Suhu dan Kalor

11,598 views

Published on

MATERI PRESENTASI FISIKA UNTUK ANAK SMA KELAS X PADA SEMESTER GENAP. SUDAH SAYA SUSUN DENGAN RINCI, MENARIK DAN DETAIL, SEHINGGA MEMUDAHKAN ANDA UNTUK MEMPELAJARINYA. Kunjungi saya di http://aguspurnomosite.blogspot.com

Published in: Education
2 Comments
5 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
11,598
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
1,083
Comments
2
Likes
5
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Suhu dan Kalor

  1. 1. SUHU & KALORDrs. Agus Purnomoaguspurnomosite.blogspot.com
  2. 2. SUHU DAN KALORSKALA SUHU DAN KALORPEMUAIAN ZATKALOR DAN PERUBAHAN WUJUDPERPINDAHAN KALOR
  3. 3. SKALA SUHU DAN KALOR• Suhu atau temperatur adalah besaran yang menunjukkan derajat panas atau dingin suatu benda.• Beberapa Skala Termometer : CELCIUS, KELVIN, REAMUR, FAHRENHEIT
  4. 4. SKALA SUHU
  5. 5. SKALA SUHU100 212 80 373C 0 F 32 R0 K 273
  6. 6. SKALA SUHUPerbandingan skala Celcius(C), Kelvin(K), Fahrenheit(F), dan Reamur(R). 100 -- 373-- 212-- 80-- titik tetap atas(tta)d C-- l K -- g F-- s R-- c k f r 0 -- 273-- 32-- 0-- titik tetap bawah(ttb)
  7. 7. Konversi Suhu 4 Termometer• C = 5p• R = 4p• F = 9p + 32• K = 5p + 273• p = adalah variabel bebas yang dapat bernilai positif/negatif juga bulat/pecahan.
  8. 8. PEMUAIAN ZAT PADAT• PEMUAIAN PANJANG• PEMUAIAN LUAS• PEMUAIAN VOLUME
  9. 9. PEMUAIAN PANJANG ZAT PADATPemuaian Panjang Zat Padat :• L = Lo.. t• Lt = Lo + L• Lt = Lo [1 + .t ]• t = t2 – t1
  10. 10. PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT• Keterangan :• Lo = panjang mula-mula benda ( m atau cm )• Lt = panjang akhir benda ( m atau cm )• L = pertambahan panjang benda ( m atau cm )• t = perubahan suhu benda ( C )• t1 = suhu mula-mula benda ( C )• t2 = suhu akhir benda ( C )•  = koefesiem muai panjang benda ( /C )
  11. 11. PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT• Koefesiem muai panjang zat padat adalah bilangan yang menyatakan besarnya pemuaian panjang benda setiap satuan panjang suatu benda ketika suhunya dinaikkan sebesar 1C.• Koefesiem muai panjang zat padat nilainya ditentukan oleh jenis zat padat tersebut, dan nilainya berbeda satu sama lainnya.
  12. 12. PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT Nilai No Nama Zat (dalam ( /C )1 Aluminium 0,0000242 Tembaga 0,0000173 Besi 0,0000124 Baja 0,0000115 Timah 0,0000306 Kuningan 0,0000187 Perak 0,000020
  13. 13. PEMUAIAN LUAS ZAT PADAT• A = Ao. . t = Ao. 2. t•  = 2.• At = Ao + A• At = Ao [1 + .t ]• t = t2 – t1
  14. 14. PEMUAIAN LUAS ZAT PADAT• Keterangan :• Ao = luas mula-mula benda ( m2 atau cm2 )• At = luas akhir benda ( m2 atau cm2 )• A = pertambahan luas benda ( m2 atau cm2 )• t = perubahan suhu benda ( C )• t1 = suhu mula-mula benda ( C )• t2 = suhu akhir benda ( C )•  = koefesiem muai luas benda ( /C )
  15. 15. PEMUAIAN VOLUME ZAT PADAT• V = Vo.. t = Vo.3. t•  = 3.• Vt = Vo + V• Vt = Vo [1 + .t ]• t = t2 – t1
  16. 16. PEMUAIAN VOLUME ZAT PADATKeterangan :Vo = volume mula-mula benda ( m3 ataucm3 )Vt = volume akhir benda ( m3 atau cm3 )V = pertambahan volume benda ( m3atau cm3 )t = perubahan suhu benda ( C )t1 = suhu mula-mula benda ( C )t2 = suhu akhir benda ( C ) = koefesiem muai volume benda ( /C )
  17. 17. PEMUAIAN ZAT CAIRZat Cair hanya dapat mengalamipemuaian volume atau ruang saja,sehingga rumus-rumus yang digunakansama seperti pemuaian volume zat padatdi atas. Tetapi perlu diingat, zat cair hanyamempunyai koefesiem muai volume saja,tidak mempunya koefesien muai panjang.
  18. 18. PEMUAIAN ZAT CAIRDari hasil percobaan diperoleh :• V = vo.. t• Vt = Vo + V• Vt = Vo [1 + .t ]• t = t2 – t1
  19. 19. PEMUAIAN ZAT CAIRKeterangan :• Vo = volume mula-mula benda ( m3 atau cm3 )• Vt = volume akhir benda ( m3 atau cm3 )• V = pertambahan volume benda ( m3 atau cm3 )• t = perubahan suhu benda ( C )• t1 = suhu mula-mula benda ( C )• t2 = suhu akhir benda ( C )•  = koefesiem muai volume benda ( /C )
  20. 20. PEMUAIAN ZAT GASPemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal)Pemuaian gas pada suhu tetap berlaku hukumBoyle, yaitu gas di dalam ruang tertutup yangsuhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanandan volume gas adalah tetap. Dirumuskansebagai:Keterangan:P = tekanan gas (atm)V = volume gas (L)
  21. 21. PEMUAIAN ZAT GASPemuaian Gas pada Tekanan Tetap (Isobar)Pemuaian gas pada tekanan tetap berlaku hukumGay Lussac, yaitu gas di dalam ruang tertutupdengan tekanan dijaga tetap, maka volume gassebanding dengan suhu mutlak gas. Dalam bentukpersamaan dapat dituliskan sebagai:
  22. 22. PEMUAIAN ZAT GASPemuaian Gas Pada Volume Tetap (Isokhorik)Pemuaian gas pada volume tetap berlakuhukum Boyle-Gay Lussac, yaitu jika volume gasdi dalam ruang tertutup dijaga tetap, makatekanan gas sebanding dengan suhumutlaknya. Hukum Boyle-Gay Lussacdirumuskan sebagai :
  23. 23. PEMUAIAN ZAT GASProses Adiabatis :Dengan menggabungkan hukum boyle danhukum Gay Lussac diperoleh persamaan
  24. 24. KALOR• Kalor atau Panas adalah salah satu bentuk energi yang mengalir karena adanya perbedaan suhu dan atau karena adanya usaha atau kerja yang dilakukan pada sistem.• Kalor mempunyai satuan kalori, satu kalori didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan 1 gram air untuk menaikkan suhunya 1OC. Dalam sistem SI satuan kalor adalah Joule. Satu kalori setara dengan 4,18 joule.
  25. 25. KALOR• Kalor jenis (c) adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu setiap 1kg massa benda dan setiap 1 °C kenaikan suhu.• Kapasitas kalor ( C ) adalah banyaknya kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu benda setiap 1 °C.
  26. 26. KALORDari kenyataan bahwa:• Kalor yang diberikan pada benda sebanding dengan kenaikan suhu.• Kalor yang diberikan pada benda menaikkan suhu sebanding massa benda.• Kalor yang diberikan pada benda menaikkan suhu tergantung jenis benda.
