Laporan


LABORATORIUM FISIKA
“desain alat untuk menentukan koefisien muai volume zat cair”










DISUSUN OLEH :


NAMA : kasmia
No. Stb. : A 241 04 042


PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TADULAKO
2007
DESAIN ALAT UNTUK MENENTUKAN KOEFISIEN MUAI VOLUME ZAT CAIR
I. TUJUAN
Untuk menentukan koefisien muai volume zat cair
II. ALAT DAN BAHAN
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:
Alat :
 2 buah bejana (gelas kimia).
 Pipa kapiler.
 Kaki tiga dan kasa.
 2 buah termoeter.
 Kertas milimeter.
 Statif
Bahan :
 Air aqua
III. DASAR TEORI
 Pemuaian Zat
Bila suatu benda dipanaskan atau dinaikkan temperaturnya maka benda akan memuai. Ini adalah efek yang lazim dari perubahan temperatur suatu bahan. Memuai yang dimaksud daloam arti perubahan ukuran dan perubahan keadaan bahan. Pemuaian yamg terjadi pada benda dapat meliputi muaai panjang, muai luas, dan muai ruang (volume). Besarnya pemuaian benda bergantung pada :
1. Ukuran benda semula
2. Kenaikan suhu
3. Jenis benda
 Pemuaian Zat Padat
Zat padat yangdipanaskan akan memuai. Pemuaian yang dialami zat padat dapat berupa muai panjang, muai luas, dan muai ruang (volume)
 Pemuaian Zat Cair
Zat cair selalu mempunyai sifatselalu mengikuti entuk sesuai dengan tempat yang ditempati, oleh karena itu zat cairhanya mengalami muai volume saja. Muai volume zat cair dapat diamati dengan menggunakan dilatometer. Muai volume zat cair berbeda untuk tiap jenis zat cair. Besarnya pertambahan volume zat cair akibat pemuaian analog dengan volume zat padat yang dirumuskan :
Vt = V0 (1+ 
Dimana :
Vt = Volume akhir (m3)
V0 = Volume mula- mula (m3)
 Koefisien muai volume (0C)
Tabel 1. Koefisien muai volume zat cair
No Jenis zat cair Koefisien muai volume(0C)
1 Raksa 0,0002
2 Gliserin 0,0005
3 Minyak parafin 0,0009
4 Air 0,00021
5 Bensin 0,00095
6 Alkohol 0,0011
7 Alkoho(metil) 0,0012
Sumber : TIM Penyusun Buku PG untuk SLTP Kelas 1 Intan Pariwara Jakarta
 Pemuaian Gas
Apabila suhu gas dinaikkan ada dua faktor yang berubah yaitu volume dengan tekanan. Kedua faktor tersebut sangat berhubungan antara satu dengan lainnya. Untuk mencari hubungan antara suhu veolmen dengan tekanan, salah satu variabel (yang besaran) harus dibuat tetap.
1. Pemansan gas pada tekanan tetap.
2. Pemanasan gas pada volem tetap.
3. Hukum Boyle - Gay Lussac.
















IV. PROSEDUR KERJA
Adapun prosedur kerja pada percobaan ini adalah :
1. Menyusun alat seperti gambar berikut.








2. Mengukur volume air yang akan diisi pada masing – masing bejana dan mengusahakan agar mempunyai masa yang sama untuk masing – masing bejana.
3. Memasukan air ke masing – masing gelas kimia dan mencatat tinggi permukaan pada masing – masing gelas kimia.
4. Mencatat suhu awal air pada kedua gelas kimia.
5. Memanaskan air pada A sampai mendidih atau bersuhu  100 0C dan membuka pipa kapiler pada kedua gelas kimia, agar uap air gelas kimia A mengalir ke gelas kimia B.
6. Mencatat tinggi akhir permukaan air pada masing – masing gelas kimia dan mencatat suhu akhirnya.
7. Mengulangi kegiatan 2 – 6 sebanyak 5 kali.

V. HASIL PENGAMATAN
Hasil pengamatan dari percobaan ini adalah:
Tabel 2. Data tinggi permukaan dan suhu air
No t0 (m) T0 (0C) Tabung A Tabung B
tt (m) Tt (0 C) (0 C) tt (m) Tt (0 C) (0 C)
1 0.045 28 0.035 100  0.045075 35 
2 0.045 28 0.035 100  0.045075 35 
3 0.045 28 0.033 100  0.045060 34 
4 0.045 28 0.032 100  0.045045 33 
5 0.045 28 0.032 100  0.045045 33 
∑ 0.225 0.22530

VI. ANALISA DATA
1. Perhitungan Umum
Dari hasil pengamatan diperoleh :
= 0,045 m = 28 0C T = 6 0C
= 0,04506 m = 34 0C
Maka:   =
=
=
= 0,00022 /0C





2. Perhitungan Ralat
 Ketidakpastian pengukuran permukaan air
No Tabung A Tabung B
tt (m) tt (m2) tt (m) tt (m2)
1
2
3
4
5 0.035
0.035
0.033
0.032
0.032 0.001225
0.001225
0.001089
0.001024
0.001024 0.045075
0.045075
0.045060
0.045045
0.045045 0.02032
0.02032
0.02030
0.02030
0.02030
∑ 0.167 0.005587 0.2253 0.010154

to =
=
=
=
= 0,000678 /0C

tt =
=
=
=
= 0,0003162 /0C








 Ketidakpastian pengukuran suhu air
No Tabung A Tabung B
TA (0C) TA2 (0C)2 TB (0C) TB (0C)2
1
2
3
4
5 28
28
28
28
28 784
784
784
784
784 35
35
34
33
33 1225
1225
1156
1089
1089
∑ 140 3920 170 5784

TA =
=
=
=
= 0
TB =
=
=
=
= 0,447 /0C

 Ketidakpastian pengukuran koefisien muai volume

 


 





Ktpr =



AB =
=


Pelaporan =





VII. PEMBAHASAN
Setiap fluida yang dipanaskan akan memuai dan pemuaian yang terjadi pada fluida adalah pemuaian ruang atau volume. Pada fluida utamanya pada zat cair, yang terjadi bukan pemuaian panjang dan luas, melainkan pemuaian volume. Hal ini terjadi karena zat cair merupakan zat yang bersifat tidak tetap, dalam arti, partikel – partikel zat cair selalu aktif bergerak, sehingga pada saat dipanaskan partikel – partikel bergerak semakin cepat. Akibatnya tekanan bertambah dan mempengaruhi volume. Pada saat tekanan bertambah maka volume semakin besar. Oleh karena itu pada zat cair yang tejadi adalah pemuaian volume. Dengan demikian perlu diukur nilai koefisien muai volume zat cair tersebut.
Zat yang akan diukur, diisi sampai batas yang ditentukan. Pada saat dipanaskan pada suhu tertentu atau pada titik didihnya, maka zat cair itu akan memuai dan tinggi permukaan zat cair bertambah. Tinggi permukaan zat cair yang memuai itulah yang merupakan nilai koefisien muai volume setelah dimasukkan dalam persamaan. Sehingga uap air yang dialirkan ke gelas kimia dengan menggunakan pipa penghubung maka volume zat cair pada gelas kimia yang lain akan bertambah. Pertambahan tinggi zat cair tersebut itulah yang akan dihitungkan untuk menentukan volume air yang berpindah dari gelas kimia yang dipanaskan.
Nilai koefisien zat cair (air) yang diperoleh dari perhitungan adalah 0,00022 /0C. sedangkan menurut literatur, nilai koefisien muai volume untuk air adalah 0,00021 /0C. Dengan demikian data yang diperoleh tersebut mendekati literatur yang ada, walaupun belum mencapai nilai yang diharapkan karena masih terdapat beberapa kendala dalam proses pengambilan data.
Kendala yang dimaksud adalah penggunaan gelas kimia yang memiliki luas penampang yang besar sehingga sebagian uap airnya menempel pada dinding gelas tersebut dan juga di sebabkan penggunaan penutup gelas kimia (gabus) yang kurang baik sehingga sebagian uap keluar dari penutup gelas kimia dan pada penutup tersebut diselipkan ditengahnya batang pipa kapiler dan thermometer. Sehingga gelas kimia bukan hanya tertekan dan tetapi juga menekan dinding gelas kimia.
Kendala yang ada, dapat diminimalisir sedemikian rupa agar penutup gelas kimia dan penahan gelas kimia tidak menekan dinding gelas kimia dengan keras. Jika hal tersebut bisa dilakukan, diharapkan diperoleh nilai yang sama dengan literatur.












VIII. KESIMPULAN :
Dari hasil pengamatan dan analisa data maka dapat disimpulkan:
untuk menentukan koefisien zat cair maka digunakan rumus :
 =
=
=
Sehingga diperoleh koefisien muai volume zat cair yaitu : 0,00022 /0C















IX. DAFTAR PUSTAKA
Budi Prasodjo dkk. 2002. Panduan Fisika. Untuk kelas 2 SLTP. Jakarta
Holfman J.P.1995. Perpindahan kalor . Erlangga : Jakarta
Kanginan Marthen. 2004. Fisika SMA Jilid 1B. PT. Erlangga : Jakarta
Tim Penyusun. 2002. Fisika I SLTP. PT. Intan Pariwara : Jakarta