LAPORAN PRAKTIKUM KONVEKSI PADA ZAT CAIR I. TUJUAN PERCOBAAN Menyelidiki peristiwa konveksi di dalam zat cair. II. ALAT DAN BAHAN Pembakar Spritus Statif 4 buah Korek api Tabung konveksi Serbuk teh Air Thermometer III. LANDASAN TEORI Perpindahan kalor secara konveksi berlangsung pada zat cair dan gas. Proses perpindahan kalor diikuti oleh perpindahan partikel-partikel perantaranya. Perpindahan kalor secara konveksi merupakan proses perpindahan antara konduksi panas, gerakan percampuran dan proses penyimpanan energi. Konveksi ini sangat besar pengaruhnya dalam proses perpindahan kalor antara permukaan padat dan cairan atau gas yang ada di dekatnya. Mekanisme perpindahan kalor ini terjadi dengan urutan sebagai berikut: 1. Kalor mengambil secara konduksi dari permukaan zat padat ke partikelpartikel fluida (cairan atau gas) yang berbatasan dengan permukaan zat padat tersebut. 2. Kalor yang diterima fluida akan menaikkan suhu partikel-partikel penyusun fluida tersebut. 3. Partikel fluida yang bersuhu lebih tinggi akan bergerak ke daerah yang bersuhu lebih rendah, kemudian bercampur dan melepaskan sebagian kalor yang dimilikinya. Jadi, dalam proses konveksi terjadi aliran energi dalam bentuk kalor dan aliran 1
materi fluida. Energi yang diterima fluida disimpan oleh partikel-partikel fluida terebut, kemudian diangkut oleh gerakan massa fluida, sehingga konveksi dapat didefinisikan sebagai perpindahan kalor dari suatu bagian fluida ke bagian fluida yang lain yang diikuti bergerakan fluida tersebut. IV. LANGKAH KERJA 4.1 Set Up Percobaan 4.2 Teknik Pengambilan Data 1. Menyiapkan alat dan bahan percobaan. 2. Memasukkan air ke dalam tabung konveksi sampai terisi penuh namun tidak terlalu penuh hingga ke corong. 3. Memasukkan serbuk teh ke dalam tabung kaca. 4. Menyalakan pembakar spiritus dan meletakkannya sesuai dengan set up percobaan. 5. Mengamati peristiwa yang terjadi. V. TEKNIK ANALISIS DATA Dalam praktikum ini, tidak menggunakan analisis dalam bentuk perhitungan, namun hanya menyelidiki pengaruh perbedaan cairan terhadap kecepatan gerakan partikel pada peristiwa konveksi zat cair. Hasil percobaan tersebut kemudian dibahas hingga menemukan kendala-kendala yang menghambat. VI. HASIL DAN PEMBAHASAN 2
a. Hasil Konveksi Berdasarkan data hasil percobaan dan analisis data, diperoleh hasil bahwa pergerakan serbuk teh seperti gambar di bawah. Gambar 1 sesuai dengan landasan teori, namun masih terdapat penyimpangan yang disebabkan oleh kesalahan yang terjadi dalam percobaan. Sedangkan gambar 2 mengalami pergerakan yang sedikit tidak teratur, dengan adanya gerakan serbuk teh yang naik dan turun. b. Pembahasan Adapun kesalahan yang terjadi dalam percobaan kali ini diantaranya: Konveksi: Pada saat air dipanaskan, ada sebagian kecil serbuk teh yang bergerak tidak sesuai dengan pergerakan serbuk teh yang lain, peristiwa tersebut bisa disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya: a. Serbuk teh yang digunakan memiliki massa jenis yang lebih kecil dari massa jenis air, sehingga pergerakan serbuk teh dipengaruhi oleh gaya ke atas air (hukum Archimedes) b. Pada gambar 2 3
ditunjukkan gerakan serbuk teh yang sedikit tidak teratur. Ada kemungkinan air di dalam tabung konveksi mengalir yang diakibatkan oleh konveksi itu sendiri. Hal ini disebabkan letak pemanas berada di tenagah-tengah, sehingga terjadi pemanasan di tengahtengah tabung, yang memungkinkan zat cair yang panas mengalir di kedua sisi tabung. Hal ini yang memungkinkan terjadinya konveksi dengan dua pergerakan yang berbeda. Adapun kendala-kendala yang kami alami dalam melakukan percobaan ini diantaranya: Konveksi 1. Kesalahan dalam pembuatan petunjuk praktikum di mana dalam set up percobaan kami merencanakan percobaan ini dilakukan dengan merubah jenis-jenis air yang digunakan dalam percobaan. Awalnya kami ingin melihat apakah ada pengaruh cepat lambat terjadinya aliran konveksi apabila air yang digunakan berbeda (massa jenisnya yang berbeda). Namun rencana tersebut tidak dapat dilaksanakan karena dalam hal ini yang diperlukan adalah melihat aliran konveksi yang terjadi. Sehingga semua yang telah dipersiapkan tidak jadi digunakan, sehingga waktu yang dibutuhkan dalam praktikum cukup lama. 2. Susahnya memasukkan air kedalam tabung karena konveksi, karena kami memasang tabung terlebih dahulu daripada mengisi air. Hal ini menyebabkan adanya lubang-lubang udara dalam tabung konveksi. 4
VII. SIMPULAN Berdasarkan hasil percobaan dan pembahasan yang telah dipaparkan diatas maka dapat disimpulkan : 1. Peristiwa konveksi yang terjadi di dalam air berlangsung seperti sebuah siklus karena ketika partikel diberikan kalor, maka partikel tersebut akan menjadi lebih ringan dan bergerak ke arah partikel yang mempunyai massa jenis yang lebih besar. Begitu pula partikel yang mempunyai massa jenis lebih besar bergerak ke arah partikel yang mempunyai massa jenis yang lebih kecil sehingga terjadi peristiwa siklus. Aliran serbuk teh menandakan terjadinya peristiwa konveksi. 5