Suhu dan kalor DAFTAR ISI  STANDART KOMPETENSI KOMPETENSI   DASARSUHU DAN PEMUAYAN   KALOR DANPERUBAHAN WUJUDPERPINDAHAN  ...
Standart kompetensi• Menerapkan konsep kalor dan prinsip  konservasi energi pada berbagai  perubahan energi               ...
Kompetensi dasar• Menganalisis pengaruh kalor terhadap suatu zat• Menganalisis cara perpindahan kalor• Menerapkan asas bla...
Suhu dan pemuaiantermometer             Di SMP Anda telah mempelajari tentang konversi             suhu dari satu satuan k...
Skala fahrenheit, cellsius, remur
Alat Ukur SuhuPada termometer raksa dan termometer alkohol menggunakan sifatperubahan volum karena pemanasan. Ada beberapa...
Alat Ukur SuhuDari ketentuan tersebut diperoleh perbandingan skala darikeempat termometer tersebut sebagai berikut:Hubunga...
Alat Ukur SuhuSecara umum hubungan termometer yang satu dengan yanglain adalah sebagai berikut:                           ...
PemuaianPemuaian zat umumnya terjadi ke segala arah, ke arahpanjang, ke arah lebar dan ke arah tebal. Untuk zat cair karen...
sehingga satuan dari α adalah 1⁄K atau K-1 Dari persamaandi atas diperoleh pula persamaan:sehingga Lt-Lo = α . Lo . ΔT ata...
Pemuaian luasKoefisien muai pada pemuaian luas ini disebut dengan koefisienmuai luas yang diberi lambang β.          ΔA= A...
Pemuaian volumKoefisien pemuaian pada pemuaian volum ini disebut dengankoefisien muai volum atau koefisien muai ruang yang...
CONTOH SOALSuhu sebuah benda 80 C nyatakan suhu benda tersebut dalamderajat Reamur dan derajat Fahrenheit. ?              ...
SOAL JAWABTermometer Celcius dan Reamur digunakan untuk mengukursuhu suatu benda ternyata jumlah skala yang ditunjukkan ol...
SOAL JAWABSebuah termometer x setelah ditera dengan termometer Celciusdi dapat 40 C = 80 x dan 20 C = 50 x. Jika suhu sebu...
SOAL JAWABSebuah benda yang terbuat dari baja memiliki panjang 1000cm. Berapakah pertambahan panjang baja itu, jika terjad...
SOAL JAWABPada suhu 30 C sebuah pelat besi luasnya 10 m^2. Apabilasuhunya dinaikkan menjadi 90 C dan koefisien muai panjan...
SOAL JAWABSebuah bejana memiliki volume 1 liter pada suhu 25 C. Jikakoefisien muai panjang bejana 2 10-5 / C, maka tentuka...
KALOR dan perubahan wujudKalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindahdari benda yang bersuhu tinggi ke be...
1. Pengaruh Kalor Terhadap Suhuterlihat bahwa jika satu gelas air panas dicampur dengan satu gelasair dingin, setelah terj...
2. Kalor Jenis dan Kapasitas KalorKalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yangdiperlukan atau dilepask...
Data pada tabel Berikut menyatakan nilai kalor                 jenis dari beberapa zat.Dari persamaan Q = m . c . ΔT, untu...
Kapasitas kalor didefinisikan sebagai banyaknya kalor yangdiperlukan atau dilepaskan untuk mengubah suhu benda sebesarsatu...
3. Asas BlackBila dua zat yang suhunya tidak sama dicampur maka zat yangbersuhu tinggi akan melepaskan kalor sehingga suhu...
4. Mengukur KalorPengukuran kalor sering dilakukan untuk menentukan kalor jenissuatu zat. Dengan mengetahui kalor jenis su...
4. Mengukur KalorKalorimeter terdiri atas sebagai berikut.- Sebuah bejana kecil terbuat dari logamtipis yang di gosok meng...
