu benda lebih tinggi atau lebih rendah daripada suhu benda lain (Koestoer, 2008).
Tetapi kepekaan syaraf peraba seperti halnya syaraf
pendengaran maupun syaraf penglihatan, amatlah terbatas, tidak mampu membedakan
beda suhu yang sedikit saja. Untuk itu perlu diciptakan alat ukur suhu yand
dinamakan termometer, yang didasarkan atas perubahan keadaan fisis akibat
pemanasan. Termometer air raksa atau cairan lainnya, adalah didasarkan atas
pemuaian oleh panas. Termometer tahanan platinum adalah didasarkan atas
perubahan besarnya tahanan listrik akibat pemanasan. Termokopel didasarkan atas
mengalirnya arus listrik sekeliling untai yang terdiri atas dua kawat dari
bahan lain jenis yang dipersambungkan kedua ujungnya apabila suhu di kedua
persambungan itu berbeda (Holman, 2006)
Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh Galileo Galilei (1564 –
1642) pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu kosong yang
dilengkapi pipa panjang dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan
sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pipa yang terbuka kemudian
dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam tabu menyusut, zat cair
masuk kedalam pipa tetapi tidak sampai labu. Beginilah cara kerja termoskop.
Untuk suhu yang berbeda, tinggi kolom zat cair di dalam pipa juga berbeda.
Tinggi kolom ini digunakan untuk menentukan suhu. Prinsip kerja termometer
buatan Galileo berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Tetapi dimasa
ini termometer yang sering digunakan terbuat dari bahan cair misalnya raksa dan
alkhohol. Prinsip yang digunakan adalah pemuaian zat cair ketika terjadi
peningkatan suhu benda. Raksa digunakan sebagai pengisi termometer
karena raksa mempunyai keunggulan : raksa penghantar panas yang baik, pemuaiannya teratur, titik didihnya
tinggi, warnanya mengkilap, dan tidak membasahi dinding, sedangkan keunggulan alkhohol adalah : titik bekunya rendah, harganya murah, dan pemuaiannya 6 kali lebih besar dari pada raksa sehingga pengukuran mudah
diamati
(Kanginan, 2010).
Pada abad 17 terdapat 30 jenis skala yang membuat para ilmuan kebingungan.
Hal ini memberikan inspirasi pada Anders
Celcius (1701 – 1744) sehingga pada tahun 1742 dia memperkenalkan skala
yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu. Skala ini diberinama sesuai
dengan namanya yaitu Skala Celcius. Apabila benda didinginkan terus maka
suhunya akan semakin dingin dan partikelnya akan berhenti bergerak, kondisi ini
disebut kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab masalah ini maka Lord Kelvin (1842 – 1907) menawarkan
skala baru yang diberi nama Kelvin. Skala kelvin dimulai dari 273 K ketika air
membeku dan 373 K ketika air mendidih. Sehingga nol mutlak sama dengan 0 K atau
-273°C. Selain skala tersebut ada juga skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk skala
Reamur air membeku pada suhu 0°R dan mendidih pada suhu 80°R sedangkan pada
skala Fahrenheit air membuka pada suhu 32°F dan mendidih pada suhu 212°F (Kanginan, 2010).
B. Tujuan
Tujuan praktikum kali ini
adalah untuk mengetahui konversi satuan suhu dari brbagai skala dan mengetahui
kenaikan titik didih.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Suhu
adalah besaran termodinamika yang menunjukkan besarnya energi kinetik translasi
rata-rata molekul dalam sistem gas, suhu diukur dengan menggunakan termometer. Suhu didefinisikan sebagai ukuran atau derajat
panas dinginnya suatu benda atau sistem. Suhu adalah ukuran energi kinetik
rata-rata yang dimiliki oleh molekul-molekul suatu benda. Sebagai contoh ketika
kita memanaskan sebatang besi, besi akan
memuai, begitu pula ketika zat cair. Ketika kita mendinginkan air sampai suhu
di bawah nol, air tersebut berubah menjadi es (Cromer, 2006).
