Efek Panas Arus Listrik ~ Tugas Praktikum Fisdas II

EFEK PANAS ARUS LISTRIK

(The heating effect of an electric current)

I.  TUJUAN                : 1. Mengukur energi listrik yang menimbulkan panas pada

satu beban (kawat tahanan)

 2. Menentukan panas jenis zat cair dengan metode arus listrik

II. ALAT-ALAT         : 1. Sumber arus listrik (aki atau power supply)

 2. Volmeter, amperemeter

 3. Kalorimeter dengan pengaduknya, thermometer`r

 4. Stopwatch

III. TEORI

Energi listrik adalah energi utama yang dibutuhkan bagi peralatan listrik/energi yang tersimpan dalam arus listrik dengan satuan amper (A) dan tegangan listrik dengan satuan volt (V) dengan ketentuan kebutuhan konsumsi daya listrik dengan satuan Watt (W) untuk menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan ataupun untuk menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energi yang lain.

Jika arus listrik suatu sumber (aki atau power supply) kita alirkan ke dalam suatu beban, misalnya kalorimeter seperti pada gambar sebelah ini (sebuah rangkaian tertutup).

Di mana amperemeter dan voltmeter tersusun sedemikian, maka kita dapat menentukan berapa besarnya energi listrik yang dipakai oleh beban tersebut.

Dalam waktu detik, Perhitungannya sebagai berikut:

Bila arus listrik I mengalir di dalam kawat pemanas yang ujungnya mempunyai beda potensial =V, maka besarnya energi panas yang dimasukkan ke dalam kalori meter dalam waktu detik adalah Q = V.I.t  joule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1)

Bila kita ketahui:

Ø₁        = Suhu mula-mula kalorimete (^oC)

Ø₂          = Suhu kalorimeter setelah dipanasi selama t detik,arus listrik dimatikan (^oC)

Ø₃          = Suhu kalorimeter setelah ½ t detik sesudah arus listrik dimatikan (^oC)

W        = Masa dari zat cair (kg)

c          = Panas jenis zat cair (J/kg^ok)

Maka banyaknya kalori yang diterima oleh zat air adalah:

 Q = (Wc+ 381 w)( (Ø₂- Ø₁) + (Ø₂- Ø₃) . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . .(2)

Dari persamaan (1) dan (2) kita dapat persamaan:

(Wc+ 381 w)( (Ø₂- Ø₁) + (Ø₂- Ø₃) = V.I.t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3)

Dimana 381 w  adalah panas jenis calorimeter yang digunakan (J/kg^ok)

dari persamaan (3) kita dapat menghitung c.

IV.  METODE PERCOBAAN

1.    Siapkan alat-alat sebagai mestinya

2.    Susunlah alat-alat itu seperti gambar (amperemeter  disusun seri dengan kawat pemanas dan sumber arus)

3.    Tentukanlah (ukurlah) massa dari kalorimeter dan massa zat cair

4.    Masukkanlah zat cair itu kedalam kalorimeter. Catatlah suhu zat cair mula-mula (Ø₁)

5.    Hidupkan kontak arus listrik mengalir ke alat pemanas, serentak dengan itu ditekan pula stopwatch, bacalah yang ditunjukkan oleh amperemeter dan voltmeter

6.    Setelah t detik yang diinginkan, matikan kontak catatlah suhu zat cair itu (Ø₂)

7.    Setelah ½ t dan setelah kontak dimatikan, catat pula lagi zat cair itu (Ø₃)

8.    Hitunglah berapa energy listrik yang terpakai dalam t detik menurut rumus (1) dan tentukanlah pula nilai panas jenis c dengan rumus (3)

9.    Ulangi percobaan itu dengan memvariasikan waktu t

10. Buatlah grafik Q vs t pada berbagai I yang dimasukkan

11. Carilah nilai c rata-rata dan ralat nisbinya.

V.   PERTANYAAN

1.    Apakah sama energi listrik dengan daya listrik ?

2.    Jika kita gunakan arus bolak-balik, apakah sama hasilnya dengan menggunakan arus searah pada percobaan diatas ? Jelaskan.

3.    Apakah fungsi amperemeter dan voltmeter pada percobaan di atas? Sebutkanlah apakah sebabnya disusun sedemikian.

4.    Apakah bedanya kapasitas panas dengan panas jenis ?

LEMBAR DATA HASIL PRAKTIKUM

Masa Kalorimeter     : . . . . . . . . . . . . . . . . . .Kg

Massa Air                  : . . . . . . . . . . . . . . . . . .Kg

No.	V	I	T	Ø1	Ø2	Ø3	Q	C
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Panas Jenis  =

Ralat Nisbi    =

Mengetahui,

Dosen,                                                                                   Mahasiswa Praktikan,

……………………………..                                                  …………………………………..

NIP.                                                                                        NIM.