5. Perubahan Wujud ZatWujud zat dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu zat padat, zatcair dan zat gas. Wujud suatu zat da...
Berikut adalah skema perubahan wujud zat beserta nama perubahanwujud zat tersebut.                                        ...
Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan selama terjadi perubahan wujud dapat dinyatakan dengan persamaan:Q = banyak k...
Perubahan wujud es sampai menjadi uap jenuh, beserta persamaankalor yang diserap dapat digambarkan seperti bagan di bawah ...
CONTOH SOALBerapakah kalori kalor yang diperlukan untuk memanaskan 2liter air dari 30°C menjadi 80°C jika massa jenis air ...
SOAL JAWABBerapakah kalori kalor yang diperlukan untuk merubah 500 grames dari -20° C agar menjadi air 40° C, jika diketah...
SOAL JAWABSebuah kalori meter dengan kapasitas 80 J/° C mula-mula diisidengan 200gram air dengan suhu 100° C. Kemudian ke ...
SOAL JAWAB             ferlansajow@gmail.com
SOAL JAWABBerapakah kapasitas kalor dari 5 kg suatu zat yang mempunyaikalor jenis 2 kal/gr C?                             ...
SOAL JAWABBerapa besar kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhusebatang besi yang massanya 10 kg dari 20 C menjadi 100 C...
Perpindahan kalorPerpindahan kalor dapat terjadi dengan 3 cara, yaitu secarakonduksi, konveksi, dan radiasi.              ...
konduksiPerpindahan kalor secara konduksi (hantaran) adalahperpindahan kalor melalui zat perantara dimana partikel-partike...
Dari percobaan ditemukan bahwa kalor yang mengalir:• sebanding dengan selisih suhu (ΔT) antara kedua ujung  potongan zat y...
Atas dasar itu, secara matematik banyaknya kalor H yang mengalirdari ujung bersuhu T1 ke ujung bersuhu T2 dapat dinyatakan...
Tabel konduktiftas termal beberappa zat                                      ferlansajow@gmail.com
konveksiPerpindahan kalor secara konveksi (aliran) adalah perpindahankalor karena aliran zat yang dipanaskan. Konveksi han...
Konveksi dalam udarah                              Arus konveksi pada udara atau                              gas terjadi ...
Konveksi dalam udarah                        Pada malam hari daratan lebih                        cepat dingin dari pada l...
radiasiAntara bumi dengan matahari terdapat ruang hampa yang tidakmemungkinkan terjadinya konduksi dan konveksi. Akan teta...
Mencegah perpindahan kalor                             ferlansajow@gmail.com
Sekian dan terimakasih  Semoga materi ini     bermanfaat        _gbu_                      ferlansajow@gmail.com
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Suhu dan kalor (2)

9,631 views

Published on

Published in: Education
  • Be the first to comment

Suhu dan kalor (2)

  1. 1. Suhu dan kalor DAFTAR ISI STANDART KOMPETENSI KOMPETENSI DASARSUHU DAN PEMUAYAN KALOR DANPERUBAHAN WUJUDPERPINDAHAN KALOR PENUTUP UNIVERSITAS NEGERI MANADO FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN FISIKA 2012 ferlansajow@gmail.com
  2. 2. Standart kompetensi• Menerapkan konsep kalor dan prinsip konservasi energi pada berbagai perubahan energi ferlansajow@gmail.com
  3. 3. Kompetensi dasar• Menganalisis pengaruh kalor terhadap suatu zat• Menganalisis cara perpindahan kalor• Menerapkan asas black dalam pemecahan masalah ferlansajow@gmail.com
  4. 4. Suhu dan pemuaiantermometer Di SMP Anda telah mempelajari tentang konversi suhu dari satu satuan ke satuan yang lain. Suhu merupakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Telah anda ketahui bahwa suhu termasuk besaran skalar dengan satuan pokoknya adalah (K) ferlansajow@gmail.com
  5. 5. Skala fahrenheit, cellsius, remur
  6. 6. Alat Ukur SuhuPada termometer raksa dan termometer alkohol menggunakan sifatperubahan volum karena pemanasan. Ada beberapa termometer yangmenggunakan sifat perubahan volum karena pemanasan, antara lain:Celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin. ferlansajow@gmail.com
  7. 7. Alat Ukur SuhuDari ketentuan tersebut diperoleh perbandingan skala darikeempat termometer tersebut sebagai berikut:Hubungan antara termometer Celcius dan Kelvin secara khususdapat dinyatakan: ferlansajow@gmail.com
  8. 8. Alat Ukur SuhuSecara umum hubungan termometer yang satu dengan yanglain adalah sebagai berikut: ferlansajow@gmail.com
  9. 9. PemuaianPemuaian zat umumnya terjadi ke segala arah, ke arahpanjang, ke arah lebar dan ke arah tebal. Untuk zat cair karenabentuknya tidak tentu maka kita hanya membahas pemuaianvolumnya. Pemuaian panjangSebuah batang panjangnya Lo dipanaskan sehingga suhunyabertambah sebesar T. Batang mengalami perubahanpanjang sebesar L yang sebanding dengan panjang batangmulamula L0 dan besar kenaikan suhu T yaitu: L0 T ferlansajow@gmail.com
  10. 10. sehingga satuan dari α adalah 1⁄K atau K-1 Dari persamaandi atas diperoleh pula persamaan:sehingga Lt-Lo = α . Lo . ΔT atau Lt = Lo + α . Lo . ΔT Lt= panjang batang pada suhu t Koefisien muai berbagai zat pada suhu kamar ferlansajow@gmail.com
  11. 11. Pemuaian luasKoefisien muai pada pemuaian luas ini disebut dengan koefisienmuai luas yang diberi lambang β. ΔA= At – Ao sehingga At – Ao = β . Ao . ΔT At = luas zat padat pada suhu t Berdasarkan penurunan persamaan pemuaian luas, diperoleh nilai β = 2α. ferlansajow@gmail.com
  12. 12. Pemuaian volumKoefisien pemuaian pada pemuaian volum ini disebut dengankoefisien muai volum atau koefisien muai ruang yang diberilambang γ. Jika volum mula-mula Vo, pertambahan volum ΔV danperubahan suhu ΔT, maka koefisien muai volum dapat dinyatakandengan persamaan: ΔV = Vt-Vo sehingga Vt - Vo = γ . Vo . ΔT Vt = volum zat padat pada suhu t γ = 3α ferlansajow@gmail.com
  13. 13. CONTOH SOALSuhu sebuah benda 80 C nyatakan suhu benda tersebut dalamderajat Reamur dan derajat Fahrenheit. ? ferlansajow@gmail.com
  14. 14. SOAL JAWABTermometer Celcius dan Reamur digunakan untuk mengukursuhu suatu benda ternyata jumlah skala yang ditunjukkan olehkedua termometer = 90 . Berapa C dan R suhu bendatersebut? ferlansajow@gmail.com
  15. 15. SOAL JAWABSebuah termometer x setelah ditera dengan termometer Celciusdi dapat 40 C = 80 x dan 20 C = 50 x. Jika suhu sebuah benda80 C, maka berapa ox suhu benda tersebut? ferlansajow@gmail.com
  16. 16. SOAL JAWABSebuah benda yang terbuat dari baja memiliki panjang 1000cm. Berapakah pertambahan panjang baja itu, jika terjadiperubahan suhu sebesar 50 C? ferlansajow@gmail.com
