Baik, mari kita hitung kembali: * Massa tembaga = 5 kg * Kalorjenis tembaga (cCu) = 385 J/kg°C * Perubahan suhu (Δt) = 25°C - 15°C = 10°C * Rumus: Q = m c Δt * Q = 5 kg x 385 J/kg°C x 10°C * Q = 19250 J * 1 kal = 4.184 J * Q = 19250 J / 4.184 J/kal * Q = 4620 kal Jadi hasil perhitungannya tetap 4620 kal,

1. tunjungprianto@yahoo.com
1

2. 2

3. SUHU dapat diartikan sebagai tingkat
panas-dingin.
 Satuannya derajad.
 Alat pengukur suhu adalah Termometer.
 Termometer dibuat dalam berbagai
jenis, bentuk dan ukuran, disesuaikan
dengan kebutuhan.
 Termometer juga dibuat dari berbagai
bahan, yang disesuaikan dengan tujuan
penggunaannya.

3

4.  Ada
3 macam skala
termometer yang umum
digunakan di seluruh dunia,
yaitu skala Celcius, Reamur
dan Fahrenheit.
 Dalam bidang ilmiah, lebih
lazim digunakan skala Kelvin,
yang disebut juga skala
absolut.
4

5. Konversi Skala Termometer
Perbandingan antara skala Celcius dan
Fahrenheit5

6. C
F
C
30
10
50
F
•
86
Perubahan 5 derajad pada skala
Celcius (5C0) sama dengan
perubahan 9 derajad pada skala
Fahrenheit (9F0).
C:F
9
5:9
8
80
7
6
5
4
41
40
25
77
•
Ambil satu titik suhu sebagai
acuan, misalnya suhu titik beku air:
0
0
0 C
32 F
3
2
70
1
0
32
-1
20
68
15
60
59
30
-2
-3
-4
-5
23
•
Selanjutnya penambahan atau
pengurangan dapat dilakukan
terhadap suhu acuan dengan
angka perbandingan 5 untuk
Celcius dan 9 untuk Fahrenheit.
• Dengan ringkas hubungan ini
dapat dituliskan sebagai:
-6
-7
t 0C
20
9
5
t0F
5
9
t 32 0 F
-8
-9
-10

14
10
50
atau
0
t 32 C
6

7. Perbandingan antara skala Celcius dengan
Reaumur
C
R
10
8
9
C
R
•
7
30
24
8
7
6
6
C : R 5: 4
5
5
4
4
3
3
2
25
20
20
16
•
Dengan acuan suhu titik
beku air, kedua skala ini
sama-sama menunjuk angka
nol derajad.
00 C 00 R
•
Jadi, hubungan antara kedua
skala ini adalah:
2
1
1
0
0
-1
-1
-2
-3
15
-2
-4
-3
-5
-4
-6
-7
Perubahan 5 derajad pada
skala Celcius (5C0) sama
dengan perubahan 4 derajad
pada skala Reaumur(4R0).
15
-5
-6
-9
-7
-8
4 0
5
t0R
5 0
4
t R
9
-10
t 0C
10
-8
10
8
 atau
t C
7

8. Perbandingan antara skala Reaumur dengan
Fahrenheit
R
8
F
50
R
24
F
86
•
7
6
80
5
4
40
20
77
Perubahan 4 derajad pada
skala Reaumur (4R0) sama
dengan perubahan 9 derajad
pada skala Fahrenheit (9F0).
3
R: F
2
4:9
70
0
32
16
-1
30
•
Dengan acuan suhu titik beku
air:
00 R 320 F
•
1
Jadi, hubungan antara kedua
skala ini adalah:
15
68
-2
-3
60
-4
-5
23
t0R
20
-6
9
t 32 0 F
10
-7
9
4
-8
14
8

50
atau
t0F
4
9
0
t 32 R
8

9. Skala KELVIN
Disebut juga skala absolut, sebab suhu
benda yang dinyatakan dalam skala Kelvin
melukiskan jumlah energi (kalor) yang
tersimpan di dalamnya.
 Skala Kelvin mempunyai angka
perbandingan yang sama dengan skala
Celcius. 0
0 C 273K
 Kesamaan suhu antara Celcius dengan
Kelvin adalah:
 Jadi hubungan antara skala Celcius dengan
0
0
t 0C t 273 K
t 0 K t 273 C
Kelvin dapat dituliskan sebagai:

atau
9

10. Carilah:




600 C 0 R
200 C 0 F
0
Contohsoal 1
0
50 F  C
200 R 0 F
Penyelesaian:
0
 60 C
0
 20 C
 500 F
 20 0 R
60 0 R
4
5
9
5
20
48 0 R
32 0 F
0
5
9
50 32 C
9
4
20
32 0 F
5
9
36
32 0 F
68 0 F
0
18 C 100 C
45
32 0 F
77 0 F
10

