7. suhu, kalor - fitamaftuhah

VII.SUHU,
SUHU,KALOR,
KALOR,DAN
DANPERPINDAHAN
PERPINDAHANKALOR
VII.
KALOR
A. TERMOMETER DAN PENGUKURAN SUHU
1. Suhu
Suhu atau temperatur merupakan besaran yang menyatakan
derajat panas atau dingin suatu benda. Sebagai contoh, kita
menyatakan air mendidih bersuhu tinggi, sedangkan es bersuhu
rendah. Kadang-kadang untuk mengetahui suhu suatu benda,
digunakan indra peraba. Misalnya, jika seorang anak sakit demam,
biasanya kita meraba kening dengan punggung tangan. Namun
indra peraba tidak dapat menentukan suhu secara tepat dan kerap
kali indra peraba merasakan hal berbeda dari keadaan yang
Sumber :
http://www.fisikarudy.com
sesungguhnya.
2. Jenis-Jenis Termometer
Jika suatu benda dipanaskan, baik padat, cair, atau gas akan mengalami peubahan volume,
wujud, daya hantar listrik, maupun perubahan warna. Perubahan benda tersebut
disebabkan oleh perubahan suhu. Sensitivitas benda terhadap perubahan suhu disebut sifat
termometrik bahan. Termometer bekerja dengan memanfaatkan perubahan sifat-sifat
fisis benda akibat perubahan suhu.
Termometer
Sifat Termometrik
Jangkauan Pengukuran (0C)
Raksa
Volum zat cair
-39
Gas volum tetap
Tekanan gas pada volum tetap
-270 - 1500
Hambatan platina
Hambatan listrik
-200 - 1200
Termokopel
Gaya gerak listrik
-250 - 1500
Pyrometer
Intensitas cahaya
Lebih dari 1000
- 500
3. Jenis-Jenis Skala Termometer
Agar termometer bisa digunakan untuk mengukur suhu maka perlu ditetapkan skala
suhu. Terdapat 4 skala suhu yang sering digunakan, antara lain skala celcius, skala
Fahrenheit, skala Reamur dan skala Kelvin. Skala yang paling banyak digunakan saat
ini adalah skala celcius (nama lain skala celcius adalah skala centigrade. Centigrade =
seratus langkah). Skala Fahrenheit paling banyak digunakan di Amerika Serikat, Skala
suhu yang cukup penting dalam bidang sains adalah skala mutlak atau skala Kelvin.
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
Titik tetap skala celcius dan
skala
Fahrenheit menggunakan titik beku dan titik
didih air. Titik beku suatu zat merupakan
temperatur di mana wujud padat dan wujud
cair berada dalam keseimbangan (tidak ada
perubahan wujud zat). Sebaliknya, titik didih
suatu zat merupakan temperatur di mana
wujud cair dan wujud gas berada dalam
Sumber : commons.wikimedia.org
keseimbangan.
Untuk mengkoversi skala termometer tersebut dapat kita lakukan dengan
persamaan sebagai berikut :
Perbandingan skala Celcius dan Fahrenheit
Skala Celcius mempunyai titik beku 00 dan titik didih 1000 , memiliki 100 skala
Skala Fahrenheit mempunyai titik beku 320 dan titik didih 2120, memiliki 180
skala.
𝑡0𝐹 =
Konversi dari Fahrenheit ke Celcius :
Konversi dari Celcius ke Fahrenheit :
5
𝑥
9
𝑡0𝐶 =
(𝑡 0 𝐹 − 32) 0C
9
𝑥 𝑡0𝐶
5
+ 32 0F
Perbadingan skala Celcius dan Reamur
Skala Reamur mempunyai titik beku 00 dan titik didih 800, ada 80 skala.
Konversi skala dari Reamur ke Celcius :
𝑡0𝑅 =
Konversi skala dari Celcius ke Reamur :
5
𝑥
4
𝑡0𝐶 =
Perbandingan skala Celcius dan Kelvin
𝑡
0
5
𝑥
4
C
𝑡
0
R
Skala Kelvin mempunyai titik beku 273 K dan titik didih 373 K, ada 100 skala
Konversi skala dari Kelvin ke Celcius :
𝑡 𝐾 = 𝑡 − 273 0 C
Konversi skala dari Celcius ke Kelvin :
Perbandingan skala secara umum
𝑡 0 𝐶 = 𝑡 + 273 𝐾
Secara umum untuk mengkonversi suatu skala termometer apapun bisa
menggunakan perbandingan persamaan umum yaitu :
𝑇𝑥 − 𝑥𝑏 𝑇𝑦 − 𝑌𝑏
=
𝑥𝑎 − 𝑥𝑏 𝑌𝑎 − 𝑌𝑏
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
Tx = skala termometer x.
Xb = titik beku termometer x,
Xa = titik didih termometer x
Ty = skala termometer y.
Yb = titik beku termometer y,
Ya = titik didih termometer y.
2. Pemuaian zat
a. Pemuaian Zat Padat
Pemuaian zat padat pada dasarnya ke segala arah. Namun kita hanya akan
membahas pemuaian panjang, luas, dan volume. Besar pemuaian yang dialami suatu
benda tergantung pada tiga hal, yaitu ukuran awal, karakteristik bahan (koefisien muai
panjang), dan besar perubahan suhu benda.
Setiap zat padat mempunyai besaran yang disebut koefisien muai panjang ( α )
Koefisien muai panjang suatu zat adalah angka yang menunjukkan pertambahan
panjang zat apabila suhunya dinaikkan 10C. makin besar koefisien muai panjang suatu
zat apabila dipanaskan, maka makin besar pertambahan panjangnya. Demikian pula
sebaliknya. Untuk koefisien muai luas dan volume zat padat , masing-masing adalah
𝛽 = 2. 𝛼
dan
𝛾 = 3. 𝛼 atau 3⁄2 𝛽
Berikut ini adalah koefisien muai panjang beberapa jenis zat padat :
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
 Pemuaian Panjang
Sumber : http://www.gurumuda.com
Pemuaian Panjang adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena
menerima kalor.
Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil
dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal
dianggap tidak ada. Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja
adalah kawat kecil yang panjang sekali.
Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu panjang
awal benda, koefisien muai panjang dan besar perubahan suhu. Koefisien muai
panjang suatu benda sendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan.
Secara
matematis
persamaan
yang
digunakan
untuk
menentukan
pertambahan panjang benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu adalah
∆𝑙 = 𝑙𝑜 𝑥 𝛼 𝑥 ∆𝑇
setelah memuai adalah :
. Sehingga panjang benda
𝑙𝑡 = 𝑙𝑜 + ∆𝑙
 Pemuaian Luas
Pemuaian Luas adalah pertambahan ukuran luas
suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian
A0
luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran
panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat
A
kecil dan dianggap tidak ada. Contoh benda yang
mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi
yang lebar sekali dan tipis.
Seperti halnya pada pemuian luas faktor yang mempengaruhi pemuaian luas
adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Karena
sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuian panjang yang ditinjau dari
dua dimensi maka koefisien muai luas besarnya sama dengan 2 kali koefisien
muai panjang. Pada perguruan tinggi nanti akan dibahas bagaimana
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
perumusan sehingga diperoleh bahwa koefisien muai luas sama dengan 2 kali
koefisien muai panjang.
Untuk menentukan pertambahan luas akhir digunakan persamaan sebagai
berikut :
∆𝐴 = 𝐴𝑜 𝑥 𝛽 𝑥 ∆𝑇
Luas setelah memuai
𝛽 =2𝛼
𝐴𝑡 = 𝐴𝑜 + ∆𝐴
 Pemuaian Volume
Pemuaian Volume adalah pertambahan ukuran
V0
volume suatu benda karena menerima kalor.
Pemuaian volume terjadi benda yang
mempunyai ukuran panjang, lebar dan tebal.
Contoh benda yang mempunyai pemuaian
Vt
volume adalah kubus, air dan udara.
Volume merupakan bentuk lain dari panjang dalam 3 dimensi karena itu untuk
menentukan koefisien muai volume sama dengan 3 kali koefisien muai
panjang. Sebagaimana yang telah dijelskan diatas bahwa khusus gas
koefisien muai volumenya sama dengan 1/273. Persamaan yang digunakan untuk
menentukan pertambahan volume dan volume akhir suatu benda tidak jauh beda
pada perumusan sebelum. Hanya saja beda pada lambangnya saja.
Perumusannya adalah:
∆𝑉 = 𝑉𝑜 𝑥 𝛾 𝑥 ∆𝑇
Dengan :
𝛾 =3𝛼
𝑉𝑡 = 𝑉𝑜 + ∆𝑉
b. Pemuaian Zat Cair
Pemuaian zat cair hanya dapat diamati melalui perubahan volumenya. Jadi zat cair
hanya memiliki koefisien muai volume saja. Jika sebuah bejana gelas yang berisi air
hampir penuh dipanaskan maka setelah kenaikan suhu, air akan tumpah. Peristiwa
tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut.
