Suhu Kalor

1. Tujuan
Setelah mengikuti sesi ini
(melakukan berbagai aktivitas
saintifik) peserta diharapkan
mampu:
Menelaah konversi suhu antar termometer
Menelaah peristiwa perpindahan kalor dalam kehidupan
sehari-hari

2. Pendahuluan
 Apa yang anda
ketahui dari benda
yang ada pada
gambar disamping?
Air Condition
(AC)

3. Pertanyaan
 Apa yang dilakukan
oleh seseorang dalam
gambar?
 Menurut anda apa
yang akan terjadi
pada air, tangan, dan
suhu sekitar api?

4. Connection
PERHATIKAN VIDEO BERIKUT !

5. Kegiatan
Berapa suhu atau
temperatur tubuh
Anda sekarang?
Clue: Untuk menjawab
pertanyaan tersebut,
identifikasi data yang
diperlukan!
Kegiatan 1. Konsep
suhu dan termometer

6. Anda pasti pernah merasakan
kepanasan di musim kemarau, dan
merasakan kedinginan di malam
hari. Kalau anda pergi ke
pegunungan Anda sering merasa
kedinginan, sedangkan kalau Anda
duduk dekat api unggun, Anda
merasa kepanasan. Kalau Anda
sakit, kadang juga merasakan badan
Anda panas. Untuk mengukur
tingkat kepanasan atau kedinginan
Anda tadi digunakan termometer
agar lebih tepat.
M
E
N
G
U
K
U
R
MENGUKUR
SUHU
TERMOMET
ER

7. Dapat diketahui !
Ukuran kuantitatif tingkat kepanasan dan
kedinginan tubuh Anda secara ilmiah
disebut suhu atautemperatur tubuh Anda. Secara
umum suhu atau temperatur suatu benda
diterangkan sebagai ukuran kuantitatif tingkat
kepanasan atau kedinginan suatu benda. Dan alat
ukur yang digunakan untuk mengukur suhu
adalah termometer.ambu ini?

8. Termometer Celcius
Pengukur suhu adalah
termometer. Celcius
mengambil dua titik acuan,
yaitu suhu air membeku
yang disebut titik nol
derajat (0 oC) dan suhu
waktu air mendidih
disebut titik 100 derajat
(100 oC). Kemudian
skalanya dibagi dalam 100
bagian.

9. Selain termometer Celcius, ada beberapa
termometer zat cair yang lain yaitu termometer
Fahrenheit dan Reamur. Termometer
Fahrenheit menggunakan acuan campuran es dan
garam yang mencair pada suhu 32 0F dan mendidih
pada suhu 212 0F.
Sedangkan Reamur menggunakan skala 0 0C
untuk suhu es mencair dan 80 0C untuk suhu air
mendidih. Dalam banyak perhitungan ilmiah kita
kenal juga suhu Kelvin (K), yang menggunakan
perhitungan K = C + 273 0C.

10. Dari gambar diatas, berapa suhu titik beku air dan titik
didih air menurut termometer Celcius, Fahrenheit,
Reamur, dan Kelvin?
Konversi Beberapa Termometer

11. C = 5/9 (F - 32o)
F = 9/5 C + 32o
R = 4/5 C
K = C + 273o
Konversi termometer Celcius, Fahrenheit, Reamur
dan Kelvin seperti berikut:

12. BEBERAPA CONTOH TERMOMETER

13. Kegiatan 2.
Kalor dan Pengukurannya
KALOR ATAU PANAS
• Kalor atau panas adalah bentuk energi yang berpindah
karena perubahan suhu.
• Ukuran kalor adalah dalam kalori. Berapa besarnya 1 kalori?
• 1 kalori didefinisikansebagai banyaknya panas yang diperlukan
untuk menaikkan suhu 1 gram air 1 oC.

14. Banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikan suhu
suatu benda (ΔQ) dipengaruhi oleh masa benda (m),
pertambahan suhu (ΔT ), dan juga jenis atau macam
benda itu yang disebut panas jenis benda (c). Maka
banyaknya panas dapat dirumuskan sebagai berikut:
ΔQ = m.c.ΔT atau secara umum ditulis
dQ = m.c.dT

15. EKUIVALENSI PANAS MEKANIK (PERCOBAAN
JOULE)
James Prescott Joule mengadakan percobaan untuk
membuktikan bahwa kalor atau panas itu sebagai
bentuk energi. Ia membuktikan dan menemukan
kesetaraan antara kalori (ukuran panas) dengan joule
(ukuran energi mekanik), yaitu
• 1 kalori = 4,2 Joule
• 1 Joule = 0,24 kalori
:
Bagaimana
percobaan Joule
dilakukan?

16. Joule menggunakan kalorimeter yang diisi air (K). Di dalam
kalorimeter dimasukan pengaduk yang digerakkan oleh
naik-turunnya beban (A)
Keterangan:
A : beban dengan masa m
K : kalorimeter berisi air dengan masa mair
P : pengaduk
L : termometer

17. Perhitungan Percobaan Joule
• Energi kalor, panas yang diterima air dalam
kalorimeter = ∆Q = mair.c. ΔT kalori.
• Energi potensial dari beban = Epot = mbeban.g.h.
Joule
• Dengan menyamakan ∆Q = Epot , didapatkan:
mair.c. ΔT kalori = mbeban.g.h. Joule
• 1 kalori = (mbeban.g.h.)/( mair.c. ΔT) Joule
1 kalori = 4,2 joule.

18. AZAS BLACK
ΔQberi = ΔQterima
Dari rumus Azas Black tersebut dapat
mendefinisikan suatu bunyi Azas Asas Black.
Sebutkan bunyi dari Azas Black ?

19. Kegiatan 3.
Pengaruh Kalor Pada Benda
Melakukan
Percobaan!
Ambillah air dingin, masukkan dalam panci. Cobalah
masukan tangan Anda dalam panci itu! Rasakan panasnya!
(Kalau Anda mempunyai termometer, ukurlah suhu air
itu!). Setelah itu panasilah air tadi beberapa saat.
Masukkan tangan Anda! Apa yang Anda rasakan?
Apakah panas air sebelum dan sesudah dipanasi
berbeda?
Apakah suhu air sama? Apa kesimpulan Anda?

20. • Ambilah sebatang logam. Ukurlah suhu awalnya!
Selanjutnya panasilah logam itu! Ukurlah suhu
setelahnya!
Apa yang Anda temukan?
Apa kesimpulan Anda?
• Ambillah botol yang kecil, isilah air. Panasilah botol
itu! Apa yang Anda lihat? Apakah volumenya
berubah?
• Ambillah es dan letakkan pada panci. Panasilah
panci itu! Apa yang terjadi? Apakah esnya tetap
atau berubah? Kalau berubah, menjadi apa?

21. Pertanyaan:
Setelah selesai percobaan Anda, jawablah
beberapa pertanyaan berikut:
a) Apa yang terjadi bila suatu benda dipanasi
berdasarkan percobaan Anda?
b) Apa pengaruh panas atau kalor pada suatu
benda? Mengapa demikian?

22. 1. Pemuaian Benda
• Secara mikro, molekul-
molekul benda yang
dipanasi bergerak lebih
cepat dan kuat, sehingga
mendesak molekul yang
ada didekatnya.
Selanjutnya molekul yang
didekatnya mendesak
yang didekatnya dan
seterusnya. Akibatnya
jarak antara molekul lebih
lebar.
• Secara makro, benda
yang dipanasi akan
memuai, yaitu bertambah
panjang, bertambah
lebar, dan bertambah
tinggi. Secara keseluruhan
benda itu bertambah
volumenya.

23. Keterangan:
ΔL = pertambahan panjang benda
Lo = panjang mula-mula
L1 = panjang akhir benda
α = koefisien linear benda (koefisien muai panjang benda).
ΔT = pertambahan suhu.
ΔL = Lo. α . ΔT
Sehingga panjang akhir benda =
L1 = Lo + Lo. α. ΔT = Lo (1+ α. ΔT)

24. Angka Muai Volume Benda
Pertambahan volume benda yang dipanasi (ΔV)
tergantung pada volume awal (Vo), pertambahan suhu
(ΔT), dan koefisien volume benda itu (β), yang setiap
benda berbeda. Secara sederhana dapat dituliskan
dalam rumus berikut:
ΔV = Vo.β.ΔT
Sehingga volume akhir menjadi:
V’ = Vo + Vo.β.ΔT = Vo ( 1 + β.ΔT )

25. 2. Wujud Benda
• Secara makroskopik,
benda padat mempunyai
bentuk dan volume tetap; benda cair mempunyai
bentuk yang berubah dan volume tetap; sedangkan
gas mempunyai bentuk dan volume
berubah. Sedangkan plasma merupakan gas yang
terionisasi, yang terdiri dari sejumlah sama dari ion
dan elektron. Plasma juga tidak punya bentuk dan
volume tetap.

26. • Secara mikroskopis, pada benda padat molekul-
molekulnya bergetar pada kedudukan tetap dengan
daya ikat antar mokekul yang kuat dan jarak antar
molekul sangat kecil. Pada benda cair gaya antar
molekul masih cukup kuat untuk mempertahankan
kesatuan molekul, tetapi tidak cukup kuat untuk
mencegah molekul-molekul mengelinding keluar.
Sedangkan pada gas, molekul gas dengan bebas
bergerak kemana-mana, gaya ikat antar molekul
sangat kecil dan jarak antar molekul sangat besar

27. contoh wujud plasma
Tugas
1) Carilah di
internet bentuk
zat yang berupa
plasma!
2) Carilah contoh-
contoh dalam
alam semesta
dimana banyak
plasma!