11. Contohsoal 2
(contoh 2.1. no. 1. hal. 31)
Andaikan ada, suatu termometer X yang
mengukur suhu titik beku air – 500X dan
suhu titik didih air 1500X, tentukanlah:
a) 100X = ... 0C
b) 200X = ... 0C
c) 50 0C = ... 0X
11

12. Penyelesaian
Kita tentukan dahulu hubungan antara skala 0C dan 0X.
Untuk skala 0C telah kita ketahui terdapat 100 skala antara
suhu titik beku dan suhu titik didih air, sedangkan untuk
skala 0X terdapat 150 – (–50) = 200 skala. Kita dapatkan
perbandingan:
C : X = 100 : 200 = 1 : 2.
dan 00 C
500 X
Jadi hubungan antara kedua skala ini adalah:
t 0C
2t 500 X
atau
1
2
0
t 50 C
0
1
2
60 C 300 C
0
1
2
70 C 350 C
a) 100 X
1
2
10 50 C
b) 200 X
1
2
20 50 C
c) 500 C
t0 X
2 50 500 X
0
0
100 500 X
500 X
12

13. Soal-soal Latihan
1. 30 0C = ... 0R = ... 0F.
2. Pada suhu berapakah skala
Fahrenheit sama dengan dua kali
skala Celcius.
3. Andaikan ada suatu termometer P,
dimana suhu titik beku air 40 0P
dan suhu titik didih air 60 0P, maka
20 0C = ... 0P.
13

14. Pemuaian Zat



Pada hakekatnya, pemuaian adalah pertambahan
volum suatu zat akibat kenaikan suhu. Namun
seringkali kita menemukan benda-benda dengan
bentuk tertentu yang lebih mudah jika ditinjau
pemuaian pada aspek tertentu saja. Benda
berbentuk kawat lebih mudah ditinjau muai
panjangnya, sedangkan benda berbentuk piringan
atau pelat lebih mudah ditinjau pemuaian luas
permukaannya. Karena itu ada 3 macam
pemuaian, yaitu muai panjang, muai luas dan muai
volum (muai ruang).
Karena bentuknya yang tidak tetap, pemuaian
pada zat cair hanya ditinjau muai volumnya saja.
Pemuaian pada gas sama seperti zat cair (muai 14

15. Muai Panjang
Untuk benda-benda berbentuk kawat atau batang,
biasanya ditinjau muai panjangnya.
 Misalkan sepotong kawat logam yang panjangnya L0
pada suhu t dan bertambah panjangnya sebesar L
jika suhunya dinaikkan sebesar t, maka secara
matematis dapat dituliskan hubungan:

L
L0

t
L
L

L0
L0
t
disebut koefisien muai panjang, satuannya /0C atau
/0K.
Berikut ini daftar koefisien muai panjang berbagai
macam bahan.
15

16. Koefisien muai panjang ( )
beberapa bahan padat.
Bahan
Alumunium
Kuningan
Koefisien muai
panjang ( )
24 10
19 10
6
Kaca Biasa
Kaca Pyrex
Es
Koefisien muai
ruang ( )
Air
Etil Alkohol
11 10
4
1,8 10
4
9,8 10
4
6
6
11 10
4
Minyak tanah
7,9 10
17 10
6
2,1 10
Raksa
1,2 10
Karbon
(Grafit)
Baja
Bahan
6
Karbon (Intan)
Tembaga
Koefisien muai ruang ( )
beberapa bahan cair.
6
9 10
6
3,2 10
6
5,1 10
6
16

17. Contohsoal
Penyelesaian
L
L0
19 10
t
6
570 10
1 30
6
0,000570m
0,057cm
17

18. Muai Luas
Untuk benda-benda yang berbentuk luasan (piringan,
pelat, lempengan) biasanya ditinjau muai luasnya.
 Misalkan selembar pelat logam berbentuk persegi
panjang dengan luas A0 pada suhu t dan bertambah
luasnya sebesar A jika suhunya dinaikkan sebesar t,
kita dapat menuliskan hubungan:

A
A0
t
A
A0
t
disebut koefisien muai luas, satuannya juga /0C atau
/0K.
 Pada umumnya (untuk 2
semua jenis bahan) berlaku:

18

19. Contohsoal
Selembar pelat baja berbentuk persegi panjang
berukuran 40cm x 60cm (pada suhu 20 0C)
dipanaskan sampai suhunya menjadi 100 0C.
Hitunglah pertambahan luas pelat tersebut.
Penyelesaian:
 Luas pelat mula-mula (sebelum dipanaskan)
A0 40 cm 60 cm 2400 cm 2

Pertambahan luasnya setelah dipanaskan
adalah:
A
A
t 2 2400 100 20
0
2 11 10
6
2400 80
4224000
10
6
4,224 cm 2
19

20. Muai Volum (muai
ruang)
Untuk benda-benda yang berbentuk tiga dimensi
(balok, kubus, bola, dsb.) dapat ditinjau muai volumnya.
 Misalkan sebuah balok dengan volum V0 pada suhu t
dan bertambah volumnya sebesar V jika suhunya
dinaikkan sebesar t, kita dapat menuliskan hubungan:

V
V0
t
V
V0
t
disebut koefisien muai ruang, satuannya juga /0C atau
/0K.
 Pada umumnya (untuk semua jenis bahan) berlaku:

3
20

21. Pemuaian pada zat
cair
Sebagaimana disebutkan di depan,
untuk zat cair hanya ditinjau muai
volum saja.
 Selanjutnya semua rumus yang telah
diuraikan untuk muai volum pada zat
padat berlaku juga untuk zat cair.
Sebagaimana:

V
V0
t
V
V0
t
21

22. Contohsoal
Penyelesaian:
V
V0
3
t
3000 100 40
3 17 10
6
9180000 10
9,18cm
3000 60
6
3
22

23. Soal-soal Latihan
1.
2.
3.
4.
Sepotong kawat logam, panjangnya tepat 1,00 meter
pada suhu 00C. Panjang kawat bertambah 1 mm jika
dipanaskan sampai 800C. Hitunglah koefisien muai
panjangnya ( ).
Plat yang terbuat dari bahan sejenis dengan kawat
logam pada soal no.1, mempunyai luas permukaan
500 cm2 pada suhu 200C. Berapa pertambahan luas
permukaan plat jika dipanaskan sampai 800C.
Karena suhunya dinaikkan dari 00C sampai 1000C,
sebatang logam yang panjangnya 1 m bertambah
panjangnya sebesar 1 mm. Sebatang logam jenis ini
yang panjangnya 60 cm dipanaskan dari 00C sampai
1250C. Hitunglah pertambahan panjangnya.
Latihan 2.2. (hal.43)
23

24. 



24

25. Air dalam kolam renang memiliki SUHU lebih
rendah daripada kopi panas dalam gelas,
tetapi kolam renang menyimpan lebih banyak
KALOR, sebab di dalamnya terdapat lebih
banyak air.
25

26. 26

27. 
Secara umum, jika sejumlah kalor Q
diberikan kepada benda yang massanya
m, maka suhu benda akan naik sebesar:
t


Q
m c
c disebut kalorjenis.
Kalorjenis didefinisikan sebagai:
27

28. Daftar kalorjenis (c) dari beberapa bahan
Kalorjenis (c)
Bahan
( J/kg.0C )
(kal/gr.0C )
Alumunium ( Al )
900
0,21
Tembaga ( Cu )
385
0,09
Emas ( Au )
130
0,03
Besi / Baja ( Fe )
450
0,11
Timbal ( Pb )
130
0,03
Raksa ( Hg )
140
0,03
Air
4190
1,00
Es (pada suhu –100C)
2100
0,50
28

29. Contohsoal (1)
(contoh 2.2. no.1, hal. 33)
5 kilogram tembaga, suhunya 150C.
Berapa banyak kalor dibutuhkan untuk
menaikkan suhunya menjadi 250C?
Penyelesaian:
t
Q
m c
Q
m c
t
5 385 10
19250 joule
4620 kal
29

30. Contohsoal (2)
Hitung kembali soal pada contoh (1), tetapi untuk
bahan air, kemudian bandingkan bahan mana yang
lebih mudah dipanaskan, air atau tembaga?
Penyelesaian:
t
Q
m c
Q
m c t
5 4190 10
209500 joule
Untuk memanaskan air, ternyata dibutuhkan kalor
yang lebih banyak. Jadi tembaga lebih mudah
dipanaskan daripada air.
30

31. Asas BLACK



Jika dua benda (zat) yang berbeda suhunya
dicampurkan, maka akan terjadi pemberian kalor
oleh benda yang suhunya lebih tinggi kepada
benda yang suhunya lebih rendah, sampai suhu
kedua benda itu mencapai kesetimbangan (sama).
Benda yang suhunya lebih tinggi melepaskan
kalor, sedangkan benda yang suhunya lebih
rendah menerima kalor.
Kalor yang dilepas sama dengan kalor yang
diserap (diterima).
Qlepas
Qterima
31

