Page 29 - E-Modul Laboratorium Virtual
P. 29
joile dengan mengambil energi mekanik benda jatuh untuk
mengaduk air dalam kalorimeter sehingga air menjadi panas.
Dua bentuk tenaga diantara tenaga-tenaga yang dibicarakan disini adalah
tenaga listrik dan tenaga kalor. Tenaga dari bentuk yang satu dapat diubah ke
bentuk yang lain. Misalkan pada peristiwa gsekean, tenaga mekanik berubah
menjadi tenaga panas, di dalam mesin uap, tenaga panas berubah menjadi tenaga
mekanik. Bilangan yang menyatakan besarnya tenaga listrik yang setara dengan
1 satuan tenaga panas/kalor dinamakan angka kesetaraan kalor listrik.
Kesetaraan kalor mekanik pertama kali diukur oleh Joule dengan mengambil
tenaga mekanik dari beban yang jatuh untuk mengaduk air dalam kalorimeter
sehingga air menjadi panas. Cara lain adalah dengan mengubah tenaga listrik
menjadi tenaga panas dalam suatu kawat tahan yang tercelup dalam air yang
berada di dalam kalorimeter.
Tenaga listrik yang hilang dalam kawat tahanan besarnya.
W = V i t (Joule) (5-1)
dengan : V = beda potensial antara ujung-ujung kawat
Diagram skematis modifikasi dari perangkat joule dapat digunakan
untuk menentukan jumlah usaha yang ekivalen dengan jumlah panas
tertentu,yaitu,jumlah usaha yang dibutuhkan untuk enaikkan temperatur
satu gram air dengan satu Celcius derajat.Air dalam kalorimeter tertutup
dalam dinding insulasi agar temperatur sistem tidak dapat dipengaruhi
oleh panas
yang masuk atau keluar darinya.Dengan pemberian beda potensial pada
ujung-ujung kumparan dalam kalorimeter,arus listrik akan mengalir
melalui amperemeter dan beda potensial akan timbul pada ujung-ujung
kumparan yang akan menghasilkan usaha listrik pada sistem untuk
memanaskan air.usaha ini dikenal sebagai kalor joule,yang dapat
dinyatakan sebagai
= × ×
Dimana V adalah beda potensial ujung-ujung elemen,I adalah arus listrik
dalam rangkaian,dan t adalah waktu pengaliran arus ke sistem.Energi
panas yang dilepaskan oleh elemen listrik tersebut akan diterima oleh air
21