Introduction to Physics
(Pengantar Ilmu Fisika)
Semester 1
Sep – Okt
Pertemuan ke-3
Heat and Temperatures
Heat and Temperature
Material:
1.Apakah
Energy, Heat
dan
Temperature
itu?
What is Energy, Heat and
Temperature?
B A
10 kg Iron
(Fe)
5 kg Iron
(Fe)
500
°
C
200
°
C
?
°
C
?
°
C
Sepotong besi A seberat 5 kg dg suhu 500’C di lekatkan dengan erat di atas sepotong besi B seberat 10kg yang bersuhu 200’ C. Dengan asumsi bahwa pengaruh suhu udara bisa diabaikan, apa yang terjadi?
a) A dan B tetap pada suhu semula. b) A naik suhunya, B turun suhunya.
c) A turun suhunya , B naik suhunya akan tetapi suhu akhirnya tidak bisa diprediksi.
What is Energy, Heat and
Temperature?
B A
10 kg Iron
(Fe)
5 kg Iron
(Fe)
?
°
C
?
°
C
Dengan asumsi pengaruh suhu udara serta munculnya gaya pada batang B karena terjadinya pemuaian diabaikan maka suhu akhir kedua batang besi bisa diprediksi dengan penjelasan berikut ini.
Hukum alamnya adalah:
• Terjadi transfer heat (kalor) dari A ke B
• Jumlah energi heat yang diberikan oleh A = jumlah energi heat yang diterima oleh B
• Ketika sebuah benda melepaskan heat maka suhunya akan turun.
• Ketika sebuah benda menerima heat maka suhunya akan naik.
• Setelah penyesuaian beberapa saat suhu A dan B akan sama. Ini disebut sebagai suhu keseimbangan atau suhu akhir.
What is Energy, Heat and
Temperature?
B A
10 kg Iron
(Fe)
5 kg Iron
(Fe)
300
°
C
300
°
C
Prediksi suhu akhir A dan B:
Energi heat yang dilepaskan A = Energi heat yang
diterima B
5 . (500 – x) = 10 . (x – 200)
2500 – 5x = 10x – 2000
2500 + 2000 = 15x .
15 x = 4500
x = 300
What is Energy, Heat and
Temperature?
Kesimpulan:
Heat = Kalor = Energi Panas
Temperature = Suhu
Heat mengalir dari benda yang panas ke benda lain yang
lebih dingin hingga tercapai penyesuaian suhu.
Contoh dalam keseharian:
Apabila udara ber-AC di sebuah ruang kuliah
Energi panas (heat) yang dihasilkan oleh reaksi fusi di matahari, terpancar sampai ke planet bumi dalam bentuk gelombang elektromagnetik (cahaya) dan menjadi sumber utama energi untuk semua kehidupan di bumi.
Hukum-hukum Alam tentang Energi
Panas
i.
Banyaknya energi yang terkandung di dalam sebuah
benda (biasa disebut sebagai Entalphy H) sebagian
besar terdiri dari energi panas (U) dan energi kinetik
(W)
.
ii. Setiap benda maupun molekul memiliki suhu atau
temperatur. Temperatur biasa dilambangkan dengan T.
iii. Energi panas bersifat vital karena merupakan energi
asal yang menggerakkan roda kehidupan manusia.
Hukum-hukum Alam tentang Energi
Panas
v. Ketika sebuah benda melepaskan energi panas ke
lingkungannya benda tersebut akan turun suhunya. Apabila terus melepaskan energi panas, maka energi di dalam benda itu bisa habis, yaitu saat suhu benda tersebut menjadi sangat dingin yaitu -273,16’ C. Suhu nol mutlak (absolute zero) ini disebut sbg 0’ K. Dengan kata lain -273’C = 0’K.
vi. -273’ C ini merupakan suhu nol mutlak, di mana pada suhu ini tidak ada pergerakan molekul sama sekali, dengan kata lain tidak ada kehidupan..
