Jumat, 20 Agustus 2010

ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS

Struktur Untuk Mesin Potong
Ada mesin dimana benda kerjanya tidak bergerak namun perkakasnya bergerak seperti mesin ketam, kempa gurdi (drill press), mesin fris (milling machine) dan gerinda. Ada juga mesin dimana benda kerjanya bergerak namun perkakasnya diam seperti mesin mesin serut, bubut (lathe), dan fris pengebor (boring mills). Pelajarilah gambar dibawah ini yaitu proses-proses yang biasa dilakukan pada komponen mesin.

Pada gambar 2 dibawah terlihat struktur dasar dalam mesin perkakas konvensional. Pada gambar A. benda kerja berputar dalam mesin bubut, tetapi perkakas (cutting tools) diam. Pada mesin pengebor (gambar B.) perkakasnya berputar sedangkan benda kerjanya diam. Menghantarkan atau menggeser kereta luncur perkakas kepada benda kerja berputar biasanya lebih menyenangkan dari pada menggeser benda kerja yang berputar pada kepala tetap kepada perkakas yang diam. Gambar C dan D adalah masing-masing mesin ketam dan penyerut. Bentuk struktur kedua mesin ini dipengaruhi oleh ukuran benda kerja dimana benda kerja kecil lebih cocok dikerjakan dengan mesin ketam.


Pada mesin pemotong fris, perkakas yang berputar digunakan hanya pada perkakas pengebor. Mesin fris banyak digunakan untuk memotong lubang lingkaran, membuat jalur pasak, membuat celah, menggergaji, memfris slab dan permukaan, memotong roda gigi dan untuk membentuk benda yang bentuknya tidak umum.
Gambar 2 E adalah mesin fris dimana perkakas berputar dikombinasikan dengan benda kerja yang bergerak melintang.
Kebalikan kinematik dari mesin fris standar adalah mesin bor, penggurdi (drill) dan mesin fris horisontal tipe lantai (floor type) seperti yang ditunjukkan gambar 3 berikut.




Gambar 3. Elemen dasar dalam mesin pengebor, pemfris dan penggurdi horisontal jernis lantai.
Gambar 4 memperlihatkan jenis mesin gerinda.

Gambar 4. memperlihatkan jenis mesin gerinda
Rangka mesin
Rangka dari mesin perkakas umumnya dicor atau dbuat dengan pengelasan. Bahan yang banyak digunakan adalah besi cor atau baja cor.
Dewasa ini penggunaan konstruksi dengan lasan lebih disukai bila dibandingkan dengan rangka cor karena beberapa keuntungan alasannya :
  1. Menghemat berat sampai 25%.
  2. Perbaikan pada rangka yang rusak mudah dikerjakan.
  3. Bisa digunakan berbagai jenis baja.
  4. Perubahan disain lebih murah karena tidak ada modal yang ditanam untuk pembuatan pola atau inti.
  5. Kesalahan dalam pemesinan atau desain lebih mudah untuk dikoreksi.
  6. Tambahan bahan bisa diberikan pada daerah yang bertegangan untuk mengurangi getaran dan defleksi.
Tabel. Gerakan memotong dan mengumpan untuk mesin konvensional.


Namun terdapat kekurangan dari rangka yang dibangun dengan dilas yaitu al.:
1. Besi cor memberikan penyerapan getaran lebih baik dibandingkan dengan bahan lain.
2. Bahan coran adalah seragam sehingga tidak ada reaksi kimia yang terjadi antar bahan.
3. Pembuatan dengan coran lebih cepat untuk produksi banyak.
4. Untuk mesin beban besar akan membutuhkan rangka yang lebih besar dan berat.