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
Ruang gerak partikel di dalam zat cair lebih besar
daripada ruang gerak partikel zat padat. Jika kedua zat itu
mengalami pemanasan secara bersamaan, partikel di
dalam zat cair lebih leluasa bergerak dibandingkan
dengan partikel zat padat. Oleh karena itu, volume air
lebih cepat bertambah daripada volume gelas (zat padat),
akibatnya
air
akan
tumpah.
Peristiwa
tersebut
menunjukkan bahwa koefisien muai volume zat cair lebih
Sumber : www.e-dukasi.net
besar daripada koefisien muai volume zat padat.
Besarnya pertambahan volume zat cair pada saat dipanaskan memenuhi persamaan :
Anomali Air (Sifat Aneh Air)
Seperti yang telah jelaskan, kebanyakan benda
akan memuai (volume benda bertambah) jika
suhunya
bertambah
dan benda
menyusut
(volume benda berkurang) ketika suhunya
berkurang. Air mau beda sendiri. Keanehan air
terjadi antara suhu 0 oC sampai 4 oC.
Sumber : http://www.gurumuda.com
Antara suhu 0 oC sampai 4 oC volume air berkurang (air menyusut) seiring
bertambahnya suhu.
Misalnya jika kita memanaskan air pada suhu 0 oC, semakin
panas si air, semakin berkurang volumenya. Proses penyusutan akan terhenti ketika
air mencapai suhu 4 oC. Di atas 4 oC, air menjadi benda yang normal lagi. Maksudnya,
volumenya akan bertambah (terjadi pemuaian) seiring bertambahnya suhu.
Sebaliknya, air akan memuai (volume air bertambah) ketika mendingin dari 4 oC
sampai 0 oC. Misalnya air kita masukan ke dalam kulkas. Mula-mula suhu air 30 oC.
Ketika dikurung dalam kulkas, air mulai kedinginan (suhu air menurun). Pada saat suhu
air menurun, volume air juga berkurang (air mengalami penyusutan). Nah, ketika mencapai
suhu 4 oC, air akan memuai (volumenya bertambah). Pemuaian akan terhenti ketika
suhunya mencapai 0 oC. Volume air juga semakin bertambah ketika ia membeku menjadi
es. Sangat berbeda dengan benda lain yang menyusut (volume benda berkurang) ketika
benda semakin dingin.
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
Ingat ya, massa jenis suatu benda akan bertambah ketika benda tersebut menyusut
(volume benda berkurang). Sebaliknya, massa jenis benda akan berkurang ketika
benda memuai (volume benda bertambah). Ini persamaannya : Massa jenis = massa /
volume. Massa benda selalu tetap. Sedangkan volumenya bisa berubah-ubah,
tergantung dari suhu. Ketika volume benda berkurang, massa jenisnya akan
bertambah. Semakin kecil volume, semakin besar massa jenis benda. Sebaliknya, jika
volume benda bertambah, massa jenis benda akan berkurang. Nah, si air khan cuma bisa
menyusut (volume air berkurang) sampai suhu 4 oC. Karenanya, air memiliki massa
jenis paling tinggi pada suhu 4 oC.
c. Pemuaian Gas
Pada gas sama dengan zat cair, hanya terjadi pemuaian volume. Diantara wujud
zat yang lain Pertambahan volume gas paling besar. Hal ini disebabkan susunan
partikel gas yang renggang
Hukum pemuaian pada gas
1. Boyle Hukum
Ekspansi gas pada suhu konstan (proses isoterm). Jika gas dipanaskan pada suhu konstan,
volume dapat berubah karena perubahan tekanan
PV = contant
2. Charles-Gay Lussac Hukum
Ekspansi gas pada tekanan konstan (proses isobarik). Jika gas dipanaskan pada tekanan konstan
suhu dan volume akan berubah
V / T = konstan
3. Hukum Tentang Tekanan
Ekspansi gas dalam volume contant (proses isokhoric). Jika gas dipanaskan pada volume konstan
tekanan dan temperatur akan berubah
P / T = konstan
4. Boyle-Gay Lussac Hukum (persamaan gas ideal)
PV / T = konstan
Keterangan :
P = tekanan (atm)
V = Volume (m3)
T = suhu (K)
Persamaan gas memenuhi persamaan-persamaan sebagai berikut :
Pada tekanan tetap
Pada volume tetap
𝑉 = 𝑉0 + ∆𝑉
𝑉 = 𝑉0 + ∆𝑉
𝑉 = 𝑉0 (1 + 𝛾∆𝑇)
𝑉 = 𝑉0 (1 + 𝛾∆𝑇)
Untuk semua jenis gas besarnya 𝛾 adalah
𝛾=
1
273
B. KALOR
Pada dasarnya kalor adalah perpindahan energi kinetik dari satu benda yang bersuhu lebih tinggi
ke benda yang bersuhu lebih rendah. Pada waktu zat mengalami pemanasan, partikel-partikel
benda akan bergetar dan menumbuk partikel tetangga yang bersuhu rendah. Hal ini berlangsung
terus-menerus membentuk energi kinetik rata-rata sama antara benda panas dengan benda
yang semula dingin. Pada kondisi seperti ini terjadi keseimbangan termal dan suhu kedua benda
akan sama.
1. Hubungan Kalor dengan Suhu Benda
Sewaktu kita memasak air, kita membutuhkan kalor untuk menaikkan suhu air hingga
memdidihkan air. Berapa banyak kalor yang dibutuhkan air untuk menaikkan suhu
hingga mencapai suhu yang diinginkan?. Secara induktif, makin besar kenaikkan suhu
suatu benda, makin besar pula kalor yang diserapnya. Selain itu, kalor yang diserap
benda juga bergantung pada massa benda dan bahan penyusun benda. Secara
matematis dapat kita tuliskan sebagai berikut :
𝑄 = 𝑚. 𝑐. Δt
Keterangan :
Q = kalor (kalori/Joule),
m = massa benda (gr atau kg),
c = massa jenis (kal/g 0C atau J/kg 0C) ,
Δt = perubahan suhu (0C).
Satuan Kalor
1 Kalori = 4, 186 joule
I kkal
I Joule = 0,24 kal
= 4186 joule
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08

Kalor Jenis
Kalor jenis suatu zat (benda) menunjukkan banyaknya kalor yang diperlukan
oleh 1 kg zat untuk menaikkan suhunya sebesar 10C. Hal ini berarti tiap benda
atau zat memerlukan kalor yang berbeda-beda meskipun untuk menaikkan suhu
yang sama dan massa yang sama. Berikut ini kalor jenis beberapa zat :
 Kapasitas Kalor
Kapasitas (C) kalor adalah banyaknya energi yang diberikan dalam bentuk kalor
untuk menaikkan suhu benda sebesar 10C. Satuan kapasitas kalor kal/0C atau J/K.
Kapasitas kalor dapat dirumuskan berikut ini :
2. Perubahan Wujud Zat
𝐶
atau
𝐶 = 𝑚 .𝑐
𝑄
=
∆𝑇
Akibat pengaruh suhu, wujud zat
dapat berubah dari padat menjadi
cair, atau dari cair menjadi gas,
begitu juga sebaliknya.
Dalam
proses perubahan wujud zat
diperlukan atau dilepaskan sejumlah
kalor , tapi tidak disertai kenaikan
atau penurunan suhu.
Sumber : myscienceblogs.com
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
Dari diagram di atas dapat dijelaskan sebagai berikut
Proses endoterm
Proses ekstoterm
Mencair
: padat – cair
Menguap : cair – gas
Menyublim : padat – gas
Membeku
: cair – padat
Mengembun : gas – cair
Menghablur : gas - padat
Besarnya kalor yang diperlukan atau dilepaskan selama proses perubahan wujud zat
memenuhi persamaan :
𝑄 = 𝑚. 𝐿
dengan : Q = kalor yang diperlukan/dilepaskan (kal / J)
m = massa zat (kg)
L= kalor laten (J/kg atau kal/gr)
Kalor laten adalah kalor yang diperlukan oleh tiap satuan massa zat untuk
mengubah wujudnya. Adapun jenis-jenis kalor laten adalah sebagai berikut :
a. Kalor lebur (Lf) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah
wujud 1 kg zat padat menjadi zat cair.
b. Kalor beku (Lb) adalah banyaknya kalor yang dilepaskan untuk mengubah
wujud 1 kg zat cair menjadi zat padat.
c. Kalor uap atau kalor didih (U) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk
mengubah wujud 1 kg zat cair menjdi gas.
d. Kalor embun (U) adalah banyaknya kalor yang dillepaskan untuk mengubah 1
kg gas menjadi zat cair.
Perubahan wujud es menjadi uap dapat diamati pada grafik berikut :
Sumber : arifansyah.wordpress.com
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
C. PERPINDAHAN KALOR
Sumber : http://www.maxistyle.com
Sumber : sciencetd.blogspot.com
Kita telah mempelajari bahwa kalor merupakan energi yang dapat berpindah dari benda
yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Pada waktu memasak air, kalor
berpindah dari api ke panci lalu ke air. Pada waktu menyetrika, kalor berpindah dari setrika ke
pakaian. Ada tiga cara kalor berpindah dari satu benda ke benda lain, yaitu konduksi,
konveksi, dan radiasi.
1. Perpindahan kalor secara konduksi
Peristiwa
perpindahan
kalor
melalui suatu zat tanpa disertai
dengan perpindahan
partikelnya
disebut
partikelkonduksi.
Perpindahan kalor dengan cara
konduksi
disebabkan karena
partikel-partikel penyusun ujung
Sumber : sciencetd.blogspot.com
zat yang bersentuhan dengan
sumber kalor bergetar.
Makin besar getarannya, maka energi kinetiknya juga makin besar. Energi kinetik yang
besar menyebabkan partikel tersebut menyentuh partikel didekatnya, demikian
seterusnya sampai akhirnya kita merasakan panas. Sehingga perpindahan kalor cara
konduksi biasanya terjadi pada zat padat. Besarnya aliran kalor secara matematis
dapat ditulis sebagai berikut :
𝑄 𝑘. 𝐴. ∆𝑇
=
𝑡
𝑑
dimana k = koefisien konduksi termal.
A = luas penampang (m2)
d = tebal atau panjang bahan (m)
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
2. Perpindahan kalor secara konveksi
Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai
dengan
perpindahan
partikel-partikel
zat.
Perpindahan kalor secara konveksi dapat terjadi
pada zat cair dan gas. Perpindahan kalor secara
konveksi terjadi karena adanya perbedaan
Sumber : http://www.gurumuda.com
massa jenis zat.
Contoh perpindahan kalor secara konveksi
adalah angin laut dan angin darat. Pada siang
hari daratan lebih cepat panas daripada lautan.
Udara di daratan memuai sehingga massa
jenisnya mengecil dan bergerak naik ke atas.
Tempat yang ditinggalkan akan diisi oleh udara
dingin dari laut, maka terjadilah angin laut.
Sumber : BSE Fisika Kelas X
Sebaliknya, pada malam hari, daratan lebih
cepat dingin daripada laut. Udara di atas laut
memuai,
massa
jenisnya
mengecil
dan
bergerak ke atas. Tempat yang ditinggalkan
akan diisi oleh udara dingin dari darat, maka
terjadilah angin darat.
Adapun secara empiris laju perpindahan kaloe secara konveksi dapat dirumuskan
sebagai berikut,
𝑄
= ℎ. 𝐴. ∆𝑇
𝑡
Keterangan : h = koefisien konveksi termal (J/s m2 .0C)
3. Perpindahan kalor secara Radiasi
Pernahkah
kalian
berpikir,
bagaimana
cahaya matahari sampai ke bumi ?. kita
mengetahui bahwa di antara matahari dan
bumi terdapat lapisan atmosfer yang sulit
menghantarkan panas secara konduksi
maupun konveksi. Selain itu, di antara
matahari dan bumi juga terdapat ruang
Sumber : http://iwandahnial.wordpress.com
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
hampa yang tidak memungkinkan terjadinya perpindahan kalor.
Dengan demikian, perpindahan kalor dari matahari sampai ke bumi tidak
memerlukan perantara. Perpindahan kalor yang tidak memerlukan zat perantara
(medium) disebut Radiasi.
Setiap benda mengeluarkan energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik. Laju
radiasi dari permukaan suatu benda berbanding lurus dengan luas penampang,
berbanding lurus dengan pangkat empat suhu mutlaknya, dan tergantung sifat
permukaan benda tersebut. Sehingga secara matematis dapat kita tulis sebagai
berikut :
𝑄
𝑡
= 𝑒. 𝜎. 𝐴. 𝑇 4
Keterangan : H = laju radiasi (watt)
e = emisivitas bahan (
A = luas penampang benda (m2)
𝜎 = tetapan Stefan-Boltzman .