Sifat-sifat benda yang bisa berubah akibat adanya perubahan suhu disebut
sifat termometrik. Dengan demikian sifat termometrik menunjukkan adanya
perubahan suatu benda. Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu sebuah benda. Berbagai jenis termometer dibuat berdasarkan
pada beberapa sifat termometrik zat seperti pemuaian zat padat, pemuaiangas,
tekanan zat cair, tekanan udara, regangan zat padat, hambatan zat terhadap arus
listrik, dan intensitas cahaya atau radiasi benda (Cromer, 2006)
Termodinamika
berkaitan dengan system yang berada dalam keseimbangan termodinamik. Suatu
sistem dikatakan telah mencapai suatu tingkat keadaan kesetimbangan
termodinamik apabila tidak memungkinkan lagi untuk mengubah tingkat keadaannya
secara spontan. Sifat sistem ini, hanya apabila suatu system berada dalam
kesetimbangan termodinamik karena sifat ini akan berlaku pada system secara
keseluruhan. Setiap perubahan tingkat keadaan sistem tersebut, akan mengarah
keberalihnya system dari kesetimbangan termodinamik, yang akan menyebabkan
kesulitan dalam meberikan tingkat
keadaan bagian dalam (interior) sistem ini sedemikian kecilnya (infinitesimal).
Apabila suatu sistem mengalami
proses kuasi-kesetimbangan, setiap tingkat keadaan berikutnya yang melaluinya
sistem lewat akan dianggap berada dalam kesetimbangan, dan potensial
termodinamik sistem dan potensial sekelilingnya akan sama (Akbar, 2010).
Pembuatan skala pada
termometer memerlukan dua titk referensi. Titik pertama dipilih titik beku,
yaitu suhu campuran antara es dan air pada tekanan normal. Ini terjadi pada
saat air mulai membeku. Titik beku yang dipilih adalah titik didih yaitu suhu
ketika air mendidih pada tekanan normal. Kedua titik referensi tersebut sering
disebut titik tetap atas dan titik tetap bawah. Tiga macam skala yang biasa
digunakan dalam pengukuran suhu, yaitu skala celcius, skala fahrenheit, dan skala
kelvin. Skala Fahrenheit didasarkan pada titik beku 320F dan titik
didih 2120F. Dengan demikian dalam jangkauan antara titik beku dan
titik didih ini terdapat 180 bagian, dimana setiap bagian (skala) menunjukkan
satu derajat. Oleh karena itu, satu derajat Fahrenheit adalah 1/180 kali
perubahan suhu antara titik beku dan titik didih (Kanginan, 2010).
Skala Celcius didasarkan
pada titik beku 00C dan titik didih 1000C. Dengan demikian, terdapat 100 bagian
(skala) dalam daerah antara kedua titik referensi ini. Oleh karena itu, satu
derajat Celcius adalah 1/100 kali perubahan suhu antara suhu titik beku dan
titik didih. Skala Kelvin,
berbeda dengan dua skala yang lain, didasarkan pada suhu terendah yang mungkin,
yaitu -2730C. Oleh karena itu, skala nol pada skala Kelvin sama
dengan -2730C. Biasanya, skala Kelvin disebut sebagai skala mutlak
(absolut) atau skala termodinamik. Satuan Kelvin inilah yang digunakan sebagai
satuan SI untuk suhu. Untuk mengubah satuan suhu dari skala Celcius ke skala
Kelvin atau sebaliknya tentu saja sangat mudah, yaitu hanya dengan menambahkan
273 pada skala Celcius (Kanginan, 2010).
Jika temperatur diukur
dengan beberapa termometer, dan jika setiap termometer menggunakan zat
termometrik yang berbeda, pembacaan termometer itu kelihatannya akan identik
hanya pada satu titik tetap. Ini karena dalam menera suatu termometer dianggap bahwa sifat
termometriknya berubah terhadap temperatur dalam pola yang linear. Hubungan
linear demikian hanya berlaku sebagai pendekatan pertama, sifat termometrik
setiap zat biasanya berubah terhadap temperatur dalam karakteristik dan caranya
sendiri. Oleh karena itu, temperatur yang diukur oleh termometer yang berbeda
tidak dapat diharapkan benar-benar berimpit kecuali pada satu titik tetap.
Temperatur termodinamik (temperatur mutlak) haruslah tak tergantung pada
sifat-sifat sistem tertentu dan temperatur ini didasarkan pada hukum
termodinamik kedua. Skala gas ideal menunjukkan temperatur yang berimpit dengan
termodinamik (Cromer, 2006).
Adapun dasar dari pada
termometri yaitu pengukuran suhu adalah hukum termodinamika ke nol, yang
menyatakan bahwa dua benda yang masing-masing dalam keadaan setimbang termis
dengan benda yang ketiga, adalah dalam keadaan setimbang termis satu sama lain.
Yang dimaksud setimbang termis ialah tidak terjadinya perubahan keadaan fisis
bilamana disinggungkan atau disentuhkan atau ditempelkan satu sama lain. Dengan
menyatakan kesetimbangan termis sebagai kesamaan suhu, hukum termodinamika ke
nol tidak lain menyatakan bahwa dua benda yang suhunya sama dengan suhu benda
ketiga, suhunya adalah sama satu sama lain, sehingga jika benda yang suhunya
sama harus terbuktikan sama oleh termometer itu (Petrucci, 2006).
III. METODE PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat
Praktikum suhu terlaksana pada hari Kamis, tanggal 27
Maret 2012 dimulai pada pukul 13.00 sampai dengan 15.00, di Laboratorium Kimia
Hasil Pertanian (KHP), Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian,
Universitas Sriwijaya.
B. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah: 1) beaker gelas,
2) gelas ukur, 3) pemanas, 4) stopwatch, dan 5) termometer.
Bahan yang
digunakan dalam praktikum kali ini adalah: 1) aquadest.
C. Cara
Kerja
Cara kerja yang dilakukan pada
praktikum suhu ini adalah sebagai berikut :
1.
Dengan volume tertentu, sampel
diukur dengan menggunakan gelas ukur. Setelah itu, sampel dipindahkna ke dalam 2 buah beaker gelas.
2.
Kemudian sampel yang telah
berada di dalam beaker gelas diukur suhunya (sebagai suhu awal).
3.
Sampel tersebut dipanaskan di
atas pemanas dan satu lagi
didinginkan, dengan waktu tertentu (sesuai dengan
berbagai perlakuan/lamanya proses pemanasan dan pendinginan) ukur suhunya.
4.
Ulangi pengukuran suhu sampel
sebanyak 3 kali dengan waktu yang
telah ditetapkan.
5. Catat hasil pengukuran dalam tabel.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Hasil yang diperoleh dari praktikum ini adalah :
Tabel 1
|
No
|
Perlakuan
|
Kelompok
|
Suhu awal
|
Suhu akhir
|
Waktu
|
|
1
|
Dipanaskan
|
I
|
290C
290C
290C
|
650C
900C
950C
|
5 menit
10 menit
15 menit
|
|
2
|
Didinginkan
|
II dan V
|
290C
290C
290C
|
270C
260C
23,50C
|
5 menit
10 menit
15 menit
|
|
3
|
Dipanaskan
|
IV
|
28,50C
28,50C
28,50C
|
42,50C
520C
920C
|
5 menit
10 menit
15 menit
|
|
4
|
Didinginkan
|
III dan VI
|
290C
290C
290C
|
240C
220C
200C
|
5 menit
10 menit
15 menit
|
B. Pembahasan
Praktikum suhu kali ini, kita diberikan pemahaman mengenai konversi
satuan suhu dari berbagai skala selain itu kita juga diberikan pemahaman mengenai
pola kenaikan titik didih. Alat yang di gunakan untuk mengukur suhu adalah
termometer. Skala termometer terdapat tiga jenis yaitu Celcius , Fahrenheit,
dan Kelvin. Kelvin merupakan satuan yang digunakan sebagai satuan internasional
untuk suhu dalam praktikum ini kita
menggunakan termometer Celcius.
Dalam praktikum
ini, semua kelompok dibagi lagi
menjadi empat kelompok, setiap kelompok melakukan
pengukuran terhadap suhu dari aquadest. Tiap kelompok memiliki waktu yang sama dalam pengukuran
suhu. Kelompok I dengan perlakuan
memanaskan aquadest memperoleh hasil yang memiliki suhu awal sebesar 290C
setelah 5 menit dipanaskan diperoleh suhunya naik
menjadi sebesar 650C pada menit kesepuluh diperoleh suhu aquadest
mengalami kenaikan lagi menjadi sebesar 900C
dan pada menit ke lima belas diperoleh suhu aquadest menjadi 950C.
