KONDUKSI
A. JUDUL DAN TANGGAL PRAKTIKUM
·
Judul :
Perpindahan Kalor Secara
Konduksi
·
Tanggal :
05 Februari 2013
B. TUJUAN PRAKTIKUM
·
Mengamati perpindahan kalor pada benda
secara konduksi.
·
Menyelidiki perpindahan kalor secara
konduksi pada berbagai jenis logam.
C. DASAR TEORI
Kalor
didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum
untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan
mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung
oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor
yang dikandung sedikit.
Dari hasil
percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu
benda(zat) bergantung pada 3 faktor :
1.
Massa zat.
2.
Jenis zat (kalor jenis).
3.
Perubahan suhu.
Kalor dapat
dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :
1.
Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu.
2.
Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor
laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam,
Q = m.U dan Q = m.L
Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg).
Konduksi adalah perpindahan panas antara dua sustansi dari sustansi yang bersuhu
tinggi, panas berpindah ke sustansi yang bersuhu rendah dengan adanya kontak
kedua sustansi secara langsung.
Misal, sendok yang teredam dalam
mangkuk berisi sup panas. Apabila
disentuh, ujung sendok akan terasa panas walaupun ujung sendok tersebut tidak
bersentuhan langsung dengan sumber kalor (sup panas). Laju perpindahan kalor
secara konduksi bergantung pada :
o
Panjang
L
o
Luas
penampang A
o
Konduktivitas
termal k atau jenis bahan
o
Beda
suhu T
Oleh karena
itu, banyak kalor Q yang dapat berpindah selama waktu t tertentu ditulis dengan
persamaan berikut :
H = kA atau Q = kAt
|
Makin besar
nilai k suatu bahan, makin mudah zat itu menghantarkan kalor. Bahan konduktor
mempunyai nilai k besar, sedangkan bahan isolator mempunyai nilai k kecil.
Berdasarkan
kemampuan menghantar kalor, zat dibagi atas 2 golongan, yaitu :
1.
Konduktor, yaitu zat yang dapat dengan mudah
menghantarkan kalor (contoh : alumunium, baja).
2.
Isolator, yaitu zat yang sukar menghantarkan
kalor (contoh : plastic , kayu ).
Bahan yang bersifat konduktor maupun
isolator masing-masing mempunyai manfaat dalam kehidupan sehari-hari, tentu
saja sesuai dengan penggunaannya. Sebagai contoh, untuk memanaskan makanan,
kita tidak perlu menyentuhkan kalor dari api langsung ke makanan. Akan tetapi dapat kita gunakan panci
alumunium yang gagangnya terbuat dari plastik tahan panas. Panci aluunium
adalah konduktor yang baik sebagai media untuk memindahkan kalor dari api ke
makanan, sedangkan gangang plastik adalah isolator yang baik sehingga dapat menahan panas dari
alumunium ke tangan.
Perpindahan kalor secara konduksi
dapat terjadi dalam 2 proses, yaitu:
1.
Pemanasan
pada satu ujung zat menyebabkan partikel – partikel pada ujung itu bergetar
lebih cepat dan suhunya naik, atau energy kinetiknya bertambah. Partikel–
partikel dengan energy kinetic lebih besar ini memberikan sebagian energy
kinetiknya kepada partikel- partikel tetangganya melalui tumbukan, sehingga
partikel- partikel ini memiliki energy kinetic lebih besar. Selanjutnya,
partikel- partikel ini memberikan sebagian energy kinetiknya ke partikel- partikel
tetangga berikutnya, demikian seterusnya sampai kalor mencapai ujung yang
dingin (tidak dipanasi). Proses perpindahan kalor seperti ini berlangsung
lambat karena untuk memindahkan lebih banyak kalor diperlukan beda suhu yang
tinggi diantara kedua ujung.
2.
Dalam
logam,kalor dipindahkan melalui elektron – electron bebas yang terdapat dalam
struktur atom logam. Electron bebas ialah electron yang dengan mudah dapat
berpindah dari satu atom ke atom lain. Di tempat yang dipanaskan, energy
electron- electron bertambah besar. Karena electron bebas mudah berpindah,
pertambahan energy ini dengan cepat dapat diberikan ke electron- electron lain
yang letaknya lebih jauh melalui tumbukan. Dengan cara ini, kalor berpindah
lebih cepat.
D. ALAT DAN BAHAN
ü Batang
seng, besi, kaca, dan tembaga
ü Kaki
tiga
ü Pembakar
spiritus dan korek api
ü Lilin
atau plastisin
E. LANGKAH KERJA
1.
Letakkan alat konduksi yang terdiri dari
empat buah batang masing-masing seng, besi, kaca, dan tembaga di atas tripod (
kaki tiga )
2.
Buatlah bulatan plastisin dan letakkan pada
ujung bawah batang logam.
3.
Panaskan alat konduksi bahan tersebut dalam
pemanas spiritus.
4.
Amatilah bulatan plastisin , mana yang
cepat jatuh dari keempat bahan tersebut.
F. DATA HASIL PENGAMATAN
Bahan
yang paling cepat meghantaran panas:
1. Tembaga
2. Aluminium
3. Kuningan
4. Seng
G. PERTANYAAN DAN JAWABAN
1.
