MENENTUKAN KALOR YANG HILANG DALAM PROSES PERTUKARAN KALOR"

LAPORAN PRAKTIKUM 1

BIOLOGI DASAR DAN BIOLOGI PERKEMBANGAN

“MENENTUKAN KALOR YANG HILANG DALAM PROSES PERTUKARAN KALOR"

1.Tujuan

a.       Agar mahasiswa dapat menentukn jumlah kalor yang hilang dalam proses pertukaran kalor antara air yang bersuhu tinggi dan air yang bersuhu rendah.

b.      Agar mahasiswa dapat menentukan faktor faktor yang mempengaruhi besarnya kalor yang hilang.

2.Alat dan bahan

a.       Beaker glass 250 ml, 2 buah.

b.      Pemanas air.

c.       Termometer batang.

d.      Timbangan.

e.       Gabus.

3.Dasar teori

            Panas atau kalor adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Panas bergerak dari daerah bersuhu tinggi ke rendah. Pada perpindahan energi tersebut tentu ada kecepatan perpindahan panasyang terjadi.

Ada 3 bentuk mekanisme perpindahan panas yang diketahui, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

Perpindahan kalor secara konduksi adalah proses perpindahan kalor dimana kalor mengalir dari daerah yang bertemperatur tinggi ke rendah dalam suatu medium (padat, cair atau gas) atau antar medium yang berlainan.

Perpindahan kalor secara konveksi adalah perpindahan panas karena adanya gerakan/aliran/pencampuran dari bagian panas ke bagian yang dingin.

Perpindahan kalor secara radiasi adalah proses dimana panas mengalir dari benda yang bersuhu tinggi kebenda yang bersuhu rendah bila benda benda itu terpisah di dalam ruang, bahkan jika terdapat ruang hampa diantara benda benda tersebut.

            Asas black berdasarkan teori pertukaran kalor, asas black juga merupakan suatu prinsip dalam termodinamika yang ditemukan oleh joseph black.Teori pertukaran kalor menyebutkan jika ada zat yang suhunya berbeda dicampur, maka akan terjadi pertukaran kalor. Zat yang bersuhu tinggi akan melepaskan kalor sehinggasuhunya akan turun, sedangkan zat yang bersuhu  rendah akan menerima kalor sehingga suhunya naik.pada suatu saat akan terjadi kesetimbangan termal.  Hal ini menyebabkan campuran kedua zat tersebut menjadi bersuhu sama. Suhu akhir dari campuran zat itulah yang merupakan hasil akhir dari pertukaran kalor.

Menurut hukum kekekalan energi, kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diserap. Dalam kasus kedua sistem adalah sistem terbuka, maka sebagian kalor diserap pleh lingkungan. Kalor ini yang disebut kalor yang hilang. Misalkan bejana 1 berisi air dengan massa m₁ dan suhu awal t₁. Bejana 2 berisi air dengan massa m₂ dan suhu awal t₂. Diketahui t₂ lebih besar dari t_1. Kalor jenis air adalah 1 kal/gram⁰C. Setelah tercaoai kesetimbangan termal, suhu campuran menjadi t_c, kalor yang dilepas bertanda negatif dan kalor yang diserap bertanda positif.

Teori pertukaran  kalor ini berdasarkan pada sebuah Azas yang dikenal dengan istilah Azas Black. Azas black di kemukakan oleh seorang fisikawan bernama Yoseph Black. Yoseph Black adalah orang pertama yang menemukan suatu cara untuk mengukur kalor.

Azas Black : “Kalor yang dilepas oleh suatu benda sama dengan kalor yang diterima oleh Benda lain.” Berdasarkan azas black diatas maka teori pertukaran kalor di rumuskan sebagai berikut :

Kalor Lepas = Kalor Terima
Q _lepas = Q _terima 

Kalor Yang Dilepas = Kalor Yang Diterima.

-m₂ x c x (t_c-t₂) = m₁ x c x (t_c-t₁) + kalor yang hilang.

4.Prosedur percobaan

a.       Isi air dalam 2 bejana, masing masing 50 ml.

b.      Ukur volume air dalam masing masing bejana.

c.       Timbang massa air dalam masing masing bejana.

d.      Panaskan air dalam salah satu bejana.

e.       Ukur suhu air dalam masing masing bejana.

f.       Campurkan air kedalam salah satu bejana.

g.      Biarkan beberapa saat sampai suhu campuran air itu konstan.

h.      Ukur suhu campuran itu.

i.        Catat semua data yang diperoleh.

