KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN

(1)

SUHU DAN KALOR

PERTEMUAN 7

HARLINDA SYOFYAN, S.Si., M.Pd

(2)

KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN

 _{Mahasiswa mampu mendeskripsikan peran kalor}

dalam mengubah wujud zat dan suhu serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

 _{Mahasiswa dapat menganalisis pengaruh kalor}

terhadap perubahan suhu benda, terhadap ukuran benda, pengaruh kalor terhadap

perubahan wujud benda, dapat menganalisis perpindahan kalor dengan cara konduksi,

(3)

(4)

SUHU

 Derajat panas dinginnya suatu benda.

 Sifat-sifat benda yang berubah karena dipanaskan disebut sifat termometrik

 Sifat benda yang berubah apabila benda itu dipanaskan, antara lain adalah warnanya, volumnya, tekanannya dan daya hantar listriknya..

(5)

SUHU (2)

 Menyatakan suhu suatu benda secara kuantitatif diperlukan alat ukur yang disebut termometer.

 Pada termometer raksa dan termometer alkohol menggunakan sifat perubahan volume karena pemanasan.

(6)

JENIS TERMOMETER

 Termometer klinis, digunakan untuk mengukur suhu badan.

 Termometer dinding, digunakan untuk mengukur suhu ruaganan

 Termometer optik, digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi (biasanya di atas 1000o C).

(7)

JENIS TERMOMETER (2)

Berdasarkan jenis cairan pengisinya, termometer terbagi menjadi dua yaitu :

Termometer Raksa, menggunakan air raksa sebagai isinya.

Termometer Alkohol, menggunakan alkohol sebagai pengisinya.

(8)

(9)

TERMOMETER RAKSA

1. Warnanya mengkilap seperti perak sehingga mudah dilihat.

2. Perubahan volumenya teratur pada saat terjadinya perubahan suhu.

3. Tidak membasahi dinding kaca.

4. Jangkauan suhunya cukup lebar (–40 °C sampai dengan 350 °C).

Sedangkan kerugiannya adalah sebagai berikut.

1) Harga raksa mahal.

(10)

TERMOMETER ALKOHOL

Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer adalah sebagai berikut.

1.Untuk menaikkan suhu kecil, alkohol mengalami perubahan volume lebih besar sehingga dapat mengukur suhu dengan teliti. 2.Dapat mengukur suhu yang sangat rendah.

Sedangkan kerugiannya adalah sebagai berikut.

1.Titik didih rendah (78 °C) sehingga pemakaiannya terbatas.

(11)

SKALA TERMOMETER

Skala Celcius (dibuat oleh Anders Celcius – Swedia) •Titik atas air mendidih (100oC)

•Titik bawah air membeku / es yang mencair (0oC)

•Perbandingan skala 100

Skala Fahrenheit (dibuat oleh Daniel Gabriel Fahrenheit – Jerman) Titik atas air mendidih (212oF)

•Titik bawah es yang mencair (32oF)

(12)

SKALA TERMOMETER (2)

Skala Reamur (dibuat oleh Reamur – Perancis) Titik atas air mendidih (80oR)

•Titik bawah es yang mencair (0oR)

•Perbandingan skala 80

Skala Kelvin (dibuat oleh Kelvin – Inggris) Titik atas air mendidih (373oK)

•Titik bawah es yang mencair (273oK)

(13)

No. Termometer Titik tetap _bawah Titik tetap _atas Jumlah _skala

1 Celcius 0oC 100oC 100

2 Reamur 0oR 80oC 80

3 Fahrenheit 32oF 212oF 180

(14)

Perbandingan jumlah skalanya adalah sebagai berikut:

Perubahan suhu dari celcius ke kelvin karena jumlah skalanya sama, maka ditulis sebagai berikut.

Keterangan:

t_C = skala yang ditunjukkan termometer celcius (o_C) t_R = skala yang ditunjukkan termometer reamur (o_R) t_F = skala yang ditunjukkan termometer fahrenheit (oF) T = skala yang ditunjukkan termometer kelvin (K

t_C : t_R : (t_F – 32) = 100 : 80 : 180 ata

u tC : tR : (tF – 32) = 5 : 4 : 9

(15)

(16)

Contoh Soal 1

Sebuah zat cair diukur suhunya menggunakan termometer celcius diperoleh angka 40oC. Berapakah jika zat cair

tersebut diukur suhunya menggunakan: a. Termometer reamur

(17)

a. Mengubah skala celcius ke reamur

perbandingan skala termometer reamur dan celcius adalah sebagai berikut.

(18)

b. Mengubah skala celcius ke fahrenheit

perbandingan skala termometer fahrenheit dan celcius adalah sebagai berikut.

t_F – 32 = 9 t_C5

(19)

c. Mengubah skala celcius ke kelvin

untuk mengkonversi satuan suhu dari celcius ke kelvin kita langsung saja menggunakan rumus berikut.

T = t_C + 273 T = 40 + 273 T = 313

(20)

Contoh Soal 2

Pada waktu musim dingin terdapat laporan cuaca dari Inggris di mana suhu udara mencapai 14oF. Berapakah

suhunya jika diukur menggunakan: a. Termometer reamur

(21)

a. Mengubah skala fahrenheit ke reamur

perbandingan skala termometer reamur dan fahrenheit adalah sebagai berikut.

t_R = 4 t_F- 329

Jadi, ketika diukur dengan termometer reamur, suhunya adalah –8o_R.

(22)

b. Mengubah skala fahrenheit ke celcius

perbandingan skala termometer celcius dan fahrenheit adalah sebagai berikut.

(23)

c. Mengubah skala fahrenheit ke kelvin

perbandingan skala termometer kelvin dan fahrenheit adalah sebagai berikut.

(24)

Contoh Soal 3

Sepotong logam dipanaskan dan diukur dengan termometer optik

menunjukkan skala 36o_{R. Berapakah suhunya jika diukur menggunakan:}

a. Termometer celcius b. Termometer fahrenheit c. Termometer kelvin

Penyelesaian: •_Diketahui:

t_R = 36oR

(25)

a. Mengubah skala reamur ke celcius

perbandingan skala termometer celcius dan reamur adalah sebagai berikut.

(26)

b. Mengubah skala reamur ke fahrenheit

 perbandingan skala termometer fahrenheit dan reamur adalah sebagai berikut.

(27)

c. Mengubah skala reamur ke kelvin

perbandingan skala termometer kelvin dan reamur adalah sebagai berikut.

(28)

KALOR

 Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah jika kedua benda tersebut saling

disentuhkan.

 Karena kalor merupakan suatu bentuk energi, maka satuan kalor dalam S.I. adalah Joule dan dalam CGS adalah erg.

 1 Joule = 107 erg.

 1 kalori = 4,18 joule atau 1 Joule = 0,24 kal.

(29)

KALOR (2)

 Semua benda dapat melepas dan menerima kalor.

 Benda-benda yang bersuhu lebih tinggi dari

lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor.

(30)

KALOR (3)

 Hubungan banyaknya kalor, massa zat, kalor jenis zat, dan perubahan suhu zat dapat dinyatakan dalam

persamaan.

Q = m

∙

c

∙ Δ

t

Keterangan

Q = Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan (joule)

m = Massa zat (kg)

c = Kalor jenis zat (joule/kg oC)

(31)

CONTOH SOAL

Berapa kalor yang diperlukan untuk memanaskan 2 kg air yang suhunya 30oC menjadi 100oC, jika kalor jenis air 4.200 j/kgoC?

(32)

AKIBAT PENGARUH KALOR

Keterangan:

(33)

(34)

MENGUAP

Penguapan zat cair dapat dipercepat dengan cara sebagai berikut :

1.Memanaskan Zat Cair

2.Memperluas Permukaan Cair

(35)

MENDIDIH

 Mendidih adalah peristiwa penguapan zat cair yang terjadi di seluruh bagian zat cair tersebut.

 Peristiwa ini dapat dilihat dengan munculnya gelembung-gelembung yang berisi uap air dan bergerak dari bawah ke atas dalam zat cair.

 Zat cair yang mendidih jika dipanaskan terus-menerus akan berubah menjadi uap. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk

mengubah1 kg zat cair menjadi uap seluruhnya pada titik didihnya disebut kalor uap (U). Besarnya kalor uap dapat dirumuskan:

(36)

MENDIDIH (2)

 _{Jika uap didinginkan akan berubah bentuk}

menjadi zat cair,

 _{yang disebut mengembun. Pada waktu}

mengembun zat melepaskan kalor, banyaknya kalor yang dilepaskan pada waktu mengembun sama dengan banyaknya kalor yang diperlukan waktu menguap dan suhu di mana zat mulai

mengembun sama dengan suhu di mana zat mulai menguap.

 _{kalor uap = kalor embun}

(37)

MELEBUR

 Melebur adalah peristiwa perubahan wujud zat padat menjadi zat cair.

 melebur adalah salah satu perubahan wujud yang memerlukan kalor dan tidak mengalami perubahan suhu.

 Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah satu satuan massa zat padat menjadi cair pada titik leburnya disebut kalor lebur (L).

 Besarnya kalor lebur dapat dirumuskan sebagai berikut: L = Q atau Q = m. L

m

Keterangan

Q = kalor yang diserap/dilepas (joule) m = massa zat (kg).

(38)

MELEBUR (2)

 _{Jika zat cair didinginkan akan membeku, pada saat}

membeku zat melepaskan kalor.

 _{Banyaknya kalor yang dilepaskan oleh satu satuan massa}

zat cair menjadi padat disebut kalor beku.

(39)

Mengukur Kalor

 Pengukuran kalor sering dilakukan untuk menentukan kalor jenis suatu

 zat. Dengan mengetahui kalor jenis suatu zat maka dapat dihitung banyaknya kalor yang dilepaskan atau diserap dengan mengetahui massa zat dan perubahan suhunya, menggunakan persamaan:

Q = m . c . ΔT

Q = jumlah kalor yang diserap atau dilepas (joule)

m = massa zat (kg)

c = kalor jenis zat (joule/kgoC)

(40)

PERPINDAHAN KALOR

tiga cara dalam perpindahan kalor yaitu:

1.konduksi (hantaran),

_{Bahan yang dapat menghantarkan kalor disebut} konduktor kalor, misalnya besi, baja, tembaga, seng, dan aluminium (jenis logam).

_{Adapun penghantar yang kurang baik/penghantar}

(41)

PERPINDAHAN KALOR (2)

2. konveksi (aliran),

•Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas.

•Perpindahan kalor secara konveksi terjadi karena adanya perbedaan massa jenis dalam zat tersebut.

(42)

ANGIN DARAT

 Angin darat terjadi pada malam hari dan berhembus dari darat ke laut.

 Hal ini terjadi karena pada malam hari udara di atas laut lebih panas dari udara di atas darat, sehingga udara di atas laut naik diganti udara di atas darat. Maka terjadilah aliran udara dari darat ke laut.

(43)

(44)

ANGIN LAUT

 Angin laut terjadi pada siang hari dan berhembus dari laut ke darat.

 Hal ini terjadi karena pada siang hari udara di atas darat lebih panas dari udara di atas laut, sehingga udara di atas darat naik diganti udara di atas laut.

 Maka terjadilah aliran udara dari laut ke darat.

(45)

(46)

PERPINDAHAN KALOR (3)

3. Radiasi (pancaran)

•Perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara atau medium ini disebut radiasi/hantaran.

•Contoh perpindahan kalor secara radiasi, misalnya pada waktu kita mengadakan kegiatan perkemahan, di malam hari yang dingin sering menyalakan api unggun.

(47)

(48)

TERMOS

 Termos berfungsi untuk menyimpan zat cair yang berada di dalamnya agar tetap panas dalam jangka waktu tertentu.

 Termos dibuat untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, maupun radiasi.

 Dinding termos dibuat sedemikian rupa, untuk menghambat

 perpindahan kalor pada termos, yaitu dengan cara:

a. permukaan tabung kaca bagian dalam dibuat mengkilap dengan lapisan perak yang berfungsi mencegah perpindahan

b. kalor secara radiasi dan memantulkan radiasi kembali ke dalam termos,

c. dinding kaca sebagai konduktor yang jelek, tidak dapat memindahkan kalor secara konduksi, dan

(49)

SETRIKA

Seterika terbuat dari logam yang bersifat konduktor yang dapat memindahkan kalor secara konduksi ke pakaian

yang sedang diseterika.

(50)

UJI KOMPETENSI

1. Apakah yang dimaksud dengan kalor?

2. Sebutkan tiga faktor yang mempengaruhi kalor dapat mengubah suhu zat! 3. Apakah yang dimaksud dengan perpindahan kalor secara konduksi,

konveksi, dan radiasi? serta berikan masing-masing dua contoh?

4. Apakah yang dimaksud dengan konduktor dan isolator, berilah masing-masing dua contoh?

5. Sebutkan dua faktor yang mempengaruhi perubahan wujud zat! 6. Apakah yang dimaksud dengan:

a. menguap b. mengembun c. melebur

d. Membeku

(51)