216585813 Laporan Tetap TM2

PENGUKURAN TEMPERATUR TEMPERATUR EFEK SEEBECK (TM 2) I. TUJU TUJUAN AN PERC PERCOB OBAA AAN N 1. Mempelajar Mempelajarii Efek Seebeck Seebeck pada rangkaian rangkaian termoko termokopel pel

II. ALAT ALAT DAN DAN BAHAN BAHAN PERC PERCOBA OBAAN AN a. Alat Alat yang ang digu diguna naka kan n Satu set temperature measurement bench • Rangkaian Termokopel Termokopel • Termometer merkuri • Ketel atau gelas kimia ukuran  liter  •

 b.

!ahan yang digunakan A"uadest • Es !atu •

III. III. DASA DASAR R TEO TEORI RI Termokopel Termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan untuk mengubah perbedaan suhu suhu dalam dalam benda benda menjad menjadii peruba perubahan han teganga tegangan n listr listrik ik #$olta #$oltase% se%.. Termok ermokopel opel bekerja bekerja  berdasarkan pembangkitan tenaga listrik pada titik sambung dua logam yang tidak sama #titik   panas&titik ukur%' yang lain dari logam tersebut sering disebut titik referensi #titik dingin% dimana temperaturnya konstan. (ada umumnya' termokopel digunakan untuk mengukur temperatur menjadi sinyal listrik. !ila antara titik referensi dan titik ukur terdapat perbedaan temperatur' maka akan timbul )) * yang menyebabkan adanya arus pada rangkaian. Termokopel ada dasarnya adalah dua logam penghantar arus listrik dari bahan yang berbeda. Salah satu ujungnya di las mati dan ujung ujung yang yang satuny satunyaa dibiar dibiarkan kan terbuka terbuka untuk untuk sambun sambungan gan keling kelingkar karan an penguku pengukuran ran.. Sambungan yang di las mati disebut measuring junction' sedangkan yang satunya disebut referensi junction. Termoko Termokopel pel adalah  buah ka+at logam berbeda yang ujungnya ujungnya disatukan. disatukan. Kedua ka+at tersebut diisolasikan dengan isolator' biasanya berupa keramik supaya tidak terjadi hubungan pendek. Teori dasar termokopel berdasarkan fakta bah+a apabila  buah logam yang ujungnya berada pada bagian panas & dingin' maka akan terjadi dari ujung yang lebih  panas bergerak ke ujung yang lebih dingin #pergerakan electron%. ,erakan electron inilah yang dapat diukur oleh $oltmeter.

-ub. Termo

 T1

-ub. Termo

F

T2

 oltmeter  /ingin (anas Efek Seebeck menyatakan bah+a apabila kedua ujungnya berada pada temperatur  yang sama' maka tidak akan ada tegangan yang terukur # $oltase 0  %' teori dapat digunakan untuk memastikan rangkaian termokopel dan pengukur tegangan terpasang dengan baik. Apabila salah satu ujung thermometer #termokopel% terpasang dengan baik #dijaga konstan%  pada temperatur rendah' perbedaan temperatur #T% merupakan fungsi kenaikan tegangan dan  berbanding lurus antara temperatur dan tegangan. Dasar Termoo!e" Sensor merupakan piranti yang digunakan untuk mendeteksi dan mengukur magnitude sesuatu. Sensor merupakan tranduser yang digunakan untuk mengubah $ariasi mekanis' magnetis' panas' menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor dikategorikan sebagai pengukur  dan mempunyai peranan penting dalam pengendalian proses pabrikasi otomatis. Termokopel merupakan sensor suhu yang terdiri atas sepasang penghantar yang berbeda disambung las atau dileburkan bersama pada satu sisi membentuk penghantar 2hot2 atau sambungan pengukuran yang ada ujung ujung bebasnya untuk menghubungkan dengan  penghantar 2cold2 atau sambungan referensi. 3lustrasinya dapat dilihat pada gambar diba+ah ini.

(erbedaan suhu antara sambungan pengukuran dan sambungan referensi alat ini berfungsi sebagai termokopel dan bisa membangkitkan tegangan dc yang kecil. Tegangan output termokopel hampir berbanding lurus dengan perbedaan suhu antara sambungan pengukuran #hot% dan sambungan referensi #cold%. (erbandingan yang konstan dinamakan Koefisien Seeback dan berkisar antara 4 sampai 4  per derajat celcius. /isini saya tidak akan membahas lebih jauh tentang teori termokopel ini secara luas' cukup anda mengetahui bah+a termokopel adalah sebagai sensor suhu yang mampu mengukur suhu sangat tinggi sehingga sensor suhu termokopel ini sering digunakan untuk industri pengolahan minyak atau baja' termasuk pengukuran suhu' gas buang turbin' mesin diesel' dan proses industri lainnya.

T#!e$T#!e %a& Je&#s Termoo!e"

Ketika memilih termokopel kita harus juga mempertimbangankan jenis pengisolasian dan konstruksi probenya. Karena semua ini akan memiliki efek pada suhu kisaran' akurasi suhu terukur' dan keandalan pembacaannya. /i ba+ah ini dapat dilihat jenis5jenis termokopel yang secara umum dipakai dikalangan industri. T#!e K (C'rome"  A"me") Tipe K adalah termokopel yang berbiaya murah dan umum digunakan' karena  popularitasnya itu termokopel jenis ini tersedia dalam berbagai macam probe.termokopel tersedia untuk rentang suhu di 5 6 7 sampai 81 6 7. Sensiti$itasnya adalah kira5kira 91 $ & 6 7. T#!e E (C'rome"  o&s*a&*a) • Tipe E memiliki output yang tinggi #): $ & 6 7% yang membuatnya cocok untuk digunakan  pada suhu rendah #cryogenic%. (roperti lainnya dari tipe E ini adalah tipe non magnetik. T#!e J (Iro&  o&s*a&*a) • ;angkauan pengukurnnya terbatas' hanya 59 hingga  6 7%. •

•

T#!e B (P"a*#&m  R'o%#m) 7ocok untuk pengukuran suhu tinggi hingga 1: 6 7. /isebut termokopel C!C karena  bentuk suhu & tegangan kur$a mereka yang menyerupai huruf C!C' dan memberikan output

yang sama pada  6 7 dan 9 6 7. -al ini membuat mereka tidak bisa ddigunakan pada suhu di ba+ah 4 6 7. •

•

•

T,!e R (P"a*#&m  R'o%#m) 7ocok untuk pengukuran suhu tinggi hingga 1) 6 7. Sensiti$itasnya yang rendah #1 $ & 6 7% dan biayanya yang tinggi' membuat termokopel ini tidak cocok untuk digunakan pada  pengukuran umum. T,!e S (P"a*#&m  R'o%#m) 7ocok untuk pengukuran suhu tinggi hingga 1) 6 7. Sensiti$itasnya yang rendah #1 $ & 6 7% dan biayanya yang tinggi membuat mereka tidak cocok untuk digunakan pada  pengukuran umum. Karena tipe S sangat tinggi stabilitasnya' maka sering digunakan sebagai standar kalibrasi untuk titik leleh emas #1)9.9> 6 7%. T,!e T (Co!!er  Co&s*a&*a&) 7ocok untuk pengukuran antara D to >4 67. Konduktor positif terbuat dari tembaga' dan yang negatif terbuat dari constantan. Sering dipakai sebagai alat pengukur alternatif  sejak penelitian ka+at tembaga. Type T memiliki sensitifitas 9> @&67

Ketika memilih jenis termokopel' anda harus memastikan bah+a peralatan ukur anda tidak  membatasi rentang suhu yang dapat diukur. Kisaran suhu yang dapat diukur adalah : channel (ico T75:. (erhatikan juga bah+a termokopel dengan sensiti$itas rendah #!' R dan S%' memiliki resolusi yang lebih rendah.

I-. LANGKAH KERJA $ Menyiapkan peralatan temperature measurement bench' Termometer Merkuri dan Rangkaian Termokopel. $ Mengisi gelas kimia dengan air bersih hingga &> penuh' isi juga termos air dengan suhu ruang # 467 5 :67 %. $ Menghubungkan kedua ujung kabel penghubung termokopel ke bagian socket putih. $ Meletakkan salah satu termokopel di bagian panas dan bagian dingin. $ Menghidupkan po+er regulator dan atur pada posisi 4. $ Meletakkan thermometer merkuri pada ketel dan termos' mencatat milli$olt yang terbaca untuk setiap kenaikkan temperature 167 pada thermometer merkuri di ketel. $ Mematikan po+er apabila air telah mendidih. $ Mengulangi dengan prosedur yang sama untuk thermometer di termos yang berisi air  dingin # 67 5 467 %. $ Menganalisa hasil percobaan