5.Data

1.      Tanpa pelapis gabus (percobaan 1 )

Volume air = V1 (cm3)	Massa air dingin = m1 (gram)	Suhu air dingin = t1(0C)	Volume air panas = V1(cm3)	Massa air panas = m1(gram)	Suhu air panas = t1(0C)	Suhu campuran = tc(0C)
50	33,6	280C	50	33,6	400C	380C

Perhitungan :

Massa air = volume air x massa jenis air.

Massa jenis air = 1 gram/cm³

Kalor jenis air = 1 kal/gram ⁰C

-m x c x( t_c-t₂) = m₁ x c x (t_c-t₁) + kalor yang hilang.

Kalor yang hilang = m₂ x c x (t₂-t_c) – m₁ x c x (t_c-t₁)

2.      Dengan pelapis gabus (percobaan 2 )

Volume air = V1 (cm3)	Massa air dingin = m1 (gram)	Suhu air dingin = t1(0C)	Volume air panas = V1(cm3)	Massa air panas = m1(gram)	Suhu air panas = t1(0C)	Suhu campuran = tc(0C)
50	33,6	29(0C)	50	33,6	33(0C)	32(0C)

Perhitungan :

Massa air = volume air x massa jenis air.

Massa jenis air = 1 gram/cm³

Kalor jenis air = 1 kal/gram ⁰C

-m x c x( t_c-t₂) = m₁ x c x (t_c-t₁) + kalor yang hilang.

Kalor yang hilang = m₂ x c x (t₂-t_c) – m₁ x c x (t_c-t₁)

6.Analisis data

a.       Percobaan 1

Kalor yang hilang = m₂ x c x (t₂-t_c) – m₁ x c x (t_c-t₁)

                                    =33,6 x 1 x (40-38) – 33,6 x 1 x (38-28)

                                    =33,6 x (2) – 33,6 x (10)

                                    =67,2 – 336

                                    = -268,8 kal

b.      Percobaan 2

Kalor yang hilang = m₂ x c x (t₂-t_c) – m₁ x c x (t_c-t₁)

                                    =33,6 x 1 x (33-32) – 33,6 x 1 x (32-29)

                                    =33,6 x (1) – 33,6 x (3)

                                    =33,6 – 100,8

                                    = -67,8 kal

7. Kesimpulan

            Dari hasil percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan pelapis gabus kalor yang hilang semakin sedikit, sedangkan percobaan yang tidak menggunakan pelapis gabus kalor yang hilang lebih banyak. Hal ini disebabkan karena gabus merupakan bahan yang tidak mudah menyerap kalor sehingga kalor yang hilang menjadi berkurang.

8.Aplikasi perpindahan panas dalam kesehatan

Ø  Kompres hangat

Cara kerja kompres hangat dengan menggunakan buli buli panas yang dibungkus kain yaitu secara konduksi dimana terjadi perpindahan panas dari buli buli kedalam tubuh sehingga akan menyebabkan pelebaran pembuluh darah, sehingga akan terjadi penurunan ketegangan otot.

Ø  Saat melakukan tranfusi darah

Pada saat melakukan tranfusi darah. Darah yang sebelumnya dibekukan harus dicairkan terlebih dahulu untuk melancarkan jalannya darah pada saat tranfusi dengan cara di dinginkan.

9.penyelesaian/jawaban pertanyaan.

·         Berapa kalori yang diserap oleh lingkungan (kalor yang hilang) ?

Jawab : kalor yang hilang pada gelas yang tidak dilapisi gabus adalah -628,8 kalori,      sedangkan pada gelas yang dilapisi gabus adalah -67,8 kalori.

·         Apa cara yang ditempuh untuk mengurangi kalor yang hilang ?

Jawab : cara mengurangi jumlah kalor yang hilang adalah dengan melapisi bejana tempat pencampuran dengan bahan yang tidak mudah menyerap kalor sepeti gabus. Karena gabus merupakan bahan yang tidak mudah menyerap kalor sehingga kalor yang hilang menjadi berkurang.