LAPORAN PRAKTIKUM
KONVEKSI MELALUI MEDIUM ZAT CAIR
I. TUJUAN PERCOBAAN
Untuk mengamati peristiwa konveksi di dalam zat cair.
II. ALAT DAN BAHAN
· Pembakar Spritus
· Statif 2 buah
· Korek api
· Tabung konveksi
· Serbuk dupa
· Air
III. LANDASAN TEORI
Perpindahan panas/kalor yang terjadi karena perpindahan fluida (zat cair atau gas) yang menerima kalor disebut konveksi. Perpindahan fluida pada konveksi ada yang terjadi secara alamiah, ada yang terjadi karena dialirkan (perpindahan “paksa”). Konveksi alamiah terjadi dengan sendirinya. Misalnya konveksi pada saat memasak air. Aliran ini terjadi karena massa jenis air mengecil. Karena itu bagian zat cair ini naik dan digantikan oleh zat cair yang massa jenisnya lebih besar. Arus zat alir yang terjadi karena konveksi disebut arus konveksi. Zat cair maupun gas pada umumnya bukan merupaka penghantar kalor yang baik, namun dapat mentransfer kalor cukup cepat dengan konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi berlangsung pada zat cair dan gas. Proses perpindahan kalor diikuti oleh perpindahan partikel-partikel perantaranya. Perpindahan kalor secara konveksi merupakan proses perpindahan antara konduksi panas, gerakan percampuran dan proses penyimpanan energi. Konveksi ini sangat besar pengaruhnya dalam proses perpindahan kalor antara permukaan padat dan cairan atau gas yang ada di dekatnya. Mekanisme perpindahan kalor ini terjadi dengan urutan sebagai berikut:
1. Kalor mengambil secara konduksi dari permukaan zat padat ke partikel-partikel fluida (cairan atau gas) yang berbatasan dengan permukaan zat padat tersebut.
2. Kalor yang diterima fluida akan menaikkan suhu partikel-partikel penyusun fluida tersebut.
3. Partikel fluida yang bersuhu lebih tinggi akan bergerak ke daerah yang bersuhu lebih rendah, kemudian bercampur dan melepaskan sebagian kalor yang dimilikinya.
Jadi, dalam proses konveksi terjadi aliran energi dalam bentuk kalor dan aliran materi fluida. Energi yang diterima fluida disimpan oleh partikel-partikel fluida terebut, kemudian diangkut oleh gerakan massa fluida, sehingga konveksi dapat didefinisikan sebagai perpindahan kalor dari suatu bagian fluida ke bagian fluida yang lain yang diikuti bergerakan fluida tersebut.
IV. LANGKAH KERJA
1. Siapkan alat dan bahan.
2. Set-up alat seperti gambar di bawah ini:
3. Masukkan air ke dalam tabung konveksi sampai air terisi penuh
4. Masukkan serbuk dupa ke dalam tabung kaca
5. Nyalakan pembakar spiritus
6. Amati peristiwa yang terjadi
V. TEKNIK ANALISIS DATA
Dalam praktikum ini, tidak menggunakan analisis dalam bentuk perhitungan, namun hanya membandingkan sebuah teori dengan hasil pengamatan yang diperoleh saat percobaan. Selain itu, juga mengamati pergerakan zat pewarna dalam air pada geklas kimia.
Dari hasil yang diperoleh, kemudian membahasnya untuk selanjutnya mencari kendala-kendala yang menghambat apabila ternyata percobaan tersebut tidak sesuai dengan teori.
VII. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil pengamatan, diperoleh seperti gambar berikut:
Dari gambar di atas, kami dapat mengamati bahwa pergerakan serbuk dupa berawal dari titik A, B, C, D, E, dan kembali lagi ke titik A, setelah beberapa lama gerakan partikel semakin cepat, geraka yang palin cepat terjadi di titik D (sumber panas). Menurut teori, pergerakan partikel dimulai dari titik D, E, A, B, C, D. Hal ini sesuai dengan hasil pengamatan yang kami lakukan, di mana partikel-partikel di titik D mempunyai massa jenis yang lebih kecil daripada partikel-partikel yang berada dari titik C. Namun, masih terdapat serbuk dupa yang bergerak dari titik D ke C. Hal ini disebabkan oleh beberapa kesalahan yang disampaikan di pembahasan.
VI. Hasil dan Pembahasan
a. Hasil
Berdasarkan data hasil percobaan dan analisis data, diperoleh hasil percobaan yaitu:
1. Pada percobaan 1 bahwa pergerakan serbuk dupa dari titik A, B, C, D, E, A.
2. Geraka partikel semakin lama semakin cepat.
3. Gerakan palig cepat terjadi di titik D (sumber panas)
b. Pembahasan
Adapun kesalahan yang terjadi dalam percobaan kali ini diantaranya:
a. Pada saat air dipanaskan, ada sebagian kecil serbuk dupa yang bergerak tidak sesuai dengan pergerakan serbuk dupa yang lain (seperti pada gambar), peristiwa tersebut bisa disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya:
b. Serbuk dupa yang digunakan memiliki massa jenis yang lebih kecil dari massa jenis air, sehingga pergerakan serbuk dupa dipengaruhi oleh gaya ke atas air (hukum Archimedes)
c. Pada percobaan 1, ada kemungkinan air di dalam tabung konveksi mengalir dari D ke C yang diakibatkan oleh konveksi itu sendiri. Hal ini disebabkan letak pemanas berada di D, sehingga suhu di C lebih kecil dari suhu di D dan suhu di B lebih kecil dari suhu di C yang memungkinkan terjadinya konveksi dengan pergerakan zat dari D menuju C kemudian menuju B.
Adapun kendala-kendala yang kami alami dalam melakukan percobaan ini diantaranya:
a) Pada saat penuangan air ke tabung konveksi kami tidak bisa memperkirakan agar air yang kami tuangkan tidak melebihi batas air yang terdapat pada petunjuk praktikum.
b) Ketika serbuk dupa masuk ke dalam tabung yang berisi air, banyak terdapat serbuk dupa yang menggumpal, sehingga kami sedikit kesulitan untuk mengamati jalannya serbuk dupa.
c) Pada saat melakukan praktikum, kami kurang bisa mengatur strategi dengan baik sehingga kami kekurangan waktu karena harus melakukan tiga percabaan, dan ini mengakibatkan data yang kami peroleh kurang lengkap.
VII. Simpulan
Berdasarkan hasil percobaan dan pembahasan yang telah dipaparkan diatas maka dapat disimpulkan :
Peristiwa konveksi yang terjadi di dalam air berlangsung seperti sebuah siklus karena ketika partikel diberikan kalor, maka partikel tersebut akan menjadi lebih ringan dan bergerak ke arah partikel yang mempunyai massa jenis yang lebih besar. Begitu pula partikel yang mempunyai massa jenis lebih besar bergerak ke arah partikel yang mempunyai massa jenis yang lebih kecil sehingga terjadi peristiwa siklus.
