LAPORAN PRAKTIKUM IPA (FISIKA) KALOR DAN
PERUBAHAN WUJUD
I. Tujuan
1.
Untuk
mengetahui pengaruh kalor terhadap wujud zat
2.
untuk
mengetahui bagaiman perpindahan kalor
3.
untuk
mengetahui tentang perubahan fisika dan kimia.
4.
untuk
memenuhi tugas praktikum IPA 2.
II. Landasan
Teori
Kalor merupakan
salah satu bentuk energi maka satuan kalor pun sama dengan satuan energi, yaitu
joule atau kalori. Kalor dapat menaikkan suhu suatu zat dan dapat mengubah
wujud zat. Benda yang mendapat kalor suhunya naik, sedang yang melepas kalor
suhunya turun. Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud zat dinamakan kalor
laten dan kalor uap. Kalor laten itu adalah banyaknya kalor yang diperlukan dan
dilepaskan oleh 1 kg atau 1 g zat agar dapat mengubah wujudnya sedangkan kalor
uap yaitu banyaknya kalor per satuan massa yang diberikan pada zat di titik
didihnya agar wujud zat cair berubah menjadi wujud gas seluruhnya pada titik
didih tersebut.
- Titik
uap adalah kalor yang diperlukan oleh satuan massa zat cair untuk menguap pada
titik didhnya.
- Titik
didih adalah suhu zat ketika mendidih. Titik didih air adalah 1000C.
- Titik lebur adalah suhu pada waktu
suatu zat melebur. Titik lebur es adalah 00C.
- Titik
beku adalah suhu pada waktu suatu zat membeku. Titik beku air adalah 1000 C
atau 800 R atau 2120F.
Kalor embun adalah
kalor yang diperlukan oleh satu satuan massa gas untuk mengembun pada titik
embunnya. Titik embun adalah suhu zat ketika mengembun. Menguap dan melebur
adalah peristiwa perubahan wujud yang membutuhkan kalor. Kalor lebur adalah
kalor yang diperlukan oleh satu satuan massa zat padat untuk mencair (melebur)
pada titik leburnya. Kalor beku adalah kalor yang diperlukan oleh satu satuan
massa zat cair untuk membeku pada titik bekunya.
Kalor adalah
energi panas zat yang dapat berpindah
dari suhu tinggi ke suhu yang rendah ketika kedua benda bersentuhan. Sedangkan
Suhu adalah derajat atau tingkat panas suatu benda. Besar kecilnya kalor yang
dibutuhkan suatu benda (zat) bergantung pada 3 faktor yaitu:
- Massa zat
- Jenis zat (kalor jenis)
- Perubahan suhu
Kalor merupakan
suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh
suatu benda. Jika suatu benda menerima/melepaskan kalor maka suhu benda itu
akan naik/turun atau wujud benda berubah. Kalor
menyatakan bentuk energi yang pindah karena adanya perbedaan suhu.
Kalor jenis adalah
banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau melepaskan suhu 1 kilogram
massa suatu zat sebesar 10C atau 1 Kelvin. Kapasitas kalor suatu benda adalah
benyaknya kalor yang diperlukan zat untuk menaikkan suhu sebesar 10C atau 1 K
atau kemampuan suatu benda untuk menerima atau melepas kalor untuk menaikkan
atau menurunkan suhu benda sebesar 10C atau 1 K.
Pengaruh kalor
terhadap suhu zat, jika suatu zat menyerap kalor , maka suhu akan naik dan jika
suatu suhu zat melepas kalor, maka suhu akan turun.
Asas Black yang berbunyi “kalor
yang diterima oleh suatu zat sama dengan kalor yang dilepas oleh suatu zat”.
Perpindahan kalor ada tiga yaitu:
a. Konduksi
Prosedur konduksi
dapat diilustrasikan sebagai hasil interaksi yang bersifat molecular didalam
suatu benda padat. Konduksi adalah perpindahan kalor yang tidak disertai dengan
perpindahan partikel penghantarnya. Konduktor adalah zat yang memiliki daya
hantar kalor baik. Contohnya logam. Sedangkan penghantar kalor yang tidak baik
adalah isolator contohnya kayu dan karet. Karet adalah isolator yang baik.
Konduksi merupakan perpindahan kalor yang tidak disertai dengan perpindahan
partikel pengantarnya. Laju perpindahan kalor bergantung pada panjang, luas
penampang, jenis bahan dan beda suhu. Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan
konduktivitas listrik yang berada di antara isolator dan konduktor. Semikonduktor
disebut juga sebagai bahan setengah penghantar listrik. Sebuah semikonduktor
bersifat sebagai isolator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada
temperatur ruangan besifat sebagai konduktor.[5]
b. Konveksi
Konveksi adalah
perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel
zat tersebut. Konveksi terjadi karena perbedaan massa jenis zat.
c. Radiasi
Radiasi adalah
perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara. Contohnya sinar matahari.
Pengaruh Kalor terhadap perubahan wujud zat
Perubahan wujud zat
yaitu perubahan termodinamika dari satu fase benda ke keadaan wujud zat yang
lain. Wujud zat sendiri merupakan bentuk-bentuk berbeda yang didapatkan dari
berbagai fase materi berlainan. Perubahan wujud zat dapat terjadi karena
peristiwa pelepasan dan penyerapan kalor. Wujud zat merubah ketika titik
tertentu tercapai oleh atam/senyawa zat tersebut yang biasanya dikuantitaskan
dalam angka suhu. Semisal air untuk menjadi padat harus mencapai titik bekunya
yaitu 1000 C, dan air menjadi gas harus mencapai titik didihnya yaitu 1000 C.
Perubahan wujud zat benda sendiri digolongkan menjadi 3 jenis,
Keterangan:
- Padat ke gas disebut
menyublim. Perubahan wujud zat padat menjadi gas yang menyerap kalor sedangkan perubahan
gas menjadi padat melepas kalor.
- Gas ke padat disebut mengkristal.
- Gas ke cair disebut
mengembun. Air yang berubah menjadi uap dapat dikembalikan menjadi wujud air.
- Cair ke gas disebut menguap, penguapan dapat dipercepat dengan
Pemanasan, Memperluas permukaan zat cair, Mengalirkan udara diatas permukaan
zat cair, dan Memperkecil tekanan udara diatas permukaan zat cair.
- Cair ke padat disebut membeku. Es yang telah mencair membeku
lagi.
- Padat ke cair disebut mencair. Jika suatu zat padat diberikalor
atau panas maka akan mencair dengan suhu tertentu.
Perubahan Fisika
Perubahan fisika
adalah perubahan pada zat yang tidak menghasilkan zat jenis baru. Peristiwa
perubahan wujud zat, antara lain : menguap, mengembun, mencair, membeku,
menyublim, mengkristal merupakan perubahan fisika.
Terdapat beberapa ciri- ciri pada perubahan fisika, yaitu:
a)
tidak terbentuk zat jenis baru,
b)
zat yang berubah dapat kembali ke bentuk
semula,
c)
hanya diikuti perubahan sifat fisika saja.
d) Perubahan fisika yang lainnya adalah perubahan bentuk, perubahan ukuran,
dan perubahan warna.
Perubahan kimia
Perubahan kimia
adalah perubahan pada zat yang menghasilkan zat jenis baru. Misalnya pada saat
membakar kertas. Setelah kertas tersebut habis terbakar akan terdapat abu yang
diperoleh akibat proses pembakaran. Kertas sebelum dibakar memiliki sifat yang
berbeda dengan kertas sesudah dibakar.
Terdapat beberapa
ciri-ciri perubahan kimia suatu zat, yaitu: terbentuk zat jenis baru, zat yang
berubah tidak dapat kembali ke bentuk semula, diikuti oleh perubahan sifat
kimia melalui reaksi kimia.
Sifat kimia merupakan
sifat yang dihasilkan dari perubahan kimia, antara lain mudah terbakar, mudah
busuk dan korosif (rusaknya logam karena pengaruh lingkungan). Selama terjadi
perubahan kimia, massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi.
III. Alat dan
Bahan
a)
2 buah lilin
b)
Air panas dan air biasa
c)
Sendok makan
d) Gelas (cup) yang terbuat dari seng/aluminium
e)
Kayu kecil
f)
Kawat kecil
g)
Mangkuk
h)
Es batu
i)
Gula
j)
Minyak goreng
IV. Cara
kerja dan Hasil Pengamatan
a)
Sediakan 2 (dua) buah lilin kemudian
rebuslah air hingga mendidih dengan menggunakan sendok makan pada lilin yang
satu dan rebuslah air hingga mendidih menggunakan gelas (cup) yang terbuat dari
seng /aluminium pada lilin yang kedua. Catat berapa lama waktu yang diperlukan
untuk mendidih! Berikan alasanmu!
|
Bentuk perlakuan
|
Waktu yang diperlukan
|
Alasan
|
|
1.
Merebus air dengan sendok hingga mendidih
|
01.06 detik
|
Karena letak sendok dan api saling berdekatan
sehingga air mendidih dengan cepat
|
|
2. Merebus
air dengan cup hingga mendidih
|
29 detik
|
Karena letak sendok dan api saling berdekatan
sehingga air mendidih dengan cepat
|
b)
Coba rasakan panas atau kalor dari sendok
dan cup yang dipanaskan sampai ke tanganmu (dari percobaan 1)! Selanjutnya
bandingkan dengan membakar kayu kecil dan kawat kecil (gunakan lilin yang lain)!.
Berapa lama waktu yang diperlukan hingga ketiga perlakuan panas/kalornya sampai
ke tanganmu?! Berikan alasanmu!
|
Bentuk perlakuan
|
Waktu yang diperlukan
|
Alasan
|
|
3. Merasakan panas sampai ke tangan dari
merebus air dengan sendok
|
11. 57 detik
|
Sendok terbuat dari tembaga dan jarak tangan
dari api jauh sehingga kalor merambat ke tangan menjadi lama
|
|
4. Merasakan panas sampai ke tangan dari
merebus air dengan cup
|
03.36 detik
|
Jarak tangan dari cup dekat dengan api
sehingga kalor merambat ke tangan dengan cepat
|
|
5. Merasakan panas sampai ke tangan dari
membakar ujung kayu kecil
|
>10 menit
(belum sampai)
|
Kayu adalah penghantar kalor yang tidak
baik sehingga panas kalor tidak sampai ke tangan
|
|
6. Merasakan panas sampai ke tangan dari
membakar ujung kawat kecil
|
27.45 detik
|
Kawat sama dengan sendok dan cup
penghantar kalor yang baik sehingga mermbatnya kalor ke tangan lebih cepat,
panjang kawat 20 cm
|
c) Siapkan 3 buah mangkuk, kemudian pada masing-masing mangkuk campurkan
dengan perkiraan komposisi seimbang, sbb:
· Air biasa + air panas
· Air biasa + es batu
· Es batu + air panas
Berdasarkan percobaan tersebut, catat waktunya hingga masing-masing
campuran air menjadi dingin yang sama, berikan alasanmu!
|
Bentuk perlakuan
|
Waktu yang diperlukan
|
Alasan
|
|
7. mencampur air biasa + air panas hingga dingin
|
11.26 detik
|
Karena air melepas kalor ke udara
sehingga suhu air menjadi netral, batas air setengan gelas
|
|
8. mencampur air biasa + air es batu hingga dingin
|
14 menit
|
Karena air menerima kalor dari udara
sehingga suhu air es berubah menjadi netral, batas air stengah gelas
|
|
9. mencampur air es batu + air panas hingga dingin
|
16.29 detik
|
Karena air melepas kalor ke udara
sehingga suhu air menjadi netral, batas air setengah gelas.
|
d) Siapkan beberapa lilin dan lakukan percobaan berikut! Amati kondisi
perubahan wujud yang terjadi, kemudian tentukan termasuk perubahan wujud apa
yang terjadi (fisika atau kimia) dengan memberikan tanda contreng/checklist.