Kelompok
II dan V dengan perlakuan didinginkan dengan menggunakan es diperoleh hasil
dengan suhu awal sebesar 290C setelah 5 menit didinginkan mengalami
penurunan sebesar 20C diperoleh suhunya menjadi 270C, pada
menit kesepuluh diperoleh suhu aquadest sebesar
260C dan pada menit ke lima belas diperoleh suhu aquadest
sebesar 23,50C. Kelompok IV dengan perlakuan memanaskan aquadest
memperoleh hasil yang memiliki suhu awal sebesar 28,50C setelah 5
menit dipanaskan diperoleh suhunya sebesar 42,50C, pada menit
kesepuluh diperoleh suhu aquadest sebesar
520C dan pada menit ke lima belas diperoleh suhu aquadest
sebesar 920C. Kelompok III dan VI dengan perlakuan didinginkan
dengan menggunakan es diperoleh hasil dengan suhu awal sebesar 290C setelah
5 menit didinginkan diperoleh suhunya sebesar 240C, pada menit kesepuluh
diperoleh suhu aquadest sebesar 220C
dan pada menit ke lima belas diperoleh suhu aquadest sebesar 200C.
Percobaan ini menunjukkan bahwa suatu
benda yang diberikan suhu dari luar atau dari dalam maka benda tersebut akan
mengalami perubahan suhu hingga suhunya sama dengan suhu pemberinya. Dalam hal
ini ditunjukkan bahwa waktu itu sangat mempengaruhi pertambahan dan pengurangan suhu dari aquadest. Data yang dihasilkan
didapat berbeda-beda dari masing-masing
kelompok. Hal ini dapat terjadi karena dipengaruhi beberapa faktor, diantaranya
yaitu :
1.
Kesalahan pengamat, kesalahan
memebaca skala, dan yang paling sering terjadi yaitu kesalahan karena bagian
termometer tersentuh atau dipegang oleh pengamat. Hal ini dapat mempengaruhi
suhu akhir yang didapat. Karena suhu benda tak lagi murni, karena sudah
tersentuh tangan pengamat yang suhunya berbeda.
2.
Kesalahan alat, yaitu kondisi
masing-masing alat berbeda.
3.
Kesalah penetapan dan
pemberhentian waktu stopwatch menghitung lamanya pemananasan sampel.
4.
Kesalahan teknis.
V. KESIMPULAN
Dari hasil praktikum yang telah kita lakuakan dapat
diambil kesimpulan yaitu sebagai berikut :
1.
Suhu adalah
besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda
2.
Penggunaan
termometer berfungsi untuk mengukur suhu larutan pada percobaan ini.
3.
Dalam termometer terdapat 2 jenis zat yang digunakan,
yaitu raksa dan alkohol.
4.
Skala yang terdapat pada suhu
ada 3, yaitu Celcius, Fahrenheit, dan Kelvin, dalam Skala Internasional yang digunakan yaitu Kelvin ( K).
5.
Pengukuran
suhu aquadest di lakukan sebanyak tiga kali, hal tersebut di tujukan untuk
mengetahui kenaikan dan penuruna suhu yang terjadi setiap waktu yang telah
ditentukan.
6.
Sebelum di
panaskan atau didinginkan, suhu awal aquadest diukur terlebih dahulu agar kita dapat melihat berapakah kenaikan dan
penurunan suhu setelah di panaskan dan didinginkan selama beberapa waktu
tertentu.
7.
Data yang
diperoleh berbeda-beda hal tersebut dapat dipengaruhi karena kesalahan pengamat, kesalahan membaca skala, dan yang paling sering
terjadi yaitu kesalahan karena bagian termometer tersentuh atau dipegang oleh
pengamat, kesalahan
alat, yaitu kondisi masing-masing alat berbeda, kesalah penetapan dan pemberhentian waktu
stopwatch menghitung lamanya pemananasan sampel dan kesalahan teknis
DAFTAR PUSTAKA
Akbar. 2010. Fisika
Universitas Mekanika Panas Bunyi. Titrimetra Mandiri. Jakarta.
Cromer. 2006. Pemanasan
Benda. Cipta Karya. Bandung.
Holman. 2006. Penerapan
Ilmu Fisika. Tiga Serangkai. Jakarta.
Kanginan, M. 2010. Fisika
Untuk SMU. Erlangga. Jakarta.
Koestoer. 2008. Fisika
Untuk SMU Kelas 1. Gravindo. Media Pratama. Jakarta.
Petrucci. 2006. Seri
Fisika Dasar Mekanika. Salemba Teknika. Jakarta.
Setiabudidaya, Dedi. 2008. Modul Praktikum Fisika Dasar I.
Laboratorium Dasar Bersama. Unsri
Indralaya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar