OLEH:
KELOMPOK BUNGA GUMITIR
- 1. I MADE PURWA
- 2. I KOMANG EKA PUTRA PURNAMA
- 3. I WAYAN EKA ADI PUTRA
- 4. I MADE ANOM JANUARTA
- 5. GEDE SENO ASTAWIBAWA,BMM
- 6. I KETUT DIARTA
- 7. GEDE GUNAWAN EKA PUTRA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
IKIP PGRI BALI
DENPASAR
2008
Kata Pengantar
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya lah sehingga penulis dapat menyelesaikan paper ini, yang disusun sebagai tugas individu untuk melengkapi tugas mata kuliah Fisika Dasar I.
Dengan terselesaikannya paper ini penulis berharap dapat menambah wawasan sekaligus memahami mata kuliah Fisika Dasar I yang selama ini dibimbing oleh I wayan Mustika, S.Pd.,M.Pd dengan salah satu topik yang penulis ambil yaitu Pemaparan Panas dan Intensitas Kalor. Di samping itu, semoga paper ini dapat bermanfaat kepada semua pihak. Penulis sadar bahwa paper ini jauh dari sempurna sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan dan kesempurnaan paper ini.
Dalam kesempatan ini juga tidak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada I Wayan Mustika, S.Pd.,M.Pd atas bimbingannya dalam penyusunan dan kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk membahas topik ini. Selain itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang memberikan kontribusi atas terselesaikannya paper ini.
Denpasar, 12 Desember 2008
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ……………………………………………………………………. i
DAFTAR ISI ………………………………………………………………. ……………..ii
BAB I. PENDAHULUAN……………………………………………………………….1
1.1. Latar Belakang Penulisan.…………………………………………………..1
1.2. Rumusan Masalah …………………………………………………………1
1.3. Tujuan Penulisan.……………………………………………………………1
1.4. Manfaat Penulisan……….……………………………………..……….…..2
BAB II. KAJIAN PUSTAKA……………..………………………………………….….3
2.1 Suhu …………………………………………………………………………………….3
2.2 Kalor…………………………………………………………………………4
2.3 Perubahan Fase Zat…….………………………………………….…….…..5
2.4 Pemuaian Zat…………………………………………………….……..……5
2.5 Cara-Cara Perpindahan Kalor……………………..…………………………7
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Suhu …………………………………………………………………………………..11
3.2 Kalor…………………………………………………………………..……13
3.3 Pemuaian Zat …….…………………………………………………….…..15
3.4 Perubahan Fase Zat …………………………………………….…………..17
3.5 Cara-Cara Perpindahan Kalor……………………..…………………………….17
BAB IV. PENUTUP …….………………………………………………… …………..20
3.1. Simpulan ………………………………………………………………………20
3.2. Saran – Saran ………………………………………………………………….21
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
Terkadang sering akibat Keteledoran seperti akibat penyambungan instalasi listrik yang tidak benar mengakibatkan penumpukan arus sehingga timbul panas(kalor) yang lama kelamaan akan menjadi api yang akan berakibat pada kebakaran yang menghanguskan rumah dan harta benda disekitarnya. Panas(kalor) yang pada tempatnya akan sangat bermanfaat bagi kehidupan, namun pada saat tidak tepat akan berakibat fatal.
Panas merupakan suatu bentuk energi, yang dahulunya kalor itu dikira berupa zat alir tanpa berat dan tidak dapat dilihat. Yang mana dapat ditimbulkan jika ada bahan dibakar dan dapat diteruskan dari benda satu ke benda lainnya dengan cara konduksi. Seiring dengan perkembangan ilmu Fisika teori tentang kalor tersebut ditinggalkan.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Dalam paper ini akan dibahas masalah yang menyangkut tentang kuantitas dan pemaparan kalor antara lain:
- Bagaimana pengertian suhu dan alat-alat ukurnya.
- Bagaimana pengertian kalor dan alat ukurnnya.
- Bagaimana bentuk-bentuk perubahan fase zat.
- Bagaimana bentuk-bentuk pemuain zat.
- bagaimana cara-cara perpindahan kalor.
