Termometri
adalah cara penentuan
temperatur/suhu
Kalorimetri/Kalorimeter
cara penentuan
jumlah panas
Hygrometri/Hygrometer
cara penentuan
kelembaban udara
Suhu
adalah ukuran
derajat panas
atau dingin suatu benda.
Alat yang digunakan untuk mengukur suhu disebut
termometer.
Kalor
merupakan suatu kuantitas atau
jumlah panas
baik
yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda
Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran
dalam satuan derajat panas
Dari sisi sejarah kalor merupakan asal kata caloric ditemukan oleh
ahli kimia perancis yang bernama Antonnie laurent lavoiser (1743 -
1794). Kalor memiliki satuan Kalori (kal) dan Kilokalori (Kkal).
Sifat termometrik zat
adalah sifat-sifat zat yang berubah ketika suhunya berubah. Sifat-sifat tersebut antara lain :
warna, volume, tekanan, dan daya hantar listrik
Untuk mengukur suhu suatu benda digunakan termometer
Jenis zat cair yang paling banyak dipakai untuk mengisi tabung termometer adalah raksa.
Kelebihan raksa dibanding zat cair lainnya antara lain :
1. Keseimbangan termal terhadap zat yang akan diukur lebih cepat.
100 212 80 373
Skala Kelvin (simbol: K) adalah skala suhu di mana nol absolut didefinisikan sebagai 0 K. Satuan untuk skala Kelvin adalah kelvin (lambang K), dan
merupakan salah satu dari tujuh unit dasar SI. Satuan kelvin didefinisikan oleh dua fakta: nol kelvin adalah nol absolut (ketika gerakan molekuler berhenti), dan satu kelvin adalah pecahan 1/273,16 dari suhu termodinamik triple point air
(0,01 °C).
Rumus konversi suhu kelvin
Konversi dari ke Rumus
Kelvin Fahrenheit °F = K × 1,8 − 459,67
Fahrenheit kelvin K = (°F + 459,67) / 1,8
Satuan dasar untuk suhu (temperature) pada sistem Inggris didefinisikan sebagai Rankin.
Antara derajat Fahrenheit (oF) dan Rankin mempunyai hubungan yaitu 0°R = -460 oF.
Penetapan skala
1. Termometer Celcius
Titik lebur es diberi angka 0, sedangkan titik didih air diberi angka 100. Daerah antara kedua titik tetap ini dibagi dalam 100 skala.
2. Termometer Reamur
Titik lebur es diberi angka 0, sedangkan titik didih air diberi angka 212. Daerah antara kedua titik tetap ini dibagi dalam 80 skala.
3. Termometer Fahrenheit
Titik lebur es diberi angka 32, sedangkan titik didih air diberi angka 212. Daerah antara kedua titik tetap ini dibagi dalam 180 skala.
4. Termometer Kelvin
Titik lebur es diberi angka 0, sedangkan titik didih air diberi angka 212. Daerah antara kedua titik tetap ini dibagi dalam 80 skala.
Perbandingan pembagian skala C, R, dan F
Suhu dalam skala derajat Celcius menunjukkan angka 30oC. Berapakah angka yang ditunjukkan dalam skala derajat :
Pemuaian
Pemuaian adalah volume suatu benda yang bertambah luas, panjang atau
lebar karena terkena panas. Pemuaian tiap-tiap benda berbeda, tergantung suhu di sekitar dan koefisien muai atau daya muai benda tersebut.
Benda tersebut akan mengalami :
a. Muai panjang apabila benda itu hanya memiliki ukuran panjang saja, b. Muai luas terjadi pada benda apabila benda itu memiliki ukuran panjang & lebar,
c. Muai volume terjadi apabila benda itu memiliki ukuran panjang, lebar, & tinggi.
Pemuaian zat padat
a. Pemuaian panjang
Koefisien muai panjang ( ) didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang zat ( l), untuk setiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu ( T)
b. Pemuaian luas
Koefisien muai luas suatu zat ( ) adalah perbandingan antara pertambahan luas zat ( A) dengan luas semula (Ao), untuk setiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu ( T).
Dimana :
Ao = luas mula-mula (m2)
c. Pemuaian volume
Koefisien muai volume suatu zat ( ) adalah perbandingan antara per- tambahan volume ( V) dengan volume semula (Vo), untuk tiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu ( T).
Dimana :
Contoh soal:
Batang alumunium yang panjangnya 4 m, naik suhunya dari 27 oC menjadi 72oC. Jika koefisien muai panjang aluminium = 24x10-6 (oC)-1, hitunglah :
Pertambahan panjang alumunium
Penyelesaian :
lo = 4 m
T = 72oC – 27oC = 45oC = 24 x 10-6(oC)-1
Contoh soal :
Kaca jendela rumah pada suhu 25oC luasnya 1 m3. Berapa luas kaca
Contoh soal :
Sebuah bola baja ( = 11 x 10-6(oC)-1) pada suhu 25oC diameternya 2 cm. Berapakah volume bola tersebut bila suhunya dinaikkan menjadi 100oC ?
Penyelesaian :
R = ½ d = ½ . 2 = 1cm
Vo = 4/3 R3
= 4/3 (3,14) (1)3 = 4,186667 cm3
T = 100-25 = 75oC
18
Kalor
Kalor merupakan salah satu bentuk energi, berarti kalor merupakan suatu besaran fisika yang dapat diukur.
Alat yang digunakan untuk mengukur kalor disebut kalorimeter.
Satu kalori didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sehingga suhunya naik 1oC
Kalor jenis dan Kapasitas kalor
Kalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan atau dilepaskan untuk menaikkan atau menurunkan suhu satu satuan massa zat itu sebesar satu satuan suhu.
Kapasitas kalor dapat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang
diperlukan atau dilepaskan untuk mengubah suhu benda sebesar satu satuan suhu.
Sepotong tembaga yang massanya 5 kg dinaikkan suhunya sebesar 10 K dengan menggunakan pemanas listrik berdaya 0,1 kW.
Energi kalor yang dihasilkan pemanas adalah :
Q = W = P . t
= 100 . 20 = 2000 joule
a. Kalor jenis tembaga : Penyelesaian : m = 5 kg
T = 10 K
P = 0,1 kW = 100 W t = 20 s
b. Kapasitas kalor 5 kg tembaga
Pemuaian Zat cair dan Gas
Secara umum pada pemuaian zat cair dan gas berlaku :
Koefisien muai volume untuk gas pada tekanan tetap besarnya :
Perubahan Fasa (Perubahan wujud)
Zat dapat berbentuk padat, cair atau gas.
Ketika terjadi perubahan fasa, sejumlah kalor dilepas atau diserap suatu zat, yaitu :
Q = m . L
Dimana :
Q = kalor (joule atau kalori) m = massa zat (kg atau gram)
L = kalor laten (J/kg atau kal/gram)
Beberap macam perubahan wujud dapat dilihat pada diagram di bawah ini :
GAS
PADAT CAIR
menyublim disposisi
mengembun
menguap
membeku
Misalkan,
Besar kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 gram es -50oC menjadi 1 gram uap 150oC , diketahui :
Kalor yang diterima es adalah : Qterima = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
Q1 = m .ces . T1 Q2 = m . L1
Q3 = m .cair . T3 Q4 = m.Ld
Q5 = m .cair . T6