· Bakarlah kertas hingga habis terbakar
· Bakarlah kayu kecil hingga terbakar sebagiannya saja!
· Rebuslah air menggunakan cup dengan penutupnya hingga air mendidih!
· Panaskan gula dengan menggunakan sendok hingga meleleh/berubah bentuk!
· Panaskan minyak goring dengan menggunakan sendok (gunakan penutup)
hingga panas!
· Panaskan mentega menggunakan sendok hingga leleh
· Bakar kresek kecil sebagian
|
No
|
Perlakuan
|
Kondisi perubahan wujud
|
Perubahan kimia
|
Perubahan fisika
|
|
1
|
Kertas dibakar
|
Berubah menjadi abu
|
√
|
|
|
2
|
Kayu kecil di bakar
|
Berubah menjadi bara lalu menjadi abu
|
√
|
|
|
3
|
Merebus air hingga mendidih
|
Suhunya berubah panas tapi keadaan air
tidak berubah
|
|
√
|
|
4
|
Panaskan gula pasir hingga meleleh/hancur
|
Gula berubah menjadi cair lalu mengeras
tidak kembali ke bentuk semula
|
√
|
|
|
5
|
Panaskan minyak goreng
|
Suhunya berubah panas tapi keadaannya
tidak berubah/kembali ke bentuk semula
|
|
√
|
|
6
|
Panaskan mentega
|
Berubah bentuk menjadi cair dan tidak
kembali ke bentuk semula
|
√
|
|
|
7
|
Bakar kresek kecil
|
Berubah menjadi meleleh/ tidak kembali ke
bentuk semula
|
√
|
|
V. Analisis
data
a). Percobaan pertama yang dilakukan merebus air dengan sendok hingga
mendidih memerlukan waktu 01.06 detik karena letak sendok dan api yang saling
berdekatan sehingga air mendidih dengan cepat. Merebus air dengan cup hingga
mendidih memerlukan waktu 29 detik. Percobaan yang kedua merebus air dengan
menggunakan sendok dan cup, untuk sendok masih tetap sama atau hampir sama
waktunya dengan percobaan pertama, tetapi untuk mendidihkan air dengan
menggunakan cup terjadi perubahan data yaitu memerlukan waktu sekitar 4 menit.
Itu karena ruangan di dalam gelas lebih lebar
sehingga lambatnya air dalam gelas tersebut mendidih.
b). Percobaan yang kedua
yaitu merasakan panas sampai ke tangan dari merebus air dengan sendok
memerlukan waktu 11.57 detik karena sendok terbuat dari tembaga dan jarak
tangan dari api jauh sehingga kalor merambat ke tangan menjadi lama (semi konduktor). Merasakan panas sampai ke tangan dari merebus air
dengan cup memerlukan waktu 03.36 detik karena Jarak tangan dari cup dekat
dengan api sehingga kalor merambat ke tangan dengan cepat (konduktor). Merasakan panas sampai ke tangan dari membakar ujung
kayu kecil memerlukan waktu >10 menit (belum sampai) karena Kayu adalah
penghantar kalor yang tidak baik sehingga panas kalor tidak sampai ke tangan
(isolator). Merasakan panas sampai ke tangan dari membakar ujung kawat kecil
memerlukan waktu 27.45 detik karena Kawat sama dengan sendok dan cup penghantar
kalor yang baik sehingga merambatnya kalor ke tangan lebih cepat, panjang kawat
20 cm, kemudian percobaan kedua
merasakan panas sampai ke tangan dari membakar ujung kawat kecil dengan
menggunakan kompor memerlukan waktu 1.03.83 detik dengan panjang kawat 15 cm.
