BERAT JENIS ZAT PADAT DAN ZAT CAIR M.5 I. TUJUAN a. Menentukan berat jenis zat padat berbentuk balok b. Menentukan berat jenis zat padat yang tidak beraturan c. Menentukan berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca teknis d. Menentukan berat zat cair dengan Piknometer e. Menentukan berat jenis zat cair dengan Neraca Morh f. Mengenal dan belajar mempergunakan alat-alat yang bersangkutan g. Melatih ketelitian dalam mengukur II. TINJAUAN TEORI a. Pengertian Massa Jenis Setiap benda pasti mempunyai massa, pengertian massa itu sendiri adalah ukuran bertahannya suatu benda terhadap suatu gaya. Jenis zat dapat diketahui dengan mencari massa jenisnya. Massa bergantung pada banyaknya partikel yang menyusun sebuah materi. Massa jenis merupakan suatu perbandingan antara massa benda atau zat dengan volume atau zat. Massa jenis suatu zat adalah bilangan yang menyatakan massa zat itu dibagi dengan volumenya.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BERAT JENIS ZAT PADAT DAN ZAT CAIR
M.5
I. TUJUAN
a. Menentukan berat jenis zat padat berbentuk balok
b. Menentukan berat jenis zat padat yang tidak beraturan
c. Menentukan berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca teknis
d. Menentukan berat zat cair dengan Piknometer
e. Menentukan berat jenis zat cair dengan Neraca Morh
f. Mengenal dan belajar mempergunakan alat-alat yang bersangkutan
g. Melatih ketelitian dalam mengukur
II. TINJAUAN TEORI
a. Pengertian Massa Jenis
Setiap benda pasti mempunyai massa, pengertian massa itu sendiri adalah
ukuran bertahannya suatu benda terhadap suatu gaya. Jenis zat dapat diketahui
dengan mencari massa jenisnya. Massa bergantung pada banyaknya partikel yang
menyusun sebuah materi. Massa jenis merupakan suatu perbandingan antara
massa benda atau zat dengan volume atau zat. Massa jenis suatu zat adalah
bilangan yang menyatakan massa zat itu dibagi dengan volumenya.
b. Pengertian Berat Jenis
Gaya tarik gravitasi yang dikenakan bumi pada suatu benda disebut berat
benda. Berat setiap benda yang massanya diketahui dapat ditentukan dengan
perbandingan langsung bila kita mengukur berat setiap satuan massa. Berat jenis
pada sebuah benda adalah gaya yang bekerja pada benda itu karena pengaruh
faktor gravitasi bumi dan gaya massa benda. Berat jenis zat cair adalah
perbandingan suatu materi sekaligus harga mutlak zat-zat ringan dari air. Dalam
mengukur suatu berat jenis suatu benda, selain faktor massa dan percepatan
gravitasi, berat jenis juga bergantung pada volumenya, dan untuk menentukan
berat jenis suatu benda terlebih dahulu harus menemukan wujud materi benda
tersebut. Berat jenis suatu zat adalah bilangan yang menunjukkan berapa gram
beratnya 1 cm3 zat itu. Berat 1 cm3 satu zat dengan zat yang lain mempunyai harga
yang berlainan. Misalnya air raksa 13,6 gram, minyak tanah 0,8 gram, platina 21,4
gram dan sebagainya.
Berat jenis suatu bahan didefinisikan sebagai perbandingan kerapatan bahan
tersebut terhadap kerapatan air pada suhu 4,00C. berat jenis (specific gravity
disingkat SG) adalah bumi tanpa dimensi maupun satuan. Jika kerapatan air 1,00
gr/cm2 = 1,00 x 103 kg/m3, maka, berat jenis setiap bahan akan sama persis secara
numerik atau dengan kecepatannya yang ditetapkan dalam gr/cm3 atau 10-3 kali
kecepatannya yang dinyatakan dalam kg/M2 .
Namun ada juga pendapat yang menyatakan bahwa berat jenis (bobot jenis)
merupakan besaran turunan yang menyatakan berat atau bobot dalam gr/cm3,
suatu zat atau bobot dalam kilogram/liter zat. Berat jenis pada sebuah benda.
adalah gaya. yang bekerja pada benda itu karena pengaruh faktor gravitasi bumi,
gaya, dan massa benda. Walaupun dalam kehidupan sehari-hari kita sering
mengabaikan perbedaan antara berat benda dan massa benda, karena pada
hakekatnya kedua besaran ini adalah berbeda.
Menurut definisi berat jenis air dapat dikatakan berat jenis adalah perbandingan
dengan air tetapi sekaligus mengatakan harga mutlak zat-zat yang lebih ringan
dari pada air misalnya minyak, mernpunyai berat jenis lebih dari 1 (satu), sebagal
contoh air raksa yang mempunyai berat jenis 13,6 N/m3.
Untuk menentukan berat jenis, sebuah benda. terlebih dahulu, kita harus
membedakan wujud zatnya (padat atau cair), kemudian juga untuk benda padat
apakah bentuknva beraturan atau tidak beraturan. Hal ini perlu diperhatikan
karena cara menentukan berat jenis masing-masing benda berbeda-beda.
c. Perbedaan massa dengan berat jenis
Massa Berat
Banyak zat atau materi
yang terkandung suatu
benda.
Tidak berubah sebab tidak
tergantung gravitasi.
Besarnya gaya gravitasi bumi
yang dialami suatu benda
Dapat berubah sebab
tergantung gaya gravitasi
Satuan berat sama dengan
Satuan massa : kg, g.
Alat ukur massa : neraca O
Hauss, timbangan, dacin,
timbangan duduk
satuan gaya yaitu: N, dyne,
kgf, gf
Alat ukur berat : Neraca
pegas ( dinmometer )
Hubungan antara berat dan massa suatu benda
Hubungan antara berat dan massa suatu benda adalah :
Massa ialah ukuran inersia suatu benda, sedangkan berat ialah gaya berat atau
gaya gravitasi suatu benda.
Massa dan berat merupakan besaran yang berbeda, tetapi mempunyai hubungan
yang erat. Jika sebuah massa m jatuh bebas karena pengaruh gravitasi bumi maka
hubungan antara massa dan berat adalah :
dimana : w = berat benda
m = massa benda
g = konstanta gravitasi
Berat jenis serupa dengan massa jenis, dimana berat jenis suatu zat ialah
besaran yang besarnya sama dengan berat zat itu dibagi volumenya.
Rumus :
,
dimana :
s = berat jenis massa jenis benda
w = berat benda
V = volume benda
Satuan berat jenis antara lain : ,
sedangkan menurut SI satuan berat jenis adalah . Alat mengukur berat jenis
zat cair secara langsung adalah hidrometer. Makin besar berat jenis zat cair yang
kita ukur, maka makin sedikit bagian hidrometer yang terbenam dalam zat cair
tersebut. Permukaan zat cair itu menunjuk skala pada hidrometer. Skala yang
ditunjuk itu merupakan besar berat jenis zat cair yang kita ukur.
d. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Berat Jenis
Berat suatu benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi, karena masing-
masing gravitasi bumi berbeda, maka nilainya pun akan berbeda dan tergantung
pada tempatnya. Sedangkan untuk massa dari suatu benda nilainya tetap, tidak
dipengaruhi oleh besarnya gaya gravitasi, sehingga massa suatu benda diantara
dua tempat yang berbeda adalah sama.
Dari dua faktor tersebut, dapat dibuat suatu persamaan untuk mencari berat suatu
benda, yaitu :
W = m.g
Dimana : W = berat benda
m = massa benda
g = percepatan gravitasi bumi
Sedangkan untuk berat jenis, selain dipengaruhi oleh massa dan percepatan
gravitasi, berat jenis juga dipengaruhi oleh volume. Dengan demikian, didapat
suatu persamaan untuk mencari berat jenis suatu benda, yaitu :
Dimana : S = berat jenis benda
W = berat benda
V = volume benda
Untuk mengukur berat faktor yang mempengaruhi adalah masa dari benda
tersebut dan juga percepatan gravitasi yang secara matematis dapat dituliskan :
W= m.g
Dimana W adalah berat, m adalah massa dan q sebagai gravitasi untuk mengukur
suatu berat jenis juga ada faktor lain yaitu volume benda tersebut. Berat jenis juga
mengandung pengertian perkalian antara massa benda dengan percepatan gravitasi
dibagi dengan volume benda.
e. Hubungan Asas Archimedes Dengan Berat Jenis
Menurut Archimedes : setiap benda yang terendam seluruhnya atau sebagian
di dalam fluida mendapat gaya apung berarah ke atas, yang besarnya sama dengan
berat fluida yang dipindahkan oleh benda ini.
Jika kita mengetahui volume zat cair itu, dimana berat gaya ke atas inilah
dihasilkan persarnaan
FA =V x p x g
Untuk benda / zat padat yang berbentuk tidak beraturan maka rumusnya :
W = W udara - W air = FA = p x q x v benda
W = berat azat cair
Alat ukur untuk mengetahui berat jenis dan sebagainya "hidrometer". Skala
hidrometer yang tepat untuk permukaan zat cair menunjukkan berat jenisnya.
Selain hydrometer alat yang digunakan untuk menentukan berat jenis antara lain,
piknometer, Neraca Teknis dan Neraca Mohr.