  17. 17. SOAL JAWABPada suhu 30 C sebuah pelat besi luasnya 10 m^2. Apabilasuhunya dinaikkan menjadi 90 C dan koefisien muai panjang besisebesar 0,000012/ C, maka tentukan luas pelat besi tersebut! ferlansajow@gmail.com
  18. 18. SOAL JAWABSebuah bejana memiliki volume 1 liter pada suhu 25 C. Jikakoefisien muai panjang bejana 2 10-5 / C, maka tentukanvolume bejana pada suhu 75 C! ferlansajow@gmail.com
  19. 19. KALOR dan perubahan wujudKalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindahdari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah jikakedua benda tersebut saling disentuhkan. kalor merupakan suatubentuk energi. maka satuan kalor dalam S.I. adalah Joule 1 kalori = 4,18 joule atau 1 Joule = 0,24 kal. ferlansajow@gmail.com
  20. 20. 1. Pengaruh Kalor Terhadap Suhuterlihat bahwa jika satu gelas air panas dicampur dengan satu gelasair dingin, setelah terjadi keseimbangan termal menjadi air hangat.Hal tersebut dapat terjadi karena pada saat air panas dicampurdengan air dingin maka air panas melepaskan kalor sehinggasuhunya turun dan air dingin menyerap kalor sehingga suhunya naik. ferlansajow@gmail.com
  21. 21. 2. Kalor Jenis dan Kapasitas KalorKalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yangdiperlukan atau dilepaskan untuk menaikkan atau menurunkan suhusatu satuan massa zat itu sebesar satu satuan suhu. Jika suatu zatyang massanya m memerlukan atau melepaskan kalor sebesar Quntuk mengubah suhunya sebesar ΔT, maka kalor jenis zat itu dapatdinyatakan dengan persamaan: Satuan dalam S.I.: c dalam J/Kg . K Q dalam joule m dalam Kg ΔT dalam Kelvin ferlansajow@gmail.com
  22. 22. Data pada tabel Berikut menyatakan nilai kalor jenis dari beberapa zat.Dari persamaan Q = m . c . ΔT, untuk benda-benda tertentu nilai darim . c adalah konstan. Nilai dari m . c disebut juga dengan kapasitaskalor yang diberi lambang "C" (huruf kapital). ferlansajow@gmail.com
  23. 23. Kapasitas kalor didefinisikan sebagai banyaknya kalor yangdiperlukan atau dilepaskan untuk mengubah suhu benda sebesarsatu satuan suhu.Persamaan kapasitas kalor dapat dinyatakan dengan:Satuan dari C adalah J/K Dari persamaan: Q = m . c . ΔT dan Q =C . ΔT diperoleh: ferlansajow@gmail.com
  24. 24. 3. Asas BlackBila dua zat yang suhunya tidak sama dicampur maka zat yangbersuhu tinggi akan melepaskan kalor sehingga suhunya turun danzat yang bersuhu rendah akan menyerap kalor sehingga suhunyanaik sampai terjadi kesetimbangan termal.Karena kalor merupakan suatu energi maka berdasar hukumkekekalan energi diperoleh kalor yang dilepaskan sama dengankalor yang diserap. Konsep tersebut sering disebut dengan azazBlack, yang secara matematis dapat dinyatakan: ferlansajow@gmail.com
  25. 25. 4. Mengukur KalorPengukuran kalor sering dilakukan untuk menentukan kalor jenissuatu zat. Dengan mengetahui kalor jenis suatu zat maka dapatdihitung banyaknya kalor yang dilepaskan atau diserap denganmengetahui massa zat dan perubahan suhunya, menggunakanpersamaan:Alat yang dapat digunakan untuk mengukur kalor adalahkalorimeter. Salah satu bentuk kalorimeter ferlansajow@gmail.com
  26. 26. 4. Mengukur KalorKalorimeter terdiri atas sebagai berikut.- Sebuah bejana kecil terbuat dari logamtipis yang di gosok mengkilat. Bejanainilah yang dinamakan kalorimeternya.- Sebuah bejana yang agak besar, untukmemasukkan kalorimeternya. Di antarakedua bejana itu dipasang isolator yangberfungsi untuk mengurangi kehilangankalor karena dihantarkan atau dipancarkansekitarnya.- Penutup dari isolator panas yang telahdilengkapi dengan termometer danpengaduk. Pengaduk biasanya juga terbuatdari logam sejenis. ferlansajow@gmail.com
  27. 27. 5. Perubahan Wujud ZatWujud zat dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu zat padat, zatcair dan zat gas. Wujud suatu zat dapat berubah dari wujud zatyang satu menjadi wujud yang lain. Perubahan wujud dapatdisebabkan karena pengaruh kalor.Perubahan wujud zat selain karena penyerapan kalor, dapat jugakarena pelepasan kalor. Setiap terjadi perubahan wujud terdapatnama-nama tertentu ferlansajow@gmail.com
  28. 28. Berikut adalah skema perubahan wujud zat beserta nama perubahanwujud zat tersebut. ferlansajow@gmail.com
  29. 29. Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan selama terjadi perubahan wujud dapat dinyatakan dengan persamaan:Q = banyak kalor yang diserap atau dilepaskan (dalam joule)m = massa zat yang mengalami perubahan wujud (dalam Kg)L = kalor laten (dalam Joule/Kg) Nama-nama kalor laten, antara lain: - pada saat melebur disebut kalor lebur - pada saat menguap disebut kalor uap - pada saat menyublim disebut kalor sublim - pada saat membeku disebut kalor beku - pada saat mengembun disebut kalor embun ferlansajow@gmail.com
  30. 30. Perubahan wujud es sampai menjadi uap jenuh, beserta persamaankalor yang diserap dapat digambarkan seperti bagan di bawah ini. - Dari es dengan suhu <0°C sampai es 0°C, kalor yang diserap: Q = mes . Ces . Δt - Dari es dengan suhu 0°C sampai air 0°C (es melebur), kalor yang diserap: Q = mes . Les - Dari air dengan suhu 0°C sampai air 100°C, kalor yang diserap: Q = ma . Ca . Δt → ma = mes - Dari air dengan suhu 100°C sampai uap 100°C (air mendidih), kalor yang diserap: Q = ma . Lu - Dari uap dengan suhu 100°C sampai uap jenuh, kalor yang diserap: Q = mu . Cu . Δt → mu = ma = mes ferlansajow@gmail.com
  31. 31. CONTOH SOALBerapakah kalori kalor yang diperlukan untuk memanaskan 2liter air dari 30°C menjadi 80°C jika massa jenis air = 1gram/cm^3 dan kalor jenis air = 1 kal/gr°C? ferlansajow@gmail.com
  32. 32. SOAL JAWABBerapakah kalori kalor yang diperlukan untuk merubah 500 grames dari -20° C agar menjadi air 40° C, jika diketahui Ces = 0,5kal/gr° C; Les = 80 kal/gr; Ca = 1 kal/gr° C? ferlansajow@gmail.com
  33. 33. SOAL JAWABSebuah kalori meter dengan kapasitas 80 J/° C mula-mula diisidengan 200gram air dengan suhu 100° C. Kemudian ke dalamkalorimeter dimasukkan lagi sebuah logam yang bermassa 100gram dengan suhu 40° C. Setelah tercapai kesetimbangan termaldiperoleh suhu akhir campuran 60° C. Berapakah kalor jenislogam tersebut? (kalor jenis air = 1 kal/gr° C). ferlansajow@gmail.com
  34. 34. SOAL JAWAB ferlansajow@gmail.com
  35. 35. SOAL JAWABBerapakah kapasitas kalor dari 5 kg suatu zat yang mempunyaikalor jenis 2 kal/gr C? ferlansajow@gmail.com
  36. 36. SOAL JAWABBerapa besar kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhusebatang besi yang massanya 10 kg dari 20 C menjadi 100 C,jika kalor jenis besi 450 J/kg? ferlansajow@gmail.com
