PENGUKURAN KONDUKTIVITAS TERMAL

dokumen-dokumen yang mirip
KONDUKTIVITAS TERMAL

SUHU DAN KALOR DEPARTEMEN FISIKA IPB

steady/tunak ( 0 ) tidak dipengaruhi waktu unsteady/tidak tunak ( 0) dipengaruhi waktu

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Es krim adalah sejenis makanan semi padat. Di pasaran, es krim

T P = T C+10 = 8 10 T C +10 = 4 5 T C+10. Pembahasan Soal Suhu dan Kalor Fisika SMA Kelas X. Contoh soal kalibrasi termometer

PENGANTAR PINDAH PANAS

LABORATORIUM TERMODINAMIKA DAN PINDAH PANAS PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2012

Soal Suhu dan Kalor. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!

PERCOBAAN PENENTUAN KONDUKTIVITAS TERMAL BERBAGAI LOGAM DENGAN METODE GANDENGAN

BAB II TEORI ALIRAN PANAS 7 BAB II TEORI ALIRAN PANAS. benda. Panas akan mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang

PERPINDAHAN KALOR J.P. HOLMAN. BAB I PENDAHULUAN Perpindahan kalor merupakan ilmu yang berguna untuk memprediksi laju perpindahan

Perpindahan Panas. Perpindahan Panas Secara Konduksi MODUL PERKULIAHAN. Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh 02

7. Menerapkan konsep suhu dan kalor. 8. Menerapkan konsep fluida. 9. Menerapkan hukum Termodinamika. 10. Menerapkan getaran, gelombang, dan bunyi

FISIKA TERMAL Bagian I

9/17/ KALOR 1

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB II PENERAPAN HUKUM THERMODINAMIKA

Fisika Umum (MA101) Topik hari ini (minggu 6) Kalor Temperatur Pemuaian Termal Gas ideal Kalor jenis Transisi fasa

12/3/2013 FISIKA THERMAL I

Alat Peraga Pembelajaran Laju Hantaran Kalor

MARDIANA LADAYNA TAWALANI M.K.

FISIKA TERMAL(1) Yusron Sugiarto

KALOR DAN KALOR REAKSI

Lampiran 1 Nilai awal siswa No Nama Nilai Keterangan 1 Siswa 1 35 TIDAK TUNTAS 2 Siswa 2 44 TIDAK TUNTAS 3 Siswa 3 32 TIDAK TUNTAS 4 Siswa 4 36 TIDAK

LAMPIRAN I. Tes Hasil Belajar Observasi Awal

Suhu dan kalor 1 SUHU DAN KALOR

Fisika Umum (MA101) Kalor Temperatur Pemuaian Termal Gas ideal Kalor jenis Transisi fasa

Fisika Dasar I (FI-321)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Konduktivitas. 1.Tujuan. 2.Alat dan bahan

KALOR. Keterangan Q : kalor yang diperlukan atau dilepaskan (J) m : massa benda (kg) c : kalor jenis benda (J/kg 0 C) t : kenaikan suhu

- - KALOR - - Kode tujuh3kalor - Kalor 7109 Fisika. Les Privat dirumah bimbelaqila.com - Download Format Word di belajar.bimbelaqila.

EKSPERIMEN 1 FISIKA SIFAT TERMAL ZAT OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2006 Waktu 1,5 jam

PERANCANGAN ALAT PRAKTIKUM KONDUKTIVITAS TERMAL. Jl. Menoreh Tengah X/22, sampangan, semarang

KATA PENGANTAR. Tangerang, 24 September Penulis

KALOR SEBAGAI ENERGI B A B B A B

Ditemukan pertama kali oleh Daniel Gabriel Fahrenheit pada tahun 1744

P I N D A H P A N A S PENDAHULUAN

BAB XII KALOR DAN PERUBAHAN WUJUD

KEGIATAN BELAJAR 6 SUHU DAN KALOR

: Arus listrik, tumbukan antar elektron, panas, hukum joule, kalorimeter, transfer energi.

HEAT TRANSFER METODE PENGUKURAN KONDUKTIVITAS TERMAL

BAB XII KALOR DAN PERUBAHAN WUJUD

PENDINGIN TERMOELEKTRIK

Termometri dan Kalorimetri

PENGARUH VARIASI KETEBALAN ISOLATOR TERHADAP LAJU KALOR DAN PENURUNAN TEMPERATUR PADA PERMUKAAN DINDING TUNGKU BIOMASSA

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG

PEMBUATAN ALAT UKUR KONDUKTIVITAS PANAS BAHAN PADAT UNTUK MEDIA PRAKTEK PEMBELAJARAN KEILMUAN FISIKA

TOPIK: PANAS DAN HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA. 1. Berikanlah perbedaan antara temperatur, panas (kalor) dan energi dalam!

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

Suhu dan kalor NAMA: ARIEF NURRAHMAN KELAS X5

1 By The Nest We do you. Question Sheet Physics Suhu Kalor dan Perpindahannya

BAB II LANDASAN TEORI

I. TUJUAN PERCOBAAN 1. Mempelajari cara kerja kalorimeter 2. Menentukan kalor lebur es 3. Menentukan kalor jenis berbagai logam

Anda dapat menganalisis pengaruh kalor terhadap suatu zat, menganalisis cara perpindahan kalor, dan menerapkan asas Black dalam pemecahan masalah.

Xpedia Fisika. Kapita Selekta Set Energi kinetik rata-rata dari molekul dalam sauatu bahan paling dekat berhubungan dengan

TUGAS MATA KULIAH ILMU MATERIAL UMUM THERMAL PROPERTIES

LAMPIRAN I (TBL. 01) Hasil Belajar Siswa pada Observasi Awal

BAB II LANDASAN TEORI

SUHU DAN KALOR OLEH SAEFUL KARIM JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FPMIPA UPI

PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA

BAB SUHU DAN KALOR. 7.1 Suhu dan Termometer

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 2 DASAR TEORI. k = A T. = kecepatan aliran panas [W] A = luas daerah hantaran panas [m 2 ] ΔT/m = gradient temperatur disepanjang material

II. TINJAUAN PUSTAKA. Energi surya merupakan energi yang didapat dengan mengkonversi energi radiasi

WATER TO WATER HEAT EXCHANGER BENCH BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Tujuan Pengujian

Fisika Dasar 13:11:24

BAB II LANDASAN TEORI

PENGARUH SUHU TERHADAP PERPINDAHAN PANAS PADA MATERIAL YANG BERBEDA. Idawati Supu, Baso Usman, Selviani Basri, Sunarmi

KALOR. Peristiwa yang melibatkan kalor sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.

MENGAMATI ARUS KONVEKSI, MEMBANDINGKAN ENERGI PANAS BENDA, PENYEBAB KENAIKAN SUHU BENDA DAN PENGUAPAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Perpindahan kalor (heat transfer) ialah ilmu untuk meramalkan

KALOR. Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan

KALOR Kalor 1 kalori 1 kalori = 4.18 joule 1 joule = 0.24 kalori Q = H. Dt Q = m. c. Dt H = m. c Q = m. L

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini. Kalor dan Hukum Termodinamika

Heat and the Second Law of Thermodynamics

Jika benda A dan B secara terpisah berada dalam kesetimbangan termal dengan benda ketiga C, maka A dan B dalam kesetimbangan termal satu sama lain

BAB 7 SUHU DAN KALOR

KALOR. Peta Konsep. secara. Kalor. Perubahan suhu. Perubahan wujud Konduksi Konveksi Radiasi. - Mendidih. - Mengembun. - Melebur.

BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA

KALOR (HEAT) Kalor. padat KALOR PERPINDAHAN KALOR

SUHU DAN KALOR M O D U L. Fisika itu mudah dan menyenangkan lho. Peta Konsep. Pengukuran. Kalor. Keseimbangan Suhu. Alat Ukur

BAB II KAJIAN PUSTAKA

Kegiatan Belajar 2. Modul Fisika- Suhu dan Kalor 29

BAB II KABEL DAN PERPINDAHAN PANAS

pendahuluan Materi ppt modul LKS evaluasi

Kalor. B a b 7. A. Pengertian Temperatur B. Pemuaian Zat C. Pengertian Kalor D. Perpindahan. Kalor

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB SUHU DAN KALOR. Dengan demikian, suhu pelat baja harus ( ,3 0 C) = 57,3 0 C.

LEMBAR KERJA (LAPORAN ) PRAKTIKUM IPA SD PDGK 4107 MODUL 5. KALOR PERUBAHAN WUJUD ZAT dan PERPINDAHANNYA PADA SUATU ZAT

KAJIAN JURNAL : PENGUKURAN KONDUKTIVITAS TERMAL BATA MERAH PEJAL

Satuan Operasi dan Proses TIP FTP UB

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

FISIKA IPA SMA/MA 1 D Suatu pipa diukur diameter dalamnya menggunakan jangka sorong diperlihatkan pada gambar di bawah.

KALOR. system yang lain; ini merupakan dasar kalorimetri, yang merupakan pengukuran kuantitatif pertukaran kalor.

Bab IV Kalor dan Konservasi Energi

BAB II Dasar Teori BAB II DASAR TEORI

LAPORAN PRAKTIKUM KONVEKSI PADA ZAT CAIR

Konduksi Mantap 2-D. Shinta Rosalia Dewi

Transkripsi:

PENGUKURAN KONDUKTIVITAS TERMAL A. TUJUAN 1. Mengukur konduktivitas termal pada isolator plastisin B. ALAT DAN BAHAN Peralatan yang digunakan dalam kegiatan pengukuran dapat diperhatikan pada gambar 1. Gambar 1. Peralatan yang dibutuhkan pada percobaan NO NAMA PERALATAN KETERANGAN JUMLAH 1 Stand with insulating pad Tempat material es 1 2 Generator uap Penghasil uap 1 3 Tabung 1 Mengumpulkan es yang melebur 1 4 Tabung 2 Mengumpulkan uap yang 1 terkondensasi 5 Material berbeda Masonite,wood,lexan,sheetrock 1 set 6 Termometer Pengukuran suhu 1 7 Jangka sorong Mengukur diameter es 1 8 Stopwatch Pencatat waktu 1 C. TEORI DASAR Konduksi termal adalah suatu fenomena transport di mana perbedaan temperatur menyebabkan transfer energi termal dari satu daerah benda panas ke daerah yang lain dari benda yang sama pada temperatur yang lebih rendah. Panas yang ditransfer dari suatu titik ke titik yang lain melalui salah satu dari tiga metoda yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Bila panas yang di transfer tidak diikuti dengan perpindahan massa dari benda disebut dengan peristiwa konduksi. Penyelidikan terhadap konduktivitas termal adalah untuk menyelidiki laju dari konduksi termal melalui beberapa material. Jumlah panas yang dikonduksikan melalui material persatuan waktu dilukiskan oleh persamaan:

ΔQ Δt = ka ΔT Δ x mana Δx Dalam kasus perubahan temperatur sebagai akibat perubahan posisi yang sangat kecil di 0, maka berlaku: dt dx = (T 2 T 1 ) x Bila garis dari aliran panas adalah parallel, maka gradien temperatur pada setiap penampang adalah sama. Untuk kondisi ini jumlah panas yang dikonduksikan persatuan waktu dapat dituliskan dalam bentuk : ΔQ Δt = ka (T 2 T 1 ) h Dalam penampang Q = energi panas total yang dikonduksikan, A= luas dimana konduksi mengambil tempat, T = perbedaan temperatur dua sisi dari material, t = waktu selama konduksi terjadi, h= ketebalan dari material dan k= konduktivitas termal dari material. Koefisien konduktivitas termal k didefinisikan sebagai laju panas pada suatu benda dengan suatu gradien temperatur. Nilai konduktivitas termal penting untuk menentukan jenis dari penghantar yaitu konduksi panas yang baik (good conductor) dan penghantar panas yang tidak baik(good insulator). Karena itu nilai dari konduktivitas termal menjadi penting untuk dibahas. Nilai konduktivitas termal suatu material dapat ditentukan melalui pengukuran tak langsung. Dengan melakukan pengukuran secara langsung terhadap beberapa besaran lain, maka nilai konduktivitas termal secara umum dapat ditentukan melalui persamaan: K= Q h A T t Dalam teknik pengukuran konduktivitas termal, suatu plat material yang akan diuji di jepitkan di antara satu ruang uap (stem chamber) dengan mempertahankan temperatur konstan sekitar 100 dan satu blok es yang di pertahankan pada temperatur

Konstan 0. Berarti perbedaan temperatur di antara dua permukaan dari material adalah 100. Panas yang di transfer diukur dengan mengumpulkan air yang berasal dari es yang melebur. Es melebur pada suatu laju 1 gram per 80 kalori dari aliran panas (panas laten untuk peleburan es). Karena itu konduktivitas termal dari suatu material dapat ditentukan menggunakan persamaan: K= M es K1 h AΔT Δt Dalam system CGS kalor lebur es adalah 80 kal/gram(tim eksperimen fisika,2009). Konduktivitas termal Konduktivitas termal adalah suatu fenomena transport dimana perbedaan temperatur menyebabkan transfer energi termal dari suatu daerah benda panas ke daerah yang lain dari benda yang sama pada temperatur rendah. Panas yang di transfer dari satu titik ke titik lain melalui salah satu dari tiga metoda yaitu konduksi, konveksi dan radiasi. Konduksi: atom-atom hanya bergetar acak di tempat, sambil saling bertumbukan. Konveksi: atom-atom pindah tempat sambil membawa energy kinetic / energy getar acak. Radiasi: atom-atom bergetar, menghasilkan gelombang elektromagnetik yang membawa energipotensial listrik magnet. Konduksi Yang menunjukan suatu batang logam yang pada keadaan kontak termal dengan sebuah reservoir panas(tandon kalor) dan sebuah reservoir dingin, suhu reservoir panas adalah Tpanas, sedangkan suhu reservoir dingin Tdingin. Batang logam dibalut dengan bahan yang tidak bisa menghantarkan panas(isolator). Molekul-molekul pada reservoir panas memiliki energy yang lebih besar, yang kemudian dipindahkan melalui tumbukan kepada atom-atom pada ujung batang logam hingga bersingungan Atom-atom pada batang logam kemudian mentransfer energi kepada atomatom disebelahnya. Proses ini terus berlanjut, hingga akhirnya energi kalor berpindah ke reservoir dingin, dan baru berhenti setelah mencapai kesetimbangan termal Perpindahan kalor dengan cara seperti ini disebut konduksi. Jadi konduksi adalah perpindahan kalor melalui sesuatu benda akibat interaksi molekuler. Kelajuan kalor berpindah secara konduksi ternyata