Rapat assa suatu bahan yang homogen didefinisikan sebagai massa persatuan
volume.Untuk menentukan massa dan volume. Rho didefinisikan sebagai
perbandingan antara massa benda itu dengan volumenya. Secara sistematis dapat
dituliskan dengan rumus :
P = Massa
Volume
Jika massa benda diukur dalam Kilogram, volumenya dalam meter pangkat tiga
(m3) maka satuan dari massa jenis adalah :
p = satuan massa
satuan volume
Jadi satuan massa benda diukur dalam kilogram, volumenya dalam Meter Pangkat
tiga (m3) maka satuan dari massa jenis adalah:
p = satuan massa
satuan volume
Jadi satuan massa jenis dalam adalah Kg/m3, tetapi apabila diukur dalam G
untuk massa benda dan cm3 untuk volume, maka satuannya menjadi G/cm3.
Massa jenis merupakan hasil bagi antara massa setiap zat dengan volumenya.
Massa jenis disebut juga kerapatan suatu zat Apabila massa sebuah benda
dinyatakan dengan in. sedangkan volumenya dinyatakan dengan P maka untuk zat
/ benda tersebut berlaku rumus sebagai berikut :
BJ = W/V, karena W = m.g, maka P = m/v
BJ = m x 9, BJ P x 9
V
Dan untuk menentukan berat jenis suatu benda terlebih dahulu harus membedakan
wujud zatnya. Padat ataukah cair kemudian untuk benda zat padat apakah
bentuknya beraturan ataukah tidak beraturan.
f. Peralatan yang digunakan dalam menentukan berat jenis
Peralatan dalam menentukan berat jenis terdiri dari berbagai alat yaitu
o Piknometer
Sebuah Piknometer adalah botol gelas kecil dengan sumbat gelas bersaluran kecil.
Jika botol diisi penuh dengan zat cair kemudian sumbatnya dipasang, maka zat
cair akan naik ke dalam saluran sampai ada yang menetes keluar sedikit.
o Aerometer
Sebuah Aerometer atau hidrometer terdiri dari sebuah silinder gelas yang
mempunyai tangkai kuskala dan bagian bawah diberati dengan air raksa supaya
dapat mengapung tegak lurus dalarn zat cair.
o Densimeter
Digunakan untuk mengukur kadar larutan misalnya pengukuran asam untuk
larutan asam. Sakarimeter untuk larutan suhu pasir, alkohol, suhu, dan
sebagainya.
Jangka Sorong
Digunakan untuk menentukan berat jenis zat padat yang bentuknya beraturan,
seperti mengukur panjang, lebar, dan tebal serta menghitung volumenya.
Alat yang digunakan adalah mikrometer skrup atau jangka sorong. Rumus
matematis yang digunakan adalah :
Dimana :
: berat jenis benda
w : berat benda
v : volurne benda
o Gelas Ukur
Untuk menentukan berat jenis zat cair. Secara matematis dapat dirumuskan:
Untuk menentukan berat jenis, benda yang bentuknya tidak teraturan, kita
menggunakan rumus : W = Wudara – Wair
= FA - c . g . Vbenda
Sehingga berat jenis dapat dicari:
III. ALAT DAN BAHAN
Alat :
1. Neraca OHHAUS
2. Neraca Pegas
3. Jangka sorong
4. Bangku
5. Kawat
6. Gelas ukur
7. Penggaris
Bahan :
1. Air Suling
2. Zat padat berbentuk kubus
3. Zat padat bebentuk tidak beraturan yaitu batu
IV. PROSEDUR
A. Menentukan berat jenis zat padat berbentuk balok
Ukur tebal benda dengan micrometer skrup atau jangka sorong.
Ukur panjang dan lebar dengan jangka sorong.
Ulangi pengukuran sebanyak lima kali,dengan masing-masing pegukuran
dilakukan oleh praktikan yang berbeda-beda.
B. Menentukan berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca
Timbang gelas dalam keadaan kosong.
Ulangi penimbangan gelas ukur dalam keadaan kosong, sebanyak 5 kali.
Isi gelas ukur dengan air sebanyak 300 ml
Timbang gelas ukur setelah diisi zat cair
Ulangi penimbangan gelas ukur yang telah berisi air 300 ml sebanyak 5 kali.
Rumus Matematika :
C. Menentukan berat jenis zat padat berbentuk tidak teratur
Gantungkan benda tersebut pada neraca pegas dan tentukan beratnya.
Ulangi penimbangan batu pada neraca pegas, sebanyak 5 kali.
Dalam keadaan tergantung seperti diatas, masukkan benda itu didalam air suling
dan tentukan berat benda dalam air
Ulangi penimbangan batu pada neraca pegas yang kemudian dimasukkan kedalam
air suling dalam keadaan melayang, sebanyak 5 kali.
Ukur dan catat suhu ari suling yang sedang dipergunakan
Dari hasil 1 dan 2 dapat ditentukan volume benda.
