- 1. INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN KALOR DAN GELOMBANG Mufida
Awalia Putri 13708251126
2. PENGUKURAN SUHU Suhu : derajat jumlah kalor/temperatur (K)
Kalor : energi, panas Alat pengukur suhu adalah Termometer 3.
TERMOMETER Pengukuran Suhu Suhu adalah suatu besaran untuk
menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Alat
untuk untuk mengukur besarnya suhu suatu benda adalah termometer.
Termometer yang umum digunakan adalah termometer raksa dan
termometer alkohol. Alasan raksa sebagai pengisi termometer: 1.
Raksa tidak membasahi dinding kaca 2. Raksa merupakan penghantar
panas yang baik, 3. Kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan
perubahan panas yang kecil cukup dapat mengubah suhunya, 4.
Jangkauan ukur raksa lebar karena titik bekunya -39 dan titik
didihnya 357. 4. T ER MOMET ER R A KSA DA N T ER MOMET ER A LKOHOL
Termometer raksa Termometer raksa adalah termometer yang pipa
kacanya diisi dengan raksa. Keuntungan termometer raksa: 1. Raksa
mudah dilihat karena mengkilap 2. Volume raksa berubah secara
teratur ketika terjadi perubahan suhu 3. Raksa tidak membasahi kaca
ketika memuai 4. Jangkauan suhu raksa cukup lebar dan sesuai untuk
pekerjaan laboratorium (40C sampai dengan 350C ) 5. Kerugian
termometer raksa: 1. Bahan raksa mahal 2. Raksa tidak dapat
digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah 3. Raksa termasuk
zat berbahaya (sering digunakan air keras) sehingga termometer
raksa berbahaya jika tabungnya pecah. Termometer alkohol 6.
Termometer alkohol adalah termometer yang pipa kacanya diisi dengan
alkohol. Keuntungan termometer alkohol: 1. alkohol harganya murah
2. alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil
ternyata alkohol mengalami perubahan volume yang besar 3. alkohol
dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alkohol
-130 Kerugian termometer alkohol: 1. membahasi dinding kaca 2.
titik didihnya rendah (78C ) 3. alkohol tidak berwarna, sehingga
perlu member pewarna dahulu agar dapat dilihat. 7. TERMOMETER Pada
pembuatan termometer terlebih dahulu ditetapkan titik tetap atas
dan titik tetap bawah. Titik tetap termometer tersebut diukur pada
tekanan 1 atmosfer. Di antara kedua titik tetap tersebut dibuat
skala suhu. Penetapan titik tetap bawah adalah suhu ketika es
melebur dan penetapan titik tetap atas adalah suhu saat air
mendidih. Berikut ini adalah penetapan titik tetap pada skala
termometer: 1. Termometer Celcius. Titik tetap bawah diberi angka 0
dan titik tetap atas diberi angka 100. Diantara titik tetap bawah
dan titik tetap atas dibagi 100 skala. Termometer Reaumur. Titik
tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 80. Di
antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80
skala. 8. Termometer Fahrenheit. Titik tetap bawah diberi angka 32
dan titik tetap atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan
garam ditetapkan sebagai 0F. Di antara titik tetap bawah dan titik
tetap atas dibagi 180 skala. Termometer Kelvin. Pada termometer
Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu
mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total
partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur
dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang
titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi 100
skala. 9. Perbandingan skala antara temometer Celcius, termometer
Reamur, dan termometer Fahrenheit: C R F = 100 80 180C R F = 5 4 9
C FR K 37321280100 0 A 0 273 A 32 Titik tetap atas Titik tetap
bawah 10. Dengan memperhatikan titik tetap bawah 00C = 00R = 320F,
maka hubungan skala C, R, F, dan K dapat ditulis sebagai berikut: =
= = ) + 11. Menentukan Skala Termometer Dengan membandingkan
perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing
termometer, diperoleh hubungan sebagai berikut: = Keterangan Xa =
titik tetap atas termometer X Xb = titik tetap bawah termometer X
Tx = suhu pada termometer X Ya = titik tetap atas termometer Y Yb =
titik tetap bawah termometer Y Ty = suhu pada termometer Y Titik
tetap atas Titik tetap bawah Xa Tx Xb Ya Ty Yb 12. KALOR Kalor
merupakan energi yang ditransfer dari satu benda ke yang lainnya
karena adanya perbedaan temperatur. Dalam SI satuan untuk kalor
adalah Joule. Kalor jenis adalah besaran karakteristik dari zat
tersebut (J/KgC) Pertukaran energi merupakan dasar teknik yang
dikenal dengan nama kalorimetri, yang merupakan pengukuran
kuantitatif dari pertukaran kalor. Untuk melakukan pengukuran
semacam itu digumakan kalorimeter. 13. PERCOBAAN: KESETARAAN KALOR
LISTRIK Tujuan : Menentukan besarnya energi listrik yang dilepas
dalam kalorimeter Menentukan besarnya energi kalor yang diterima
kalorimeter Menentukan nilai kesetaraan (kalor-listrik) Dasar
teori: W = V. I.t Q = m.c(T2-T1) Azas Blak: kalor yang dilepas sama
dengan kalor yang diterima 14. ALAT DAN BAHAN 15. PENGUKURAN MASSA
Neraca OHauss digunakan untuk mengukur massa benda dengan
ketelitian pengukuran 0,1 gram. Misalnya ketika mengukur sekantong
terigu dengan neraca didapat posisi lengan sebagai berikut: Lengan
Belakang Lengan Tengah Lengan Depan Dari gambar dapat diketahui
bahwa: posisi lengan belakang 300 gram posisi lengan tengah 70 gram
posisi lengan depan 5,4 gram Jadi, massa terigu adalah 375,4 gram.
16. OSILASI DAN GELOMBANG Osilasi terjadi bila sebuah sistem
diganggu dari posisi kesetimbangan stabilnya. Karakteristik gerak
osilasi yang paling dikenal adalah gerak bersifat periodik, yaitu
berulang-ulang. Osilasi/getaran adalah adalah gerak bolak-balik
melalui titik setimbang. (Tipler, Fisika untuk sains dan teknik,
1991:425) Gelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambat.
Dalam perambatannya gelombang memindahkan energi dari satu tempat
ke tempat lain, sedangkan medium yang dilaluinya tidak ikut
merambat. Getaran dan gelombang 17. GETARAN Getaran adalah gerak
bolak-balik melalui titik setimbang. Satu getaran = A-B-C-B-A atau
B-C-B-A-B A B C 18. Beberapa contoh getaran antara lain: 1. Mistar
yang ditahan salah satu ujungnya pada meja, kemudian ujung yang
lain ditarik ke bawah lalu dilepaskan. 2. Bandul jam dinding yang
sedang bergoyang Getaran bandul jam Getaran penggaris
get-physics-animation-id.blogspot.com arsyadriyadi.blogspot.com 19.
Periode (T) adalah banyaknya waktu yang diperlukan untuk melakukan
satu getaran. Keterangan T = periode (sekon) t =waktu yang
diperlukan (sekon) n = jumlah getaran Frekuensi (f) adalah
banyaknya getaran yang terjadi dalam waktu 1 sekon. Keterangan f =
frekuensi getaran (Hertz) n = jumlah getaran t = waktu (sekon)
Hubungan antara periode dengan frekuensi: = = = = 20. GELOMBANG
Gelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambat. Dalam
perambatannya gelombang memindahkan energi dari satu tempat ke
tempat lain, sedangkan medium yang dilaluinya tidak ikut merambat.
Gelombang air laut zonapencarian.blogspot.com Gelombang pada tali
Sumber.BSE-rinie 21. Gelombang berdasarkan arah rambatnya dibedakan
menjadi 2 macam: 1) Gelombang Transversal adalah gelombang yang
arah rambatnya tegak lurus dengan arah getarnya. Contohnya
gelombang cahaya. Keterangan ABC, EFG, dan IJK = bukit gelombang
CDE dan GHI = lembah gelombang B, F, dan J = titik puncak gelombang
D dan H = titik dasar gelombang ABCDE, CDEFG, EFGHI, GHIJK = satu
gelombang D KA B C E F G H I J 22. 1) Gelombang Longitudinal adalah
gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya.
Contohnya adalah gelombang bunyi. Satu gelombang longitudinal
terdiri atas 1 rapatan dan 1 renggangan. 23. Cepat rambat (v)
adalah besarnya jarak yang ditempuh gelombang tiap satuan waktu.
Panjang gelombang () adalah jarak yang ditempuh dalam waktu satu
periode. = = Gelombang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan
sehari-hari seperti pada satelit buatan, sel surya, sonar, dan
eksplorasi minyak dan gas bumi. Keterangan v = kecepatan gelombang
(m/s) = panjang gelombang (m) T = periode (s) 24. OSILOSKOP
Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan
sinyal listrik. Ada beberapa jenis osiloskop berbasis komputer, dan
telah diimplementasikan, salah satu jenis osiloskop digital
berbasis komputer menggunakan sound card yang dikendalikan di bawah
sistem operasi Linux. Xoscope dibuat oleh Tim Witham, memilih dua
kanal input yang dapat bekerja secara simultan 25. OSILOSKOP Fungsi
osiloskop secara umum adalah untuk menganalisa tingkah laku besaran
yang berubah-ubah terhadap waktu yang ditampilkan pada layar, untuk
melihat bentuk sinyal yang sedang diamati. Cara penggunan osiloskop
adalah yang pertama pengkalibrasian, kemudian menyetel fokus,
intensitas, kemiringan, x position, dan y position, setelah probe
dikalibrasi maka dengan menempelkan probe pada terminal tegangan
acuan maka akan muncul tegangan persegi pada layar. Layar osiloskop
dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal dan 10 kotak
dalam arah horizontal. (http://osiloskop-vivie.blogspot.com/) 26.
PERCOBAAN OSILOSKOP Tujuan: untuk mempelajari cara penggunaan serta
kegunaan osiloskop. Osiloskop 27. SOAL 1 1. Keuntungan menggunakan
alkohol sebagai bahan pengisi termometer adalah. . . . A. Dapat
mengukur suhu yang sangat rendah B. Pemuaiannya teratur C. Tidak
membasahi dinding kaca D. Mempunyai daerah ukur yang besar 28.
PEMBAHASAN 1 Kunci Jawaban A Keuntungan menggunakan alkohol sebagai
bahan pengisi termometer adalah dapat mengukur suhu yang sangat
rendah Pemuaiannya teratur, tidak membasahi dinding kaca, dan
mempunyai daerah ukur yang besar adalah keuntungan menggunakan
raksa. 29. SOAL 2 Suatu benda diukur menggunakan thermometer
celcius menunjukkan suhu 75C. Apabila suhu benda tersebut diubah ke
dalam suhu Fahrenheit menjadi. . . . A. 160F C. 167F B. 165F D.
170F 30. PEMBAHASAN 2 Kunci Jawaban C tF = 9 5 + 32 tF = 9 5 75 +
32 = 135 + 32 = 167 F Apabila diukur menggunakan termometer
Fahrenheit sebesar 167F. 31. SOAL 3 Perhatikan gambar berikut! A. 6
3 C. 600 3 B. 60 3 D. 6.000 3 Berapakah massa jenis batu tersebut
apabila batu tersebut memiliki massa 300 gram . . . . 32.
PEMBAHASAN 3 Kunci Jawaban D Diketahui: Massa = 300 gram (0,3 kg)
Volume = 50 ml (0,05 liter) = 0,00005 m3 Ditanya : Massa jenis
benda jawab: = 0,3 0,00005 3 = 6.000 3 jadi, massa jenis benda
adalah 6.000 3 33. SOAL 4 Berikut ini yang bukan merupakan alat
percobaan kesetaraan kalor listrik adalah . . . . A. kalorimeter B.
power supplay C. neraca lengan D. osiloskop 34. PEMBAHASAN 4 Kunci
Jawaban D alat percobaan kesetaraan kalor listrik: kalorimeter
power supplay neraca lengan stopwatch termometer 35. SOAL 5 Berapa
kalor yang dibutuhkan 400 gram minyak yang kalor jenisnya 0,8
kal/gr 0 C untuk menaikkan suhunya dari 200 C sampai 800 C. . . .
A. 320 kalori B. 3200 kalori C. 19200 kalori D. 192000 kalori 36.
PEMBAHASAN 5 Kunci Jawaban C Diketahui: m = 400 gram c = 0,8
kal/gr0 C t0 = 200 C tt = 800 C Ditanya: Q = ? Jawab: = . . =
400.0,8 .60 = 19200 37. SOAL 6 Energi listrik yang dikeluarkan pada
saat pengukuran kalor oleh catu daya bertegangan 5 V dan arus 3 A
pada menit pertama adalah . . . . J A. 450 B. 900 C. 1800 D. 3600
38. PEMBAHASAN 6 Kunci Jawaban B Diketahui: V = 5 V I = 3 A t = 1
menit = 60 sekon Ditanya: W = ? Jawab: = . . = 5 . 3. 60 = 900 J
39. SOAL 7 Banyaknya getaran yang terjadi dalam satu periode adalah
. . . . A. satu getaran B. dua getaran C. getaran D. tidak dapat
ditentukan 40. PEMBAHASAN 7 Kunci Jawaban A Periode adalah waktu
yang diperlukan untuk menempuh satu kali getaran, sehingga dalam
satu periode, ditempuh satu getaran. 41. SOAL 8 Pada gelombang
berikut ini, jarak diukur dalam sentimeter. Berdasarkan gambar di
atas pasangan manakah yang benar . . . . Amplitudo Panjang
gelombang A B C D 2 cm 4 cm 4 cm 8 cm 4 cm 4 cm 8 cm 8 cm 42.
PEMBAHASAN 8 Kunci Jawaban C Diketahui : jarak = 12 cm jarak
simpangan = 8 cm 2 bukit 1 lembah= 1,5 Ditanya: A dan = . . . . ?
Jawab: Amplitudo adalah jarak simpangan terjauh dari titik
seimbang, A A = 1 2 x 8 cm = 4 cm 1,5 12 cm 5,1 12cm 8 cm 43. SOAL
9 Untuk mengatur posisi garis atau tampilan di layar atas bawah
maka menggunakan tombol . . . . A. Posisi X B. Posisi Y C. CH1
(Input X) D. CH2 ( input Y ) 44. PEMBAHASAN 9 Kunci Jawaban B
Bagian-Bagian Osiloskop Fungsi CH1 (Input X) Untuk memasukkan
sinyal atau gelombang yang diukur atau pembacaan posisi horizontal,
Terminal masukan pada saat pengukuran pada CH 1 juga digunakan
untuk kalibrasi. Jika signal yang diukur menggunakan CH 1, maka
posisi switch pada CH 1 dan berkas yang nampak pada layar hanya ada
satu. CH2 ( input Y ) Untuk memasukkan sinyal atau gelombang yang
diukur atau pembacaan Vertikal. Jika signal yang diukur menggunakan
CH 2, maka posisi switch pada CH 2 dan berkas yang nampak pada
layar hanya satu. Position X Mengatur posisi garis atau tampilan
kiri dan kanan. untuk mengatur posisi normal sumbu X (ketika sinyal
masukannya nol) Untuk menyetel kekiri dan kekanan berkas gambar
(posisi arah horizontal) Switch pelipat sweep dengan menarik knop,
bentuk gelombang dilipatkan 5 kali lipat kearah kiri dan kearah
kanan usahakan cahaya seruncing mungkin. Posisi Y Untuk mengatur
posisi garis atau tampilan dilayar atas bawah. Untuk menyeimbangkan
DC vertical guna pemakaian channel 1 atau (Y). Penyetelan dilakukan
sampai posisi gambardiam pada saat variabel diputar. 45. SOAL 10
Perhatikan langkah-langkah berikut ini: a. menyetel focus b.
menyetel x position dan y position c. pengkalibrasian d. muncul
tegangan persegi pada layar Urutan penggunaan osiloskop adalah . .
. . A. a b c d B. c a b d C. b c a d D. c b a d 46. PEMBAHASAN 10
Kunci Jawaban B Cara penggunan osiloskop adalah yang pertama
pengkalibrasian, kemudian menyetel fokus, intensitas, kemiringan, x
position, dan y position, setelah probe dikalibrasi maka dengan
menempelkan probe pada terminal tegangan acuan maka akan muncul
tegangan persegi pada layar. 47. TERIMA KASIH