sebanding dengan luas penampang batang atau medianya, selisih suhu antara kedua benda(kedua reservoir misalnya), dan berbanding terbalik dengan panjang bidang batang. Terdapat konduktivitas termal menyatakan kemampuan bahan menghantarkan kalor.(hasra, Amran:2008) Konduktivitas termal berbagai bahan pada 0 BAHAN Konduktivitas termal(k) Logam Perak(murni) 410 Tembaga(murni) 385 Alumunium (murni) 202 Nikel(murni) 93 Besi(murni) 73 Baja karbon,1% 43 Timbal (murni) 35 Baja krom - 16.3 nikel(18%cr,8%ni) Bukan logam Kuarsa(sejajar sumbu) 41.6 Magnesit 4.15 Marmar 2.08-2.94 Batu pasir 1.83 Kaca, jendela 0.78 Kayu, maple atau ek 0.17 Serbuk gergaji 0.059 Wol kaca 0.038 Sumber (j.p. Holman,1993:6-10) W/M Energi termal dihantarkan dalam zat padat menurut salah satu dari dua modus berikut : melalui getaran kisi (lattice vibration) atau dengan angkutan melalui elektron bebas. Dalam konduktor listrik yang baik, diman terdapat elektron bebas yang bergerak di dalam stuktur kisi bahan bahan, maka elektron di samping dapat mengangkut muatan muatan listrik, dapat pula membawa energy termal dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah, sebagaimana halnya dalam gas. Bahkan elektron ini sering di sebut gas elektron (electron gas). Energi dapat pula berpindah sebagai energi getaran dalam stuktur kisi bahan. Namun, pada umumnya perpindahan energi melalui gataran ini tidaklah sebanyak dengan cara angkutan elektron. Karena itu, penghantar listrik yang baik selalu merupakan penghantar

kalor yang baik pula, seperti halnay tembaga, alumunium dan perak. Sebaliknya isolator listrik yang baik merupakan isolator kalor pula. Konduktivitas termal beberapa zat padat tertentu. Konduktivitas termal berbagai bahan isolator juga diberikan dalam table.sebagai contoh, nilai untuk wol kaca(glass wol) ialah 0.038W/m dan untuk kaca jendela 0.78 W/m. Pada suhu tinggi, perpindahan energy pada bahan isolator berlangsung dalam beberapa cara:konduksi melalui bahan berongga atau padat, konduksi melalui udara yang terkurung dalam rongga rongga dan jika suhu cukup tinggi melalui radiasi.(j.p. Holman,1993:6-10) D. PROSEDUR KERJA 1. Mengisi benjana es dengan air lalu bekukan dalam freezer. Pekerjaan ini dilakukan sebelum pelaksanaan kegiatan pratikum. 2. Mengukur ketebalan dari setiap material sampel yang digunakan dalam pratikum(h). 3. Memasang material sampel pada tabung ruang uap seperti yang ditunjukan pada gambar 2 Gambar 2. Susunan peralatan untuk konduktivitas termal 4. Mengukur diameter dari bloke s dan nilai ini dilambangkan dengan d 1. Tempatkan es tersebut di atas sampel. 5. Membiarkan es berada di atas sampel selama beberapa menit sehingga es mulai melebur dan terjadi kontak penuh antara es dengan permukaan material sampel. 6. Mentukan massa dari tabung kecil yang digunakan untuk menampung es yang melebur(m t ). 7. Mengumpulkan es yang melebur dalam tabung untuk suatu waktu pengukuran t a

Misalnya sekitar 3 menit, lakukan untuk 3 kali pengukuran. 8. Menentukan massa dari tabung yang berisi es yang melebur tadi(m ta ) 9. Menentukan massa es yang melebur (M a ) dengan cara mengurangi M ta dengan M t 10. Mengalirkan uap ke dalam ruang uap.biarkan uap mengalir untuk beberapa menit sampai temperature mencapai stabil sehingga aliran panas dalam keadaan mantap (steady), artinya temperature pada beberapa titik tidak berubah terhadap waktu. 11. Mengosongkan tabung yang digunakan untuk mengmpulkan es yang melebur. Ulangi langkah 6 sampai 9 tetapi pada waktu ini dengan uap dialirkan ke dalam ruang uap dalam suatu waktu tertentu t au (missal sekitar 3 menit). Ukurlah massa es yang melebur (M au ). Lakukan lah untuk 3 kali pengukuran. 12. Melakukanlah pengukuran ulang diameter bloke s yang dinyatakan dengan d 2. 13. Melakukanlah kegiatan yang sama untuk sampel material yang lainnya.