Rumus Matematika :
V. HASIL PENGAMATAN/PERCOBAAN
A. Berat jenis zat padat berbentuk balok
Pengukuran Panjang (cm) Lebar (cm) Tebal(cm) Massa (gr)
I
II
III
IV
V
3,095
3,1
3,1
3,08
3,02
3,095
3,1
3,1
3,08
3,02
3,095
3,1
3,1
3,08
3,02
34,9
30,5
34,8
34,5
34,6
B. Berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca
Massa gelas ukur dalam keadaan kosong
Pengukuran Massa (gr) Massa setelah
ditambahkan
300 ml air
(gr)
I
II
III
IV
V
200
200,02
197,3
197,6
198,5
469,9
469,8
469,2
470
469,6
C. Menentukan berat jenis benda tidak beraturan (batu )
Suhu air pada gelas ukur adalah 30,1 � C
Pengukuran Massa batu
(gr)
Massa batu
dalam air (gr)
I
II
III
IV
V
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
VI. PERHITUNGAN :
Menentukan berat jenis zat pada pada balok
Data Percobaan :
Pengukuran Panjang (cm) Lebar (cm) Tebal(cm) Massa (gr)
I
II
III
IV
V
3,095
3,1
3,1
3,08
3,02
3,095
3,1
3,1
3,08
3,02
3,095
3,1
3,1
3,08
3,02
34,9
30,5
34,8
34,5
34,6
Pengukuran/ Percobaan I
Diketahui :
Panjang = 3,095 cm = 3,095 x 10-2 m
lebar = 3,095 cm = 3,095 x 10-2 m
tebal = 3,095 cm = 3,095 x 10-2 m
massa = 34,9 gr = 34,9 x 10-3 kg
gravitasi = 10 m/s2
Ditanya :
Wbenda………………?
Vol benda ……………?
Ρbalok ………………?
Sbalok……………….?
Hitung :
Wbenda = massa x gravitasi
= 34,9 x 10-3 m . 10 m/s2
= 34,9 x 10-2 kg m/s2
Vol benda = p. l.t
= 3,095 x 10-2 m . 3,095 x 10-2 m . 3,095 x 10-2 m
= 29,647 x 10-6 m3
= 34,9 x 10 -3 kg
29,647 x 10-6 m3
= 1,177x103 kg m-3
Sbalok = ρ.g
= 1,177x103 kg m-3 . 10 m/s2
= 1,177 x 104
ρ = 1,177 x 104 N/m3
Dengan cara yang sama akan diperoleh :
Percobaan p (m) l (m) t (m) m (kg)
I
II
III
IV
V
3,095.10-2
3,1.10-2
3,1.10-2
3,08.10-2
3,02.10-2
3,095.10-2
3,1.10-2
3,1.10-2
3,08.10-2
3,02.10-2
3,095.10-2
3,1.10-2
3,1.10-2
3,08.10-2
3,02.10-2
34,9.10-3
30,5.10-3
34,8.10-3
34,5.10-3
34,6.10-3
W benda (kg m/s2) Vol benda (m3) Berat Jenis benda (N/m3)
34,9 x 10-2
30,5 x 10-2
34,8 x10-2
34,5 x10-2
34,6 x10-2
29,647 x 10-6
29,791 x 10-6
29,791 x 10-6
29,218 x 10-6
27,54 x 10-6
1,177 x 104
1,024 x 104
1,168 x 104
1,181 x 104
1,256 x 104
Menentukan Berat Jenis Zat Cair dengan Gelas Ukur dan Neraca
Teknis
Data percobaan :
No Massa gelas
kosong (mg)gr
Massa gelas
+ air (mc) gr
massa air (gr)
(ma)
1. 200 469,9 269,9
2. 200,02 469,8 296,78
3. 197,3 469,2 271,9
4. 197,6 470 272,4
5. 198,5 469,6 271,1
Pengukuran/ percobaan 1
Diketahui : mgelas kosong (mgk) = 200 gr
mgelas berisi air (mg+a) = 469,9 gr
percepatan gravitasi = 1000 cm/s2
Vair = 300 ml= cm3
Ditanya : c=.............................?
S = ………………….?
Jawab :
, dimana ma = ( m gelas+air – mgelas)
ma = mgelas+air – mgelas
ma = 469,9 – 200
ma = 269,9 gr
No Massa gelas
kosong (mg)gr
Massa gelas
+ air (mc) gr
Massa air (gr)
(ma)
Berat jenis zat
cair
1. 200 469,9 269,9 896,7
2. 200,02 469,8 269,78 899,27
3. 197,3 469,2 271,9 906,3
4. 197,6 470 272,4 908
5. 198,5 469,6 271,1 903,67
Menentukan berat jenis zat padat berbentuk tidak beraturan