1.3 TUJUAN PENULISAN
- Agar mengetahui tentang pengertian suhu dan mengetahui jenis-jenis alat ukur suhu.
- Agar mengetahui tentang pengertian kalor serta alat ukur kalor.
- Agar mengetahui tentang bentuk-bentuk dari perubahan fase zat.
- Agar mengetahui tentang bentuk-bentuk pemuaian yang terjadi pada zat.
- Agar mengetahui tentang cara-cara perpindahan yang terjadi pada kalor.
Penulis berharap dengan adanya paper ini dapat memberikan manfaat pada semua pihak. Dengan membaca paper ini diharapkan mengetahui tentang pengertian suhu dan kalor serta mengetahui jenis-jenis alat ukur suhu dan kalor, bisa menjelaskan tentang perubahan fase zat, bentuk-bentuk pemuaian yang terjadi pada zat, serta cara-cara perpindahan yang terjadi pada kalor. Sehingga dengan mengetahui hal-hal tersebut dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
Kita dapat merasakan panas atau dingin melalui indra peraba kita. Namun, indraa peraba kita tidak dapat mengukur dengan tepat derjat panas dinginnya suatu benda. Suhu suatu benda adalah besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda. Benda yang panas memiliki suhu yang tinggi sedangkan yang dingin suhunya rendah. Suhu merupakan besaran dengan itu suhu tentu suatu benda.
Ketika kita memanaskan suatu benda atau mendinginkannya sampai pada suhu tertentu , beberapa sifat fisik benda tersebut berubah. Seperti contoh air dipanaskan akan menguap,air didinginkan akan membeku. Sifat benda yang bias berubah akibat adanya perubahan suhu disebut sifat termometerik. Sifat ini dimanfaatkan untuk alat pengukur suhu.
Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda. Berdasarkan sifat termometerik zat, jenis-jenis thermometer sebagai berikut.
1). Termometer Zat Cair, yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip bahwa zat cair yang dipanaskan akan bertambah volumenya.
2). Termometer Bimetal, yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip logam akan memuai jika dipanaskan.
3). Termometer Hambatan,yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip perubahan hambatan listrik yang diubah ke dalam bentuk pulsa-pulsa litrik.
4). Termokopel. yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip pemuaian yang berbada antara dua ujung yang disentuhkan yang akan menghasilkan gaya gerak listrik.
5). Termometer Gas, yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip bertambahnya suatu tekanan pada suatu benda.
6). Pyrometer, alat ini bekerja dengan mengukur intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda yang sangat panas. Instrument dari pyrometer tidak menyentuh benda yang akan diukur suhunya sehingga dapat digunakan umtuk mengukur suhu yang sangat tinggi(kira-kira 500 0C -3000 0C).
Thermometer berdasarkan tampilan hasil pengukuranya dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
1). Termometer Analog
2). Termometer digital
Berdasarkan manfaatnya atau tempatnya ada beberapa macam thermometer, yaitu:
1). Termometer badan atau termometer klinis
2) Termometer dinding
3) Termometer maksimum atau minimum
4) Termometer batang
2.2 KALOR
Jika kita memasukan air sumur dalam wadah yang berisi air panas , air sumur akan mengalami kenaikan suhu dan air hangat tadi akan mengalami penurunan suhu. Hal ini menunjukan perpindahan energi dari benda yang mempunyai suhu lebih tinggi ke benda yang suhunnya lebih rendah. Energi yang berpindah tersebut adalah kalor.
Ketika bagian- bagian yang berbeda dari sistem yang terisolasi berada pada tempratur yang berbeda, kalor akan mengalir dari bagian yang bertempratur tinggi ke tempratur yang lebih rendah. Jika system terisolasi sempurna, tidak ada energi yang mengalir keluar system. Jadi kekekalan energi sangatlah berperan dimana hal ini sudah diselidiki oleh Joseph Black dengan rumusan :
Kalor lepas = kalor diterima
Kalorimeter adalah suatu alat untuk mengukur kalor jenis suatu benda. kalorimeter bekerja berdasarkan prinsip kalorimetri/asas Black.
Ada beberapa jenis calorimeter, diantaranya yaitu:
- Kalorimeter aluminium
- Kalorimeter elektrik
- Kalorimeter bom
Perubahan wujud dari suatu benda meliputi mencair, menguap, membeku, mengembun, dan menyublim.
- mencair; peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi cair.
- Menguap; peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi gas.
- Membeku; peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi padat.
- mengembun; peristiwa perubahan wujud zat dari uap menjadi cair.
- Menyublim; peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi gas atau dari gas menjadi padat
Dengan berdasarkan nama perubahan fase zat, maka jenis kalor laten adalah : kalor lebur, kalor uap, dan kalor lenyap.
Kalor yang diperlukan untuk merubah fase benda dirumuskan:
2.4 PEMUAIN ZAT
Pada umumnya jika suatu benda dipanaskan benda tersebut akan mengalami pemuaian. Pemuaian yang terjadi pada benda meliputi muai panjang, muai luas, dan muai volume. Besarnya pemuaian tergantung pada:
- ukuran benda semula,
- kenaikan suhu,
- jenis benda.
- Pemuaian Panjang
Disini α adalah suatu konstanta perbandingan, yang berbeda harganya menurut jenis bahan, dan disebut koefisien muai panjang. Secara matematis muai panjang dirumuskan :
∆L
α =
Lo∆t
Sebab itu koefisien muai panjang dapat didefinisikan sebagai perubahan panjang relatif per derajat kenaikan suhu. Hubungan lain yang amat penting dapat diperoleh , yaitu dengan mengganti ∆L dengan L –Lo; dan didapat L sebesar:
L = Lo(1+ α ∆t)
- b. Pemuaian Luas dan Volume
L=Lo L = Lo(1+ α ∆t)
b= bo b = bo (1+ α ∆t)
Luas papan mulanya adalah
Ao = Lo bo
Luas sesudah dipanaskan adalah:
A = Lb = Lo bo (1+ α ∆t) (1+ α ∆t)
= Ao [ 1+ 2 α ∆t + (α ∆t)2 ]
Tetapi karena α itu besaran kecil, α2 akan terlalu kecil sekali, sehingga suhu (α∆t)2 dapat diabaikan. Jadi
A = Ao(1+ 2 α ∆t)
Jika sekarang kita mendefinisikan koefisien muai luas γ demikian, hingga :
A = Ao ( 1 + γ∆t)
Maka:
γ = 2 α
Jika kita tinjau sebuah balok pejal yang terbuat dari sebuah bahan. Pada to ukurannya Lo,bo dan co. dengan penalaran seperti diatas dapat diktahui bahwa :
V = Vo(1+ 3 α ∆t)
= Vo(1+ β ∆t)
V berarti volume pada suhu t dan Vo volume pada to dan β (=3 α) adalah koefisien volum atau koefisien muai ruang( cubical coefficient of expansion). Persamaan ini tetap berlaku, bagaimanapun juga bentuk bendanya.
2.5 CARA-CARA PERPINDAHAN KALOR
Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya. Kalor berpindah dari benda atau system bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Perpidahan kalor dari satu benda ke benda lain dapat melalui tiga cara yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
- a. Hantaran (Konduksi)
Laju aliran kalor pada batang konduktor:
1) berbanding lurus dengan perbedaan suhu antar ujung batang;
2) berbanding lurus dengan luas penampang batang;
3) berbanding terbalik dengan panjang batang.
Secara matematis laju aliran kalor (H) pada batang konduktor adalah :
∆Q T2-T1
H = = kA
∆t l
Keterangan :
A =luas penampang batang konduktor (m2)
l = panjang batang konduktor (m)
T2,T1 = suhu kedua ujung (0C)
K = konduktifitas termal(W/mK)
Perpindahan energi kalor secara konduksi dapat terjadi melalui dua proses yaitu:
- kalor dipindahkan melalui tabrakan antara partikel pemanasan mengakibatkan energi kinetic partikel bertambah sehingga bergerak lebih cepat. Gerakan partikel itu mengakibatkan terjadinya tabrakan antara partikel- partikel yang berdekatan dan sekaligus terjadi perpindahan kalor.