  37. 37. Perpindahan kalorPerpindahan kalor dapat terjadi dengan 3 cara, yaitu secarakonduksi, konveksi, dan radiasi. ferlansajow@gmail.com
  38. 38. konduksiPerpindahan kalor secara konduksi (hantaran) adalahperpindahan kalor melalui zat perantara dimana partikel-partikel zat perantara tersebut tidak berpindah.Ada zat yang daya hantar panasnya baik, ada pula zat yangdaya hantar panasnya buruk. Berdasarkan daya hantarpanasnya maka zat dikelompokkan menjadi dua yaitukonduktor dan isolator.• Konduktor (zat yang dapat menghantarkan panas dengan baik) antara lain: tembaga, aluminium, besi, dan baja.• Isolator (zat yang kurang baik menghantarkan panas), antara lain: kaca, karet, kayu, dan plastik. ferlansajow@gmail.com
  39. 39. Dari percobaan ditemukan bahwa kalor yang mengalir:• sebanding dengan selisih suhu (ΔT) antara kedua ujung potongan zat yang ditinjau• sebanding dengan luas penampang potongan (A)• berbanding terbalik dengan tebal atau panjang potongan (L)• sebanding dengan selang waktu lamanya kalor mengalir. ferlansajow@gmail.com
  40. 40. Atas dasar itu, secara matematik banyaknya kalor H yang mengalirdari ujung bersuhu T1 ke ujung bersuhu T2 dapat dinyatakandengan persamaan: ferlansajow@gmail.com
  41. 41. Tabel konduktiftas termal beberappa zat ferlansajow@gmail.com
  42. 42. konveksiPerpindahan kalor secara konveksi (aliran) adalah perpindahankalor karena aliran zat yang dipanaskan. Konveksi hanya terjadipada zat yang dapat mengalir, yaitu zat cair dan zat gas. Konveksi dalam zat cair Bila air dipanaskan, air akan memuai sehingga massa jenisnya berkurang. Karena massa jenisnya berkurang maka air ini menjadi lebih ringan dan naik ke atas. Tempatnya kemudian digantikan oleh air yang lebih dingin dari atas, yang turun karena massa jenisnya lebih besar. Gerakan atau sirkulasi air tersebut dinamakan arus konveksi. ferlansajow@gmail.com
  43. 43. Konveksi dalam udarah Arus konveksi pada udara atau gas terjadi ketika udara panas naik dan udara yang lebih dingin turun.Pada siang hari daratan lebih cepat panas dari pada lautan.Akibatnya udara di atas daratan naik, dan kekosongan tersebutakan digantikan oleh udara yang lebih dingin dari atas laut yangbertiup ke darat. Maka terjadilah angin laut. ferlansajow@gmail.com
  44. 44. Konveksi dalam udarah Pada malam hari daratan lebih cepat dingin dari pada lautan, karena daratan lebih cepat melepaskan kalor. Akibatnya udara panas di lautan naik dan kekosongan tersebut digantikan oleh udara yang lebih dingin dari atas daratan yang bertiup ke laut. Maka terjadilah angin darat. Banyaknya kalor yang merambat tiap satuan waktu secara konveksi dapat dinyatakan dengan persamaan: ferlansajow@gmail.com
  45. 45. radiasiAntara bumi dengan matahari terdapat ruang hampa yang tidakmemungkinkan terjadinya konduksi dan konveksi. Akan tetapipanas matahari dapat kita rasakan. Banyaknya kalor yang dipancarkan tiap satuan luas, tiap satuan waktu dapat dinyatakan dengan : ferlansajow@gmail.com
  46. 46. Mencegah perpindahan kalor ferlansajow@gmail.com
  47. 47. Sekian dan terimakasih Semoga materi ini bermanfaat _gbu_ ferlansajow@gmail.com

×