Bahan manakah yang plastisinnya cepat
jatuh? Mengapa? Apakah semua benda dapat menghantarkan kalor?
Jawab :
·
Tembaga.
·
Karena tembaga merupakan konduktor yang
paling bagus untuk menghantarkan panas dibandingkan dengan Aluminium, Kuningan
,dan Seng (koefisien konduksi tembaga lebih besar).
·
Tidak, hanya benda logam yang dapat
menghantarkan listrik.
2.
Carilah koofisien induksi masing-masing bahan dari berbagai
sumber?
Jawab :
·
Tembaga :
385,0
·
Aluminium :
205,0
·
Kuningan :
109,0
·
Seng : -
3.
Buatlah table berikut dari bahan yang
paling cepat menghantar panas!
Jawab :
No
|
Nama
Bahan
|
Koofisien
Konduksi
|
1.
|
Tembaga
|
385,0
|
2.
|
Aluminium
|
205,0
|
3.
|
Kuningan
|
109,0
|
4.
|
Seng
|
-
|
4.
Energi kalor berpindah dari tempat…………..ke
tempat ………………
Jawab :
Energi
kalor berpindah dari tempat yang suhunya
tinggi (panas) ke tempat yang suhunya
lebih rendah (dingin).
5.
Cobalah rasakan permukaan logam di dalam
kelas. Manakah yang dingin dan yang panas? Mengapa?
Jawab :
·
Logam yang dingin adalah logam yang berada
di pojokan kelas atau logam yang ada di lemari/locker, sedangkan logam yang
panas adalah logam yang ada di dekat pintu atau jendela.
·
Hal ini disebabkan oleh banyak sedikitnya
panas matahari yang mengenai permukaan logam tersebut. Logam yang ada dipojokan
kelas atau yang tersimpan di dalam lemari cenderung lebih jarang terkena
matahari, jadi suhunya rendah. Sedangkan logam yang berada di dekat pintu atau
jendela, cenderung lebih sering terkena panas matahari, sehingga lebih sering
menerima kalor dan suhunya juga relatif lebih tinggi.
6.
Tempat penyimpanan air panas biasanya
ditutup dengan bahan tertentu. Sebutkan bahan-bahan yang baik untuk menutup
alat tersebut ( missal : untuk termos )? Dan manfaat dari bahan tersebut?
Jawab :
·
Bahan-bahan yang biasa untuk menutup
alat-alat penyimpan air panas, seperti termos yaitu kaca, besi, logam dan bahan-bahan
konduktor lainnya.
·
Manfaat dari bahan-bahan tersebut yaitu
dapat mengurangi hilangnya panas dan menahan agar panas air tidak cepat hilang.
Karena bahan-bahan tersebut bersifat konduktor, sehingga mudah untuk menyerap
panas dan menahan panas tersebut agar tidak hilang.
7.
Jelaskan bagaimana rompi atau shall
penghangat tubuh, membuat tubuh menjadi hangat bagi yang memakainya?
Jawab :
Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat rompi atau
shall adalah bahan-bahan yang dapat menahan panas, sehingga kalor yang
dikeluarkan oleh tubuh orang tersebut ditahan oleh shall, sehingga tubuh orang
yang memakainya akan terasa hangat.
8.
Jelaskan bagaimana bergeraknya partikel
dari batang logam yang dipanasakan bisa sampai ke bagian batang yang masih
dingin!
Jawab :
Karena
berdasarkan sifat kalor, molekul – molekul kalor bergerak dari bahan yang
mempunyai derajat kalor yang lebih tinggi ke bahan yang mempunyai derajat kalor
yang lebih rendah. Sehingga apabila dipanaskan aliran kalor tersebut akan terus
mengalir dari tempat yang kapasitas kalornya lebih tinggi ke tempat yang
kapasitas kalornya lebih rendah.
9.
Apa yang dapat kamu simpulkan?
Jawab :
Berdasarkan
pengamatan dan percobaan, dapat disimpulkan bahwa :
·
Benda – benda yang dapat menghantarkan
panas melalui konduksi yaitu benda yang termasuk dalam golongan benda
konduktor.
·
Sedang cepat lambatnya kalor merambat
tergantung dari jenis benda konduktor.
·
Aliran kalor mengalir dari tempat yang
mempunyai derajat kalor yang lebih tinggi (panas) ke tempat yang derajat
kalornya lebih rendah (dingin).
·
Bahan yang koefisien konduksinya lebih
besar akan lebih cepat menghantarkan panas daripada bahan yang koefisien
konduksinya lebih kecil.
10.
Berikan dua contoh konduktor yang baik
dalam kehidupan sehari-hari?
Jawab :
Bahan alumunium pembuat dandang atau
tempat untuk memasak, kaca alumunium pada termos, besi / alumunium pada wajan
dan alat masak lain.
H. KESIMPULAN
Berdasarkan pengamatan dan
percobaan, dapat disimpulkan bahwa :
Ø Benda
– benda yang dapat menghantarkan panas melalui konduksi yaitu benda yang
termasuk dalam golongan benda konduktor.
Ø Sedang
cepat lambatnya kalor merambat tergantung dari jenis benda konduktor.
Ø Aliran
kalor mengalir dari tempat yang mempunyai derajat kalor yang lebih tinggi
(panas) ke tempat yang derajat kalornya lebih rendah (dingin).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar