KEGIATAN PRAKTIKUM KONVEKSI DALAM CAIR

KEGIATAN PRAKTIKUM

KONVEKSI DALAM CAIR

I.      Teori

Konveksi adalah proses dimana panas dipindahkan oleh gerak massa molekul-molekul dari suatu tempat ke tempat lain. Konveksi melibatkan gerak molekul-molekul pada jarak yang besar. Konveksi merupakan mekanisme utama perpindahan panas dalam fluida di sekitar kita. Konveksi dapat terjadi secara alami atau paksa. Dalam konveksi alami gaya apung suatu fluida yang dipanaskan mengarahkan gerakannya. Bilamana fluida (gas atau cair) dipanaskan, bagian itu mengembang dan mempunyai massa jenis lebih rendah dibandingkan sekelilingnya sehingga bergerak naik. Dalam konveksi paksa, pompa atau peniup mengarahkan fluida yang dipanaskan ke tujuannya. Laju Q/t dimana benda memindahkan fluida ke sekitarnya kira-kira sebanding dengan luas penampang A benda yang bersentuhan dengan fluida dan perbedaan temperature ΔT antara keduanya. dengan h adalah koefisien konveksi yang tergantung pada bentuk dan arah benda.

Peristiwa konveksi dapat ditunjukkan juga pada kegiatan arus konveksi dalam air. Pemanasan air dalam bejana yang telah dicampur dengan serbuk gergaji akan menunjukkan bagaimana pergerakan konveksi dalam air terjadi.

II.    Tujuan

Membuktikan bahwa konveksi dapat terjadi di dalam zat cair (air).

III.   Alat dan Bahan

1.  Bejana kaca                          1 buah.

2.  Serbuk gergaji                      secukupnya.

3.  Tripot                                      1 buah.

4.  Busen/lampu spiritus          1 buah.

5.  Kasa                                       1 buah.

IV.  Tahapan Kegiatan

1.    Isilah bejana dengan air sampai hampir penuh.

2.    Campurkan sedikit serbuk gergaji ke dalam bejana air dan aduklah sampai merata.

3.    Panaskan bejana dan selanjutnya amati serbuk gergaji yang ada dalam air.

4.    Perhatikan gambar di bawah ini!

 

V.   Hasil Pangamatan

Sebelum Panas	Mulai Panas
Sebelum dipanaskan serbuk gergaji ada yang di dasar gelas ada pula yang berada di atas gelas	Pada suhu 400C serbuk gergaji tersebut mulai bergerak berputar-putar, yang tadinya diatas turun ke bawah yang tadinya di bawah naik ke atas. Pada suhu 800C pergerakan serbuk gergaji semakin cepat.

VI.  Pembahasan

Bejana kaca diisi air sampai hamper penuh, kemudian dicampur dangan sedikit serbuk gergaji, diaduk sampai merata. Bejana dipanaskan dan diamati pergerakan serbuk gergajinya:

1.    Saat bejana belum panas serbuk gergaji yang ada di dasar ada pula yang berada dipermukaan air.

2.    Saat bejana mulai memanas hingga air didalamnya mendidih, serbuk-serbuk gergaji tersebut bergerak berputar-putar mengitari aliran air, yang semula berada diatas berputar kebawah, begitupun sebaliknya secara acak.

3.    Massa jenis air yang berada di bawah setelah dipanaskan menjadi lebih kecil dibandingkan dengan massa jenis air yang ada di atas sehingga moleku-molekul air yang tadinya di bawah (dekat dengan api) akan naik ke atas, ini dapat dilihat dari pergerakan serbuk gergajinya.

VII.     Kesimpulan

Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa pada air yang mendidih terjadi peristiwa konveksi yaitu perpindahan panas karena perbedaan massa jenis antara bagian zat air yang panas dengan bagian zat air yang dingin. Hal ini diperlihatkan oleh serbuk gergaji yang bergerak naik dari bawah ke atas begitupun sebaliknya  mengikuti aliran air secara acak.

VIII.    Jawaban Pertanyaan

1.    Tak lama setelah bejana dipanasi dan air menjadi panas maka serbuk-serbuk gergaji didalamnya akan bergerak naik turun mengikuti aliran air yaitu dari bawah ke atas berputar terus.

2.    Serbuk gergaji bergerak karena pengaruh perubahan suhu dan massa jenis. Suhu air yang semakin naik membuat partikel air bergerak dari situ serbuk gergaji ikut bergerak bersama bergeraknya partikel air.

Read More

PRAKTIKUM KONDUKSI

PRAKTIKUM

KONDUKSI

I.      Teori

Sepotong besi dipanaskan pada salah satu ujungnya, dan ujung yang lainnya kita pegang.  Tidak lama kemudian tangan akan merasakan panas.  Hal ini disebabkan kalor atau panas dari api berpindh dari ujung besi yang dipanasi ke ujung besi yang dipegang. Pada perpindahan kalor ini tidak ada bagian besi yang ikut berpindah.

Konduksi panas hanya terjadi jika terdapat perbedaan temperature. Pada sebagian zat konduksi merupakan akibat perilaku kinetic zat. Laju konduksi pada suatu lempeng bahan tergantung pada empat besaran yaitu:

1.    Perbedaan temperature, makin besar perbedaan temperature makin cepat energy panas berpindah

2.    Ketebalan lempeng, makin tebal lempeng bahan makin pelan energy panas berpindah

3.    Luas penampang, makin luas penampang makin cepat energy panas berpindah

4.    Konduktivitas termal bahan yang merupakan ukuran kemampuan untuk merambatkan panas. Makin besar nilai konduktivitas bahan, makin cepat energy panas berpindah. Zat yang mempunyai nilai konduktivitas yang besar disebut konduktor dan yang mempunyai nilai konduktivitas kecil disebut isolator.

II.    Tujuan

1.      Membuktikan bahwa kalor/panas dapat berpindah melalui cara konduksi

2.      Mengetahui beberapa bahan sebagai konduktor panas yang baik

III.   Alat dan Bahan

1.      Tripot/penyangga 1 buah

2.      Bunsen/lampu spirtus 1 buah

3.      Cakram konduksi 1 buah

4.      Lilin warna/malam secukupnya

IV.  Cara Kerja

1.      Ambil empat bagian lilin/malam dan letakkan masing-masing di ujung logam pada cakram konduksi

2.      Letakkan cakram konduksi di atas tripot

3.      Panasi cakram konduksi tepat diantara sambungan keempat logam

4.      Perhatikan susunan alat dan bahan pada gambar 3.1

Gambar 3.1

 

V.   Laporan Hasil Pengamatan

Tabel 5.3 Pengamatan terhadap lilin

No	Jenis Bahan	Lilin Mencair pertama	Lilin Mencair Kedua	Lilin Mencair Ketiga	Lilin Mencair keempat
1.	Besi				√
2.	Tembaga	√
3.	Kuningan			√
4.	Alumunium		√

VI.  PEMBAHASAN

Kawat alumunium, besi, dan tembaga menerima jumlah kalor yang sama dari api lilin tetapi daya hantar kalor ketiganya berbeda.  Pemanasan pada ujung zat menyebabkan partikel-partikel pada ujung itu bergetar lebih cepat dan suhunya naik, atau energi kinetiknya bertambah. Partike-partikel yang energi kinetiknya lebih besar ini memberikan sebagian energi kinetic kepada partikel tetangganya melalui tumbukan sehingga partikel-partikel ini memiliki energi kinetic lebih besar. Demikian pemberian energi kinetik ke tetangganya terus sampai mencapai ujung yang dingin (tidak dipanasi). Proses perpindahan kalor seperti ini berlangsung lambat karena untuk memindahkan lebih banyak kalor dibutuhkan beda suhu yang tinggi di antara kedua ujung.

Dalam logam, kalor dipindahkan melalui elektron- elektron bebas yang terdapat dalam struktur atom logam. Di tempat yang dipanaskan, energi elektron-elektron bertambah besar. Oleh karena elektron bebas mudah berpindah, pertambahan energi ini dengan cepat dapat diberikan ke elektron-elektron lain yang letaknya berjauhan melalui tumbukan. Dengan cara ini kalor berpindah lebih cepat. Semua kawat yang dipakai dalam praktikum ini memindahkan kalor dengan cara ini.

Tembaga dapat melelehkan lilin pertama kali kemudian disusul oleh alumunium, kuningan dan besi.  Hal ini sesuai dengan nilai konduktivitas logam, dimana logam yang mempunyai nilai konduktivitas yang lebih tinggi dapat berperan sebagai konduktor yang baik. Dari percobaan tersbut dapat diurutkan bahwa tembaga merupakan konduktor yang terbaik kemudian alumunium-kuningan dan besi. Nilai konduktivitas logam dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

 

VII. KESIMPULAN

1.    Kawat alumunium, besi, dan tembaga menerima jumlah kalor yang sama dari api lilin tetapi daya hantar kalor ketiganya berbeda.

2.    Berdasarkan percobaan ini maka kawat tembaga, besi, dan alumunium merupakan konduktor karena dapat dengan mudah menghantarkan kalor.

3.    Konduktor terbaik dari logam yang diuji cobakan adalah tembaga, dan konduktor yang buruk adalah besi

VIII.      PERTANYAAN & JAWABANNYA

1.      Sebutkan diantara keempat bahan konduktor tersebut yang paling baik menghantar panas? Beri alasan dengan singkat dan jelas!

Jawab: yang paling baik menghantarkan panas adalah tembaga, sebab tembaga yang paling cepat melelehkan lilin tersebut, dan sifat tembaga yang mudah terurai bila dipanaskan.

2.      Mana yang paling baik sebagai konduktor antara tembaga dan kayu? beri alasan dengan singkat dan jelas!

Jawab: yang paling baik sebagai konduktor adalah tembaga, sebab tembaga lebih cepat terurai bila dipanaskan sehingga lebih cepat pula menghantarkan panas, sedangkan kayu sangat lambat terurainya dan lebih bersifat isolator daripada konduktor.

3.      Mengapa logam-logam tersebut diatas dapat menghantar panas? Beri penjelasan yang singkat,padat dan jelas!

Jawab: Logam-logam dalam percobaan ini dapat menghantarkan panas karena sifatnya yang mudah terurai bila terkena panas dan menyerap panas yang mengenainya, sehingga logam lebih mudah menghantarkan kalor/panas.

Read More