Elemen Dasar
Mesin pemotong logam dibangun dari elemen-elemen yang berwadah sendiri yang masing-masingnya mempunyai fungsi tersendiri. Elemen-elemen dasar tersebut al.: kepala tetap (headstock), kolom, meja, sadel, bangku (bed), landasan, dan rel melintang atau meluncur.
Identitas mesin biasanya diambil dari jenis rangkaian komponennya. dimana dibedakan atas 4 tipe : jenis meja, lantai, penyerut dan kepala banyak (multiple head), yang dijumpai pada semua jenis mesin yaitu: mesin bor, gurdi, fris. Misalnya mesin jenis meja (table-type machine) dimana mesin ini terdiri meja, sadel dan benda kerja ditempatkan pada meja.
Kepala Tetap (head stock) adalah bagian yang menggerakkan dan mengumpan perkakas potong atau alat yang memutar komponen. Gambar 5 adalah gambar potongan kepala tetap yang memperlihatkan roda gigi.

Gambar 5. Pandangan terbuka dari kepala tetap spindel tunggal yang memperlihatkan roda gigi.

Spindel bisa berputar dalam arah kebalikan untuk digunakan dalam pembuatan ulir dan pengetapan.
Bangku atau dasar diperlihatkan pada gambar 7 berikut dimana berfungsi untuk menyangga komponen lainnya. Pada mesin bubut yang disangga adalah: kepala tetap, ekor tetap (tail stock), peluncur melintang dan kereta peluncur.

Gambar 7. Meja jenis penyerut dengan celah T pada bangku besi cor, jalur V-ganda.

Kolom menyediakan dukungan vertikal dan memandu kepala tetap untuk mesin kelas tertentu.

 Gambar 8. Kolom besi tuang dengan jalur diskrap rata.

Meja berfungsi untuk menyangga benda kerja atau bagian yang akan dimesin dan untuk menyediakan penempatan serta penjepitan benda kerja.
Kereta peluncur yang terdapat pada mesin bubut menyediakan gerakan sepanjang sumbu dari bangku.
Landasan (runway) berfungsi membawa kolom pada mesin serut jenis lantai dan meja putar. Kalau dasar kolom, kolom dan kepala tetap adalah sebuah satuan integral maka elemen pendukung disebut bangku dan bukan sebuah landasan meskipun keduanya sama dalam prinsip.

Gambar 9. Meja dan sadel penghantar untuk gerakan gabungan yang menggunakan penghantaran tangan.
Gambar 10. Sistem penghantaran yan dimotorisi menggunakan ulir pengarah pada ”runway”.

Penyangga ujung atau ekor tetap berfungsi sebagai penyangga luar untuk perkakas potong atau benda kerja seperti diperlihatkan pada gambar 11.

Penggerak
Motor banyak digunakan dalam penggerak pada mesin perkakas.
Motor arus bolak-balik yang digunakan biasanya dari motor induksi jenis fasa tunggal. Motor ini harus tertutup jika berada dilingkungan yang mudah terbakar.
Motor arus searah sering digunakan dengan peralatan kendali numeris.
Motor bisa dihubungkan langsung dengan roda gigi atau dengan menggunakan sabuk “V”. Mesin yang besar biasanya menggunakan roda gigi sedangkan penggunaan sabuk biasanya untuk mesin-mesin kecil.



Gambar 11. Penyangga ujung, tertutup dan terbuka.

Metode Pemegangan Benda Kerja
Metode pemegangan benda kerja tergantung pada benda kerjanya, mesinnya dan sampai berapa jauh dikehendaki produksi yang cepat. Untuk produksi banyak biasanya peralatan pemegang digerakkan secara hidrolik, udara, listrik atau gerakan nok.
Pada mesin yang dikendalikan secara otomatis atau numerik, alat pemegangnya diprogram untuk menjepit dan melepaskan benda kerja.

