1. UNIT VII
SUHU DAN KALOR
Entin Hidayati
11016418413539
STANDAR KOMPETENSI
Menerapkan Konsep Suhu dan Kalor
KOMPETENSI DASAR
1. Memahami konsep suhu dan kalor
2. Menguasai pengaruh kalor terhadap zat dan aplikasinya
3. Menguasai cara perpindahan kalor
INDIKATOR
o Sifat termometrik bahan diidentifikasi
o Macam – macam skala termoneter diidentifikasi
o Pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda dijelaskan
o Azas Black diformulasikan secara kualitatif
o Peristiwa perubahan wujud dan karakteristiknya dijelaskan
o Perubahan wujud dianalisis secara kualitatif
o Pemuaian panjang,luas dan volume pada berbagai jenis logam dijelaskan
o Peristiwa perpindahan kalor cara konduksi,konveksi dan radiasi dijelaskan
o Cara mengurangi perpindahan kalor dijelaskan

2. PENDAHULUAN
Dalam unit ini akan disajikan kegiatan belajar, yaitu : menerapkan konsep suhu dan kalor.
Setelah mempelajari unit ini diharapkan dapat :
1. Menyebutkan pengertian suhu
2. Menyebutkan jenis-jenis termometer
3. Menjelaskan skala suhu
4. Menjelaskan pengertian kalor
5. Menjelaskan pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda
6. Menjelaskan peristiwa pemuaian panjang, luas dan volume pada berbagai zat
7. Menjelaskan perpindahan kalor
PENGERTIAN SUHU
Kita dapat merasakan panas atau dinginnya sesuatu dengan indera peraba. Jika kita dekat
dengan api maka kita merasa panas, sedangkan bila kita menyentuh es maka kita merasa
dingin.
Suhu didefinisikan sebagai derajat panas atau dinginnya suatu benda. Oleh karena itu
untuk menyatakan suhu secara kuantitatif (dengan angka-angka) dibuatlah alat yang
disebut termometer.
Gambar 1. Orang Merasakan Suhu Dengan Indera Peraba

3. JENIS-JENIS TERMOMETER
Termometer adalah suatu alat yang dipakai untuk mengukur tinggi rendahnya suhu suatu
benda. Termometer bekerja memanfaatkan sifat termometrik dari zat. Sifat termometrik
suatu zat adalah sifat zat yang dapat berubah terhadap suhu. Contohnya: panjang benda,
volume benda, warna benda dan sebagainya.
Gambar 2. Jenis-jenis Termometer
SKALA TERMOMETER
Suhu benda selalu ditampilkan dalam bentuk skala. Jenis skala yang dikenal :
- Celcius (°C)
- Fahrenheit (°F)
- Reamur (°R) dan
- Kelvin (K)
Masing-masing skala didasarkan pada wujud air sebagai standarnya, skala bawah pada
saat es melebur dan batas atas pada saat air mendidih pada tekanan satu atmosfer.
Gambar 3. Titik Lebur dan Titik Didih Termometer

4. KONVERSI SKALA SUHU
Hubungan Skala Celcius dengan Fahrenheit
atau
Hubungan Skala Celcius dengan Reamur
atau
Hubungan Skala Celcius dengan Kelvin
atau
Contoh Soal:
Suhu daerah pegunungan menunjukkan 20 °C. Jika dinyatakan dalam skala Fahrenheit
berapa skala yang ditunjukkan ?
Penyelesaian:
Diketahui: tC = 20 °C
Ditanya: tF = …… ?
Jawab: tF = . tC + 32
tF = . 20 + 32
tF = 36 + 32
tF = 68 °F
Jadi skala pada termometer Fahrenheit menunjukkan 68 °F

5. KALOR
Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Besarnya kalor suatu zat menunjukkan berapa
besar energi kinetik dari partikel-partikel penyusunnya. Kalor mempunyai satuan Joule
(SI) atau kalori. Alat yang digunakan untuk mengukur kalor disebut kalorimeter. Istilah
kalor pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahi kimia dari Perancis bernama A.L.
Lavoisier (1743-1794).
Hubungan Kalor dan Massa Benda
Jumlah kalor (Q) yang diserap benda untuk menaikkan suhu yang sama adalah sebanding
dengan massa benda itu.
Dapat dituliskan:
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
Hubungan Kalor dan Kalor Jenis Zat
Untuk menaikkan suhu yang sama, jumlah massa zat sama, tetapi jenis zat berbeda
membutuhkan kalor yang berbeda pula. Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu
bergantung pada jenis zat.
Dapat dituliskan:
Keterangan:
Q = kalor (joule)
c = kalor jenis zat (J/kg°C)
1 Joule = 0,24 kal
1 kal = 4,2 joule

6. Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Suhu Benda
Besarnya kalor (Q) yang diberikan pada sebuah benda sebanding dengan kenaikan suhu
benda itu (Δt).
Semakin lama pemanasan berarti kalor yang diterima air semakin besar dan suhu air
semakin tinggi
Dapat dituliskan:
Keterangan:
Q = kalor (joule)
Δt = perubahan suhu (K) atau (°C)
Kalor yang dilepas / diterima oleh zat ketika berubah suhunya, tergantung pada
: massa zat, jenis zat, dan perubahan suhu.
Dapat dirumuskan:
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
c = kalor jenis zat (j/kg°C)
Δt = perubahan suhu (K) atau (°C)
Contoh Soal :
Hitung kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 2000 gram air dari 20 °C menjadi 70
°C, jika diketahui kalor jenis air 4200 J/kg°C !
Penyelesaian:
Diketahui: m = 2000 gram = 2 kg
c = 4200 J/kg°C
Δt = 70 °C – 20 °C = 50 °C
Ditanya: Q = ……….. ?
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk menaikkan suhunya
sebesar 1°C

7. Jawab: Q = m.c.Δt
Q = 2 kg x 4200 J/kg °C x 50 °C
Q = 420000 J
Jadi kalor yang diperlukan sebanyak 420 kJ.
Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Wujud Benda
Pemberian kalor atau pelepasan kalor pada suatu zat dapat menyebabkan zat tersebut
berubah wujudnya.
Gambar 4. Perubahan Wujud Zat
KALOR LATEN
Selama perubahan wujud, suhu zat tidak berubah. Kalor yang diterima atau dilepaskan
oleh zat tidak digunakan untuk menaikkan suhu tetapi digunakan untuk mengubah wujud.
Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud zat ini disebut kalor laten.
PADAT
GASCAIR
menguap
mengembun

8. Dapat dituliskan:
Keterangan
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
L = kalor lebur (j/kg)
MACAM-MACAM KALOR LATEN :
1. Kalor didih atau kalor uap adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat
untuk mengubah dari wujud cair menjadi wujud gas pada titik didihnya.
2. Kalor lebur adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk
mengubah dari wujud padat menjadi cair pada titik leburnya.
3. Kalor beku adalah banyaknya kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat
dari wujud cair menjadi padat pada titik bekunya
4. Kalor embun adalah banyaknya kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat
dari wujud uap menjadi cair pada titik embunnya.
Contoh Soal
Berapa jumlah kalor yang diperlukan untuk menguapkan 2 kg air pada suhu 100 oC, jika
kaolr uap air 2260 kJ/kg ?
Penyelesaian:
Diketahui: m = 2 kg
L = 2260 kJ/kg
Ditanya: Q = ……….. ?
Jawab: Q = m.L
Q = 2 kg x 2260 kJ/kg
Q = 4520 kJ
Jadi kalor yang diperlukan sebanyak 4520 kJ

9. AZAS BLACK
Jika benda bersuhu tinggi dicampur dengan benda bersuhu rendah maka benda yang
bersuhu tinggi akan melepas kalor dan benda yang bersuhu rendah menerima kalor.
Jumlah kalor yang dilepas oleh benda bersuhu tinggi sama dengan jumlah kalor yang
diterima benda yang bersuhu rendah.
Atau dapat dituliskan:
Contoh Soal
Air sebanyak 200 gram bersuhu 40 °C dicampur dengan 500 gram air yang bersuhu 80
°C. Berapakah suhu air campuran tersebut ?
Penyelesaian:
Diketahui: m1 = 200 gram
m2 = 500 gram
t1 = 40 °C
t2 = 80 °C
Ditanya: ta = ……….. ?
Jawab: Qterima = Qlepas
m1 x c1 x Δt1 = m2 x c2 x Δt2 (c1 dan c2 sama)
m1 x (ta - t1 ) = m2 x (t2 - ta )
200 x (ta - 40 ) = 500 x (80 - ta )
200.ta - 8000 = 40000 – 500.ta
700.ta = 48000
ta = 68,5 °C
Jadi suhu air campuran 68,5 °C.
Q lepas = Q terima

10. PEMUAIAN ZAT
Pemuaian terjadi pada semua wujud benda, apakah benda itu padat, cair, atau gas.
Pemuaian terjadi ketika suhu benda dinaikkan. Partikel-partikel benda akan semakin
lincah/cepat pergerakannya dan semakin jauh jaraknya jika suhu dinaikkan.
MUAI PANJANG
Benda yang bentuknya berupa batang dimana ukuran luas dan volume bisa diabaikan,
ketika suhu dinaikkan akan mengalami muai panjang.
Panjang setelah pemuaian dirumuskan:
atau
Keterangan:
L = panjang setelah memuai (m)
Lo = panjang mula-mula (m)
α = koefisien muai panjang (/°C)
Δt = perubahan suhu (°C)
ΔL = perubahan panjang (m)
Contoh Soal
Batang tembaga pada suhu 20 °C panjangnya 50 cm, kemudian dipanaskan sampai
suhunya 100 °C. Jika koefisien muai panjang tembaga 1,7x10-5
/ °C, berapa panjang
batang tembaga sekarang ?
Penyelesaian:
Diketahui: t1 = 20 °C
Lo = 50 cm
t2 = 100 °C
α = 0,000017 / °C
Ditanya: L = …… ?
Jawab: Δt = 100 °C - 20 °C = 80 °C
L = Lo (1 + α.Δt)
L = 50 cm ( 1 + 0,000017 / °C x 80 °C )

11. L = 50 cm ( 1+ 0,00136 )
L = 50,068 cm
Jadi panjang batang tembaga sekarang adalah 50,068 cm.
MUAI LUAS
Benda yang berbentuk pipih atau plat mempunyai ukuran luas, bila dipanaskan akan
memuai pada arah panjang dan lebar sehingga menyebabkan pertambahan luas.
Plat logam ABCD jika dipanaskan akan memuai menjadi A’ B’ C’ D’
Luas setelah pemuaian dirumuskan:
atau
Keterangan:
A = luas setelah memuai (m2
)
Ao = luas mula-mula (m2
)
β = koefisien muai luas (/°C)
Δt = perubahan suhu (°C)
ΔA = perubahan luas (m2
)

12. MUAI VOLUM ZAT PADAT
Benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar, dan tebal (mempunyai volum) bila
dipanaskan benda tersebut akan memuai pada semua arah sehingga menyebabkan
pertambahan volume.
Gambar 4. Pemuaian Volume
Volume benda setelah pemuaian:
atau
Keterangan:
V = volum setelah memuai (m3
)
Vo = volum mula-mula (m3
)
γ = koefisien muai volum (/°C)
Δt = perubahan suhu (°C)
ΔV = perubahan volum (m3
)
MUAI VOLUM ZAT CAIR
Zat cair memuai jika dipanaskan dan besarnya pemuaian tiap-tiap zat berbeda-beda.
Zat cair memuai menyesuaikan tempatnya, zat cair hanya dikenal mempunyai muai
volume tidak ada muai panjang dan muai luas.

13. PERPINDAHAN KALOR
Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari suatu tempat ke
tempat yang lain, secara alami kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda
yang bersuhu rendah.
Bagaimana kalor berpindah ?
Perpindahan kalor dapat terjadi dengan tiga cara, yaitu: konduksi (hantaran), konveksi
(aliran), dan radiasi (pancaran).
Konduksi
Kalor berpindah melalui benda, tetapi partikel-partikel benda itu tidak mengalami
perpindahan tempat. Perpindahan kalor seperti ini disebut konduksi atau hantaran.
Benda yang baik menghantarkan kalor disebut konduktor. Misalnya: besi, tembaga,
aluminium, dan perak.
Benda yang tidak baik menghantarkan kalor disebut isolator. Misalnya: kayu, kaca, dan
plastik.
Gambar 6. Konduksi
Konveksi
Perpindahan kalor yang disebabkan oleh aliran suatu zat atau perpindahan partikel-
partikel zat disebut konveksi. Konveksi bisa terjadi pada zat alir yaitu zait cair atau zat
gas.
Perpindahan kalor secara konveksi dibedakan menjadi dua yaitu konveksi alamiah dan
konveksi paksa.

14. Konveksi alamiah, contohnya aliran air pada saat dimasak. Konveksi paksa contohnya
untu mendapatkan udara dingin dlam ruang dipasang AC atau kipas angin.
Gambar 7. Konveksi
Radiasi
Radiasi adalah cara perpindahan kalor dengan pancaran tidak memerlukan zat perantara
(medium), karena berupa gelombang elektromagnetik.
Contoh perpindahan kalor secara radiasi: kalor dari matahari sampai ke bumi, kalor dari
api unggun sampai ke badan kita, kalor dari lampu ruangan memancar ke segala arah.
- Permukaan yang hitam dan kusam adalah penyerap dan pemancar kalor yang baik
- Permukaan yang putih dan mengkilap adalah penyerap dan pemancar kalor yang buruk
Mencegah Perpindahan Kalor
Bagaimana susunan bagian termos, sehingga air panas di dalamnya tidak cepat dingin ?
Prinsip kerja termos air panas:
1. Dinding terbuat dari kaca (isolator) untuk mencegah terjadinya konduksi
2. Ruang vakum antara dua dinding mencegah perpindahan kalor secara konduksi dan
konveksi.
3. Lapisan perak mengkilap mencegah perpindahan kalor secara radiasi
4. Tutup (sumbat) terbuat dari bahan isolator agar konveksi dengan udara luar tidak terjadi

15. Karena termos dapat mencegah ketiga cara perpindahan kalor maka air di dalam termos
tidak cepat dingin.
LATIHAN SOAL
I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat !
1. Suhu adalah besaran yang menunjukkan ukuran …………….
a. Temperatur d. derajat energi
b. Derajat Panas e. usaha
c. Energi
2. Diantara perubahan yang disebabkan perubahan suhu, yang dipakai untuk
pengukuran suhu ialah ……………..
a. Perubahan wujud d. perubahan massa
b. Perubahan kimia e. Perubahan volume
c. Perubahan fisis
3. Skala Celsius dan Fahrenheit memberikan nilai yang sama jika suhu benda
a. 0 0 C d. 32 0 F
b. 0 0 F
c. – 40 0 C
4. Untuk memanaskan 250 cm3
air dari 20 0
C menjadi 30 0
C diperlukan kalor
sebesar ………..
a. 2500 kal d. 3500 kal
b. 2750 kal e. 3750 kal
c. 3000 kal
5. Karena suhunya dinaikkan dari 0 0 C menjadi 100 0 C suatu batang baja yang
panjangnya 1 m bertambah panjang 1 mm. Pertambahan panjang suatu batang
baja yang panjangnya 60 cm bila dipanaskan dari 0 ) C sampai 120 0 C adalah
……
a. 0,50 mm d. 1,20 mm
b. 0,06 mm e. 2,40 mm
c. 0,72 mm

16. II. Essay
Selesaikan soal-soal berikut !
1. 265 K setara dengan …………..0
C
2. Sebutkan cara perpindahan kalor !
3. Batang aluminium yang panjangnya 4 m, naik suhunya dari 27 0
C
menjadi 72 0
C. Jika koefisien muai panjang aluminium = 24 x 10 -6 0
C-1
, hitunglah :
a. pertambahan panjang aluminium
b. panjang batang aluminium pada suhu 72 0
C !
4. Dalam suatu bejana yang berisi 4 0
C air dicelupkan 2100 gram besi suhu
90 0
C. Pada saat keseimbangan termal dicapai ternyata suhu campuran
adalah 34 0
C. Bila kalor jenis air = 0,1 kal/gr0
C,hitung massa air dalam
bejana !
5. Jika koefisien muai panjang suatu benda = 12 x 10 -6 0
C -1
, berapakah
koefisien muai luas dan koefisien muai volumenya ?
KUNCI JAWABAN :
PILIHAN GANDA
1. B
2. E
3. C
4. A
5. C
ESSAY
1. - 8 0
C
2. Konduksi, konveksi dan radiasi
3. a. 0,004320 m b. 4,004320 m
4. 392 gram
5. Β = 24 x 10 -6
/0
C
γ = 48 x 10 -6
/0
C