-. DATA PENGAMATAN (engukuran tegangan antara air panas dan air biasa T1 #F7% T #F7%  =o #Air (anas% #Air !iasa% 1 : :  >: : > 9: : 9 4: : 4 ): : )  1  9 1 > 4 1 9 ) 1 4  9 4 ) >'1

oltmeter  #m%  1') '1 '4 > >'9 >'? 9'

-I. PERHITUNGAN Kur$a pada pengukuran tegangan antara air panas dan air biasa •

•

Kur$a pada pengukuran tegangan antara air panas dan air dingin

-II. ANALISA PERCOBAAN Setelah melakukan percobaan Temperature Measurement Efek Seebeck maka dapat dianalisa bah+a termokopel dengan keeping logam yang sama dapat mengalirkan electron dari logam yang berbeda pada keadaan panas & dingin. Termokopel merupakan sensor pengukur suhu yang prinsip pengukurannya  berdasarkan dari pergerakan electron. (ergerakan electron ini akan menghasilkan arus listrik  namun sangat kecil. Fleh karena itu' logam yang digunakan sebagai sensor suhu termokopel harus merupakan logam yang sangat peka&sensiti$e arus listrik seperti logam mulia contohnya  platina #platinum%. (ada saat rangkaian termokopel dimasukkan ke dalam termos dan ketel' air di dalam ketel mulai dipanaskan dan pengukuran pun dimulai. Semakin tinggi suhu semakin tinggi pula milli$olt yang terbaca. Terkururnya mili$olt ini dikarenakan  buah kutub termokopel dikenakan pada air dengan suhu dingin #air biasa dan air es% dan air yang dipanaskan. Kenaikan temperature pada air yang dipanaskan mengakibatkan mili$olt mengalami kenaikan secara perlahan' sedangkan pada air dingin suhunya tetap. -al ini dikarenakan adanya pergerakan electron dari kutub logam yang panas ke kutub logam yang lebih dingin. ,erakan electron inilah yang dapat diukur oleh $oltmeter #Mili$olt TM%. (engukuran termokopel ini biasa digunakan dalam industri besi dan baja' pengaman pada alat5alat pemanas' untuk termopile sensor radiasi' pembangkit listrik tenaga panas radioisotop' salah satu aplikasi termopile.

-III. KESIMPULAN !erdasarkan data pengamatan yang diperoleh dapat disimpulkan bah+a H oltmeter akan terus naik sesuai dengan perubahan temperatur. (erubahan suhu pada air dingin yang terdapat pada termos juga semakin naik. Setiap kenaikkan temperatur maka $oltmeter pun akan mengalami perubahan #dalam hal ini semakin meningkat%. (erubahan temperatur dan $oltmeter mempunyai hubungan yang erat. ,rafik yang terjadi antara temperatur dan $oltmeter menunujukkan grafik yang meningkat. /ari percobaan diperoleh H (ersamaan dari kur$a pada pengukuran tegangan antara air panas dan air biasa H y 0 '9I J ' 



(ersamaan dari kur$a pada pengukuran tegangan antara air panas dan air biasa H y 0 '49I J 1'4

DAFTAR PUSTAKA •

;obsheet. 11. “Penuntun Praktikum Instrumen dan Teknik Pengukuran”. (oliteknik =egeri Sri+ijayaH (alembang.

•

E! $ httpH&&id.+ikipedia.org&+iki&TermometerLbimetalLmekanik  $ httpH&&+++.forumsains.com&artikel&termometer5sistem5pengukuran5suhu

FOTO ALAT

Alat 3nstrument Temperatur Measurement !each - Termometer Air Raksa - Rangkaian Termokopel - Ketel

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA INSTRUMEN DAN TEKNIK PENGUKURAN TEMPERATUR MEASUREMENT KARAKTERISTIK ANEKA TERMOMETER  (TM )

D#ss& o"e' / Ke"om!o  . 2. 4. 6. 7. 8. 9.

A0'ar" 1ar%# De# A&33ra#&# M. R#%'o 5r&#aa& Rara Ea D,"a P*r# S,ar"o& Fa%"# 1#%,a 1#ra&%#a :o'a&es Ba;*#s*a. E. P

I&s*r*r A'ma% 42>6