Menyangga benda kerja di antara kedua pusatnya
Cara menyangga benda kerja bila benda kerja berputar adalah mengganjalnya diantara kedua pusatnya. Metode ini bisa untuk menyangga pemotongan besar dan cukup baik untuk benda yang panjang.
Dalam memutar poros yang ramping panjang, atau mengebor dan mengulir ujung spindel, maka digunakan perletakan tengah untuk memberikan dukungan tambahan kepada benda kerja. Perletakan tengah yang diam dipasangkan pada bangku mesin bubut dan mendukung benda kerja dengan menggunakan tiga rahang(jaw) atau roller. Perletakan jenis lain yang mirip disebut perletakan pengikut (follower rest), dipasangkan pada sadel dan kereta luncur dan menyangga benda kerja berdiameter kecil yang kira-kira akan melenting menjauhi perkakas pemotong. Perletakan ini bergerak bersama perkakas.

Mandril
Benda kerja yang dibor dan lubangnya dilebarkan untuk menepatkan, dapat dipegang diantara kedua pusatnya dengan salah satu jenis mandril. Jenis-jenis mandril diperlihatkan pada gambar 14.
 Gambar 14. Berbagai jenis mandril yang digunakan untuk memegang stok diantara kedua pusatnya.
Benda kerjaditekan ke mandril dengan kempa arbor (arbor press) .

Pelat Muka
Benda kerja mungkin akan dipasangkan ke pelat muka dengan pengapit, baut atau jenis alat bantu lainnya. Pemasangan semacam ini biasanya dilakukan untuk bentuk yang tidak biasa.

Gambar 15. Mengebor lubang eksentris pada pelat muka mesin bubut.

Pencekam (Chuck)
Pencekam digunakan untuk memegang bagian yang besar dan bentuknya tidak umum dan dibautkan atau disekrup ke spindel sehingga sambungannya kaku.
Gambar 16. Pencekam mesin bubut rahang tak bergantung.

Ada beberapa jenis pencekam :
  1. Pencekam universal. Semua rahang akan konsentris ketika kunci pencekam diputar.
  2. Independent chuck. Setiap rahang mempunyai penyetelan sendiri-sendiri.
  3. Pencekam kombinasi. Sama dengan independent chuck namun mempunyai tambahan kunci pembuka yang mengontrol semua rahang secara serentak.
  4. Pencekam gurdi (Drill chuck). Adalah pencekam sekrup universal kecil yang digunakan pada mesin kempa gurdi tetapi sering digunakan pada mesin bubut untuk menggurdi dan menyenter.
Ada pencekam yang disebut pencekam daya dimana untuk menggerakkan pencekam digunakan dengan tenaga udara (pneumatik), hidrolik atau listrik.

Leher (collet)
Leher biasa digunakan untuk bahan stok batangan, dibuat dengan rahang dari ukuran standar untuk menampung stok bulat, bujur sangkar, dan segi enam. Untuk stok besar sering digunakan leher dari jenis pendekatan sejajar, tetapi umumnya banyak digunakan leher dari jenis pegas. Pegas ini pejal pada satu ujung dan terbelah pada ujung yang lain yang berbentuk tirus. Ujung yang tirus bersinggungan dengan kap atau busing yang tirusnya serupa, dan kalau ditekan kedalam kap, maka rahang dari leher akan dieratkan disekitar stok.Leher pegas dibuat dalam tiga jenis: didorong ke luar, ditarik ke belakang dan stasioner.
Leher yang didorong ke luar bisa dilihat pada gambar 17 yang operasinya seperti berikut: kalau plunger digerakan ke kana, ujung belah yang tirus dari leher ditekan ke dalam kerucut dan kepala yang menyebabkan leher dieratkan disekitar stok. Leher yang ditarik kebelakang beroperasi dengan cara yang sama kecuali bahwa lehernya ditarik ke belakang terhadap kap kerucut untuk gerakan pengencangan.
Gambar pemasangan leher yang ditarik kedalam bisa dilihat pada gambar 18.
Gambar 17. Leher dari jenis didorong ke luar.
Gambar 18. Potongan yang memeprlihatkan konstruksi dari pemasangan leher yang ditarik ke dalam.

Arbor
Arbor jenis yang dikembangkan atau jenis ulir digunakan untuk memegang stok potongan pendek yang didalamnya memeiliki lubang tepat yang dimesin seblumnya. Gerakan memegang benda kerja pada arbor mempunyai mekanisme yang sangat mirip dengan yang digunakan dengan leher. Gambar 19 menunjukan arbor yang dikembangkan yang merupakan jenis sumbat. Benda kerja diletakkan pada arbor berhadapan dengan pelat penghenti dan pada saat batang ditarik maka pena kerucut mengembangkan sumbat yang berbelah sebagian dan mengunci benda kerja. Arbor berulir beroperasi dengan cara yang sama kecuali benda kerja disekrupkan pada arbor dengan tangan sampai menekan kembali terhadap tabung penghenti atau flens.

Gambar 19. Arbor jenis sumbat mengembang.

Pencekam magnetis
Benda kerja dapat dipegang pada gerinda permukaan dan mesin perkakas yang lain dengan menggunakan pencekam magnetis. Pencekam magnetis mempunyai daya magnet dengan jenis magnet permanen atau magnet yang dibangkitkan arus listrik.Jenis pencekam magnetis berputar bisa dilihat pada gambar 21. Semua benda yang dipegang pada pencekam magnetis harus didemagnetisasi setelah pekerjaan selesai.
Gambar 21. Pencekam putar celah konsentris dan kutub radial.

Metode Penanganan Benda Kerja
Penangana benda kerja dilakukan dengan menggunakan tangan untuk benda yang ringan (massanya 10 - 25 kg) dan dengan crane atau konveyor bagi benda yang berat. Untuk produksi massal maka pemuat mekanis mempunyai keuntungan ekonomis daripada pemuatan dengan tangan. Pemuatan mekanis akan mengurangi kelelahan operator.

Gambar 22. Skematis yang menunjukkan bagaimana benda kerja dipegang pada pencekam magnet permanen.

Pemuat-penurun yang dapat mengambil dan menempatkan bagian kecil dengan berat sampai beberapa ratus kilogram bisa dilihat pada gambar 23. Alat ini memuatkan dan menurunkan mesin pencekam vertikal dari konveyor.
 Gambar 23. Mesin ”robot” pemuat dan penurun semi otomatis.

Metoda Pengendalian
Sedikit mesin yang pengendaliannya keseluruhan dilakukan dengan tangan. Mesin bubut meskipun dikendalikan dengan tangan tetapi mempunyai kecepatan dan hantaran dengan daya (listrik, pneumatik atau hidrolik).
Mesin yang digerakan oleh nok (cam) adalah jenis semi otomatik yaitu setiap operasi dalam suatu siklus dimulai setelah siklus sebelumnya selesai. Noknya biasanya menggerakan kecepatan, hantaran atau alat perkakas. Penggerak atau pengendalian hidrolis digunakan terutama kalau mesin mempunyai bagian yang bergerak bolak balik, pada mesin press, dan pada kasus yang sulit dalam mempertahankan kecepatan dengan cara mekanis.
Siklus waktu sering digunakan dalam mesin perkakas otomatis. Pengatur waktunya dapat menggerakkan saklar mikro atau solenoid yang akan mengendalian gerakan mesin.

Keselamatan (Safety)
Banyak faktor keselamatan diperhitungkan oleh pabrik mesin perkakas. Program pelatihan banyak dilakukan oleh penyuplai peralatan dan sekolah-sekolah juga terlibat dalam mendidik pelajar tentang pentingnya keselamatan dalam laboratorium.
Menggunakan kaca mata pengaman, alat pengaman, mencegah memakai pakaian pelindung yang rusak, kecerobohan, perkakas yang rusak/robek, menjadi penekanan pihak manajemen, perserikatan, dan pemerintah.
Gambar 24.A. memperlihatkan pelindung mesin yang mengitari daerah kerja dari mesin tekan (punch press). Gate barier (pintu penghalang) mesti ditutup sebelum mesin bekerja.
Alat keselamatan lain yang digunakan adalah alat pengindera seperti tirai cahaya photo elektrik (gb. 24.B.). Alat ini dipasang untuk mencegah atau menghentikan proses press atau operasi mesin jika tangan operator berada dekat dengan daerah operasi mesin.
Alat penarik (pull back device) yang terlihat pada gambar 24.c. adalah cara lain dimana mencegah operator mendekati daerah operasi mesin. Alat ini mengikat tangan operator dan dipasang ke kabel penarik.
Peralatan lain yang populer adalah tombol dua tangan yang menghendaki kedua tangan untuk bekerja sebelum siklus kerja mesin dimulai.
Gambar 24. Metode perlindungan kerja, A. Gerbang penghalang, B. Tirai cahaya foto elektrik, C. Pull-back, D. Pengendalian dua tangan.

Kamis, 19 Agustus 2010

Apa Itu Teknik Mesin ?

Teknik Mesin adalah adalah cabang ilmu teknik/ rekayasa yang mempelajari energi dan sumber energinya serta aplikasi dari prinsip fisika untuk analisa, desain, manufaktur dan pemeliharaan sebuah sistem mekanik. Teknik Mesin merupakan salah satu bidang ilmu keteknikan yang dapat memberikan peluang besar untuk mewujudkan industri mesin baik dalam hal maintance dan repair, perancangan/design, pembuatan/ produksi serta sistem lingkungan di masa depan. Profesi ini sangat ditunjang oleh intelektual yang tinggi, kreatif dan daya inovatif.
Mahasiswa Teknik Mesin selain harus dapat menguasai dasar dari ilmu pasti (matematika, fisika, kimia), mereka juga harus memahami berbagai konsep termasuk mekanika, kinematika, termodinamika dan energi. Bidang kajian dalam Teknik Mesin banyak berurusan dengan penggerak-penggerak awal, seperti turbin uap, motor bakar, mesin-mesin perkakas, pompa dan kompresor, pendingin dan pemanas, dan alat-alat kimia tertentu. Selain itu, dalam Teknik Mesin juga dipelajari sifat fisis dan fenomena yang terjadi pada suatu bahan. Hal ini termasuk sifat bahan dalam menyangga tarikan, tekanan, atau puntiran.
Prospek Lulusan Teknik Mesin
Sejalan dengan perkembangan sektor industri nasional, kebutuhan akan lulusan Teknik Mesin yang dapat menangani alat-alat industri yang ada juga akan meningkat. Seorang lulusan Teknik Mesin dapat menempati posisi pekerjaan di berbagai bidang seperti :
1.   Bidang Perawatan Mesin
Produksi dari suatu perusahaan sangat bergantung pada perawatan mesin-mesin produksi maupun pada energi yang menggerakkan mesin-mesin produksi. Dari mulai pelumasan penggantian suku cadang yang sudah rusak sampai kepada pengontrolan produksi, semua itu dilakukan oleh seorang lulusan Teknik Mesin.
2.   Bidang Industri Alat Berat
Lulusan Teknik Mesin dapat bekerja di industri alat-alat berat dan menempati posisi di berbagai divisi yang ada seperti divisi pengecoran, divisi rangka dan komponen, divisi perakitan, dan divisi desain.
3.   Penguji Spesimen Produksi
Pada bidang ini seorang lulusan Teknik Mesin bertugas menguji spesimen hasil produksi, dan menentukan proses yang tepat untuk menghasilkan bahan dengan kekuatan sesuai kebutuhan penggunaannya.
4.   Bidang Pemerintahan, Akademis, dan Lembaga Penelitian
Di berbagai departemen pemerintahan pusat riset dan pengembangan teknologi milik pemerintah, seperti BPPT dan IPTN. Lulusan teknik mesin juga dapat berprofesi sebagai dosen baik di perguruan tinggi negeri maupun swasta.
5.   Bidang Lainnya
Lulusan Teknik Mesin juga bisa bekerja di perusahaan pembangkit listrik, seperti PLTA, PLTU, dan PLTG serta perusahaan minyak dan gas bumi, seperti Pertamina juga selalu membutuhkan lulusan Teknik Mesin. Lulusan Teknik Mesin juga dapat berprofesi sebagai konsultan bagi perusahaan-perusahaan manufaktur, dan lain-lain.