17. RANGKUMAN
Suhu adalah ukuran derajat panas dinginnya suatu benda. Alat pengukur suhu adalah
thermometer. Beberapa thermometer yang dikenal adalah thermometer skala Celcius,
Reamur, Fahrenheit dan Kelvin.
Hubungan antara C dan R :
atau
Hubungan antara C dan F
atau
Hubungan antara C dan K
atau
Kalor merupakan salah satu bentuk energy. Alat untuk mengukur kalor disebut
calorimeter. Satuan kalor adalah joule.
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk menaikkan
suhunya sebesar 1°C
Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan suhu suatu benda
dirumuskan :
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
c = kalor jenis zat (j/kg°C)
Δt = perubahan suhu (K) atau (°C)

18. AZAS BLACK
Besar kalor lepas = Besar kalor terima
KALOR LATEN
Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud zat ini disebut kalor laten.
Dapat dituliskan:
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
L = kalor lebur (j/kg)
MACAM-MACAM KALOR LATEN :
1. Kalor didih atau kalor uap adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat
untuk mengubah dari wujud cair menjadi wujud gas pada titik didihnya.
2. Kalor lebur adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk
mengubah dari wujud padat menjadi cair pada titik leburnya.
3. Kalor beku adalah banyaknya kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat
dari wujud cair menjadi padat pada titik bekunya
4. Kalor embun adalah banyaknya kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat
dari wujud uap menjadi cair pada titik embunnya.
PEMUAIAN
Pemuaian terjadi pada semua wujud benda, apakah benda itu padat, cair, atau gas.
Pemuaian terjadi ketika suhu benda dinaikkan.
MACAM-MACAM PEMUAIAN
1. Pemuaian Panjang
atau

19. Keterangan:
L = panjang setelah memuai (m)
Lo = panjang mula-mula (m)
α = koefisien muai panjang (/°C)
Δt = perubahan suhu (°C)
ΔL = perubahan panjang (m)
2. Pemuaian Luas
atau
Keterangan:
A = luas setelah memuai (m2
)
Ao = luas mula-mula (m2
)
β = koefisien muai luas (/°C)
Δt = perubahan suhu (°C)
ΔA = perubahan luas (m2
)
3. Pemuaian Volume
atau
Keterangan:
V = volum setelah memuai (m3
)
Vo = volum mula-mula (m3
)
γ = koefisien muai volum (/°C)
Δt = perubahan suhu (°C)
ΔV = perubahan volum (m3
)
PERPINDAHAN KALOR
Perpindahan kalor dapat terjadi dengan tiga cara, yaitu: konduksi (hantaran), konveksi
(aliran), dan radiasi (pancaran)

20.  Konduksi
Ialah kalor berpindah melalui benda, tetapi partikel-partikel benda itu tidak
mengalami perpindahan tempat.
 Konveksi
Ialah perpindahan kalor yang disebabkan oleh aliran suatu zat atau
perpindahan partikel-partikel zat disebut konveksi. Konveksi bisa terjadi
pada zat alir yaitu zait cair atau zat gas.
 Radiasi
Radiasi adalah cara perpindahan kalor dengan pancaran tidak memerlukan
zat perantara (medium), karena berupa gelombang elektromagnetik.
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous. 2010. Suhudan Kalor. Bahan AjarFisikaKelasVIISMP. From http://
www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokokview
&id=323.
Anonymous. 2010. Pemuaian. BahanAjarFisikaKelasVIISMP. From
http://www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pok
ok/view&id=188
Anonymous. 2010. Pemuaian. BahanAjarFisikaKelasXIISMA. From
http://www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pok
ok/view&id=423
Anonymous. 2010. PerambatanKalor. BahanAjar FisikaKelasXIISMA. From
http://www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pok
ok/view&id=424
Suratman, M. FISIKA SMK Tingkat 1 Teknologi dan Industri. 1999. PT.
Armico. Jakarta.
Supriyanto. 2007. FISIKA Untuk SMA Kelas X. PT. Gelora Aksara Pratama.
Jakarta.