Successfully reported this slideshow.
Tugas Resume

BAB 4 KALOR
Luluk Nurul Bahriah, Ovie Gestari, Irfan Safar Farouk, Ahmad Ramdhani
Jurusan Fisika
Sains dan T...
Dalam kondisi adiabatik, kalor yang dibuang atau diterima oleh system A sama dengan kalor
yang diterima atau dibuang oleh ...
4.3 Aliran kuasi-statik Kalor; tandon kalor
Tandon kalor adalah benda yang masa nya demikian besar sehingga benda itu bias...
4.5 Konduktivitas Termal
Permukaan batang tersekat termal dan kalor yang hilang melalui penyekat dapat dihitung
dengan men...
perbedaan temperatur, gejalanya dikenal sebagai konveksi alamiah. Jika fluidanya dipaksa untuk
bergerak oleh pompa atau ki...
Penerimaan energi leh ligkungan sama dengan kehilangan energi oleh benda. Pertambhan
atau kehilangan energi internal, sama...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Kalor

673 views

Published on

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Kalor

  1. 1. Tugas Resume BAB 4 KALOR Luluk Nurul Bahriah, Ovie Gestari, Irfan Safar Farouk, Ahmad Ramdhani Jurusan Fisika Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung BAB 4 KALOR 4.1 KonsepKalor Kalor adalah perpindahan energi internal. Kalor mengalir dari satu bagian sistem kebagian lain atau dari satu sistem ke sistem lain karena ada perbedaaan temperatur. Selama pengaliran kita tidak mengetahui proses keseluruhannya, misalnya keadaan akhirnya. Kalor belum dikeatahui sewaktu proses berlangsung. Kuantitas yang diketahui selama proses berlangsung ialah laju aliran Q yang merupakan fungsi waktu. Energi internal yang telah dipindahkan dari suatu sistem bertemperatur lebih tinggi ke system lain yang temperaturnya lebih rendah. Kalor yang dipindahkan dari suatu sistem Q bukan merupakan fungsi koordinatt ermodinamik, tetapi bergantun pada lintasan. Jika system A dalam sentuhan termal dengan sistem B, kedua sistem itu dilingkungi oleh dinding adiabat. Untuk system A, berlaku: Uf -Ui = Q + W Dan untuk sistem B, berlaku: -U’i = Q’ + W’ Dengan menjumlahkannya maka didapatkan: (Uf-U’f)- (Ui-U’i) = Q + Q’ + W + W’ Karena (Uf-U’f)- (Ui-U’i) adalah perubahan energi sistem gabungan dan W + W’ adalah erja yang dilakukan oleh sistem gabungan, maka Q + Q’ adalah kalor yang dipindahkan oleh system gabungan. Karena system gabungan dilingkupi oleh dinding adiabatik, maka: Q + Q’ = 0 Q = -Q’
  2. 2. Dalam kondisi adiabatik, kalor yang dibuang atau diterima oleh system A sama dengan kalor yang diterima atau dibuang oleh sistem B. 4.2 Kapasitas Kalor dan Pengukurannya. Bila kalor diserap oleh suatu sistem, perubahan tenmperatur bias terjadi bias tidak. Jika suatu mengalami perubahn temperature dari Ti ke Tf selama berlangsungnyap erpindahan Q, maka kapasitas kalor rata-rata dari sistem: Kapasitas kalor merupakan kuantitas ekstensif dan kapasitas kalors pesifik diukur dalam J/kg. K atau kJ/kg.K. Bila kapasitas kalor spesifik berbagai zat dibandingkan, ternyata tidak terdapat adanya keteraturan yang menarik. Namun, bila satuan banyaknya zat (dengan massa yang berbeda untuk zat yang berbeda) atau mol. Satu mol didefinisikan sebagai sejumlah zat yang mengandung banyak unit elementer (molekul, atom, ion, dst) dalam jumlah yang sama dengan jumlah atom. Kapasitas kalor bisa negatif, nol, positif atau tak berhingga, bergantung pada proses yang dialami sistem selama pemindahan kalor. Kapasitas kalor memiliki harga tertentu hanyauntuk proses tertentu. Dalam hal system hidrostatik, hasil bagi dQ/dt memiliki harga yang unik bila tekanan dijag tetap. Kapasitas kalor pada tekanan tetap (Cp) Cp merupakan fungsi dari P dan T Kapasitas kalor pada volum tetap (Cv): Cv bergantung pada V dan T. Pada umumnya Cp dan Cv berbeda besarnya.
  3. 3. 4.3 Aliran kuasi-statik Kalor; tandon kalor Tandon kalor adalah benda yang masa nya demikian besar sehingga benda itu bias menyerap atau membuang jumlah kalor yang tak terbatas banyaknya tanp menimbulkan perubahan temperatur yang beraarti atau perubahan koordinat termodinamik lainnya. Proses kuasi -statik suatu sistem yang bersentuhan dengan suatu tandon kalor dipertahankan supaya isotermal. Untuk memberikan aliran kalor kuasi-statik yang menyangkut perubahan temperatur, orang harus membayangkan suatu sistem yang disentuhkan berurutan dengan sederetan tandon. Maka aliran kalornya menjadi kuasi-statik : Cp= P Sehingga Qp = dT Qp = dT Selama proses isobar kuasi-statik Qp = Cp (Tf – Ti) Untuk proses isovolume kuasi ststik Qv = dT 4.4 Penghantaran Kalor Hukum pokok penghantaran kalor merupakan perampatan dari hasil percobaan pada aliran liear kalor melalui lempengan dalam arah tegak lurus permukaan. Sepotong bahan berbentuk lempenga dengan tebal dan luas A. salah satu permukaannya dipertahankan pada temperatur T dan yang lainnya pada temperature T+ . Kalor Q yang mengalir tegak lurus permukaan selama waktu diukur. Q= = -K A K sebagai kondiktivitas termal suatu zat yang memiliki kondiktivitas termal yang besar dikenal sebagai penyekat penghantar termal, dan zat dengan harga K kecil dikenal sebagai penyekat termal. Elemen volume bahan penghantar bias berbeda konduktivitas termalnya.
  4. 4. 4.5 Konduktivitas Termal Permukaan batang tersekat termal dan kalor yang hilang melalui penyekat dapat dihitung dengan mengurangi laju kalor yang memasuki air dari laju energi listrik yang diberikan. Dalam hampir semua logam, hilangnya kalor melalui permukaan sangat kecil dibandingkan dengan yang mengalir melalui batang. Temperaturnya bisa diukur dengan memakai termokopel yang sesuai pada dua tempat yang berjarak L, dan persamaan : Satuan K adalah W/m.K. Terlihat bahwa konduktivitas termal safir naik mencapai harga maksimum 5000 W/m.K pada 30 K (empat kali konduktivitas perak pada temperatur kamar). Jadi, perak, tembaga, dan emas memiliki konduktivitas termal yang secara praktis tetap dalam selang temperatur antara 100 hingga 1000 K. Menurut kaidah umum, konduktivitas logam bertambah temperaturnya besar diturunkan ketika sampai maksimumnya tercapai. Gas pada umumnya merupakan penghantar kalor terburuk. Pada tekanan di atas harga tertentu, bergantung pada sifat gas dan dimensi bejana tempat gas itu, konduktivitas termalnya tidak bergantung pada tekanan. 4.6 Konveksi Kalor Arus konveksi merupakan arus cairan atau gas yang menyerap kalor pada suatu tempat, lalu bergerak ke tempat lain dan tercampur dengan bagian fluida yang lebih dingin serta memberikan kalornya. Jika gerak fluida itu disebabkann karena perbedaan kerapatan yang menyertai
  5. 5. perbedaan temperatur, gejalanya dikenal sebagai konveksi alamiah. Jika fluidanya dipaksa untuk bergerak oleh pompa atau kipas, gejala tadi disebut konveksi terpaksa. Dengan mengabaikan pemindahan kalor melalui radiasi (yang harus diperhitungkan secara terpisah), kita bisa mendefinisikan koefisien konveksi h yang memasukkan efek kombinasi dari penghantar melalui selaput dan konveksi melalui fluida. Jadi, dengan Q laju pemindahan kalor oleh konveksi, A luas dinding, dan atau adalah perbedaan temperatur antara permukaan dinding dan tubuh utama fluida. 4.7 Hukum Kirchoff; Kalor Teradiasi Andaikan benda bukan benda hitam, pada temperature T dengan pemancaran radian R dan keserapan dimasukan kedalam rongga yang dinding dalamnya bertemperatur sama dengan irradiansi H. jadi, Daya radian yang diserap per atuan luas = H, dan Daya radian yang dipancarkan per satuan luas = R Karena benda itu dalam kesetimbangan, R= H H = RB Sehingga R= RB Atau eksitansi radian setiap benda pada setiap temperature sama dengan fraksi eksitansi radian benda hitam pada temperature hitam, fraksi ini sama dengan keserapan pada temperature itu. Persamaan yang dikenal sebagai hukum Kirchoff ini menunjukan bahwa keserapan benda dapat ditentukan melalui percobaan dengan mengukur pemancaran radian benda itu dan membaginya dengan pemancaran radian benda hitam pada temperatur yang sama. Jika terdapat perbedaan temperatur, antara benda dengan lingkungannya, maka dalam selang waktu yang diberikan, benda itu kehilangan sejumlah energi internal yang sama dengan banyaknya energi yang diradiasikan dikurangi dengan energi yang diserap, sedangkan lingkungannya mendapat energi internal yang sama dengan energi yang diserap dikurangi energi yang diradiasikan.
  6. 6. Penerimaan energi leh ligkungan sama dengan kehilangan energi oleh benda. Pertambhan atau kehilangan energi internal, sama dengan perbedaan antara energi radiasi yang diserap dan energi yang diradiasikan, disebut kalor. Karena pertambahan atau kehilangan energi melalui radiasi dan penyerapan akan terjadi jika ada perbedan temperatur antara benda dan lingkungannya. Jika kedua temperatur itu sama, tidak ada pertambahan atau kehilngan energi internal benda atau lingkungannya. 4.8 Hukum Stefan-Boltzmann Pengukuran pertama kalor yang dipindahkan oleh radiasi antara suatu benda dengan lingkungannya dilakukan oleh tyndall. Berdasarkan percobaan ini diambil kesimpulan oleh Stefan dalam tahun 1879, bahwa kalor yang diradiasi berbanding lurus dengan pangkat empat dari perbedaan temperatur mutlak. Dua metode sederhana dapat dipakai untuk menentukan tetapan Stefan boltz mann dan diuraikan dibawah ini. 1. Metode ketaksetimbangan (T4w – T4) =A Sehingga: = d 2. Metode kesetimbangan Ei = A (T4 – T4w) = 56,703,

×