32. Contohsoal
Sepotong besi panas (1200C) yang massanya 500
gram dimasukkan ke dalam 2 liter air dingin
(200C). Jika massajenis air 1 kg/ltr, tentukan
suhu akhirnya.
Penyelesaian:
mair
2kg
mbesi
500 gr
t air
20 0 C
0,5kg
Air
tbesi 120 0 C
cair
4190 J / kg.0 C
cbesi
Besi
450 J / kg.0 C
32

33. Andaikan suhu akhirnya adalah ta, berarti suhu air
berubah (naik) dari 200C menjadi ta dan suhu besi
turun dari 1200C menjadi ta.
Dalam hal ini besi yang lebih panas, memberikan
(melepas) kalor kepada air sebesar:
Qlepas
mbesi cbesi
tbesi
0,5 450
tbesi t a
225
120 t a
Sedangkan air menerima kalor yang diberikan oleh besi
sebesar:
Qterima
mair cair
t air
2 4190 t a t air
8380 t a
20
33

34. Berdasarkan Asas Black:
Qlepas
Qterima
225
120 t a
8380
27000
225 t a
8380 t a
167600
167600
225 t a
8380 t a
27000
194600
ta
ta
20
8605 t a
194600
22,60 C
8605
Jadi, suhu akhir besi dan air setelah
setimbang adalah 22,60C.
34

35. Soal-soal Latihan
1.
2.
3.
4.
Latihan 2.1 (no. 3) hal 36.
Hitunglah banyaknya kalor yang dibutuhkan
untuk memanaskan 500 gram Air dari 300C
sampai 500C, jika diketahui kalorjenis Air =
4190 J/kg.0C.
Kerjakan seperti soal no.2, untuk tembaga.
Kalorjenis tembaga adalah 385 J/kg.0C.
Sebatang logam yang massanya 100 gram dan
suhunya 1000C dimasukkan ke dalam bejana
berisi 200 gram air yang suhunya 200C. Ternyata
suhu akhirnya 400C. Jika kalorjenis air 4200
J/kg.0C dan pertukaran kalor hanya terjadi
antara air dan batang logam, hitunglah
kalorjenis logam tersebut.
35

36. 




36

37. Tahapan Perubahan Wujud pada
Air
FASE UAP (GAS)
1000C
1000C
FASE CAIR
00C
00 C
 Proses Perubahan Suhu
Q
FASE PADAT
(BEKU)
m c
t
 Proses Melebur/Membeku
Q m L
L : Kalor Lebur
 Proses Menguap/Mendidih
Q m L
L : Kalor Uap
37

38. Contohsoal
100 gram Es yang suhunya -100C
diberi sejumlah kalor sehingga
berubah seluruhnya menjadi Air
yang suhunya 200C. Kalorjenis
Es = 0,5 kal/gr.0C dan kalor
lebur Es = 80 kal/gr. Berapa
banyak kalor yang telah
diberikan?
38

39. Penyelesaian
Air
200C
Tahap III
Kenaikan
Suhu
Tahap II
Perubaha
n Wujud
Es
00 C
Air
00 C
Tahap I
Kenaikan
Suhu
Es
-100C
39

40. Penyelesaian
Kalor yang diberikan pada Es digunakan untuk 3
tahapan proses:
1. Menaikkan suhu Es (dari -100C menjadi 00C), yaitu:
Q1
2.
tes 100 0,5 10
500 kal
Mengubah wujud Es menjadi Air (padat ke cair)
pada suhu 00C, yaitu:
Q2
3.
mes ces
mes Les 100 80
8000 kal
Menaikkan suhu Air (dari 00C menjadi 200C), yaitu:
Q3
mair cair
t air
100 1 20
2000 kal
Jadi kalor total yang telah diberikan adalah:
Qtotal
Q1 Q2 Q3
500 8000
2000
10500 kal
40

41. Soal-soal Latihan
500 gr. Es yang suhunya -150C
diberi kalor sebanyak 60
kilokalori. Berapa suhu
akhirnya.
2. 50 gram Es yang suhunya 00C
dimasukkan ke dalam Air yang
massanya 200 gram dan
suhunya 400C. Tentukan suhu
campuran.
1.
41

