PENGUKURAN KOEFISIEN MUAI PANJANG DENGAN METODE OPTIK

 

LAPORAN PRAKTIKUM

PENGUKURAN KOEFISIEN MUAI PANJANG

DENGAN METODE OPTIK

 



 

Rizqi Shaleh Syawaludin

C1401211018

ST09.2

 

Dosen Penanggung Jawab Praktikum

Drs. Sidikrubadi Pramudito, M. Si

 

 

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

IPB UNIVERSITY

2021


Tujuan

            Parktikum ini bertujuan menentukan koefisien muai panjang panjang logam tembaga, alumunium, dan baja dengan menggunakan pengukuran perubahan panjang secara optik.

 

Teori Singkat

            Pemuaian adalah Penambahan kalor pada suatu zat padat seperti logam yang mengakibatkan atom– atom pada zat padat akan bergetar sehingga jarak antar atom akan berubah dan terjadi ekspansi atau pemuaian pada logam tersebut (Ilmi 2019). Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang dan besar perubahan suhu (Inbanathan et al. 2007). Besar pemuaian atau pengkerutan berbeda tergantung pada kisaran suhu tinjauan dan jenis materi (Kane et al. 1997). Karena kalor mempunyai sifat dapat berpindah ekspansi atau pemuaian pada logam tersebut. Kalor  yang tersimpan  oleh  zat  akan  berakibat  zat  mempunyai  suhu  meningkat, dan  hal  ini membuat  jarak  antar  atom-atom  penyusun  zat  tersebut  berubah (Meiza et al.2017). Dalam fenomena pemuaian termal, logam akan memuai jika dipanaskan dan pemuaiannya berbeda-beda untuk jenis logam yang berbeda. Pemuaian panjang adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian panjang hanya terfokus pada perubahan panjangnya saja. Berbeda dengan muai luas dan volume yang memerhatikan juga perubahan panjang lebar dan tingginya.

            Koefisien pemuaian panjang adalah kecenderungan bagi perubahan panjang, luas dan volume sebagai pengaruh dari perubahan suhu (Wulandari et al. 2015). Faktor yang menentukan besarnya pemuaian panjang suatu jenis zat dinamakan koefisien muai panjang. Jenis zat seperti aluminium mempunyai koefisien muai panjang sebesar 0,000024, tembaga 0,000017, dan baja sebesar 0,000011. Semakin tinggi koefisien muai panjang logam, semakin besar logam tersebut dapat memuai. Koefisien muai menggambarkan bagaimana ukuran dari suatu perubahan obyek terhadap perubahan suhu (Serway et al. 2010). Bila temperatur berubah  (∆𝑇),  maka perubahan panjang (∆𝐿) sebanding dengan (∆𝑇) dan panjang mula-mula (L). Secara teori, nilai koefisien muai panjang pada baja yaitu, kuningan, intan, Alumunium, dan sebagainya (Wulandari dan Radiyono 2015). Alat untuk membandingkan muai panjang dari berbagai logam adalah musschenbrock. Koefisien muai panjang disimbolkan atau dilambangkan dengan huruf Yunani π›Ό, dibaca “alfa”.

 

Data



Pengolahan Data
































































Pembahasan

            Pengukuran koefisien muai panjang dengan metode optik diterapkan pada tiga jenis logam yang berbeda, seperti tembaga, aluminium, dan baja. Dalam setiap percobaan ketiga logam ini diberikan suhu yang berbeda-beda sehingga logam tersebut mengalami pemuaian. Berdasarkan data yang telah didapatkan terlihat bahwa semakin tinggi suhu yang diterima oleh suatu logam maka akan semakin besar pula perubahan muai panjangnya. Perubahan muai panjang tiap logam mempunyai nilai yang berbeda-beda. Hal ini dikarenakan selain dari faktor perubahan suhu dan panjang awal, terdapat juga faktor dari nilai koefisien muai panjang. Urutan perubahan muai panjang dari terbesar dialami oleh aluminium, tembaga, kemudian baja. Walaupun perubahan suhu dan panjang awal ketiga logam sama, tetapi masing-masing logam mempunyai nilai koefisien muai panjangnya tersendiri. Hal itu menyebabkan perubahan panjang tiap logam berbeda-beda. Selain melihat data pada tabel, dapat dianalisis pula hasil dari grafik yang dibuat untuk masing-masing logam. Dari masing-masing grafik tersebut terlihat bahwa nilai perubahan muai panjang meningkat seiring dengan bertambahnya suhu. Grafik tersebut membuktikan bahwa perubahan suhu dapat mempengaruhi perubahan muai panjang.

            Data yang didapatkan berasal dari percobaan ketiga logam dengan perlakuan yang sama. Kemudian data dimasukkan ke dalam Microsoft Excel untuk diolah. Hasil yang akan didapatkan dari pengolahan komponen Ξ”L terhadap Ξ”T dengan menggunakan (=LINEST) akan dilanjutkan dengan perhitungan untuk mencari nilai koefisien muai panjang (𝛼) dan ketidakpastian muai panjang  (∆𝛼). Koefisien muai panjang dapat dihitung dengan membagi nilai komponen πΏπ‘œΞ± dan ∆πΏπ‘œΞ± terhadap πΏπ‘œ yang telah diketahui pada data. Komponen untuk mengetahui nilai dari koefisien muai panjang adalah panjang awal benda (πΏπ‘œ), perubahan panjang benda (∆πΏπ‘œ), dan besar perubahan suhu (Ξ”T). Perubahan panjang muai dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang, dan besar perubahan suhu. Faktor pengukuran perubahan panjang logam juga dapat memengaruhi persentase kesalahan dari koefisien muai panjang. Pengaplikasian dari prinsip pemuaian sering digunakan dalam pemasangan rel kereta api dan pemasangan kaca untuk jendela.

 

Simpulan

            Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa logam tembaga, aluminium, dan baja yang digunakan menunjukkan hasil perubahan panjang. Hal tersebut menandakan bahwa jenis logam yang digunakan memengaruhi hasil perhitungan pemuaian. Faktor lain juga memengaruhi perhitungan pemuaian, seperti koefisien muai dan besar perubahan suhu. Koefisien muai panjang aluminium lebih besar dari koefisien muai panjang tembaga dan baja.

 

Daftar Pustaka

Inbanathan SSR, Moorthy K, Balasubramanian G. 2007. Measurement and demonstration of thermal                 expansion coefficient. Journal Of Physics Teacher. 45(9): 566-567. doi: 10.1119/1.2809151.

Ilmi U. 2019. Studi rencana alat pengukur panas pada muai logam. Jurnal Teknika. 11(2): 1123-1126.                 doi: 10.30736/jt.v11i2.343.

Kane JW, Sternheim MM. 1997. General Physic. 2nd ed. New York: John Wiley.

Meiza N, Yulkifli, Kamus Z. 2017. Pembuatan set eksperimen muai panjang digital                 berbasis mikrokontroler atmega 328. Pillar of Physics. [diakses 2021 Nov 4]; 8:81-                        88. https://docplayer.info/65634406-Pembuatan-alat-ukur-momen-inersia-benda-digital-                   menggunakan-sensor-optocoupler.html.

Serway RA. Jewet JW. 2010. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Salemba Teknika.

Tipler, Paul A. 1991. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga. 

Wulandari SP, Radiyono Y. 2015. Penggunaan metode difraksi celah tunggal pada penentuan koefisien pemuaian panjang aluminium (Al). Jurnal Materi dan Pembelajaran Fisika (JMPF). [diakses 2021 Nov 3]; 5(2):1-4. http://download.garuda.ristekdikti.go.id/article.php?article=1413142&val=4060&title=PENGGUNAAN%20METODE%20DIFRAKSI%20CELAH%20TUNGGAL%20PADA%20PENENTUAN%20KOEFISIEN%20PEMUAIAN%20PANJANG%20ALUMUNIUM%20AL.

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Kumpulan Laporan Kimia Organik

Gambar
π“šπ“€π“œπ“Ÿπ“€π“›π“π“ π“›π“π“Ÿπ“žπ“‘π“π“ π“šπ“˜π“œπ“˜π“ π“žπ“‘π“–π“π“π“˜π“š  Hai teman-teman! Buat kalian yang sedang mencari referensi untuk mengerjakan laporan praktikum KIMIA ORGANIK, mungkin file-file di bawah ini bisa menjadi referensi kalian! Tetap bersemangat dalam mengerjakan tugas ya!~ Silahkan klik materi di bawah ini sesuai kebutuhan kalian UJI TITIK LELEH UJI TITIK DIDIH SIFAT FISIKA DAN KIMIA AMINA DAN AMIDA REAKSI REDUKSI SENYAWA KETON MENJADI ALKOHOL PENGUJIAN SIFAT FISIKA DAN KIMIA ESTER PENENTUAN SIFAT KIMIA ALDEHID DAN KETON PENENTUAN SIFAT FISIKA DAN KIMIA SENYAWA HIDROKARBON PENENTUAN SIFAT FISIKA DAN KIMIA SENYAWA ASAM KARBOKSILAT PENENTUAN SIFAT FISIKA DAN KIMIA SENYAWA ALKOHOL DAN FENOL PEMBUATAN SABUN (REAKSI SAPONIFIKASI) PEMBUATAN ASPIRIN (REAKSI ESTERIFIKASI) PEMBUATAN ASAM ASETAT DARI ETANOL (REAKSI OKSIDASI) KRISTALISASI DAN SUBLIMASI DESTILASI Semoga bermanfaat dan memudahkan tugas kalian ya!~
Baca selengkapnya

Konversi Energi (Fermentasi Etanol)

Gambar
       Laporan Praktikum Konversi Energi (Fermentasi Etanol)   Praktikum 1. Studi Kasus: Eksperimen Fermentasi 1 Tujuan Praktikum bertujuan memahami proses fermentasi dan organisme yang berperan, serta menghitung jumlah dan laju pembentukan alkohol/etanol dengan menggunakan substrat gula, jus nenas, dan tepung tapioka.   Hasil dan Pembahasan Percobaan : Gula                 Hasil dari ketiga percobaan ini menandakan bahwa larutan gula, larutan jus nenas, dan larutan tepung tapioka mengalami proses fermentasi. Proses fermentasi yang terjadi pada percobaan ini adalah fermentasi alkohol. Fermentasi alkohol adalah proses   kimia   dimana   ragi   mengubah   gula (glukosa    dan    fruktosa)    menjadi alkohol (Nurhwahyu 2009). Sesuai dengan definisi tersebut pada percobaan ini menggunakan mikroorganisme ragi ( Sacchar...
Baca selengkapnya

SEL DARAH MERAH DAN PUTIH PADA BERBAGAI TAKSA HEWAN - KONSEP DIAGNOSTIK DINI KELAINAN GENETIK DARI SAMPEL DARAH DEMO PEMBUATAN PREPARAT ULAS DARAH, MENGIDENTIFIKASI PERBEDAAN & PERSAMAAN SEL DARAH MERAH DAN PUTIH PADA HEWAN VERTEBRATA, DAN UJI KELAINAN GENETIK PADA MANUSIA – PENAPISAN DAN PENGUJIAN PRENATAL

Gambar
  SEL DARAH MERAH DAN PUTIH PADA BERBAGAI TAKSA HEWAN - KONSEP DIAGNOSTIK DINI KELAINAN GENETIK DARI SAMPEL DARAH DEMO PEMBUATAN PREPARAT ULAS DARAH   Tujuan             Praktikum ini bertujuan m emahami mekanisme pembuatan preparat ulas darah dan mengidentifikasi bentuk sel darah merah dan sel darah putih pada berbagai hewan vertebrata serta bagian-bagiannya .   Pembahasan 1.       Tuliskan alat dan bahan yang digunakan dalam penyiapan preparat   ulas darah! Dalam penyiapan preparat ulas darah perlu dipersiapkan alat dan bahan, seperti sampel darah, lampu kaca, Leishman’s stain / writes blood stain /GM sustain , air suling, penetes air, cawan petri, mikroskop cahaya majemuk, minyak imersi, kapas dan alkohol gosok, dan alat penusuk. 2.    Buat diagram alur metode penyiapan preparat sampai dengan   pengamatan menggunakan mikroskop!     SEL...
Baca selengkapnya