  27. 27. PERUBAHAN WUJUD ZAT• Kita kenal ada tiga wujud zat, yaitu padat, cair, dan gas.• Pada umumnya semua zat pada suhu dan tekanan tertentu dapat berubah dari satu wujud ke wujud yang lain. Misalkan H20 pada wujud padat berupa es, dalam wujud cair berupa air, dan dalam wujud gas berupa uap.
  28. 28. • Jumlah kalor yang diperlukan/dilepaskan saat perubahan wujud (suhu tetap) dinyatakan dengan formula: Q=m.L• Q=jumlah kalor, satuannya joule.• m=massa zat, satuannya kg.• L=kalor laten (kalor lebur, kalor beku, kalor uap, dan kalor embun) satuannya joule/kg.
  29. 29. ASAS BLACK• Jika ada dua macam zat yang berbeda suhunya dicampurkan atau disentuhkan, maka zat yang suhunya lebih tinggi akan melepas kalor yang sama banyaknya dengan kalor yang diserap oleh zat yang suhunya lebih rendah.• Q lepas = Q serap• Kekekalan energi pada pertukaran kalor seperti persamaan diatas pertama kali dikemukakan oleh Black seorang ilmuwan Inggris.
  30. 30. 2. Seratus gram air dengan suhu 30OC dicampur dengan 50 gram air bersuhu 80OC, tentukan suhu campurannya! (kalor jenis air-1 kal/gr.OC) Penyelesaian Air panas Qdiserap=Qdilepas t2= 80OC ;m2= 50 gr Q1=Q2 m1.c1.ΔT1=m2.c2.ΔT2 t 100.1.(t-30) = 50.1.(80-t) 2t-60 = 80-t 3t = 140 Air dingin t = 46,7 OC t1= 30OC ;m1= 100 gr
  31. 31. PERAMBATAN KALOR1. Konduksi Perambatan kalor secara konduksi terjadi pada logam yang dipanaskan. Partikel-partikel logam tidak berpindah, perpindahan kalornya terjadi secara berantai oleh partikel yang bergetar semakin cepat pada saat kalor yang masuk logam semakin besar dan getaran partikel akan memindahkan kalor pada partikel disampingnya, demikian dan seterusnya. (cari contohnya perambatan kalor dalam kehidupan sehari-hari, minimal 3 contoh) Formula: Q k.A  (T 2  T1 ) (Q/t)= laju perpindahan kalor (J/s=W) t L A = luas penampang (m2) L = panjang bahan (m) K = kondusivitas bahan (W/m.K) Δ T = selisih suhu (OC atau K)
  32. 32. 2. Konveksi Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Pada perpindahan kalor ini bagian yang mendapat kalor partikel-partikelnya akan berpindah ke suhu yang lebih rendah, demikian dan seterusnya sehingga terjadi arus konveksi. (cari contoh perambatan kalor ini dalam kehidupan sehari-hari, minimal 3 contoh) Formula:Q (Q/t)= laju perpindahan kalor (J/s=W)  h . A .( T 2  T1 )t A = luas penampang (m2) h = koef. konveksi (W/m2.K) Δ T = selisih suhu (OC atau K)
  33. 33. Contoh Soal Perpindahan Kalor1. Balok besi berpenampang kecil dengan suhu kedua ujung dibuat tetap yaitu 500OC dan 100OC. Jika panjang besi 50 cm. Berapakah laju kalor persatuan luas yang melewati balok tersebut. (konduksivitas termal besi= 75 W/m.K)Penyelesaian:L=50 cm= 0,5 m k= 75 W/m.K ΔT=400K Q k 75  T  400  60000 W / m 2 t. A L 0 ,5
  34. 34. 3. Sebuah benda sumber panas mempunyai luas permukaan 10 cm2 dan emisivitasnya 0,4 bersuhu 727OC. Hitung kalor yang dipancarkan benda selama 1 menit.Penyelesaian: A=10 cm2=0,001 m2 ε= 0,4 T=727+273=1000K σ= 5,67.10-8 W/m2.K4 t=60 sekon Q? Q= ε.σ.A.T4.t = 0,4. 5,67.10-8. 0,001. (1000)4.60 = 136,08 j
  35. 35. aguspurnomosite.blogspot.com

×