42. PERPINDAHAN KALOR
 Secara
alamiah, perpindahan
kalor akan berlangsung dari
tempat yang suhunya lebih
tinggi ke tempat yang suhunya
lebih rendah.
 Proses perpindahan kalor
dapat terjadi dengan 3 cara;
Konduksi, Konveksi dan
Radiasi.
42

43. KONDUKSI (Hantaran)



Yaitu perpindahan kalor melalui suatu penghantar,
tanpa perpindahan materi penghantar.
Sepotong kawat logam yang dipanaskan (dibakar)
salah satu ujungnya, maka beberapa saat
kemudian ujung yang lain juga akan terasa panas.
Laju perpindahan (aliran) kalor dalam suatu
penghantar adalah:
t1
H
k :
A :
L :
t:
k A
L
t2
t
A
L
koefisien konduksi (konduktivitas) termal
luas penampang penghantar
panjang penghantar
selisih suhu antara kedua ujung penghantar
43

44. Konduktivitas termal berbagai bahan
Konduktivitas termal (k)
Bahan
kal/s.cm.C0
J/s.m.C0
Alumunium ( Al )
0,49
205
Tembaga ( Cu )
0,92
385
Perak ( Ag )
0,99
415
Besi / Baja ( Fe )
0,11
46
Kuningan
0,26
109
Batu bata
0,0071
2,97
Kaca
0,0080
3,35
Air
0,0057
2,39
44

45. KONVEKSI (Aliran)


Konveksi adalah aliran kalor yang umumnya
terjadi pada fluida, dari tempat yang bersuhu
tinggi ke tempat yang bersuhu rendah, disertai
oleh gerakan (aliran) partikel fluida itu sendiri.
Meskipun pembahasan tentang konveksi
cukup rumit, namun untuk perhitungan praktis
dapat digunakan rumusan:
H
h A
t
h : koefisien konveksi
A : luas permukaan konveksi
t : selisih suhu antara kedua permukaan konveksi
45

46. RADIASI (Pancaran)
Radiasi adalah pelepasan kalor dari suatu permukaan
benda yang suhunya lebih tinggi dari ruang di
sekitarnya.
 Radiasi berlangsung tanpa memerlukan medium (zat
perantara).
 Besarnya kalor yang dipancarkan dari suatu permukaan
tiap sekon per-satuan luas adalah: e T 4 T 4
W

1
2
0 e 1
e : emisivitas permukaan benda
T1 : suhu absolut permukaan benda
T2 :suhu absolut ruang di sekitarnya
: konstanta Stefan
5,67 10 8 watt 4
2
m .K
e 1
NB. Untuk benda hitam sempurna:
46

47. Contohsoal (1)
Batang baja dan kuningan yang sama
panjang dan sama penampangnya
disambungkan seperti gambar. Suhu
ujung batang baja yang bebas 2500C,
dan suhu ujung kuningan yang bebas
1000C. Tentukan suhu pada titik
sambungan.
2500C
1000C
Baja
Kuningan
47

48. Penyelesaian
ts
2500C
1000C
Baja
Untuk Baja
k = 0,11 kal/cm.s. 0C (lihat tabel)
H1
k A
L
t
0,11 A
Untuk Kuningan
k = 0,26 kal/cm.s. 0C (lihat tabel)
H2
250 t s
L
Kuningan
k A
L
t
0,26 A
t s 100
L
48

49. H1
0,11 A
250 t s
H2
0,26 A
L
0,11
t s 100
L
250 t s
27 ,5 0,11 t s
27 ,5 26
0,26
t s 100
0,26 t s
26
0,26 t s
0,11 t s
53,5 0,37 t s
ts
53,5
144 ,60 C
0,37
49

50. Contohsoal (2)
Bola besi berjari-jari 10cm,
suhunya 127 0C dan emisivitas
permukaannya 0,65. Hitunglah
banyaknya energi kalor yang
dipancarkan oleh seluruh
permukaan bola tiap sekon, jika
suhu udara di sekitarnya 27 0C.
50

51. Diketahui: T1 = 127+273 = 400K
T2 = 27+273 = 300K
e = 0,65
Ditanya: P (kalor per-satuan waktu)
Jawab:
W
e T1
4
T2
Luas permukaan
bola:
A 4 R2
4 3,14 0,1
2
0,1256 m 2
4
0,65 5,67 10
3,6855 10
8
3,6855 10
8
8
400
4
256 10 8
175 10 8
300
4
81 10 8
P W A
645 0,1256
81watt
645watt / m2
51

52. Soal-soal Latihan
Latihan 2.3 (hal. 49)
2. Uji Kompetensi 2 (hal. 51)
nomor 13 dan 14.
1.
52