Kalorimetri

KalorimetriOleh:Arina Swastika Maulita., S.Farm.,Apt

POKOK BAHASANPengukuran temperaturSkala suhuPemuaian termalKonsep PanasAsas Black dan Perubahan faseKalorimetri

A. PENGUKURAN TEMPERATUR

Besaran fisis yang menentukan besar kecil ukuran panas suatu benda secara relatif disebut temperatur atau suhuSuhu suatu sistem adalah sifat yang menentukan apakah sistem itu dalam keadaan setimbang thermal dengan sistem lain atau tidak. Apabila dua sistem atau lebih berada dalam kesetimbangan thermal dinyatakan bahwa sistem-sistem tersebut mempunyai suhu yang sama.

Beberapa sifat benda ternyata akan mengalami perubahan dengan adanya perubahan temperatur. Dengan mengukur perubahan besaran-besaran tersebut, temperatur relatif suatu benda dapat kita peroleh. Dengan dasar kerja yang demikian itulah dibuat orang alat pengukur temperatur yang biasa disebut Termometer.

TERMOMETERTermometer sebagai alat pengukur suhuDitemukan oleh Galileo Galilei (1564-1642)

TERMOMETER Galileo Galilei

Prinsip kerjanya adalah dengan perubahan massa jenis larutan yang diakibatkan oleh adanya perbedaan suhu.Untuk membacanya, kita perhatikan gelembungnya.

PRINSIP KERJA

TERMOMETER

PRINSIP KERJA TERMOMETERSebuah termometer biasanya terdiri dari sebuah pipa kaca berongga yang berisi zat cair (alkohol atau air raksa), dan bagian atas cairan adalah ruang hampa udara.Termometer dibuat berdasarkan prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila dipanaskan atau didinginkan. Volume zat cair akan bertambah apabila dipanaskan, sedangkan apabila didinginkan volume zat cair akan berkurang. Naik atau turunnya zat cair tersebut digunakan sebagai acuan untuk menentukan suhu suatu benda.

PRINSIP KERJA TERMOMETER

B. SKALA TEMPERATURTermometer dapat di kalibrasi dengan menempatkannya dalam kontak termal dengan suhu lingkungan yang dijaga konstan Lingkungan bisa berupa campuran es dan air dalam kesetimbangan termal Juga bisa digunakan air dan uap dalam kesetimbangan termal

Skala CelsiusDibuat oleh Anders Celsius dari Swedia pada tahun 1701 - 1744.Suhu dari campuran es dan air diitetapkan pada 0 C Nilai ini adalah titik beku airSuhu campuran air dan uap diitetapkan pada 100 C Nilai ini adalah titik didih airSelang antara titik-titik ini dibagi menjadi 100 bagian

Skala FahrenheitDibuat oleh Daniel Gabriel Fahrenheit dari Jerman pada tahun 1686- 1736Skala yang banyak digunakan dalam USASuhu titik beku adalah 32Suhu titik didih adalah 212Titiknya dibagi menjadi 180 bagian

Skala Reamur Dibuat oleh Reamur dari Perancis pada tahun 1731. Titik tetap atas menggunakan air yang mendidih (80oR). Titik tetap bawah menggunakan es yang mencair (0oR). Perbandingan skalanya 80.

Skala KelvinDibuat oleh Kelvin dari Inggris pada tahun 1848-1954Ketika tekanan gas menuju nol, suhunya adalah 273.15 CSuhu ini disebut nol mutlak yang berarti partikel di dalam benda sama sekali tidak memiliki energi kinietikTitik ini merupakan titik nol dari skala Kelvin 273.15 C = 0 KUntuk mengubah: TC = TK 273..15

Perbandingan skala temperatur menurut Fahreheit, Celcius, dan Kelvin untuk beberapa titik yang penting yaitu titik didih, beku dan absolut zero.Jika temperatur suatu benda diturunkan, maka sebagian energi kinetik molekulnya akan hilang. Terdapat temperatur dimana semua energi molekulnya hilang.Terdapat batas temperatur dimana semua energi molekulnya hilang. Titik batas tersebut disebut titik absolut zero yang terjadi pada -273,15o C.

Perbandingan skala Fahrenheit, Celcius dan Kelvin

Hubungan antara Celsius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin

Hubungan antara Celcius & Reamur

Hubungan antara Celsius & Fahrenheit

Hubungan antara Celcius & Kelvin

Contoh Soal77o C = ......... o F250o F = .......... O C50 o C = .......... K40 o R = .......... O C353 K = .......... O F

C. PEMUAIAN THERMALApabila zat di panaskan pertambahan volume/ perubahan dimensi. Karena atom-atom /molekul akan saling bertumbukan memuai/ mengembang.

Pemuaian PanjangKoefisien muai panjang() suatu bahan adalah perbandingan antara pertambahan panjang(l) terhadap panjang mula-mula(l) persatuan kenaikan suhu(t).

Pemuaian Panjang

lolt

llo = panjang batang mula-mulal = perubahan panjanglt = panjang batang pada suhu t = koefisien muai panjang l = l0 t

Pemuaian Luas

Ao = luas mula-mulaAt = luas pada suhu tA = pertambahan luasto = suhu awalt = suhu akhir = koefisien muai luas

AO

A A = A0 t = 2

Pemuaian Volum

VOVVt

Vo = volume mula-mulaVt = volume pada suhu tV = pertambahan volumeto = suhu awalt = suhu akhir = koefisien muai volum = 3 V = V T

Contoh Pemuaian

Contoh SoalSepotong baja yang panjang mula-mula 1 m di tingkatkan suhunya dari 0o C menjadi 100o C bertambah panjangnya 1 mm. Berapakah pertambahan panjang sebatang baja yang panjangnya 60 cm bila dipanaskan dari 10o C sampai 130o C?

ANOMALI AIRBenda akan memuai (volume benda bertambah) jika suhunya bertambah dan benda menyusut (volume benda berkurang) ketika suhunya berkurang.Sebaliknya, air akan memuai (volume air bertambah) ketika mendingin dari 4oC sampai 0oC. Air pada suhu 4 oCelsius sampai 0 oCelcius air akan Memuai (Volume Makin Besar) dikarenakan Massa jenis air mengecil. Hal ini menyimpang(anomali) dg sifat zat pd umumnya yg massa jenisnya membesar bila suhu diturunkan. !!! Ingat :

ANOMALI AIR

Kenapa Bisa ???Mengenal molekul AIR

Air akan mulai membeku jika molekulnya tidak memiliki lagi cukup energi untuk melepaskan diri dari ikatan atom hidrogen (H). Pada 0C mulailah terbentuk ikatan-ikatan yang kuat, dimana setiap atom Oksigen (O) secaratetraedrisdikelilingi oleh 4 atom Hidrogen (H).

MOLEKUL AIR

MOLEKUL ES

FENOMENA ANOMALI AIR

FENOMENA ANOMALI AIR

Terima Kasih