28. Perubahan Wujud Benda

29. Perubahan wujud, panas peleburan, dan
panas penguapan
Panas Peleburan
Hf = Q/m
atau
Q = m.Hf
Panas Penguapan
Hv = Q/m
atau
Q = m.Hv

30. Kegiatan 4.
Perpindahan Panas
Konduksi
Konveksi
Radiasi

31. Konduksi
perpindahan panas karena molekul-molekul
yang dipanasi dari satu sisi bergerak cepat dan
kuat sehingga menggetarkan molekul
sebelahnya dan seterusnya, sehingga sisi
sebelah menjadi panas. Dalam konduksi molekul
tetap dalam posisinya, tidak keluar dari benda
itu.

32. Konveksi
perpindahan panas karena konveksi, aliran.
Molekul yang dipanasi menjadi lebih ringan lalu
bergerak keatas dan tempatnya diisi molekul
yang lebih dingin, sehingga terjadi aliran. Untuk
konveksi ini molekul yang panas sendiri
mengalir. Konveksi terjadi pada zat cair dan gas.

33. Radiasi
perpindahan panas karena sinar, karena
gelombang elektromagnetik. Sinar matahari
sampai pada kita meski tidak ada konduksi dan
aliran.

34. Besarnya Panas yang Dikonduksikan
Artinya: semakin panjang benda itu, maka panas yang
dikonduksikan semakin kecil; semakin luas benda itu,
semakin besar panas yang dikonduksikan; dan semakin
pertambahan suhu tinggi semakin besar panas yang
dikonduksikan.

35. Besarnya Panas yang Dikonveksikan Zat
H = h.A. ΔT
Artinya: semakin penampang benda itu luas dan
semakin pertambahan suhunya besar, maka panas yang
dikonveksikan juga semakin besar.

36. Besarnya panas yang diradiasikan
H = dQ/dt = ε. τ . A. Τ4.
Keterangan:
• H = energi yang dipancarkan per satuan waktu (daya,
power)
• ε = emisivitas, seberapa
besar suatu zat itu memancarkan radiasi; antara 0 < ε<1
• τ = Konstanta Boltzman = 5,67 x 10-8 W/m2K4 = J/det.m2K4.
• Benda hitam = benda yang menyerap panas dan
memancarkan panas sempurna, ε = 1; sedangkan reflektor
adalah pemancar jelek, ε = 0.

37. Kegiatan 5. Manfaat dan Bahaya dari Panas
Pertanyaan Refleksi
• Apakah manfaat panas dalam hidup Anda?
• Apakah manfaat panas bagi kehidupan manusia
dan alam semesta ini?
• Menurut Anda, apakah bahaya dari panas dalam
hidup Anda? Berilah contoh!
• Apakah bahaya panas bagi hidup manusia dan
alam semesta? Jelaskan!

38. • Sikap mana yang tapat dan bijak dalam
menggunakan dan memperlakukan panas dalam
hidup ini? Mengapa demikian?
• Pengetahuan dan sikap apa saja yang Anda
temukan dengan mempelajari suhu dan kalor ini,
yang berguna bagi hidup Anda dan bagi orang
lain? Ceritakan!

40. Soal 1
• Apa yang dimaksud dengan suhu ?
• Apa yang dimaksud dengan kalor ?
• Alat apa yang digunakan untuk mengukur
suhu? Serta sebutkan apa saja satuan dari
suhu!

41. Soal 1
a
b
c
Peristiwa apa
yang terjdi
pada no a, b,
dan c

42. Refleksi
• Berdasarkan pembelajaran yang telah
dilaksanakan, Apa yang sudah anda pahami?
• Apa yang belum anda pahami?

43. Tes Formatif
Kerjakan soal-soal berikut ini!
Panas sebesar 12 kj diberikan pada pada
sepotong logam bermassa 2500 gram yang
memiliki suhu 30oC. Jika kalor jenis logam
adalah 0,2 kalori/groC, tentukan suhu akhir
logam!

44. 500 gram es bersuhu −12oC dipanaskan hingga
suhu −2oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC,
tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan
dalam satuan joule!
500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga
keseluruhan es menjadi air yang bersuhu 0oC. Jika
kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, dan kalor lebur
es adalah 80 kal/gr, tentukan banyak kalor yang
dibutuhkan, nyatakan dalam kilokalori!

45. Sepotong es bermassa 100 gram bersuhu 0°C
dimasukkan kedalam secangkir air bermassa
200 gram bersuhu 50°C.
Jika kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C, kalor jenis
es 0,5 kal/gr°C, kalor lebur es 80 kal/gr dan
cangkir dianggap tidak menyerap kalor, berapa
suhu akhir campuran antara es dan air tersebut?

46. Perhatikan gambar berikut! Dua buah logam
terbuat dari bahan yang sama disambungkan.
Jika panjang logam P adalah dua kali panjang
logam Q tentukan suhu pada sambungan antara
kedua logam!