SUHU - onebeeit

SUHU & KALOR
Suhu dan Kalor
 Suhu merupakan ukuran panas / dinginnya suatu benda
Alat untuk mengukur suhu  thermometer
 Macam-macam thermometer
1. Termometer Klinis
untuk mengukur suhu badan dgn skala 35 C - 45 C
2. Thermometer Dinding
untuk mengukur ruangan dgn. Skala -50 C – 50 C
3. Thermometer max-min
untuk mengukur suhu max dan min (di dlm rumah kaca)
Thermometer
Air Raksa
Titik beku - 39 C
Menguap 357 C
Isi Termometer
Alkohol
Titik beku - 115 C
Menguap 78 C
Penetapan Skala
Titik Tetap Atas
Titik Didih Air 100 C
Memiliki
2 titik tetap
Dua titik tetap ditentukan oleh
perubahan wujud suatu Zat
Titik Tetap Terbawah
Titik Lebur Es 0 C
Perbandingan Skala
C = 5/4 R
373
100
212
80
Titik Didih
R = 4/5 C
100
100
180
80
Skala
C = 5/9 (F-32)
Titik Beku
273
0
- 32
0
F = 9/5 C + 32
Pemuaian
Pada umumnya kenaikan suhu suatu benda diikuti oleh
pemuaian volume benda, tetapi tidak semua benda
memiliki sifat seperti ini
L = L  t
1. Pemuaian Panjang
L1
Pada t 1
L2
Pada t 2
L2 = L1 (1+  t)
L
Pemuaian
 Pemuaian Luas
A = A 2 t
A2 = A1 (1 + 2  t)
 Pemuaian Ruang
 = Koeffisien muai panjang
V = V 3 t
V2 = V1 (1 + 3  t)
Anomali Air
V
0

4
C
0
4
 Air dipanaskan dari 0 C menjadi 4 C
 Volumenya berkurang
 Masa jenisnya membesar
 Pada suhu 4 C
 Volumenya paling kecil
 Masa jenisnya paling besar
C
KALOR
Suhu menyatakan derajat panas atau
dinginnya suatu benda.
Sedangkan kalor menyatakan jumlah panas.
Kalor adalah salah satu bentuk energi
biasanya dinyatakan dengan notasi Q dengan
satuan kalori
KALOR
1 Kalori adalah jumlah kalor yang diterima / dibuang oleh
satu gram air untuk menaikan / menurunkan suhu sebesar
1 C
t=1C
t=0,5C
Air
1 gram
1 kal
Air
2 gram
t=2C
t
Air
1 gram
1 kal
Q = m c t
2 kal
c.m
Q
Q = Kalor (kal)
m = masa zat (gram)
c = kalor jenis
t = perb. Suhu (C)
KAPASITAS KALOR
Q
H =----t
Q = Kalor (kal)
m = masa zat (gram)
c = kalor jenis
t = perb. Suhu 1C
H=m c
H = kapasitas kalor
Perubahan Wujud
Dikatakan perubahan wujud jika suhu zat tidak mengalami
perubahan maupun tekanan,
misal : es bersuhu 0C  berubah menjadi air bersuhu 0C
1. Kalor Lebur & Kalor Beku
Q = m LL
Q = kalor
m = masa zat
LL = kalor lebur
Perubahan Wujud
Q1+Q2+Q3
Es
Air
30C
tC
0C
Q1
xC
Q2
Q3
0C
Merupakan perubahan
wujud dari wujud padat ke
wujud cair dan sebaliknya
Q1 = m ces (0-tes) = m ces x
Q2 = m LL
Q3 = m Cair (t-0) = m Cair x
Perubahan Wujud
 1. Kalor didih & Kalor menguap/mengembun
Merupakan perubahan wujud cair menjadi wujud gas dan
sebaliknya.
Q4 +Q5+Q6
Q = m Ld
Air
Ld = kalor didih
100C
pC
100C
Q4
tC
Q5
Q6
100C
Q4 = m Ccair (100 - t)
Q 5 = m Ld
Q6 = m cuap (p – 100)
Perpindahan Kalor
1. Konduksi
 Konduksi merupakan perpindahan panas akibat
aktivitasnya sendiri di dalam molekul
T1
T2
A
Q
Q
H
T
 T1  T2 
H  kA

 L 
H = jml. kalor yang merambat
(j/s = watt)
Q = kalor (j)
T = waktu (dt)
k = koeff konduksi termal
T = perub. suhu (K)
A = luas penampang (m2)
Perpindahan Kalor
2. Konveksi
 Konveksi yaitu perpindahan energi kalor dari satu bagian
ke bagian lain disertai perpindahan partikel-partikel
medium dr bagian suhu tinggi ke suhu rendah
Q
H   hAT
t
H = jml. kalor yang merambat
(j/s = watt)
Q = kalor (j)
T = waktu (dt)
h = koeff konduksi termal
T = perub. suhu (K)
A = Luas penampang (m2)
Perpindahan Kalor
3. Radiasi
Radiasi yaitu perpindahan energi kalor karena pancaran
kalor
R=e  T4
P=RA
= e  ( T4 - T4 ) A
R = Itensitas radiasi
e = emisivitas
 = konstanta radiasi
P = daya pancar (watt)
e = emisivitas  0<e<1
warna hitam kelam e=1
Sebatang baja (angka muai linier 10-5/ºC) panjangnya 100,0
cm pada suhu 30 ºC. Bila panjang batang baja itu sekarang
menjadi 100,1 cm, berapakah suhunya sekarang?
Jawab:
Lt = Lo ( 1 +  t)
t = (Lt - Lo) / (Lo )
t = (100,1 -100)/(100.10-5) = 100 ºC
t = takhir - tawal
100 = takhir - 30
takhir = 130 ºC
Besi panjangnya 2 meter disambung dengan kuningan yang
panjangnya 1 meter, keduanya mempunyai luas penampang
yang sama. Apabila suhu pada ujung besi adalah 500ºC dan
suhu pada ujung kuningan 350ºC. Bila koefisien konduksi
termal kuningan tiga kali koefisien termal besi,hitunglah suhu
pada titik sambungan antara besi dan kuningan!
Jawab:
Misalkan suhu pada titik sambungan = T. maka
[K . A . (T/L)] besi = [K . A . (T/L)] kuningan
K . A (500 - T)/2 = 3 KA (T - 350)/l
T= 2600/7= 371,4 ºC
Es (kalor jenis 0,5 kalori/gramoC) sebanyak 10 gram pada suhu 0ºC
diberi kalor sebanyak 1000 kalori. Bila kalor lebur es sama dengan 80
kalori/gram, hitunglah temperatur akhir air !
Jawab:
Misalkan temperatur akhir setelah diberi kalor ialah taºC. maka
berdasarkan asas Black:
Q = mL + m c t
1000 = 10 . 80 + 10 . 1 (ta- 0)
1000 = 800 + 10 ta
ta = 20 C
Benda hitam sempurna luas permukaannya 0,5 m2 dan
suhunya 27ºC. Jika suhu sekelilingnya 77ºC, hitunglah:
a. kalor yang diserap persatuan waktu persatuan luas
b. energi total yang dipancarkan selama 1 jam.
Jawab:
Benda hitam: e = 1 ; s = 5,672.10-8 watt/m2K4
a. W = e s ( T24 - T14) ® T1 = 300ºK ; T2 = 350ºK
= 1. 5,672.10-8 (3504 - 3004)
= 391,72 watt/m2
b. W = E/A.T ® E = W. A. t
E = 391,72. 0,5. 3600 = 705060 Joule