Fd suhu dan kalor
•Download as PPT, PDF•
2 likes•585 views
1. Dokumen ini membahas mengenai konsep suhu dan kalor, mencakup definisi suhu dan kalor, alat pengukur suhu, skala suhu standar, pemuaian, tegangan termal, peralihan wujud, kalor dan usaha. 2. Beberapa konsep kunci yang dijelaskan adalah definisi suhu sebagai ukuran panas dinginnya suatu benda, kalor sebagai energi panas, hubungan antara skala Celcius, Fahrenheit dan Kelvin, hukum pemuaian
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (19)
Viewers also liked
Viewers also liked (20)
Similar to Fd suhu dan kalor
Similar to Fd suhu dan kalor (20)
More from Dany Lastchild
Recently uploaded
Recently uploaded (8)
Fd suhu dan kalor
- 1. 1 Pertemuan 11 SUHU DAN KALOR Matakuliah : Fisika Dasar I Tahun : 2016 Semester I (Satu)
- 2. 2 Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa dapat : • Menjelaskan konsep dasar sahu dan kalor : macam-macam skala suhu, titik tripel,pemuaian, kalor dan usaha → C2 POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 3. 3 Outline Materi • Materi 1 Pendahuluan - Suhu/Kalor - Standar Skala Suhu • Materi 2 Pemuaian -Tegangan Termal • Materi 3 Peralihan Wujud - Kapasitas Kalor - Panas Laten - Azas Black • Materi 4 Kalor dan Usaha - Proses Adiabatik/ Isoterem - Proses Isobarik/Isovolum POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 4. 4 ISI • Pertemuan ini membahas mengenai konsep suhu dan kalor. Beberapa pokok bahasan dalam pertemuan ini meliputi suhu, peralatan pengukur suhu, kalor, pemuaian, tegangan termal, peralihan wujud, kalor dan usaha (disertai simulasi) dan contoh-contoh soal POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 5. 5 1. Pendahuluan. • Suhu : menyatakan ukuran kuantitatif keadaan panas dinginnya suatu benda • Panas (kalor) : menyatakan ukuran energi panas yang terdapat pada suatu benda karena pengaruh perbedaan suhu POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 6. 6 • Alat ukur suhu ( termometer) Prinsip kerja termometer adalah berdasarkan pada pemuaian atau panas yang dipancarkan • Standar skala suhu : Titik tripel air (273.16 0 C) Titik didih air (373.16 0 C) • Skala termometer : Perbandingan skala termometer Kelvin , Celcius , Rankine dan Fahrenheit 0 K 0 C 0 R 0 F Titik uap/didih 373 100 672 212 Titik beku 273 0 492 32 Titik mutlak 0 -273 0 -460 POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 7. 7 • Hubungan antara suhu Celsius (tC ) dengan suhu Kelvin (TK) tC = TK – 273 • Hubungan antara Reamur dengan Kelvin TR = 9 / 5 TK • Hubungan antara Celsius dengan Fahrenheit tC = 5 / 9 ( tF - 320 ) Kesetimbangan termal : beberapa buah sistem yang berada dalam keadaan tingkat suhu yang sama POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 8. 8 2. Pemuaian: Pemuaian adalah perubahan ukuran suatu benda sebagai akibat adanya perubahan suhu. Dikenal tiga macam pemuaian , yaitu : pemuaian panjang , pemuaian bidang dan pemuaian volume. • Pemuaian panjang , α = koefisien muai panjang ∆L = α L ∆T ........... (01a) • Pemuaian bidang , β = koefisien muai luas ∆A = β A ∆T , β = 2 α ……...(01b) • Pemuaian vol , γ = koefisien muai volume : ∆V = γ V ∆T , γ = 3 α ………(01c) POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 9. 9 - Tegangan termal : ... Pada berbagai bangunan , erdapat bagian-bagian .... tertentu yang dirancang ecara khusus agar tidak ... dapat memuai atupun menyusut dikala suhu beru- .... bah.Karena ukuran endanya tidak dapat berubah ........ maka dalam bahan kan terjadi tegangan yang .... disebut egangan termal . .... esarnya tegangan (σ) termal ini adalah : σ (=F/A) = Y (∆L/L0 ) dengan ∆L = α L0 ∆T atau σ = Y α ∆T ………….. 02) POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 10. 10 3. Peralihan wujud : Titik tripel : titik (suhu) dimana terdapat tiga macam wujud benda , yaitu : padat , cair dan gas • Kalor : merupakan energi panas • Satuan kalor : kalori 1 kalori = banyaknya energi panas yang diperlu kan untuk menaikkan suhu 1 gram benda sebesar 1 0 C I kal = 4.186 Joule atau 1 J = 0.24 kal • Kapasitas kalor ,C dan kapasitas kalor jenis , c : POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 11. 11 c = C / m = (1/m) (∆Q/∆T) .......... 04) • Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda yang bermassa m dari suhu T1 ke T2 adalah : Q = mc (T2 – T1) .........(05) • Panas laten ,L (kal) : Penyerapan energi dapat terjadi pada suhu konstan yaitu ; saat terjadi perubahan wujud benda(meleleh , menguap, membeku dan lain- lain.) Banyaknya kalor yang diserap persatuan massa saat terjadi perubahan wujud adalah : POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 12. 12 • Asas Black : Q yang dilepas benda bersuhu tinggi = Q yang diterima benda bersuhu rendah Contoh 1 : Kalorimeter ( cCU = 0.093 kal / (gr. 0 C)) massa nya 100 gram , berisi 150 gram air dan 8 gram es. Ke dalam kalorimeter dimasukkan 100 gram timah ( cPb = 0.031 kal / (gr.0C )) bersuhu 200 0 C . Berapa suhu akhir sistem ? (cair = 1kal / (gr.0 C)) Jawaban : POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 13. 13 Qditerima = 8 gr x 80 kal/gr + (8 + 150)gr x kal/(gr. 0 C) x t + 100 gr x 0.093 kal/(gr. 0 C) x t 170.4 t = -20 0 C → t = - 0.12 0 C t negatif berarti tidak semua es melebur Jumlah es yang melebur adalah : 80 gr x M = 100 gr x 0.31 kal/(gr. 0 C) x 200 0 C M = 7.78 gram POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 14. 14 4. Kalor dan Usaha Sering terjadi transformasi dari kalor menjadi usaha ataupun sebaliknya Proses ini harus memenuhi hukum kekekalan energi yaitu : • Kalor yang diterima = Usaha + perubahan energi dQ = dW + dU .......(07) Hukum Pertama Termodinamika • Usaha : W = ∫ p dV .......(08) Berbagai proses perubahandari kalor ke usaha atau sebaliknya • Proses adiabatic: Tidak ada kalor yang masuk ataupun keluar dari system, dQ = 0 POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 15. 15 pVγ = konstan W = ∫ p dV W = (p1 V1 - p2 V2 ) / (1 - γ) ......(09) • Proses isotermis : Proses yang berlangsung pada suhu etap dU = 0 dQ = dW .....(10) • Proses isobaric : Proses berlangsung pada tekanan system tetap W = p (V2 - V1) ......(11) • Proses isovolum : Proses berlangsung pda volum tetap dW = 0 dU = dQ ......(12) POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 16. 16 simulasi macam- macam proses http://www.walter-fendt.de/ph11e/gaslaw.htm POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 17. 17 Contoh 1 : Luas penampang silinder baja adalah 0.1ft3 . Silinder berisi 0.4 ft glyserin dan berpiston yang dapat menutup rapat silinder. Di atas piston diletakkan beban 6000 lb. Kemudian silinder dipanaskan dari 60 0 F manjadi 160 0 F. Pemuaian silinder diabaikan. Ditanyakan : a). Tambahan volum gliserin b). Usaha mekanik terhadap gaya beban 6000 lb yang dilakukan gliserin c). Panas yang ditimbulkan pada gliserin ( c = 0.58 kal/(gr. 0 C ) d). Perubahan energi dakhil gliserin. POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 18. 18 a). ∆V = β x V60 x ∆T = 0.4 ft3 x 0.485 x 10-3 / 00 x 5/9 x (160 -60) 0 F = 0.0108 ft3 atau = 0.0108 ft3 x m3 /(0.3048ft )3 = 0.38 m3 b). W = p ∆V = F/A x ∆V = 6000 lb/(0.1 ft2 ) x 0.0108 ft3 = 648 lb-ft atau = 648 lb-ft x (1.356 J/ lb-ft) = 879 J c). Q = m c ∆T = 0.4 ft3 x 1.26 x 62.4 lb/ ft3 x 0.58 Btu/ 0 F x (160 - 60) 0 F = 1827 Btu atau = 1827 Btu x 252 kal/Btu = 460.4 kkal. POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 19. 19 d). Perubahan tenaga dakhil : U = Q - W = (1827 x 778 - 648 ) lb – ft = 1420758 lb - ft POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 20. 20 Rangkuman : 1. Suhu merupakan ukuran dari panas / dinginnya suatu benda . * Alat pengukur suhu adalah termometer Kkasifikasi skala termometer : - Termometer Celsius , 0 C - Termometer Fahrenheit , 0 F ; tF = 9/5(tC) + 320 F - Termometer Kelvin , 0 K ; T 0 K = tC + 273 0 K 2. Pemuaian panjang , ∆L [m] : ∆L = α L0 ∆T ; α = koefisien muai panjang L0 = panjang awal ∆T = kenaikan suhu 3. Tegangan termal , σ [N/m2 ] : σ = Y α ∆T ; Y = modulus Young POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 21. 21 4. Peralihan wujud Titik tripel : titik (suhu) dimana terdapat tiga macam wujud benda , yaitu : padat , cair dan gas • Kalor : merupakan energi panas • Satuan kalor : kalori 1 Joule = 0.24 kal • Kapasitas kalor spesifik , c (kal/(gr.0 C) c = (1/m) (∆Q/∆T) ; m =massa benda ∆Q = pertambahan kalor • Panas laten , L (kal/gr) : Banyaknya kalor yang dilepas/diserap pada saat terjadi perubahan wujud benda . POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 22. 22 5. Azas Black Q yang dilepas benda bersuhu tinggi = Q yang diterima benda bersuhu rendah 6. Kalor dan usaha • Kalor yang diterima = Usaha + perubahan energi dakhil(dalam) dQ = dW + dU Hukum Pertama Termodinamika POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 23. 23 << CLOSING>> Setelah mengikuti dengan baik seluruh materi bahasan dalam pertemuan ini, mahasiswa diharapkan sudah dapat menyelesaikan/menghitung masalah-masalah yang ada kaitannya dengan suhu dan kalor serta mampu mengaplikasikannya dalam bidang sistem komputer. POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM
- 24. 24 POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM POLITEKNIK MEDICA FARMA HUSADA MATARAM