- Kalor dipindahkan melalui elektron-elektron bebas. Pada bagian yang dipanaskan, energi elektron –elektron bertambah besar. Oleh karena itu elektron-elektron bergerak bebas, energi itu dapat dipindahkan secara cepat melalui tumbukan dengan elektron disekitarnya.
Terdapat dua jenis konveksi, yaitu konveksi alamiah dan konveksi paksa. Pada konveksi alamiah, pergerakan atau aliran energi kalor terjadi akibat perbedaan massa jenis. Pada konveksi paksa, aliran panas dipaksa di alirkan ke tempat yang dituju dengan bantuan alat tertentu, misalnya dengan kipas angin atau blower. Konveksi alamiah misalnya pada system ventilasi rumah, terjadi angina darat dan angina laut. Konveksi paksa misalnya terjadi pada system pendingin mesin pada mobil dan alat pengering rambut.
Laju perpindahan kalor secara konveksi bergantung pada luas permukaan benda(A) yang bersentuhan dan beda suhu(∆T) antara benda dengan fluida. Banyak kalor yang dihantarkan secara konveksi dapat dihitung dengan rumus:
∆Q
H = = hA∆T
∆T
perpindahan energi dari benda yang mempunyai suhu lebih tinggi ke benda yang suhunnya lebih rendah. Energi yang berpindah tersebut adalah kalor.
Ketika bagian- bagian yang berbeda dari sistem yang terisolasi berada pada tempratur yang berbeda, kalor akan mengalir dari bagian yang bertempratur tinggi ke tempratur yang lebih rendah. Jika system terisolasi sempurna, tidak ada energi yang mengalir keluar system. Jadi kekekalan energi sangatlah berperan dimana hal ini sudah diselidiki oleh Joseph Black dengan rumusan :
Kalor lepas = kalor diterima
c. Pancaran (Radiasi)
Sumber energi terbesar di bumi adalah matahari , energi matahari dapat sampai ke Bumi dalam bentuk pancaran cahaya. Pancaran cahaya semacam ini dinamakan radiasi.
Suatu sumber yang memancarkan kalor kelingkungan tiap satuan waktu dinamakan laju energi kalor. Laju energi kalor memancar dari benda (H) adalah:
∆Q
H = =eσAT4
∆t
Keterangan:
e= emisivitas (0-1)
σ = konstanta Stefan-Boltzman(5,67×10-8 W/ m2 K4)
A = luas permukaan benda pemancar(m2)
T = tempratur benda
Emisivitas merupakan karakteristik benda, semakin besar emisivitasnya semakin baik benda memancarkan panas maupun menyerap kalor, benda hitam sempurna memiliki emisivitas 1, sedangkan benda mengkilat mempunyai emisivitas mendekati 0. benda hitam merupakan pemancar atau menyerap kalor yang baik, sedangkan benda yang mengkilap merupakan pemancar atau penyerap kalor yang jelek. Emisivitas pada tubuh manusia ±0,98.
Kecepatan total aliran kalor radiasi ke lingkungan
∆Q
H = =eσA(T14- T24)
∆t
Keterangan: T1 =suhu pemancar kalor
T2=suhu lingkungan
Penerapan konsep radiasi dalam kehidupan sehari hari antara lain pembakaran pada alat pemanggang, pengeringan tembakau, serta efek umah kaca.
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 SUHU3.1.1 Pengertian Suhu
Sebagaimana landasan teori/kajian pustaka kita dapat mengambil bahwa pengertian suhu suatu benda adalah besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda. Benda yang panas memiliki suhu yang tinggi sedangkan yang dingin suhunya rendah. Suhu merupakan besaran dengan itu suhu tentu suatu benda.
3.1.2 Alat Ukur Suhu
Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda. Berdasarkan sifat termometerik zat, jenis-jenis thermometer sebagai berikut.
1). Termometer Zat Cair, yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip bahwa zat cair yang dipanaskan akan bertambah volumenya.
2). Termometer Bimetal, yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip logam akan memuai jika dipanaskan.
3). Termometer Hambatan,yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip perubahan hambatan listrik yang diubah ke dalam bentuk pulsa-pulsa litrik.
4). Termokopel. yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip pemuaian yang berbada antara dua ujung yang disentuhkan yang akan menghasilkan gaya gerak listrik.
5). Termometer Gas, yaitu alat ini bekerja berdasarkan prinsip bertambahnya suatu tekanan pada suatu benda.
6). Pyrometer, alat ini bekerja dengan mengukur intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda yang sangat panas. Instrument dari pyrometer tidak menyentuh benda yang akan diukur suhunya sehingga dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi(kira-kira 500 0C -3000 0C).
Thermometer berdasarkan tampilan hasil pengukuranya dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
1). Termometer Analog
2). Termometer digital
Berdasarkan manfaatnya atau tempatnya ada beberapa macam termometer, yaitu:
1). Termometer badan atau termometer klinis
2) Termometer dinding
3) Termometer maksimum atau minimum
4) Termometer batang
Contoh soal :
Sebuah termometer X, pada titik beku air suhunya 20 0X dan pada titik dingin air 180 0X. jika sebuah benda diukur dengan termometer menunjukan 50 0C, maka berapa drajatkah jika diukur dengan termometer X ?
Jawaban :
Diketahui : Txa =180 0X
Txb = 20 0X
Tc = 50 0C
Ditanyakan : Tx = ………?
Jawab :
Tx – Txb Tc
=
Txa – Txb 100
Tx – 20 Tc
=
180 – 20 100
180 – 20
Tx = ( ) Tc + 20
100
8
= ( )50 + 20 = 100 0X
5
3.2 KALOR
perpindahan energi dari benda yang mempunyai suhu lebih tinggi ke benda yang suhunnya lebih rendah. Energi yang berpindah tersebut adalah kalor.
Ketika bagian- bagian yang berbeda dari sistem yang terisolasi berada pada tempratur yang berbeda, kalor akan mengalir dari bagian yang bertempratur tinggi ke tempratur yang lebih rendah. Jika system terisolasi sempurna, tidak ada energi yang mengalir keluar system. Jadi kekekalan energi sangatlah berperan dimana hal ini sudah diselidiki oleh Joseph Black dengan rumusan :
Kalor lepas = kalor diterima
Jumlah kalor yang dibutuhkan benda tergantung dari massa, kenaikan suhu dan jenis zat yang dipanaskan. Agar membedakan jenis zat biasanya setiap zat mempunyai kalor jenis yang berbeda satu dengan yang lainnya dan disimbulkan dengan c, sehingga secara matematis jumlah kalor dapat di tulis:
Keterangan:
Q = kalor yang diperlukan atau dibuang
m= massa benda
c= kalor jenis
∆T=perubahan suhu benda
Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan menaikan atau melepaskan suhu tiap 1 Kg massa suatu zat sebesar 1 0C atau 1 Kelvin. Dapat ditulis sebagai :
Bila kalor jenis air 4,20 x 103 j/kg K, berapa kalor yang diperlukan agar menaikan suhu 3kg air dari 100C menjadi 27 0C ?
Penyelesaian :
Diketahui:
m air :3kg
∆T=17 K
C=4,20 x 103 j/kg K
Ditanyakan : Q……..?
Jawab:
Q = mc∆T
= (3kg)( 4,20 x 103 j/kg K)(17K)
=214.200 J
Kalorimeter adalah suatu alat untuk mengukur kalor jenis suatu benda. kalorimeter bekerja berdasarkan prinsip kalorimetri/asas Black.
Ada beberapa jenis calorimeter, diantaranya yaitu:
1.Kalorimeter aluminium
2.Kalorimeter elektrik
3.Kalorimeter bom
3.3 PEMUAIN ZAT
Besarnya pemuaian tergantung pada:
1.ukuran benda semula,
2.kenaikan suhu,
3.jenis benda.
a.Pemuaian Panjang
Dalam kehidupan sehari-hari kita telah memanfaatkan bentuk pemuaian, misalnya pada saklar termal, bimetal setrika, lampu sein pada motor. Ukuran-ukuran semua benda akan bertambah besar jika suhunya naik. Tetapi ada pula beberapa perkecualiannya. Jika benda itu berwujud batang atau kabel, maka yang menarik perhatian adalah perubahan panjangannya, karena akibat kenaikan suhu tadi. Misalnya tongkat yang panjangnya Lo pada suhu to yaitu suhu pangkal perhitungan panjangnya pada suhu t, yang lebih tinggi dari pada to, adalah L. selisih L-Lo=∆L adalah besar pemuaian tongkat karena pemanasan. Bahwa tambahan panjang ∆L berbanding langsung dengan panjang aslinya, yaittu Lo; dan hampir-hampir berbanding langsung dengan kenaikan suhu t- to atau ∆t jadi ∆L α Lo atau ∆L= α Lo ∆t
Disini α adalah suatu konstanta perbandingan, yang berbeda harganya menurut jenis bahan, dan disebut koefisien muai panjang. Secara matematis muai panjang dirumuskan :
∆L
α =
Lo∆t
Sebab itu koefisien muai panjang dapat didefinisikan sebagai perubahan panjang relatif per derajat kenaikan suhu. Hubungan lain yang amat penting dapat diperoleh , yaitu dengan mengganti ∆L dengan L –Lo; dan didapat L sebesar:
L = Lo(1+ α ∆t)
b.Pemuaian Luas dan Volume
Jika suatu bahan yang berwujud papan atau plat dipanaskan, baik panjang maupun lebar papan itu akan bertambah. Misalkan sebuah papan segiempat panjang, yang waktu suhunya to, panjangnya Lo dan lebarnya bo . Jika dipanaskan hingga suhunya menjadi t, maka ukuran-ukuran ini menjadi :
L=Lo L = Lo(1+ α ∆t)
b= bo b = bo (1+ α ∆t)
Luas papan mulanya adalah
Ao = Lo bo
Luas sesudah dipanaskan adalah:
A = Lb = Lo bo (1+ α ∆t) (1+ α ∆t)
= Ao [ 1+ 2 α ∆t + (α ∆t)2 ]
Tetapi karena α itu besaran kecil, α2 akan terlalu kecil sekali, sehingga suhu (α∆t)2 dapat diabaikan. Jadi
A = Ao(1+ 2 α ∆t)
Jika sekarang kita mendefinisikan koefisien muai luas γ demikian, hingga :
A = Ao ( 1 + γ∆t)
Maka:
γ = 3 α
Jika kita tinjau sebuah balok pejal yang terbuat dari sebuah bahan. Pada to ukurannya Lo,bo dan co. dengan penalaran seperti diatas dapat diktahui bahwa :
V = Vo(1+ 3 α ∆t)
= Vo(1+ β ∆t)
V berarti volume pada suhu t dan Vo volume pada to dan β (=3 α) adalah koefisien volum atau koefisien muai ruang( cubical coefficient of expansion). Persamaan ini tetap berlaku, bagaimanapun juga bentuk bendanya
Contoh soal
Sebuah gelas kaca biasa memiliki koefisien muai panjang 9x 10-6/ 0C. Pada suhu kamar 25 0C gelas dapat menampung 120mL air, pada suhu 40 0C berapa air yang dapat ditampung ?
Penyelesaian;
γ = 3α = 3(9x 10-6/ 0C)=27×10-6/ 0C
volume air yang dapat ditampung gelas pada suhu 40 0C adalah
VT = Vo + Vo γ∆T
=120mL(1+( 27x 10-6/ 0C)( 40 0C – 250C)
=120mL(1+( 27x 10-6/ 0C)(15 0C) = 120,0486 mL
3.4 PERUBAHAN FASE ZAT
Perubahan wujud dari suatu benda meliputi mencair, menguap, membeku, mengembun, dan menyublim.
1.mencair; peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi cair.
2.Menguap; peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi gas.
3.Membeku; peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi padat.
4.mengembun; peristiwa perubahan wujud zat dari uap menjadi cair.