vii. Suhu benda-benda yang berdekatan akan saling menyesuaikan. Sebuah benda tidak bisa memiliki suhu yang lebih dingin
daripada udara di sekitarnya, kecuali
dengan campur tangan manusia, misalnya dengan mesin pendingin (AC, Kulkas,
Hukum-hukum Alam tentang Energi
Panas
viii.Dalam keadaan normal setiap benda di bumi memiliki energi sehingga tidak mungkin bersuhu -273’ C.
ix. Namun demikian untuk keperluan penelitian dengan bantuan lab khusus suhu sebuah benda bisa didinginkan hingga
mendekati suhu nol mutlak.
x. Ditemukan bahwa pada suhu yang sangat dingin (mendekati nol mutlak) terdapat fenomena menarik seperti
Perbandingan Beberapa Skala
Temperatur
Perbandingan beberapa skala temperatur
Sumber:
Perbandingan Beberapa Skala
Temperatur
Perbandinganantara Skala Celcius dan Skala Fahrenheit
Rasio rentangnya 9 : 5 (=1,8) Koreksi titik startnya 32’
Contoh
0’ C = 32’F
10’C = (10.1,8) + 32 F = 40’ F
Perbandingan Beberapa Skala
Temperatur
Perbandinganantara Skala Celcius dan Skala Kelvin
Rasio rentangnya 1 : 1 Beda titik startnya 273’ Contoh
0’ C = 0 + 273’ K = 273’ K
-273’ C = -273’ + 273 K = 0’ K
10’ C = 10’ + 273’ K = 283’ K
Perbandingan Beberapa Skala
Temperatur
Sejarah Standar SkalaFahrenheit diusulkan pada 1724oleh penemunya, seorang
fisikawan dari Jerman, Daniel Gabriel Fahrenheit. Patokan yang dipakai adalah suhu es mencair pada 32’F dan suhu air mendidih pada 212’ F. Skala ini digunakan secara meluas di dunia pada masa itu.
Mulai abad ke-20 Skala Celcius lebih banyak dipakai secara meluas di
seluruh dunia, menggantikan skala Fahrenheit. Patokan yang dipakai adalah es mencair pada sushu 0’C dan air mendidih pada 100’C.
Namun demikian beberapa negara seperti US, Cayman Islands, Belize dan Canada tetap menggunakan skala Fahrenheit.
First Law of
Thermodynamics
Beberapa Rumus Termodinamika
Equations in Thermodynamics
Second Law of Thermodynamics
Q: Energi dari luar yang masuk ke benda yang dibahas
U: Internal Energy, yaitu energi yang terserap ke dalam benda tersebut dalam bentuk panas.
W: Work (Usaha) yang dihasilkan oleh benda tsb akibat dari masuknya energi dari luar benda.
T: Temperature benda ybs
H: Enthalpy, yaitu total energi internal benda baik yang berupa panas maupun Usaha.
S: Entrophy, didefinisikan sebagai Q/T
H = U + W
Q
1. ¼ gelas air dingin (5’C) dicampur dengan ¾ gelas air hangat (60’C). Berapakah suhu air tersebut sesudah saling menyesuaikan?
Water Solutions
1. Penyebab Kekurangan Air
Water Solutions
1. Penyebab Kekurangan Air
Penyebab Kekurangan Air
Jumlah air di planet bumi relatif
tetap.
Tapi mengapa bisa terjadi
kekurangan air?
•
Karena distribusi air yang tidak
merata.
•
Konsumsi air yang terus bertambah
•
Karena air terlalu cepat mengalir ke
Penyebab Kekurangan Air
Distribusi air yang tidak merata
berkaitan dengan keadaan alam:
•
Curah hujan yang berbeda-beda di
setiap daerah.
•
Keberadaan sungai-sungai yang
Penyebab Kekurangan Air
Mengapa konsumsi air bertambah
dari waktu ke waktu?
•
Konsumsi air minum untuk manusia dan hewan ternak
bertambah.
•
Konsumsi air untuk kebutuhan kebersihan manusia dan
ternak bertambah.