Kamis, 12 Agustus 2010

TERMOKIMIA


 
Teori Dasar
Termokimia atau energetika kimia adalah ilmu yang mempelajari perubahan kalor pada reaksi kimia. Dalam percobaan ini perubahan kalor yang diamati dilakukan pada tekanan konstan dan system yang diamati menyangkut cair-padat sehingga perubahan volume dapat diabaikan. Akibatnya kerja yang bersangkutan dengan systemdapat pula diabaikan (PΔV ≈ 0). Oleh karena itu perubahan entalpi  (ΔH) sama denga perubahan energi dalam (ΔU).
Jumlah kalor yang terlibat dalam reaksi dapat ditentukan dengan menggunakan kalorimeter. Besaran fisika yang diamati adalah temperatur. Kalorimeter dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai termos ideal dimana tidak terjadi perpindahan kalor dari dan ke system. Tapi, tetap perlu diperhatikan tetap terjadi perpindahan kalor dari kalorimater ke isinya ( campuran reaksi yang akan ditentukan kalor reaksinya) atau sebaliknya.
Oleh karena itu kalorimeter harus ditera ( yakni dengan menentukan kalor yang diserap oleh kalorimeter). Jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter untuk menaikkan temperatur sebesar 1derajat disebut tetapan kalorimeter.
Menurut hukum kekekalan energi (hukum pertama termodinamika) ; energi tidak dapat diciptakan / dimusnahkan tetapi dapat di ubah dari  bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain,artinya energi alam semesta adalah konstan.Jadi, energi yang menyertai suatu proses kimia ataupun proses fisika hanyalah merupakan perpindahan atau perubahan bentuk energi.Secara matematik hokum pertama termodinamika dirumuskan sebagai;
                                    dU = dq + dw             ( 1 )

Bagi perubahan besar ( yang dapat diukur ),rumus diatas dapat di integralkan menjadi;
                                    DU  =  q  +  w             ( 2 )

Zat atau proses yang sedang dipelajari / diperhatikan perubahan energinya di sebut system.Segala sesuatu diluaar system,dengan apa system mengadakan pertukaran energi di sebut lingkungan.
Energi yang dimaksud diatas adalah bentuk panas atau kalor.Thermokomia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari atau membahas tentang kalor.Reaksi kimia termasukm proses isothermal dan berlangsung pada tekanan tetap.Pada dasarnya kalor yang bereaksi terbagi dua:
1.Kalor reaksi pada volume tetap,reaksinya dapat ditulis;
                 
                  DU = qv + w                                        ( 3 )


Jika system hanya dapat melakukan kerja ekspansi,maka pada kondisi volume tetap,w = 0,sehingga
     
qp = DU                                               ( 4 )

2.Kalor reaksi pada tekanan tetap,jika reaksi dikerjakan pada tekanan tetap,maka menurut persamaan;
W =-p  dV = -p ( V2 – V1 ) = -pDV                 ( 5 )
Sehingga persamaan w = -pDV sehingga persamaan ( 2 ) dapat ditulis sebagai :
            DU  =  qp  -  pDV                               ( 6 )
Persamaan ini dapat diubah menjadi:
            = U2 – U1 = qp – p ( V2 – V1 )
            = ( U2 + pV2 ) – ( U­1+pV1 ) = qp
Atau: =( U + pV )2 – ( U + pV )1 = qp
            = D ( U + pV ) = qp                             ( 7 )     
Karena U + pV = H, sehingga persamaan akhir diatas dapat di tulis:
            DH = qp                                                           ( 8 )

