Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu

25 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)
(2)

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.

(3)

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).

(4)

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.

(5)

100 212 80 373

(6)

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

(7)

Satuan dasar untuk suhu (temperature) pada sistem Inggris didefinisikan sebagai Rankin.

Antara derajat Fahrenheit (oF) dan Rankin mempunyai hubungan yaitu 0°R = -460 oF.

(8)

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

(9)

Suhu dalam skala derajat Celcius menunjukkan angka 30oC. Berapakah angka yang ditunjukkan dalam skala derajat :

(10)

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.

(11)

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)

(12)

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)

(13)

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 :

(14)
(15)

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

(16)

Contoh soal :

Kaca jendela rumah pada suhu 25oC luasnya 1 m3. Berapa luas kaca

(17)

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)

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.

(19)

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.

(20)

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

(21)

Pemuaian Zat cair dan Gas

Secara umum pada pemuaian zat cair dan gas berlaku :

Koefisien muai volume untuk gas pada tekanan tetap besarnya :

(22)

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)

(23)

Beberap macam perubahan wujud dapat dilihat pada diagram di bawah ini :

GAS

PADAT CAIR

menyublim disposisi

mengembun

menguap

membeku

(24)

Misalkan,

Besar kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 gram es -50oC menjadi 1 gram uap 150oC , diketahui :

(25)

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

Figur

Tabel. Koefisien berbagai jenis bahan
Tabel Koefisien berbagai jenis bahan . View in document p.14

Referensi

Memperbarui...