𝐻=
T = suhu mutlak (K)
(5, 67 x 10-8 W/mK4)
D. ASAS BLACK
Seperti telah kita ketahui kalor berpindah dari satu benda yang bersuhu tinggi ke benda yang
bersuhu rendah. Perpindahan ini mengakibatkan terbentuknya suhu akhir yang sama antara
kedua benda tersebut. Misalnya kita mencampur air panas dengan air dingin, sehingga air
campuran terasa hangat. Suhu akhir setelah pencampuran antara air dingin dengan air panas
disebut suhu termal (seimbang).
Kalor yang dilepas air panas akan sama
besarnya dengan kalor yang diterima air dingin.
Kalor merupakan energi yang dapat berpindah,
Sumber : sciencetd.blogspot.com
prinsip ini merupakan prinsip hukum kekekalan
energi.
Hukum ini pertama kali dikenalkan oleh Joseph Black (1728-1899). Oleh karena itu,
pernyataan tersebut juga dikenal sebagai Asas Black. Black merumuskan perpindahan kalor
antara dua benda yang membentuk suhu termal sebagai berikut :
𝑸𝒔𝒆𝒓𝒂𝒑 = 𝑸𝑳𝒆𝒑𝒂𝒔
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
SOAL LATIHAN
1. Suhu tubuh seorang yang sedang sakit panas mencapai 1040F. Berapa suhu tersebut jika
dinyatakan dalam skala Celcius, Reamur dan Kelvin ?
2. Termometer X menunjukkan angka -20 pada titik beku air dan 180 pada titik didih air,
berapakah skala celicius bila suhu mencapai 400 X ?
3. Bila kalor jenis es= 0,5 kal/g0C, maka untuk menaikkan suhu 800 gram es dari -120C
Menjadi air 00C, berapa kalor yang dibutuhkan ?
4. Berapakah biaya untuk memanaskan 10 liter air dari suhu 200C menjadi 1000C bila setiap
1 kWh harganya Rp 300,- ?
5. Sepotong tembaga bermassa 100 g, mula-mula bersuhu 950C dijatuhkan ke dalam 20 g
air yang terdapat dalam wadah aluminium 280 g. Air dan wadah mula-mula bersuhu 150C.
Berapakah suhu akhir sistem ? (kalor jenis tembaga 390 J/kg.K, kalor jenis aluminium
900 J/kg.K, dan kalor jenis air 4200 J/kg.K).
6. Dalam sebuah bejana yang massanya diabaikan terdapat a gram air 40C dicampur
dengan b gram es -40C. Setelah diaduk ternyata 50% es melebur. Jika titik lebur es 00C,
kalor jenis es 0,5 kal/g0C, kalor lebur es 80 kal/g, berapakah nilai perbandingan a dan b ?
7. Pada suhu 200C volume tabung kaca 200 cm3. Tabung diisi penuh air raksa. Berapa
volume air raksa yang tumpah jika dipanaskan sampai suhu 120 0C ? (koefisien muai
panjang kaca 3 x 10-6 /)C dan koefisien muai volum air raksa 5,4 x 10-4 /0C).
8. Batang baja dan kuningan yang luas penampang dan panjangnya sama. Salah satu ujung
dari kedua logam dihubungkan. Suhu ujung batang baja yang bebas 2500C, sedangkan
suhu ujung kuningan yang bebas 1000C. Jika koefisien konduksi kalor baja dan kuningan
masing-masing 0,12 dan 0,24 kal/s.cm. berapakah suhu akhir di titik sambungan ?
9. Suhu kulit seseorang kira-kira 32)C. Jika luas permukaan tubuhnya kira-kira 1,6 m2 berada
dalam ruang yang suhunya 220C, berapa kalor yang dilepas oleh tubuh orang itu melalui
konveksi selama 5 menit ? (h = 77 W/m2 K)
10. Kawat lampu pijar yang luasnya 50 mm2 meradiasikan energi dengan laju 2,835 W. Jika
kawat lampu pijar dapat dianggap sebagai benda hitam sempurna, berapa suhu
permukaannya ?
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08
VI. SUHU DAN KALOR
Standar Kompetensi
Menerapkan konsep kalor dan prinsip konversi energi pada berbagai
perubahan energi.
Kompetensi dasar
 Menganalisis pengaruh kalor terhadap suatu zat
Analyzing heat influence to a substance
 Menganalisis cara perpindahan kalor
Analyzing the heat tarnsfer.
 Menerapkan asas Black dalam pemecahan masalah
SMAN2SKY/ACA/QSR/005-00/08