                        q = Kalor reaksi pada tekanan tetap
                        DH = Perubahan Entalpi

Sehingga kalor reaksi juga dapat ditulisakn sebagai perubahan entalpi.Jadi,jika suatu system membebaskan kalor sebesar q kj dan jika system menyerap kalor sebesar q kj pada tekanan tetap maka entalpi system bertambah sebesar q kj. Supaya terdapat keseragaman harus ditetapkan keadaan standar, yaitu  suhu 25oC dan tekanan 1atm dengan demikian, perhitungan termokimia didasarkan pada keadaan standar.
A+B®C

Ø      Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor
Suatu bentuk energi yang menyebabkan materi mempunyai suhu disebut kalor. Kalor uga dapat menyebabkan perubahan wujud. Apabila suatu zat menyerap kalor, maka suhu zat itu akan naik sampai tingkat tertentu hingga zat itu akan mencair (jika zat padat) atau menguap (jika zat cair). Sebaliknya, jika salor dilepaskan dari suatu zat, maka suhu zat itu akan turun sampai tingkat tertentu hingga zat itu akan mengembun (jika zat gas) atau membeku (jika zat cair). Kita dapat menentukan perubahan jumlah kalor dari suatu zat, dari perubahan suhu atau perubahan wujud yang dialaminya.
Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 gram zat sebesar 10C atau 1 K disebut  kalor jenis. Kalor jenis dinyatakan dalam joule per gram per derajat celcius (J g-1 0C-1) atau joule per gram per Kelvin (J g-1 K-1). Sebagai contoh, kalor jenis air adalah 4,18 J g-1 K-1. Jadi, untuk menaikkan suhu 1 gram air sebesar 10C diperlukan 4,18 J; untuk menaikkan suhu 5 gram air sebesar20C diperlukan                5 x 4,18 x 2J . Secara umumberlaku rumus  :




q = m.c.Δt
 




Dengan  
q  = jumlah kalor  (dalam joule)
m   =  massa zat (dalam gram)
Δt  =  perubahan suhu
c  =   kalor jenis

jumlah kalor yang diperlukan oleh suatu zat atau system untuk menaikkan suhu 10C atau 1K disebut kapasitas kalor (C). Kapasitas kalor dinyatakan dalam joule per derajat celcius (J 0C-1)  atau dalam joule per Kelvin (J K-1). Apabila kapasitas kalor diketahui, maka rumus menjadi sebagai berikut  :



q  =  C . Δt
 




dengan
q  =  jumlah kalor
C  =  kapasitas kalor
Δt  =  perubahan suhu

Ø      Kalorimetri
Kalor reaksi dapat ditentukan melalui percobaan yaitu dengan alat kalorimeter. Proses pengukuran kalor reaksi disebut kalorimetri.  Data ΔH reaksi yang terdapat pada tabel-tabel umumnya ditentukan secara kalorimetris.
Kalorimetri sederhana ialah mengukur perubahan suhu dari sejumlah tertentu air atau larutan sebagai akibat dari suatu reaksi kimia dalam suatu wadah terisolasi. Kalorimeter sederhana dapat tersusun dari dua buah gelas plastik.
Plastik merupakan bahan nokonduktor, sehingga jumlah kalor yang diserap atau yang berpindah ke lingkungan dapat diabaikan. Jika suatu reaksi berlangsung secara eksoterm maka kalor sepenuhnya akan diserap oleh larutan didalam gelas. Sebaliknya, jika reaksi yang berlangsung tergolong endoterm, maka kalor itu diserap dari larutan didalam gelas. Jadi, kalor reaksi sama dengan jumlah kalor yang diserap atau yang dilepaskan larutan di dalam gelas. Jumlah kalor yang diserap atau yang dilepaskan  larutan dapat ditentukan dengan mengukur perubahan suhunya. Karena energi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan , maka…
qreaksi + qlarutan = 0

 Pembahasan
A.     Penentuan Tetapan Kalorimeter
Kalor yang menyertai suatu reaksi dapat ditentukan melalui percobaan yang mengahasilkan suatu tetapan yaitu tetapan kalorimeter. Tetapan kalorimeter dapat diukur di dalam percobaan tersebut dengan membandingkan kalor yang diterima kalorimeter (Q3) dengan selisih temperatur sesudah dan sebelum bereaksi (ΔT). Pereaksi yang sudah ditentukan (20 mL) direaksikan dalam kalorimeter sehingga percobaan menghasilkan kalor yang diserap (yang diberikan air panas) dan kalor yang dilepas. Semua reaksi tergantung pada suhu termasuk tekanan dan beberapa jumlah kalor yang keluar (eksoterm) dari dalam kalorimeter pada saat percobaan.

B.     Penentuan kalor reaksi Zn(s)-CuSO4 (aq)      
Jumlah gram Zn yang direaksikan mempengaruhi kalor reaksi dan temperatur, ini terlihat melalui data yang memunculkan grafik naik. Zn yang dicampurkan dengan CuSO4 akan menghasilkan reaksi sebagai berikut  :
                  Zn(s) + CuSO4(aq) à ZnSO4 + Cu
  Penentuan kalor yang diserap menggunakan tetapan kalorimeter yang didapat melalui Percobaan I, selanjutnya kalor reaksi dapat ditentukan dengan jumlah yang diserap kalorimeter dan yang diserap larutan.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan maka kita dapat menarik beberapa kesimpulan. Kita telah mengetahui bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, maka dalam percobaan diatas perubahan suhu terjadi karena adanya kalor yang diserap maupun yang dilepaskan oleh suatu zat. Suatu reaksi kimia dapat melepaskan atau menyerap kalor.
Suatu zat yang belum direaksikan dengan zat lain akan menunjukkan temperatur yang tetap. Tetapi setelah direaksikan akan terjadi perubahan suhu yang akan terus berubah untuk beberapa saat dan kemudian akan menunjukkan angka yang konstan. Kenaikan suhu suatu zat tergantung dari banyaknya jumlah zat pelarut yang dicampurkan kedalamnya.
Reaksi kimia dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu  :
1.      Reaksi Eksoterm
Yaitu reaksi pada keadaan suhu system menjadi lebih tinggi daripada suhu lingkungan, maka kalor akan keluar dari system  ke lingkungan sampai suhu keduanya menjadi sama.
2.      Reaksi Endoterm
Yaitu reaksi kimia pada keadaan suhu campuran (system) menjadi lebih rendah daripada suhu lingkungan, maka kalor akan mengalir dari lingkungan ke dalam system sehingga suhu keduanya menjadi sama.

Reaksi kimia yang terjadi pada percobaan diatas cenderung adalah reaksi eksoterm, karena kalor yang dihasilkan oleh campuran (system) diserap oleh kalorimeter walaupun jumlahnya sangat sedikit. Tetapi didalam kalorimeter kita dapat menentukan kalor yang diserap oleh lingkungan (kalorimeter) sehingga kita dapat menentukan tetapan dari kalorimeter tersebut. Tetapan tersebut didapat dengan membandingkan kalor yang diseram oleh kalorimeter dengan selisih suhu sebelum dan sesudah bereaksi.  Bila tetapan lingkungan (kalorimeter) talah diketahui, maka kita dapat menentukan kalor reaksi seperti yang terjadi pada percobaan. Kalor reaksi didapat dari penjumlahan kalor yang diserap kalorimeter dan kalor yang diserap larutan.