Modul Fisika X Sem 2

(1)

Modul IPA Fisika Kelas X/II MA Hikmatusysyarief NW Salut Modul IPA Fisika Kelas X/II MA Hikmatusysyarief NW Salut ₁₁

BAB 5 BAB 5 ALAT OPTIK ALAT OPTIK Standar Kompetensi : Standar Kompetensi : 3.

3. Menerapkan Menerapkan prinsip kerja prinsip kerja alat-alat optik alat-alat optik Kompetensi Dasar :

Kompetensi Dasar :

3.1 Menganalisis alat-alat optik secara kualitatif dan kuantitatif 3.1 Menganalisis alat-alat optik secara kualitatif dan kuantitatif 3.2 Menera

3.2 Menerapkan alat-alat optik dalam pkan alat-alat optik dalam kehidupan skehidupan sehari-hariehari-hari

Alat optik dibuat untuk

Alat optik dibuat untuk bermacam-macam tujuan, tetapi memiliki fungsi pokok yangbermacam-macam tujuan, tetapi memiliki fungsi pokok yang sama, yaitu untuk meningkatkan daya penglihatan manusia. Contoh

sama, yaitu untuk meningkatkan daya penglihatan manusia. Contoh alat optik alat optik adalahadalah kacamata, mikroskop dan teleskop.

kacamata, mikroskop dan teleskop. A.

A. Mata dan KameraMata dan Kamera

Mata memiliki sebuah lensa cembung yang berfungsi untuk memfokuskan bayangan Mata memiliki sebuah lensa cembung yang berfungsi untuk memfokuskan bayangan benda pada lapisa yang peka cahaya dibagian belakang bola mata.

benda pada lapisa yang peka cahaya dibagian belakang bola mata. Iris Iris merupakan bagianmerupakan bagian mata berupa diafragma bulat yang dapat membuk dan menutup untuk mengatur banyak mata berupa diafragma bulat yang dapat membuk dan menutup untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk ke mata.

sedikitnya cahaya yang masuk ke mata. Kelopak mataKelopak mata merupakan bagian mata yangmerupakan bagian mata yang berfungsi seperti

berfungsi seperti shutter shutter pada kamera. Gambar 5.1 pada kamera. Gambar 5.1 menunjukkan bagian-bagmenunjukkan bagian-bagian mata.ian mata.

Gambar 5.1

Gambar 5.1Bagian-Bagian MataBagian-Bagian Mata

Bagian

Bagian – – bagian Mata :bagian Mata :

 Bagian mata depan diliputi oleh membran transparan (C), Bagian mata depan diliputi oleh membran transparan (C), yang disebut CORNEA.yang disebut CORNEA.

 Daerah di sebelah cornea mengandung cairan A, yang disebut : Aqueous HumorDaerah di sebelah cornea mengandung cairan A, yang disebut : Aqueous Humor

 Lebih ke dalam lagi, adalah lensa kristal (crystallinelensa) L, yang terdiri dari serat-Lebih ke dalam lagi, adalah lensa kristal (crystallinelensa) L, yang terdiri dari serat-serat yang cukup keras di pusat dan agak lunak di sebelah luar.

serat yang cukup keras di pusat dan agak lunak di sebelah luar.

(2)

Titles you can't find anywhere else

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial

Cancel Anytime.

(3)

Cancel Anytime.

 Di samping lensa ini, mata Di samping lensa ini, mata dipenuhi cairan tipis (V), dipenuhi cairan tipis (V), yang sebagian besayang sebagian besar terdiri r terdiri daridari air, yang disebut : Vitreous Humor.

air, yang disebut : Vitreous Humor.

Indeks bias daripada aqueous humor dan vitreous humor, keduanya hampir sama Indeks bias daripada aqueous humor dan vitreous humor, keduanya hampir sama dengan indeks bias air, yaitu kira-kira 1,366.

dengan indeks bias air, yaitu kira-kira 1,366.

Lensa kristal tidak homogen, mempunyai indeks bias ―rata

Lensa kristal tidak homogen, mempunyai indeks bias ―rata--rata‖ 1,437. Harga inirata‖ 1,437. Harga ini hampir tidak berbeda dengan indeks bias aqueous humor dan vitreous humor, hampir tidak berbeda dengan indeks bias aqueous humor dan vitreous humor, sehingga pembiasan cahaya yang masuk ke dalam mata hanya ter jadi pada kornea. sehingga pembiasan cahaya yang masuk ke dalam mata hanya ter jadi pada kornea. Beberapa istilah yang perlu diketahui pada mata :

Beberapa istilah yang perlu diketahui pada mata : 1.

1. Daya Daya Akomodasi Akomodasi : : Daya Daya menebal menebal dan dan menipisnya menipisnya lensa lensa mata, mata, lensa lensa palingpaling tipis pada saat mata tidak

tipis pada saat mata tidak berakomodasberakomodasi.i. 2.

2. Titik Titik Jauh Jauh (Punctur (Punctur Remotum Remotum : : Titik Titik terjauh terjauh yang yang masih masih terlihat terlihat jelas jelas oleh oleh matamata (tidak berakomodasi).

(tidak berakomodasi). Untuk mata normal : titik jauh letaknya di jauh tak

Untuk mata normal : titik jauh letaknya di jauh tak berhingga.berhingga. 3.

3. Titik Titik Dekat Dekat (Punctur (Punctur Proximum) Proximum) : Titik terdekat y: Titik terdekat yang masih terlihaang masih terlihat jelas oleh mat jelas oleh matata (berakomodas

(berakomodasi max i max )) Untuk mata normal : titik dekat 25 cm.

Untuk mata normal : titik dekat 25 cm. Cacat-cacat mata :

Cacat-cacat mata :

Mata dinyatakan cacat biasanya karena : Mata dinyatakan cacat biasanya karena :

-- BerkurangnyBerkurangnya daya a daya akomodasi mataakomodasi mata -- Kelainan bentuk mataKelainan bentuk mata

1.

1. Mata normal (Emetropi)Mata normal (Emetropi)

-- Dalam keadaan istirahat tidak berakomodasi maka bayangan jatuh tepat padaDalam keadaan istirahat tidak berakomodasi maka bayangan jatuh tepat pada retina.

retina.

-- Titik dekat 25 cm.Titik dekat 25 cm. -- Titik jauh tak terhinggaTitik jauh tak terhingga 2.

2. Mata Rabun Jauh (Myopi)Mata Rabun Jauh (Myopi)

 Mata tidak mampu melihat benda-benda jauh.Mata tidak mampu melihat benda-benda jauh.

 Titik jauh mata lTitik jauh mata lebih dekat daripada tah terhingga.ebih dekat daripada tah terhingga.

 Bayangan jatuh di depan retina, disebabkan karena :Bayangan jatuh di depan retina, disebabkan karena : -- Lensa mata terlalu Lensa mata terlalu cembung.cembung.

Lensa mata tidak dapat

(4)

Cancel Anytime.

(5)

Cancel Anytime.

lensa negatif (supaya sinar-sinar lebih divergen). lensa negatif (supaya sinar-sinar lebih divergen).

Jika titik jauh mata penderita rabun jauh adalah PR, maka kekuatan lensa cekung Jika titik jauh mata penderita rabun jauh adalah PR, maka kekuatan lensa cekung yang diperlukan untuk mengatasi cacat ini adalah:

yang diperlukan untuk mengatasi cacat ini adalah:

(5-1) (5-1) Dengan P dalam dioptri dan PR

Dengan P dalam dioptri dan PR dalam sentimeter.dalam sentimeter. 3.

3. Mata Rabun Dekat (HMata Rabun Dekat (Hypermetropi)ypermetropi)

 Mata tidak mampu Mata tidak mampu melihat benda-benda dekat.melihat benda-benda dekat.

 Titik dekat lebih jauh dari 25 cm.Titik dekat lebih jauh dari 25 cm.

 Titik jauh dianggap tetap tak Titik jauh dianggap tetap tak terhingga.terhingga.

 Bayangan jatuh di belakang retina, disebabkan karena :Bayangan jatuh di belakang retina, disebabkan karena : -- Lensa mata terlalu tipis.Lensa mata terlalu tipis.

-- Lensa mata tidak berakomodasi maksimum.Lensa mata tidak berakomodasi maksimum. -- As mata terlalu pendek.As mata terlalu pendek.

Supaya dapat melihat seperti orang normal, maka orang ini perlu bantuan kacamata Supaya dapat melihat seperti orang normal, maka orang ini perlu bantuan kacamata lensa positif (supaya sinar-sinar lebih divergen).Jika titik dekat mata

lensa positif (supaya sinar-sinar lebih divergen).Jika titik dekat mata penderita rabunpenderita rabun dekat adalah PP, maka kekuatan lensa cembung yang diperlukan untuk mengatasi dekat adalah PP, maka kekuatan lensa cembung yang diperlukan untuk mengatasi cacat mata ini adalah:

cacat mata ini adalah:

(5-2) (5-2) Apabila diinginkan benda dapat terlihat jelasa pada jarak normal ( titik dekat mata Apabila diinginkan benda dapat terlihat jelasa pada jarak normal ( titik dekat mata normal) yaitu 25 cm, maka :

normal) yaitu 25 cm, maka :



































   

_



Jika P dinyatakan dalam dioptri

Jika P dinyatakan dalam dioptri dan PP dalam sentimeter, maka :dan PP dalam sentimeter, maka :

(5-3) (5-3) 4. Presbiopi

4. Presbiopi

Adalah kelainan mata pada orang tua, hal ini disebabkan : daya akomodasi Adalah kelainan mata pada orang tua, hal ini disebabkan : daya akomodasi berkurang.Da

berkurang.Dapat ditolong pat ditolong dengan dengan kacamata lensa dengan dengan kacamata lensa rangkap.rangkap.

  



_





  



 



   

    



_

(6)

Cancel Anytime.

(7)

Cancel Anytime.

lebih dari 75 cm. berapakah kekuatan lensa kacamata yang diperlukan agar bisa melihat lebih dari 75 cm. berapakah kekuatan lensa kacamata yang diperlukan agar bisa melihat benda jauh dengan jelas?

benda jauh dengan jelas? Penyelesaian :

Penyelesaian :

Dari soal diketahui bahwa wanita tersebut menderita rabun jauh, dengan PR = 75 c. Dari soal diketahui bahwa wanita tersebut menderita rabun jauh, dengan PR = 75 c. sesuai persamaan 5.1

sesuai persamaan 5.1

 



_





_

 

Tanda minus menunjukkan bahwa lensa yang digunakan adalah lensa cembung. Tanda minus menunjukkan bahwa lensa yang digunakan adalah lensa cembung.

Contoh soal : Contoh soal :

Seorang penderita rabun dekat memiliki titik dekat 75 m. berapakah kekuatan lensa Seorang penderita rabun dekat memiliki titik dekat 75 m. berapakah kekuatan lensa kacamata yang harus digunakan agar ia dapat melihat benda dengan jelas pada jarak: kacamata yang harus digunakan agar ia dapat melihat benda dengan jelas pada jarak:

(a) (a) 25 cm25 cm (b) (b) 30 cm30 cm Penyelesaian : Penyelesaian : (a)

(a) Berdasarkan persamaan 5.3Berdasarkan persamaan 5.3

   



_

  



_

 

 





(b)

(b) Berdasarkan persamaan 5.2Berdasarkan persamaan 5.2





  



 







  



 



==



























   

 



B.

B. Lup dan MikroskopLup dan Mikroskop 1.

1. LupLup

Lup merupakan sebuah lensa cembung yang berfungsi memperbesar bayangan Lup merupakan sebuah lensa cembung yang berfungsi memperbesar bayangan benda-benda kecil yang diamati.

benda kecil yang diamati.

Untuk mengukur perbesaran bayangan yang dihasilkan lup terdapat dua besaran yang bisa Untuk mengukur perbesaran bayangan yang dihasilkan lup terdapat dua besaran yang bisa dipakai yaitu perbesaran linier dan perbesaran sudut. Perbesaran linier M didefinisikan dipakai yaitu perbesaran linier dan perbesaran sudut. Perbesaran linier M didefinisikan sebagai jarak bayangan dibagi dengan jarak benda.

sebagai jarak bayangan dibagi dengan jarak benda.

(5-4) (5-4)

(8)

Cancel Anytime.

(9)

Cancel Anytime.

menggunak

menggunakan an lup.lup. M M aa maksimum maksimum terjadi jika PP= -25 cterjadi jika PP= -25 cm maka perbesam maka perbesaran sudut maksimumran sudut maksimum

( mata berakomodasi maksimum) dapat dinyatakan sebagai berikut : ( mata berakomodasi maksimum) dapat dinyatakan sebagai berikut :





  



_

(5-5)(5-5)

Jika bayangan berada di titik tak berhingga ( mata tidak berakomodasi ) dapat dinyatakan Jika bayangan berada di titik tak berhingga ( mata tidak berakomodasi ) dapat dinyatakan sebagai berikut :

sebagai berikut :









_

(5-6)(5-6)

2.

2. MikroskopMikroskop

Mikroskop adalah alat optik yang terdiri dari dua buah lensa yaitu : lensa positif (obyektif) Mikroskop adalah alat optik yang terdiri dari dua buah lensa yaitu : lensa positif (obyektif) yang diletakkan dekat dengan lensa positif (okuler) yang dipisahkan dengan jarak tertentu yang diletakkan dekat dengan lensa positif (okuler) yang dipisahkan dengan jarak tertentu (d). Jarak antara lensa objektif dan okuler

(d). Jarak antara lensa objektif dan okuler yang disebut panjang mikroskopyang disebut panjang mikroskop d d adalah:adalah:

  





++



_

(5-7)(5-7) Untuk mata berakomodasi maksimum

Untuk mata berakomodasi maksimum





  



_

(5-8)(5-8) Untuk mata tak

Untuk mata tak berakomodasberakomodasii









_

(5-9)(5-9)

Akhirnya diperoleh untuk mata berakomodasi maksimum Akhirnya diperoleh untuk mata berakomodasi maksimum







_



_





**

_



_

 ++

(5-10)(5-10) untuk mata tak

untuk mata tak berakomodasiberakomodasi







_



_





**

_



_

++

(5-11)(5-11)











 



dalam sentimeter.dalam sentimeter. Contoh soal :

Contoh soal :

Sebuah lensa cembung dengan jarak fokus 12 cm digunakan untuk mengamati sebuah Sebuah lensa cembung dengan jarak fokus 12 cm digunakan untuk mengamati sebuah benda. Berapakah perbesaran maksimumnya? Berapakah perbesarannya ketika bagian benda. Berapakah perbesaran maksimumnya? Berapakah perbesarannya ketika bagian dalam jam tangan mengamati

dalam jam tangan mengamati benda dalam keadaan rilaks?benda dalam keadaan rilaks? P

(10)

Cancel Anytime.

(11)

Cancel Anytime.

Penyelesaian : Penyelesaian :

(a)

(a) Perbesaran maksimum terjadi bila bayangan dibentuk dititik dekat mata, yaitu 25 cm.Perbesaran maksimum terjadi bila bayangan dibentuk dititik dekat mata, yaitu 25 cm. Dari persamaan 5.8 diperoleh :

Dari persamaan 5.8 diperoleh :





   



_{    }



_

_{ }



(b)

(b) Mata melihat benda dalam keadaan normal ketika bayangan terbentuk di tak Mata melihat benda dalam keadaan normal ketika bayangan terbentuk di tak berhingga. Dari persamaan 5.9 diperoleh :

berhingga. Dari persamaan 5.9 diperoleh :





 



_{  }



_

_{ }



C.

C. Teropong atau TeleskopTeropong atau Teleskop

Teropong atau teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati Teropong atau teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang sangat jauh. Pada dasarnya ada dua jenis teropong yaitu

benda yang sangat jauh. Pada dasarnya ada dua jenis teropong yaitu teropong biasteropong bias (( menggunakan lensa) dan

menggunakan lensa) dan teropong pantulteropong pantul (menggunak(menggunakan an cermin).cermin). 1.

1. Teropong biasTeropong bias

Prinsip kerja teropong bias hampir sama dengan mikrosop.pada saat mata tidak Prinsip kerja teropong bias hampir sama dengan mikrosop.pada saat mata tidak berakomodasi bayangan oleh lensa okuler adalah pada titik tak berhingga, yang berarti berakomodasi bayangan oleh lensa okuler adalah pada titik tak berhingga, yang berarti bahwa bayangan oleh lensa objektif berada pada titik fokus lensa okuler. Dengan bahwa bayangan oleh lensa objektif berada pada titik fokus lensa okuler. Dengan demikian, jarak antara kedua lensa adalah :

demikian, jarak antara kedua lensa adalah :

  



 



(5-12)(5-12) Perbesaran teropong untuk mata tak

Perbesaran teropong untuk mata tak berakomodasiberakomodasi

 









(5-13)(5-13)

Perbesaran teropong untuk mata berakomodasi maksimum Perbesaran teropong untuk mata berakomodasi maksimum

 































(5-14)(5-14) 2.

2. Teropong pantulTeropong pantul

Teropong pantul menggunakan cermin cekung sebagai perangkat untuk pembentukan Teropong pantul menggunakan cermin cekung sebagai perangkat untuk pembentukan bayangan.kelebihan penggunaan cermin untuk pembentukan bayangan pada teropong bayangan.kelebihan penggunaan cermin untuk pembentukan bayangan pada teropong pantul dibandingkan dengan penggunaan lensa pada teropong bias adalah bahwa cermin pantul dibandingkan dengan penggunaan lensa pada teropong bias adalah bahwa cermin lebih mudah dibuat, lebih murah dan tidak mengalami abrasi kromatik (penguraian lebih mudah dibuat, lebih murah dan tidak mengalami abrasi kromatik (penguraian

(12)

Cancel Anytime.

(13)

Cancel Anytime.

SOAL LATIHAN SOAL LATIHAN 1.

1. Pernyataan yang benar tentang Pernyataan yang benar tentang cacat mata di cacat mata di bawah ini adalah….bawah ini adalah…. A.

A. rabun jauh, bayangan benda yang jauh terbentuk di depan retinarabun jauh, bayangan benda yang jauh terbentuk di depan retina B.

B. rabun dekat, bayangan benda yang jauh terbentuk di belakang retinarabun dekat, bayangan benda yang jauh terbentuk di belakang retina C.

C. rabun jauh, bayangan benda yang jauh terbentuk di belakang retinarabun jauh, bayangan benda yang jauh terbentuk di belakang retina D.

D. rabun dekat, bayangan benda yang dekat terbentuk di depan retinarabun dekat, bayangan benda yang dekat terbentuk di depan retina E.

E. rabun dekat, bayangan benda jauh terbentuk di depan matarabun dekat, bayangan benda jauh terbentuk di depan mata 2.

2. Seseorang yang mempunyai titik dekat 50 cm ingin melihat dengan jelas benda yangSeseorang yang mempunyai titik dekat 50 cm ingin melihat dengan jelas benda yang berjarak 25 cm dari

berjarak 25 cm dari mata. Orang tersebut harus memakai kacamata dengan jenis lensamata. Orang tersebut harus memakai kacamata dengan jenis lensa dan fokus….

dan fokus…. A.

A. positif,f positif,f = = 50 50 cm cm D. D. negatif,f negatif,f = = 40 40 cmcm B.

B. negatif,f negatif,f = = 50 50 cm cm E. E. positif,f positif,f = = 25 25 cmcm C. positif,f = 40 cm

C. positif,f = 40 cm 3.

3. Seorang kakek mengalami rabun dekat, hanya dapat melihat benda pada jarak 2 m,Seorang kakek mengalami rabun dekat, hanya dapat melihat benda pada jarak 2 m, maka jarak fokus dan lensa kacamata yang sesuai adalah….

maka jarak fokus dan lensa kacamata yang sesuai adalah…. A.

A. 3/7 3/7 m m dan dan lensa lensa positif positif D. D. 2/7 2/7 m m dan dan lensa negatif lensa negatif B.

B. 3/7 3/7 m m dan dan lensa lensa negatif negatif E. E. 1/7 1/7 m m dan dan lensa negatif lensa negatif C.

C. 2/7 m dan lensa positif 2/7 m dan lensa positif 4.

4. Seorang penderita presbiopi dengan titik dekat 75 Seorang penderita presbiopi dengan titik dekat 75 cm. agar dapat membaca pada jarak cm. agar dapat membaca pada jarak baca normal (25 cm), orang itu harus memak

baca normal (25 cm), orang itu harus memakai kacamata dengan ukurai kacamata dengan ukuran….an…. A.

A. 2/3 2/3 dioptri dioptri D. D. 3 3 dioptridioptri B.

B. 1 1 dioptri dioptri E. E. 3 3 ½ ½ dioptridioptri C.

C. 2 2 2/3 2/3 dioptridioptri 5.

5. Seorang penderita presbiopi memiliki titik dekat 50 cm, hendak membaca pada jarak Seorang penderita presbiopi memiliki titik dekat 50 cm, hendak membaca pada jarak baca normal maka ia memerlukan kacamata berk

(14)

Cancel Anytime.

(15)

Cancel Anytime.

9.

9. Sebuah mikroskop sederhana terdiri dari lensa objektif dengan jarak fokus 0,8 danSebuah mikroskop sederhana terdiri dari lensa objektif dengan jarak fokus 0,8 dan lensa okuler denga

lensa okuler dengan jarak fokus 2,5 cm. bayangan n jarak fokus 2,5 cm. bayangan nyata dari objek berada 16 cm darinyata dari objek berada 16 cm dari lensa objektif. Bila mata normal berakomodasi pada jarak 25 cm. Berapa perbesaran lensa objektif. Bila mata normal berakomodasi pada jarak 25 cm. Berapa perbesaran sudut mikroskop?

sudut mikroskop? 10.

10. Sebuah teropong dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesaranSebuah teropong dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesaran anguler 6 kali. Jarak lensa objektif terhadap lensa okuler 35 cm. teropong dignakan anguler 6 kali. Jarak lensa objektif terhadap lensa okuler 35 cm. teropong dignakan dengan mata tidak berakomodasi. Berapa jarak

(16)

Cancel Anytime.

(17)

Cancel Anytime.

BAB 6 BAB 6

SUHU DAN KALOR SUHU DAN KALOR

Standar Kompetensi : Standar Kompetensi :

4. Menerapkan konsep kalor dan prinsip konservasi energi pada berbagai perubahan 4. Menerapkan konsep kalor dan prinsip konservasi energi pada berbagai perubahan

energi energi

Kompetensi Dasar : Kompetensi Dasar :

4.1 Menganalisis pengaruh kalor terhadap suatu zat 4.1 Menganalisis pengaruh kalor terhadap suatu zat 4.2 Menganalisis cara perpindahan kalor

4.2 Menganalisis cara perpindahan kalor

4.3 Menerapkan asas Black dalam pemecahan masalah 4.3 Menerapkan asas Black dalam pemecahan masalah

A.

A. Suhu dan TermometerSuhu dan Termometer

Suhu didefinisikan sebagai ukuran atau derajat panas dinginnya suatu benda atau Suhu didefinisikan sebagai ukuran atau derajat panas dinginnya suatu benda atau sistem.pada hakikatnya suhu adalah ukuran energi kinetik rata-rata yang dimiliki sistem.pada hakikatnya suhu adalah ukuran energi kinetik rata-rata yang dimiliki molekul-molekul suatu benda. Pada saat kita memanaskan benda atau mendinginkan molekul-molekul suatu benda. Pada saat kita memanaskan benda atau mendinginkan benda sampai pada suhu tertentu, beberapa sifat fisik benda tersebut berubah. Sifat-sifat benda sampai pada suhu tertentu, beberapa sifat fisik benda tersebut berubah. Sifat-sifat benda yang bisa berubah akibat adanya perubahan suhu disebut sifat termometrik.contoh benda yang bisa berubah akibat adanya perubahan suhu disebut sifat termometrik.contoh sifat termometrik benda antara lain panjang benda, volume zat cair, hambatan listrik sifat termometrik benda antara lain panjang benda, volume zat cair, hambatan listrik suatu kawat, tekanan dan volume gas. Dengan demikian, perubahan suatu sifat suatu kawat, tekanan dan volume gas. Dengan demikian, perubahan suatu sifat termometrik

termometrik zat menunjukkan adanya perubahan suhu suatu benda. Berdasarkan sifatzat menunjukkan adanya perubahan suhu suatu benda. Berdasarkan sifat termometrik zat inilah kita dapat membuat alat untuk mengukur suhu suatu benda yang termometrik zat inilah kita dapat membuat alat untuk mengukur suhu suatu benda yang disebut

disebut termometer.termometer.

Pembuatan skala termometer memerlukan dua titik acuan. Titik acuan pertama Pembuatan skala termometer memerlukan dua titik acuan. Titik acuan pertama disebut titik tetap abwah pada umumnya dipilih titik

disebut titik tetap abwah pada umumnya dipilih titik beku air yaitu suhu campuran es danbeku air yaitu suhu campuran es dan air pada tekanan normal.titik acuan kedua disebut titik tetap atas dipilih titik didih, yaitu air pada tekanan normal.titik acuan kedua disebut titik tetap atas dipilih titik didih, yaitu

(18)

Cancel Anytime.

(19)

Cancel Anytime.

Dengan demikian dari ketiganya dapat digambarkan skala untuk air sbb : Dengan demikian dari ketiganya dapat digambarkan skala untuk air sbb : Titik

Titik didih didih 100 100 80 80 212 212 373373

C

C R R F F KK

Titik

Titik beku beku 0 0 0 0 32 32 273273

Gambar 6.1

Gambar 6.1 Perbandingan skala termeter Cescius, Reamur, Fahrenheit dan KelvinPerbandingan skala termeter Cescius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin

Kita dapat melakukan konversi skala dari satu termometer ke termometer yang lain. Kita dapat melakukan konversi skala dari satu termometer ke termometer yang lain. Dengan menggunakan persamaan:

Dengan menggunakan persamaan:





















(6-1)(6-1)

Dengan demikian diperoleh hubungan antara skala termometer cElcius, fahrenheit dan Dengan demikian diperoleh hubungan antara skala termometer cElcius, fahrenheit dan Reamur sebagai berikut :

Reamur sebagai berikut :









_





(6-2)(6-2)









_





 



(6-3)(6-3)









_





 



(6-4)(6-4)

Selain 3 jenis termometer di atas, derajat panas sering dinyatakan dengan derajat mutlak Selain 3 jenis termometer di atas, derajat panas sering dinyatakan dengan derajat mutlak

atau derajat KELVIN ( atau derajat KELVIN ( 00K )K )

  



 





(6-5)(6-5) Macam

Macam – – macam termometer.macam termometer. a.

a. Termometer alkohol.Termometer alkohol.

Karena air raksa membeku pada

Karena air raksa membeku pada – – 404000 C dan mendidih pada 360C dan mendidih pada 36000, maka termometer, maka termometer air raksa hanya dapat dipakai untuk mengukur suhu-suhu diantara interval tersebut. air raksa hanya dapat dipakai untuk mengukur suhu-suhu diantara interval tersebut. Untuk suhu-suhu yang lebih rendah dapat dipakai alkohol (Titik beku

(20)

Cancel Anytime.

(21)

Cancel Anytime.

terendah dalam suatu waktu t

terendah dalam suatu waktu tertentu.ertentu. e.

e. Termostat.Termostat.

Alat ini dipakai untuk mendapatkan suhu yang tetap dalam

Alat ini dipakai untuk mendapatkan suhu yang tetap dalam suatu ruangan.suatu ruangan. f.

f. Termometer diferensial.Termometer diferensial.

Dipakai untuk menentukan selisih suhu antara dua tempat yang berdekatan. Dipakai untuk menentukan selisih suhu antara dua tempat yang berdekatan.

Contoh soal: Contoh soal:

Pada suhu berapakah skala Celcius dan Fahrenheit menunjukkan hasil pengukuran yang Pada suhu berapakah skala Celcius dan Fahrenheit menunjukkan hasil pengukuran yang sama?

sama?

Penyelesaian : Penyelesaian :

Hubungan antara C dan F adalah : Hubungan antara C dan F adalah :









_





 



Karena skala C sama dengan skala F, maka





 







 



 



  







  

(

_{()}

)

Jadi, suatu benda yang suhunya -40



apabila diukur dengan termometer skalaapabila diukur dengan termometer skala Fahrenheit menunjukkan angka -40

Fahrenheit menunjukkan angka -40



Contoh soal :

(22)

Cancel Anytime.

(23)

Cancel Anytime.

Contoh soal : Contoh soal :

Pada suatu termometer A, titik beku air adalah 40ºA dan titik didih air adalah 240ºA. bila Pada suatu termometer A, titik beku air adalah 40ºA dan titik didih air adalah 240ºA. bila suatu bend adiukur dengan termometer Celsius bersuhu 50ºC, maka berapakah suhu ini suatu bend adiukur dengan termometer Celsius bersuhu 50ºC, maka berapakah suhu ini

ika diukur dengan termometer A? ika diukur dengan termometer A? Penyelesaian:

Penyelesaian: Hubungan denga

Hubungan dengan skala termometer A n skala termometer A dan Celcius.dan Celcius.

    



 



  



    





  



   





 





   



 





A - 40 = 2C A - 40 = 2C A = 2C +40 A = 2C +40 = 2(50)+40 = 140ºA = 2(50)+40 = 140ºA B. B. PemuaianPemuaian 1.

1. Pemuaian zat padatPemuaian zat padat a.

a. Pemuaian panjangPemuaian panjang

Bila suatu batang pada suatu suhu tertentu panjangnya Lo, jika suhunya dinaikkan Bila suatu batang pada suatu suhu tertentu panjangnya Lo, jika suhunya dinaikkan sebesar

(24)

Cancel Anytime.

(25)

Cancel Anytime.

Cancel Anytime. Keterangan: Keterangan: L = panjang akhir (m) L = panjang akhir (m) Lo = panjang mula-mula (m) Lo = panjang mula-mula (m) 

 = koefesien muai panjang (/ = koefesien muai panjang (/



atau /K)atau /K)



T= perubahan suhu (T= perubahan suhu (



atau K)atau K) b.

b. Pemuaian LuasPemuaian Luas

Bila suatu lempengan logam (luas Ao) pada t

Bila suatu lempengan logam (luas Ao) pada t0000, dipanaskan sampai t, dipanaskan sampai t1100, luasnya akan, luasnya akan

menjadi A, dan pertambahan luas tersebut adalah : menjadi A, dan pertambahan luas tersebut adalah :

   







(6-8)(6-8) Keterangan: Keterangan: A = luas akhir(m A = luas akhir(m22)) Ao = luas mula-mula (m Ao = luas mula-mula (m22)) β = koefesien muai luas (/

β = koefesien muai luas (/



atau /K)atau /K)



T= perubahan suhu (T= perubahan suhu (



atau K)atau K)



 adalah Koefisien muai luas (adalah Koefisien muai luas ( = 2= 2 )) Bilangan yang menunjukkan berapa cm

Bilangan yang menunjukkan berapa cm22 atau matau m22 bertambahnya luas tiap 1 cmbertambahnya luas tiap 1 cm22 atau matau m22 suatu benda jika suhunya dinaikkan 1

suatu benda jika suhunya dinaikkan 1 00C.C.

Pemuaian volume Pemuaian volume

(26)

Cancel Anytime.

(27)

Cancel Anytime.

Jadi pada 4

Jadi pada 400 C air mempunyai volume terkecil, dan karena massa benda selalu tetap jikaC air mempunyai volume terkecil, dan karena massa benda selalu tetap jika dipanaskan maka pada 4

dipanaskan maka pada 400 C tersebut air mempunyai massa jenis tC tersebut air mempunyai massa jenis terbesar.erbesar. Contoh soal :

Contoh soal :

Jika sebuah botol mampu menampung 50.000 cm

Jika sebuah botol mampu menampung 50.000 cm33 pada pada suhu suhu 1515 C, beC, beraparapakahkah kapasitasny

kapasitasnya pada suhu a pada suhu 2525 C untuk koefeC untuk koefesien muai panjang sien muai panjang bahan botobahan botol 8,3x10l 8,3x10-6-6 / _/ ˚˚C?C? Penyelesaian :

Penyelesaian :

Besaran yang diketahui : Besaran yang diketahui : Vo= 50.000 cm Vo= 50.000 cm33 T T11= 15= 15



CC T T22 = = 25 25 CC  T = TT = T22 – – TT11 = = 25-15= 25-15= 10 10 CC

Kapasitas botol setelah pemuaian adalah : Kapasitas botol setelah pemuaian adalah :

  



== = 50.000 = 50.000 [1 + [1 + (24,9 (24,9 x 10x 10-6-6)(10)])(10)] = (50.000)(1,000249) = 50,012 cm = (50.000)(1,000249) = 50,012 cm33 2.

2. Pemuaian zat cairPemuaian zat cair

Pada umumnya zat cair akan memuai ketika dipanaskan. Akan tetapi, tidak demikian Pada umumnya zat cair akan memuai ketika dipanaskan. Akan tetapi, tidak demikian

(28)

Cancel Anytime.

(29)

Cancel Anytime.

Karena balok dianggap tidak memuai

Karena balok dianggap tidak memuai maka:maka:





 

 



 

 

 





Agar balok tenggelam dalam air, maka minimum

Agar balok tenggelam dalam air, maka minimum nilainilai





 

 



 

 

 





Akibat pemuaian, massa jenis berubah menjadi :





 

_{}



Sehingga,



 















 











 



Karena



_

  

_

 



, maka, maka





 









3.

3. Pemuaian GasPemuaian Gas a.

a. Hukum BoyleHukum Boyle Hukum Boyle

Hukum Boyle merupakan hukum ymerupakan hukum yang ang menghubunmenghubungkan gkan volume dengan volume dengan tekanan tekanan gasgas pada suhu yang konstan, dimana volume gas dapat berubah karena adanya perubahan pada suhu yang konstan, dimana volume gas dapat berubah karena adanya perubahan tekanan walaupun suhunya konstan.

tekanan walaupun suhunya konstan.



 

(30)

Cancel Anytime.

(31)

Cancel Anytime.

volumenya, atau hasil kali antara tekanan dan volume gas pada suhu konstan adalah volumenya, atau hasil kali antara tekanan dan volume gas pada suhu konstan adalah konstan.

konstan.

Hukum Gay-Lussac Hukum Gay-Lussac

Apabila kita ukur tekanan pada setiap perubahan suhu gas dan kita plot grafik antara Apabila kita ukur tekanan pada setiap perubahan suhu gas dan kita plot grafik antara tekanan dan suhu gas, maka akan diperoleh hasil seperti ditunjukkan pada gambar 6.3 tekanan dan suhu gas, maka akan diperoleh hasil seperti ditunjukkan pada gambar 6.3 yang menyatakan P

yang menyatakan P



Gambar 6.3

Gambar 6.3 Grafik antara tekanan dan suhu gas pada Grafik antara tekanan dan suhu gas pada volume konstanvolume konstan

Atau dapat ditulis Atau dapat ditulis







(6-12)(6-12)

Untuk gas yang berada dalam dua keadaan kesetimbangan berbeda pada volume yang Untuk gas yang berada dalam dua keadaan kesetimbangan berbeda pada volume yang sama, maka

sama, maka persamaan (6-12) dpersamaan (6-12) dapat dinyatakaapat dinyatakan n sebagaisebagai



(32)

Cancel Anytime.

(33)

Cancel Anytime.

Untuk gas yang berada dalam dua keaadan kesetimbangan berbeda pada tekanan yang Untuk gas yang berada dalam dua keaadan kesetimbangan berbeda pada tekanan yang sama, maka Persamaan (6-14) dapat

sama, maka Persamaan (6-14) dapat ditanyakan sebagaiditanyakan sebagai

(6-15) (6-15)

Persamaan 6-14 selanjutnya disebut hukum Charles, sebagai penghargaan atas jasa Persamaan 6-14 selanjutnya disebut hukum Charles, sebagai penghargaan atas jasa fisikawan Perancis bernama J.Charles (1746-1823) yang pertama kali

fisikawan Perancis bernama J.Charles (1746-1823) yang pertama kali menyatakan bahwamenyatakan bahwa volume gas pada tekanan berbanding lurus dengan suhu mutlak gas tersebut.

volume gas pada tekanan berbanding lurus dengan suhu mutlak gas tersebut. Persamaan gas ideal

Persamaan gas ideal Ketiga hukum gas, yaitu : Ketiga hukum gas, yaitu : Hukum Boy

Hukum Boylele ::



_



_

 

_



_

Hukum Gay

Hukum Gay LussacLussac::















Hukum Char

Hukum Charlesles





















(34)

Cancel Anytime.

(35)

Cancel Anytime.

Tentukan kedalaman penyelam tersebut. Tentukan kedalaman penyelam tersebut. Penyelesaian:

Penyelesaian:

Besaran yang diketahui Besaran yang diketahui





 







 



 



 

 







 



 



 



 







 



 







 





Tekanan total pada kedalaman h dihitung dengan rumus Tekanan total pada kedalaman h dihitung dengan rumus









 

















_

_











_

_







= 301350 N/m= 301350 N/m22 Tekanan hidrostatik pada kedalaman h: Tekanan hidrostatik pada kedalaman h:

(36)

Cancel Anytime.

(37)

Cancel Anytime.

Q

Q dalam dalam satuan satuan k k kal kal atau atau kalkal H

H dalam dalam satuan satuan k k kal kal / / 00C atau kal / C atau kal / 00CC



t t dalam dalam satuansatuan00CC 3.

3. Kalor Jenis (c)Kalor Jenis (c)

Kalor jenis suatu zat ialah : banyaknya kalor yang diterima/dilepas untuk Kalor jenis suatu zat ialah : banyaknya kalor yang diterima/dilepas untuk menaikkan/menurunkan suhu 1 satuan massa zat sebesar 1

menaikkan/menurunkan suhu 1 satuan massa zat sebesar 100 C. Jika kalor jenis suatu zat =C. Jika kalor jenis suatu zat = c, maka untuk menaikkan/menurunkan suatu zat bermassa m, sebesar

c, maka untuk menaikkan/menurunkan suatu zat bermassa m, sebesar tt 00C, kalor yangC, kalor yang diperlukan/dilepa

diperlukan/dilepaskan sebesar skan sebesar ::

(6-18) (6-18) Keterangan:

Keterangan: Q

Q dalam dalam satuan satuan k k kal kal atau atau kalkal m

m dalam dalam satuan satuan kg kg atau atau gg c

c dalam dalam satuan satuan k k kal/kgkal/kg 00C atau kal/gC atau kal/g 00CC Q = m . c . Q = m . c . tt

(38)

Cancel Anytime.