Upload
fyad
View
9.838
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Citation preview
PENGUKURAN KONDUKTIVITAS TERMAL
A. TUJUAN
1. Mengukur konduktivitas termal beberapa material yang berbeda
2. Menentukan tipe material sampel yang digunakan apakah konduktor atau
isolator
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
terkondensasi
1
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
Keterangan dari material yang digunakan:
1. Masonite
Masonite adalah jenis hardboard ditemukan oleh William H. Mason. Produksi massal dimulai pada tahun 1929. Hal ini dibentuk dengan menggunakan metode Mason, menggunakan kayu chip, peledakan mereka ke dalam serat panjang dengan uap dan kemudian membentuk mereka ke papan. Papan tersebut kemudian ditekan dan dipanaskan untuk membentuk papan selesai. Tidak ada lem lain materi atau ditambahkan. Serat lama memberikan Masonite tinggi lentur kekuatan, kekuatan tarik , kepadatan dan stabilitas. Tidak seperti panel kayu komposit yang diproduksi menggunakan formalin berbasis resin-untuk serat mengikat, Masonite dibuat dengan menggunakan bahan alami saja, yang membuat produk ramah lingkungan. Masonite membengkak dan membusuk dari waktu ke waktu bila terkena elemen. Koefisien Konduktivitas termal 0,2 W / m ° K. (http://en.wikipedia.org/wiki)
2. Lexan
Lexan adalah nama merek untuk lembar polikarbonat resin termoplastik . Bahan polikarbonat utama dihasilkan oleh reaksi bisphenol A dan fosgen (COCl 2).
Polycarbonate adalah bahan yang sangat tahan lama. Meskipun memiliki ketahanan yang berdampak tinggi, memiliki ketahanan yang rendah gores. polimer ini sangat transparan untuk cahaya tampak dan memiliki karakteristik transmisi cahaya lebih baik daripada berbagai jenis kaca. Tidak seperti kebanyakan termoplastik, polikarbonat dapat mengalami deformasi plastik besar tanpa retak atau pecah. Sebagai hasilnya, dapat diolah dan dibentuk pada suhu kamar. Lexan mempunyai sifat yang tahan terhadap suhu. Koefisien Konduktivitas termal: 0,19-0,22 W / (m ° K).( http://en.wikipedia.org/wiki)
3. Wood
Kepadatan kayu terkait erat dengan berat jenis kayu (perbandingan berat dan volume
kayu dalam keadaan udara kering dengan kadar air sekitar 15%) dan kekuatan kayu.
Koefisien Konduktivitas termal : 0,04-0,4 W / (m ° K).( http://en.wikipedia.org/wiki)
4. Sheet Rock
Sheetrock atau drywall dikenal juga sebagai eternit atau papan gypsum, adalah sebuah
panel terbuat dari gypsum plaster ditekan antara dua lembar kertas tebal. Sebuah panel
papan dinding terbuat dari kertas liner membungkus suatu inti dibuat terutama dari
gypsum plaster, semi- hydrous bentuk kalsium sulfat (CaSO 4 · ½ H 2 O). gipsum baku,
CaSO 4 · 2 H 2 O, (ditambang atau diperoleh dari desulfurisasi gas buang ( FGD ))
harus dikalsinasi sebelum digunakan. plester ini dicampur dengan serat (biasanya
kertas dan / atau fiberglass ), plasticizer , berbusa agen , digiling halus kristal gipsum
sebagai akselerator, pati atau chelate sebagai retarder, berbagai aditif yang dapat
meningkatkan jamur dan / atau tahan api ( fiberglass atau vermikulit ), lilin emulsi atau
silane untuk penyerapan air rendah dan air. Ini kemudian dibentuk oleh mengapit inti
dari gips yang basah antara dua lembar kertas tebal atau tikar fiberglass. Ketika inti set
dan dikeringkan di ruang pengeringan besar, sehingga menjadi cukup kaku dan kuat.
SheetRock memiliki sifat elastic termo yang sangat baik. Hal ini memungkinkan
SheetRock untuk berhasil menahan berbagai variasi suhu.
Koefisien Konduktivitas termal : 0,17 W / (m ° K).( http://en.wikipedia.org/wiki)
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. (Tim Eksperiment fisika, 2009).
Panas yang ditransfer dari suatu titik ke titik yang lain melalui salah satu dari tiga
metoda yaitu:
1. Konduksi adalah Bila panas yang di transfer tidak diikuti dengan perpindahan massa
dari benda. Konduksi diakibatkan oleh tumbukan antar molekul penyusun zat. Ujung
benda yang panas mengandung molekul yang bergetar lebih cepat. Ketika molekul yang
bergetar cepat tadi menumbuk molekul di sekitarnya yang lebih lambat, maka terjadi
transfer energi ke molekul disebelahnya sehingga getaran molekul yang semula lambat
menjadi lebih cepat. Molekul ini kemudian menumbuk molekul lambat di sebelahnya
dengan disertai transfer energi. Demikian seterusnya sehingga pada akhirnya energi
sampai pada ujung benda yang lainnya.
2. Konveksi terjadi karena gerakan massa molekul dari satu tempat ke tempat lain.
Konveksi terjadi perpindahan molekul dalam jarak yang jauh.
3. Radiasi adalah perpindahan panas tanpa memerlukan medium. (Mikrajuddin Abdullah.
2005; 56-59)
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:
ΔQΔt
= kAΔTΔ x
Dalam kasus perubahan temperatur sebagai akibat perubahan posisi yang sangat kecil
di mana Δx 0, maka berlaku:
dTdx
= (T 2−T 1)
x
Bila garis dari aliran panas adalah parallel , maka gradien temperature (kuantitas fisik
yang menggambarkan ke arah mana dan berapa tingkat suhu perubahan yang paling cepat
di seluruh lokasi tertentu) pada setiap penampang adalah sama. Untuk kondisi ini jumlah
panas yang dikonduksikan persatuan waktu dapat dituliskan dalam bentuk :
ΔQΔt
= 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.(Tim Eksperiment fisika, 2009)
Koefisien konduktivitas termal k didefinisikan sebagai laju panas pada suatu benda
dengan suatu gradien temperatur . Dengan kata lain konduktivitas termal menyatakan
kemampuan bahan menghantarkan kalor.(Hasra, Amran:2008). Nilai konduktivitas termal
penting untuk menentukan jenis dari penghantar yaitu konduksi panas yang baik (good
conductor) untuk nilai koefisien konduktivitas termal yang besar dan penghantar panas
yang tidak baik(good insulator) untuk nilai koefisien panas yang kecil. (Tim Eksperiment
fisika, 2009)
Konduktivitas termal berbagai bahan pada 0℃:
BAHAN Konduktivitas termal(k)
W/M ℃
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 -
nikel(18%Cr,8%Ni)
16.3
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)
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). 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 esK 1h
AΔT Δt
Dalam system CGS kalor lebur es adalah 80 kal/gram(Tim eksperimen
fisika,2009).
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 d1.
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(Mt).
7. Mengumpulkan es yang melebur dalam tabung untuk suatu waktu pengukuran ta
Misalnya sekitar 3 menit, lakukan untuk 3 kali pengukuran.
8. Menentukan massa dari tabung yang berisi es yang melebur tadi(Mta)
9. Menentukan massa es yang melebur (Ma) dengan cara mengurangi Mta dengan
Mt
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 tau(missal sekitar 3 menit). Ukurlah massa
es yang melebur (Mau). Lakukan lah untuk 3 kali pengukuran.
12. Melakukanlah pengukuran ulang diameter bloke s yang dinyatakan dengan d2.
13. Melakukanlah kegiatan yang sama untuk sampel material yang lainnya.
E. DATA PENGAMATAN
Jenis sampel : Masonite h=0,73 cm Mt=53,7 gr
N
o
d1 (cm) d2 (cm) ta(menit) Ma (gr) tau
(menit)
Mau(gr) Ket
1 9,45 - 3 menit 22,2 - - Sebelum
dialiri
uap
2 19,9
3 26,0
4 - 6,6 - - 3 menit 21,0 Sesudah
dialiri
uap
5 20,4
6 20,0
Jenis sampel : Wood h=0,95 cm Mt=53,7 gr
N
o
d1 (cm) d2 (cm) ta(menit) Ma (gr) tau
(menit)
Mau(gr) Ket
1 7,75 - 3 menit 18,0 - - Sebelum
dialiri
uap
2 20,4
3 19,0
4 - 4,5 - - 3 menit 15,8 Sesudah
dialiri
uap
5 16,0
6 16,0
Jenis sampel : Sheet Rock h=0,65 cm Mt=53,7 gr
N
o
d1 (cm) d2 (cm) ta(menit) Ma (gr) tau
(menit)
Mau(gr) Ket
1 6,75 - 3 menit 16,4 - - Sebelum
dialiri
uap
2 18,5
3 15,4
4 - 3,9 - - 3 menit 11,0 Sesudah
dialiri
uap
5 11,9
6 11,0
Jenis sampel : Lexan h=0,6 cm Mt=53,7 gr
N
o
d1 (cm) d2 (cm) ta(menit) Ma (gr) tau
(menit)
Mau(gr) Ket
1 8,70 - 3 menit 17,9 - - Sebelum
dialiri
uap
2 22,0
3 20,7
4 - 5,25 - - 3 menit 16,4 Sesudah
dialiri
uap
5 20,0
6 20,9
F. PENGOLAHAN DATA
1. Menghitung diameter rata-rata dari es selama eksperimen(dave) dari d1 dan d2
Masonite
dAVE =d1+¿ d2
2¿
= 9.45+6.60
2
= 7,23 cm
Wood
dAVE =d1+¿ d2
2¿
= 7,75+4,50
2
= 5,63 cm
Sheet Rock
dAVE =d1+¿ d2
2¿
= 6,73+3,94
2
= 4,70 cm
Lexan
dAVE =d1+¿ d2
2¿
= 8,70+5,25
2
= 6,31 cm
2. Menghitung luas diatas aliran panas antara es yang berkontak dengan
permukaan material sampel (A) dengan diameter dAVE
Masonite
dAVE = 8,03 cm
r = 4,015 cm
A=π r2
= (3,14)(4,015 cm)2
= 3,14 x 16,120 cm2
=506 cm2
Wood
dAVE = 6,13 cm
r =3,07 cm
A=π r2
= (3,14)(3,07 cm)2
= 3,14 x 9,39cm2
=295 cm2
Sheet Rock
dAVE =5,34 cm
r =2,67 cm
A=π r2
= (3,14)(2,67 cm)2
= 3,14 x 7,13 cm2
=173 cm2
Lexan
dAVE = 6,98cm
r =3,49 cm
A=π r2
= (3,14)(3,49 cm)2
= 3,14 x 12,18 cm2
=312 cm2
3. Menghitung laju es yang melebur sebelum dialirkan uap(Ra) dan laju setelah
dialirkan uap (R) untuk setiap material sampel
Mesonite
Ma = 22,2 gr
Ra = M a
t a
= 22,2 gr180 s
= 0,12 gr/s
Mau = 21 gr
R = M au
t au
= 21 gr180 s
=0,11 gr/ s
Wood
Ma = 18 gr
Ra = M a
t a
= 18 gr180 s
= 0,10 gr/s
Mau = 15,8 gr
R = M au
t au
= 15,8 gr180 s
=0,0.09 gr/ s
Sheet Rock
Ma =16,4 gr
Ra = M a
t a
= 16.4 gr180 s
= 0,09 gr/s
Mau = 11,1 gr
R = M au
t au
= 11,1gr180 s
=0,06gr/ s
Lexan
Ma = 17,9 gr
Ra = M a
t a
= 17,9 gr180 s
= 0,10 gr/s
Mau = 16,4 gr
R = M au
t au
= 16,4 gr180 s
=0,09 gr/ s
4. Menghitung laju pada es yang melebur sesuai dengan temperatur differensial
untuk setiap material sampel
Masonite
RO = Ra – R
= (0,12 – 0,11) gr/s
= 0,01 gr/s
Wood
RO = Ra – R
= (0,11 – 0,09) gr/s
= 0,02 gr/s
Sheet Rock
RO = Ra – R
= (0,09 – 0,006) gr/s
= 0,03 gr/s
Lexan
RO = Ra – R
= (0,09 – 0,08) gr/s
= 0,01 gr/s
5. Memasukan data hasil perhitungan pada poin sebelumnya pada sebuah tabel
Tabel data hasil perhitungan diameter rata-rata , luas dan laju peleburan
N
O
SAMPEL dAVE (cm) A(cm2) Ra(g/s) R(g/s) Ro(g/s)
1 Masonite 8,03 50,6 012 011 0,01
2 Wood 6,98 29,5 O,011 0,09 0,02
3 Sheet Rock 5,34 22,4 0,09 0,06 0,03
4 Lexan 6,98 38,0 0,09 0,08 0,01
6. Nilai konduktivitas termal dari setiap material sampel
Masonite
Ro = 0,01 gr/s
h = 0,73 cm
A = 50,6 cm2
ΔT = 100℃
K = (Ro )(80
kalgr ) (h )
( A ) (∆ T )
= (0,01grs )(80
kalgr )(0,73 cm)
(50,6 cm2 )(100℃)
= 0,012 x 10-5 kal/cm s ℃
Wood
Ro = 0,02 gr/s
h = 0,95 cm
A = 29,5 cm2
ΔT = 100℃
K = (Ro )(80
kalgr ) (h )
( A ) (∆ T )
= (0,02grs )(80
kalgr )(0,95 cm)
(29,5 cm2 )(100℃)
= 0,049 x 10-5 kal/cm s ℃
Sheet rock
Ro = 0,03 gr/s
h = 0,65 cm
A = 22,4 cm2
ΔT = 100℃
K = (Ro )(80
kalgr ) (h )
( A ) (∆ T )
= (0,03grs )(80
kalgr )(0,65 cm)
(22,4 cm2) (100℃)
= 0,069 x 10-5 kal/cm s ℃
Lexan
Ro = 0,01gr/s
h = 0,6 cm
A = 38,0 cm2
ΔT = 100℃
K = (Ro )(80
kalgr ) (h )
( A ) (∆ T )
= (0,01grs )(80
kalgr )(0,6 cm)
(38,0 cm2 )(100℃)
= 0,013 x 10-5 kal/cm s ℃
7. Menentukan jenis material sampel berdasarkan nilai konduktivitas termal
Masonite = isolator
Wood = isolator
Sheet rock = isolator
Lexan = isolator
8. Nilai konduktivitas untuk setiap material sampel berdasarkan praktikum yang
didapat:
Masonite = 0,012 x 10-5 kal/cm s ℃
Wood = 0,049 x 10-5 kal/cm s ℃
Sheet rock = 0,069 x 10-5 kal/cm s ℃
Lexan = 0,013 x 10-5 kal/cm s ℃
Masonite<lexan<wood<Seet Rock
PEMBAHASAN
A. Referensi Teori
Koefisien konduktivitas termal (k) merupakan formulasi laju panas pada suatu benda
dengan suatu gradien temperature. Nilai konduktivitas termal sangat berperan penting
untuk menentukan jenis dari penghantar yaitu konduksi yang baik atau buruk. Suatu bahan
dikatakan konduktor (penghantar panas yang baik) bila bahan tersebut mempunyai nilai k
yang besar yaitu > 4.15 W/mºC, biasanya bahan tersebut terbuat dari logam. Sedangkan
untuk isolator (penghantar panas yang buruk) mempunyai nilai k < 4.01 W/mºC, biasanya
bahan tersebut terbuat dari bahan bukan logam. ( J.P.Holman, 1993 : 6-7 )
Berdasarkan formulanya, konduktivitas termal suatu bahan ditentukan oleh
tingkatan nilai suhu benda, yang juga menunjukkan laju perpindahan energi benda
tersebut. Dari struktur atau komposisi material juga dapat menentukan nilai
konduktivitas termal bahan. Adapun kategori bahan dapat dikelompokkan bersifat
konduktor adalah :
1) Konduktifitasnya cukup baik. Konduktivitas yang dimaksud adalah
konduktivitas bahan dan pengaruhnya terhadap perubahan suhu (termal). Suatu
konduktivitas dikatakan baik jika nilai k nya melebihi batas standar bahan
konduktor yaitu > 4.2 W/m°C
2) Kekuatan mekanisnya (kekuatan tarik) cukup tinggi. Kekuatan mekanis disini
adalah kekuatan struktur bahan, artinya bahan tersebut tidak mudah rusak secara
struktur.
3) Koefisien muai panjangnya kecil.
4) Modulus kenyalnya (modulus elastisitas) cukup besar.
Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai konduktor, antara lain:
1) Logam biasa, seperti: tembaga, aluminium, besi, dan sebagainya.
2) Logam campuran (alloy), yaitu sebuah logam dari tembaga atau aluminium
yang diberi campuran dalam jumlah tertentu dari logam jenis lain, yang
gunanya untuk menaikkan kekuatan mekanisnya.
3) Logam paduan (composite), yaitu dua jenis logam atau lebih yang dipadukan
dengan cara kompresi, peleburan (smelting) atau pengelasan (welding).
Sedangkan untuk bahan isolator memiliki sifat-sifat bahan sebagai berikut :
1) Sifat Kelistrikan
Bahan penyekat mempunyai tahanan listrik yang besar. Penyekat listrik
ditujukan untuk mencegah terjadinya kebocoran arus listrik antara kedua
penghantar yang berbeda potensial.
2) Sifat Mekanis
Mengingat luasnya pemakaiannya pemakaian bahan penyekat, maka
dipertimbangkan kekuatan struktur bahannya. Dengan demikian, dapat dibatasi
hal-hal penyebab kerusakan dikarenakan kesalahan pemakaiannya. Misal
diperlukan bahan yang tahan tarikan, maka kita harus menggunakan bahan dari
kain daripada kertas. Bahan kain lebih kuat terhadap tarikan daripada bahan
kertas.
3) Sifat Termis
Panas yang ditimbulkan dari dalam oleh arus listrik atau oleh arus gaya magnet,
berpengaruh terhadap kekuatan konduktivitas bahan sampel. Demikian panas
yang berasal dari luar (alam sekitar).
4) Sifat Kimia
Panas yang tinggi yang diterima oleh bahan penyekat dapat mengakibatkan
perubahan susunan kimia bahan. Demikian juga pengaruh adanya kelembaban
udara, basah yang ada di sekitar bahan sampel.
Adapun bahan yang tergolong kedalam bahan isolator adalah :
1) Bahan tambang (batu pualam, asbes, mika, dan sebagainya)
2) Bahan berserat (benang, kain, kertas, prespon, kayu, dan sebagainya)
3) Gelas dan keramik
4) Plastik
5) Karet, bakelit, ebonit, dan sebagainya
6) Bahan yang dipadatkan.
B. Analisis Hasil Praktikum
Berdasarkan eksperimen yang dilakukan didapat bahwa luas permukaan material
sampel <A> untuk setiap sampel didapatkan bahwa luas diatas aliran panas antara es yang
berkontak dengan permukaan sampel dengan diameter dave di dapat:
Sheet Rock <Wood<Lexan< Masonite
Dari hasil pengolahan data hasil eksperimen yang telah kami lakukan diperoleh
hargakoefisien konduktivitas termal masing-masing bahan sebagai berikut:
Masonite = 0,012 x 10-5 kal/cm s ℃ /¿ ( 0,054 x 10-3 W/mºC )
Wood = 0,049 x 10-5 kal/cm s ℃ /¿ ( 0,205 x 10-3 W/mºC )
Sheet rock = 0,069 x 10-5 kal/cm s ℃ /¿ ( 0,289x 10-3 W/mºC )
Lexan = 0,013 x 10-5 kal/cm s ℃ /¿ ( 0,0549 x 10-3 W/mºC )
Dalam hal ini dapat kita ketahui bahwasanya nilai konduktivitas terbesar adalah
jenis bahan Sheet Rock dibandingkan ketiga jenis bahan lainnya. Namun disini, keempat
jenis bahan di atas dikategorikan pada bahan isolator karena kita ketahui bahwasannya
suatu bahan dikategorikan dalam konduktor apabila nilai koefisien konduktivitasnya > 4,2
W/m℃. Dan suatu bahan dikategorikan dalam jenis isolator apabila nilai koefisien
konduktivitasnya < 4,2 W/m℃.
Hal ini tidak sesuai dengan referensi yang kami jadikan rujukan, karena seharusnya
konduktivitas Masonite lebih besar dari wood, Sheet Rock dan lexan,tetapi praktik
mendapatkan hal yang sebaliknya, hal ini dikarenakan pada waktu praktikum, praktikan
kurang teliti pada waktu pembacaan alat ukur yang kami gunakan. Dalam menentukan
konduktivitas termal juga di pengaruhi oleh luas diatas aliran panas antara es dengan
permukaan sampel. Semakin tinggi nilai A maka konduktivitas termal semakin kecil.
Menentukan jenis material sampel berdasarkan nilai konduktivitas termal
Masonite = isolator
Wood = isolator
Sheet rock = isolator
Lexan = isolator
PENUTUP
Kesimpulan
praktikum yang telah dilakukan, maka didapatkan nilai konduktivitas termal untuk
masing-masing bahan material, yaitu :
Masonite = 0,012 x 10-5 kal/cm s ℃
Wood = 0,049 x 10-5 kal/cm s ℃
Sheet rock = 0,069 x 10-5 kal/cm s ℃
Lexan = 0,013 x 10-5 kal/cm s ℃
Nilai konduktivitas termal secara langsung dapat menentukan sifat penghantar
dari sampel yang digunakan, dimana keseluruhan nilai k dari sampel material menunjukkan
nilai < 1 kal/cm s ºC. Disamping itu, kategori bahan yang digunakan berdasarkan sifat-sifat
konduktor dan isolator bahan juga akan menentukan sifat penghantar bahan. Dari hasil
konduktivitas yang didapat dalam praktikum bahwa semua bahan termasuk isolator.
Dalam praktikum dan referensi sumber dari buku didapat nilai konduktivitas
termal tidak sesuai, hal ini dikarenakan adanya kesalahan – kesalahan yang dilakukan
selama praktikum, seperti, pada waktu pembacaan alat yang kurang teliti, dan selama
praktikum kurang berhati-hati
Daftar Pustaka
http://en.wikipedia.org/wiki
Mikrajuddin Abdullah.2005.Fisika SMA Kelas X Semester 2.Jakarta;Erlangga
Tim Eksperimen Fisika.2009.Petunjuk Praktikum Eksperimen Fisika.Padang;Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,Universitas Negeri Padang.
MAKALAH PRAKTIKUM EKSPERIMEN FISIKA
Pengukuran konduktivitas termal
OLEH
estuhono (01938/2008)
deri utami alfitri (019 /2008)
dwi fadhilah (019 /2008)
Dosen Pembimbing
Dra. Syakbaniah,M.Si
Drs. Amran Hasrah
Dra. Nailil Husnah,M.Si
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2010