c). Percobaan
ketiga yaitu mencampur air biasa + air panas hingga dingin memerlukan waktu
11.26 detik karena air melepas kalor ke udara sehingga suhu air menjadi netral,
batas air setengan gelas. mencampur air biasa + air es batu hingga dingin
memerlukan waktu 14 menit karena air menerima kalor dari udara sehingga suhu
air es berubah menjadi netral, batas air stengah gelas. Mencampur air es batu +
air panas hingga dingin memerlukan waktu 16.29 detik karena air melepas kalor
ke udara sehingga suhu air menjadi netral, batas air setengah gelas.
d). Percobaan
ke empat : a) kertas dibakar berubah menjadi abu (perubahan kimia); b) kayu
kecil dibakar berubah menjadi arang lalu menjadi abu (perubahan kimia); c)
merebus air hingga mendidih, kondisi yang terjadi suhunya berubah panas tapi
keadaan air tidak berubah (perubahan fisika); d) memanaskan gula hingga
meleleh/hancur, kondisi yang terjadi gula berubah menjadi cair lalu mengeras
dan tidak kembali ke bentuk semula (perubahan kimia); e) memanaskan minyak goreng,
kondisi yang terjadi suhu minyak menjadi panas tapi keadaannya tidak
berubah/kembali ke bentuk semula (perubahan fisika); f) memanaskan mentega,
kondisi yang terjadi adalah mentega berubah bentuk menjadi cair dan tidak
kembali ke bentuk semula (perubahan kimia); dan terakhir g) membakar kresek
kecil, kondisi yang terjadi kresek berubah bentuk menjadi meleleh/tidak kembali
ke bentuk semula (perubahan kimia)
VI. Kesimpualan
Kalor adalah suatu bentuk energi yang dipindahkan melalui perbedaan
suhu. Suhu adalah ukuran dari panas suatu zat. air jika rebus akan lebih cepat
mendidih dipengaruhi oleh ukuran, ruangan. Dalam merebus air ada perubahan
wujud zat yaitu menguap.
Kalor dapat bepindah secara konduktor
(penghantar yang baik) seperti cup dan sendok yang terbuat dari aluminium.
Isolator (penghantar kalor yang tidak baik) seperti kayu atau ranting.
Air dicampur
dengan air yang lain untuk menjadikan normal ada kalor yang dilepas dan ada
kalor yang diterima, suhu juga mempengaruhi cepat lambatnya air itu menjadi
normal. Dalam melakukan percobaan dengan air ada perubahan wujud zat mencair
yaitu perubahan wujud zat ke cair. Kalor dapat mengubah suhu suatu benda,
pemberian kalor menyebabkan benda berubah. Makin banyak suhu yang diberikan
maka makin tinggi suhunya.
Perubahan
fisika yaitu adalah perubahan pada zat yang tidak menghasilkan zat jenis baru.
Seperti memanaskan gula, merebus air dan merebus minyak goring karena tidak
menghasilkan jenis zat yang baru.
Perubahan kimia
yaitu perubahan pada zat yang menghasilkan zat jenis baru. Seperti membakar
kertas dan membakar kayu atau ranting menjadi abu dan tidak mungkin kembali
lagi menjadi kertas atau ranting.
DAFTAR PUSTAKA
Zulfiani. 2009. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: DEPAG.
Purwanti, Endang. 2008. Fisika Untuk SMA Kelas X Semester 2.
Klaten: PT Intan Pariwara.
Hidayat, Syamsul. 1994. Buku Pintar Kamus IPA. Surabaya: Appolo.
http://bayahaikal.blogspot.com/2012/07/perpindahan-kalor_4446.html
http://www.indonesiacerdas.web.id/2012/06/perubahan-fisika-dan-perubahan-kimia.html
http://mafia.mafiaol.com/2012/12/perpindahan-kalor-secara-konduksi.html
http://www.info-asik.com/2013/11/perubahan-wujud-zat.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar