33
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 1

Makalah konduktifitas termal

  • Upload
    fyad

  • View
    9.838

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

 

Citation preview

Page 1: Makalah konduktifitas termal

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

Page 2: Makalah konduktifitas termal

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)

Page 3: Makalah konduktifitas termal

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)

Page 4: Makalah konduktifitas termal

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

Page 5: Makalah konduktifitas termal

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

Page 6: Makalah konduktifitas termal

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.

Page 7: Makalah konduktifitas termal

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

Page 8: Makalah konduktifitas termal

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.

Page 9: Makalah konduktifitas termal

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

Page 10: Makalah konduktifitas termal

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¿

Page 11: Makalah konduktifitas termal

= 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

Page 12: Makalah konduktifitas termal

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

Page 13: Makalah konduktifitas termal

=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

Page 14: Makalah konduktifitas termal

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

Page 15: Makalah konduktifitas termal

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℃

Page 16: Makalah konduktifitas termal

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

Page 17: Makalah konduktifitas 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 )

Page 18: Makalah konduktifitas termal

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

Page 19: Makalah konduktifitas termal

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 )

Page 20: Makalah konduktifitas termal

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

Page 21: Makalah konduktifitas termal

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.

Page 22: Makalah konduktifitas termal

MAKALAH PRAKTIKUM EKSPERIMEN FISIKA

Pengukuran konduktivitas termal

OLEH

Page 23: Makalah konduktifitas termal

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

Page 24: Makalah konduktifitas termal