•
Kebutuhan manusia di luar kebutuhan pokok yang selalu
bertambah dan semakin bervariasi mendorong
Water Solutions
1. Penyebab Kekurangan Air
Apa yang Harus Kita Lakukan?
Untuk mengatasi kekurangan air, apa yang harus
kita lakukan?
Pada Ranah Industri
Menghemat konsumsi air, misalnya mencampur air dengan udara
bertekanan tinggi pada proses ‘cleaning’, dll
Menggunakan air daur ulang sepanjang memungkinakan..
Pada Ranah Kesadaran Kolektif
Setiap orang di planet bumi harus berhemat air, artinya menggunakan
air seperlunya, tidak membuang-buang air.
Pada Ranah Pribadi dan Keluarga
Selalu berhemat air di mana pun berada.
Mendesain rumah berkonsep “Eco Solutions” termasuk penerapan
Apa yang Harus Kita Lakukan?
Pada Ranah Pribadi dan Keluarga
Selalu berhemat air di mana pun berada:
o Biasakan tidak membuka keran air sepenuhnya namun secukupnya.
o Jangan biarkan keran terbuka saat kita sedang melakukan aktifitas, misalnya saat kita sedang menggosok gigi,
sedang membasuhkan sabun ke piring cucian, sedang membasuhkan sampo ke mobil, dll.
o Untuk kebiasaan mandi menggunakan gayung, pakailah gayung berukuran kecil atau sedang, bukan gayung besar.
o Ketika menyiram tanaman cukup arahkan kucuran air ke akar tanaman serta jangan membuang-buang air karena kelebihan air hanya akan terbuang.
Apa yang Harus Kita Lakukan?
Pada Ranah Pribadi dan Keluarga
Mendesain rumah berkonsep “Eco Solutions” termasuk
penerapan “Energy Solutions” dan “Water Solutions” Penerapan Energy Solutions:
o Buat ventilasi sebanyak dan seluas mungkin. Misalnya ventilasi selebar 18cm dengan panjang 2m atau 3m bisa diterapkan dan dibuat sebanyak mungkin.
o Minimal harus ada 2 ventilasi pada setiap ruangan, satu ventilasi akan berfungsi sebagai jalan masuk angin dan ventilasi lain akan berfungsi sebagai jalan keluar angin.
o Gunakan solar cell dan solar water heater
o Gunakan wind power generator
Apa yang Harus Kita Lakukan?
Pada Ranah Pribadi dan Keluarga
Penerapan / Desain Water Solutions:
o
Pisahkan antara jalur limbah kloset dan limbah bersih.
Yang dimaksud dengan limbah bersih adalah limbah
kamar mandi, limbah sink dapur dan limbah westafel.
o
Limbah kloset dialirkan ke septictank. Septictank dibuat
dengan ukuran misalnya 2m x 2m x 2m dengan catatan
sbb:
•
Dindingnya dilapisi susunan bata merah yang disemen
tanpa diplester
•
Dasar septictank tidak boleh dilapisi semen, biarkan
Apa yang Harus Kita Lakukan?
Pada Ranah Pribadi dan Keluarga
Penerapan / Desain Water Solutions:
oLimbah bersih dialirkan ke lubang resapan. Lubang atau kotak resapan dibuat dengan cara sbb.:
• Ukurannya bisa sangat bervariasi tergantung ketersediaan
lahan misalnya 2m x 2m, 0,5m x 4m, dll dengan kedalaman 1 sampai 2m.
• Untuk mengantisipasi tumpahan air, bagian atas kotak
resapan ini diberi saluran pembuangan menuju got di luar pagar rumah.
• Bila memungkinkan posisi kotak resapan adalah di bagian
Soal
1. Solusi untuk kamar mandi bau
Tentang Dropbox
Merupakan aplikasi Cloud Computing
Tiap akun mendapat 2GB free
Folder yg tidak di-share
Folder yg di-shared
Contoh penamaan File: Indosat_Prepaid_V1_0
