Koreksi Suhu Kalorimeter sebagai Konsekuensi Laju Pendinginan oleh Suhu Lingkungan pada Percobaan Tara Kalor Mekanik

Abstract

Tara Kalor Mekanik merupakan satu modul praktikum fisika yang bertujuan membuktikan Hukum Kekekalan Energi. Dalam percobaan ini diukur suhu kalorimeter. Suhu yang terukur bukan merupakan suhu fisik kalorimeter karena suhu terukur merupakan resultan suhu kalorimeter dengan pengaruh laju pendinginan oleh lingkungan yang suhunya lebih rendah dari pada suhu kalorimeter. Oleh karena itu perlu dilakukan koreksi terhadap suhu kalorimeter. Untuk menentukan koreksi terhadap suhu kalorimeter, dilakukan analisis terhadap model persamaan diferensial dari Hukum Laju Pendinginan Newton. Hasilnya menunjukkan bahwa fungsi suhu benda terhadap waktu berbentuk eksponensial. Solusi model teoritis tersebut dicocokkan dengan data empirik yang diperoleh melalui eksperimen. Konstanta kesebandingan (k) dalam model ini ditentukan terlebih dahulu dari syarat awal dan syarat batas hasil pengukuran suhu benda pada keadaan kalorimeter dibiarkan mendingin, tanpa adanya usaha luar, kemudian diaplikasikan untuk menghitung koreksi suhu benda pada saat menerima energi mekanik, yang selanjutnya digunakan untuk menghitung kalor. Nilai kalor lalu dibandingkan dengan usaha mekanik. Hasil perbandingan kalor setelah melalui koreksi Newton dengan usaha mekanik lebih mendekati nilai sesungguhnya yang sesuai teori daripada sebelum menggunakan koreksi. Didapatkan bahwa perhitungan koreksi Newton yang optimal adalah pada saat menggunakan acuan suhu benda pada pertengahan tengat waktu pengamatan.