5.Menyublim; peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi gas atau dari gas menjadi padat
3.5 CARA-CARA PERPINDAHAN KALOR
- Konduksi
Perambatan kalor tanpa disertai perpindahan bagian-bagian zat perantaranya, biasanya terjadi pada benda padat.
H = K . A . (DT/ L)
H = jumlah kalor yang merambat per satuan waktu
DT/L = gradien temperatur (ºK/m)
K = koefisien konduksi
A = luas penampang (m²)
L = panjang benda (m) - Konveksi
Perambatan kalor yang disertai perpindahan bagian-bagian zat, karena perbedaan massa jenis.
H = K . A . DT
H = jumlah kalor yang merambat per satuan waktu
K = koefisien konveksi
DT = kenaikan suhu (ºK) - Radiasi
Perambatan kalor dengan pancaran berupa gelombang-gelombang elektromagnetik.
Pancaran kalor secara radiasi mengikuti Hukum Stefan Boltzmann:
W = e . s . T4
W = intensitas/energi radiasi yang dipancarkan per satuan luas per satuan waktu
s = konstanta Boltzman =5,672 x 10-8 watt/cm2.ºK4
e = emisivitas (o < e < 1) T = suhu mutlak (ºK)
Agar benda ini berlaku hukum PERGESERAN WIEN, yaitu:
lmax . T = C
C = konstanta Wien = 2.9 x 10-3m ºK
Contoh:
1. Air mengalir dengan laju alir 3 liter/menit. Jika suhu awal air 20ºC dan seluruh kalor diberikan pada air, hitunglah suhu air panas!
Jawab:
misalkan suhu air panas ta
Q = 3 liter/menit = 3 dm3/60 detik = 50 cm3/detik
berarti V = 50 cm3 / m = r .V = 1 . 50 = 50 gram
t = 1 detik 1 joule = 0.24 kal
E = Q => 0,24 P.t = m. c. t
0.24 . 3500 . 1 = 50. 1 ( ta – 20 ) => ta = 36.8ºC
BAB IV
PENUTUP
4.1 KESIMPULANPengertian suhu suatu benda adalah besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda. Benda yang panas memiliki suhu yang tinggi sedangkan yang dingin suhunya rendah. Suhu merupakan besaran dengan itu suhu tentu suatu benda. Termometer adalah alat yang digunakan agar mengukur suhu suatu benda.
Perpindahan energi dari benda yang mempunyai suhu lebih tinggi ke benda yang suhunnya lebih rendah. Energi yang berpindah tersebut adalah kalor. Kalorimeter adalah suatu alat agar mengukur kalor jenis suatu benda. kalorimeter bekerja berdasarkan prinsip kalorimetri/asas Black.
Perubahan wujud dari suatu benda meliputi mencair, menguap, membeku, mengembun, dan menyublim.
1.mencair; peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi cair.
2.Menguap; peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi gas.
3.Membeku; peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi padat.
4.mengembun; peristiwa perubahan wujud zat dari uap menjadi cair.
5.Menyublim; peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi gas atau dari gas menjadi padat
Pemuaian yang terjadi pada benda meliputi muai panjang, muai luas, dan muai volume
Perpidahan kalor dari satu benda ke benda lain dapat melalui tiga cara yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
4.2 SARAN – SARAN
Diharapkan dengan makalah ini rekan-rekan mahasiswa:
1.Agar mengetahui tentang pengertian suhu dan mengetahui jenis-jenis alat ukur suhu.
2.Agar mengetahui tentang pengertian kalor serta alat ukur kalor.
3.Agar mengetahui tentang bentuk-bentuk dari perubahan fase zat.
4.Agar mengetahui tentang bentuk-bentuk pemuaian yang terjadi pada zat.
5.Agar mengetahui tentang cara-cara perpindahan yang terjadi pada kalor.
DAFTAR PUSTAKA
www.google/0281-Fis-1-4d.com
www.google/0282-Fis-1-4d1.com
www.google/0283-Fis-1-4d2.com
Istiyono,Edi.2005.FISIKA UNTUK KELAS X.Klaten: Intan Pariwara
Weston Sears,Francis.1944.MEKANIKA PANAS DAN BUNYI.Bandung : Binacipta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar