Suhu atau temperatur merupakan ukuran panas atau dinginnya benda. Benda yang mempunyai suhu lebih tinggi dikatakan lebih panas.

MATERI POKOK 1SUHU DAN KALOR

SIM

Perbandingan skala suhu Celsius, Kelvin, Fahrenheit, dan Rankine seperti pada gambar berikut 27308032492SIM

Merupakan gas yang memiliki 5 sifat yaitu :Semua massa partikel gas dianggap senilai.Kelajuan gerak partikel gas ke segala arah, di dalam wadah sama.Tidak terjadi gaya tarik antar partikel gas.Volume gas terlalu kecil dibanding jarak antarpartikel gas sehingga volume dan geometri partikel diabaikan.Tumbukan gas dengan dinding wadah bersifat lenting sempurna

Perbandingan skalanya:100 : 100 : 80 : 180: 180 = 1 : 1 : 0,8 : 1,8 : 1,8

Hubungan skalanya: SIM

Kalor (panas) adalah salah satu bentuk energi. Suhu benda naik, menerima kalor, suhu benda turun melepaskan kalor. Azas Black: kalor yang diterima suatu benda sama dengan kalor yang dilepaskan oleh benda pemberinya.Benda melepaskan kalor, tanda negatif, jika menerima kalor tanda positif. Alat : kalorimeter.SIM

Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu benda:

Keterangan:Q = kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda (kalori = kal)m = massa benda (gr)c = kalor jenis benda (kal/gr0C) = kenaikan suhu benda (0C). SIM

Kapasitas kalor (C) suatu benda didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diterima benda itu (Q) dengan kenaikkan suhunya.

SIM

Contoh 1.1 200C = .0R = 0F = .K.Penyelesaian:200 oC = 4/5 x 2000R = 1600R = (20 + 273)K = 293 K = (9/5 x 20 + 32)0F= 680 = (9/5 x 20 + 492)oRn = 528oRnJadi = 1600R = 293 K = 6800R = 5280Rn. Contoh 1.2Carilah temperatur dalam skala Celsius yag ekivalen dengan 410F.Penyelesian: 410F = 5/9 (41-32)0C = 5/9(9)0C = 50C.Jadi 410F = 50CSIM

Contoh 1.3Jika teh 200 cm3 pada 950C dituangkan ke dalam cangkir gelas 150 gr pada 250C, berapa suhu akhir dari campuran ketika dicapai kesetimbangan, dengan menganggap tidak ada kalor yang mengalir ke sekitarnya. (cteh= 4186 J/kg0C: ccangkir= 840 J/kg0C).Penyelesaian:Menurut azas Black: kalor yang diberikan = kalor yang diterimaDalam hal ini yang memberi kalor adalah teh, dan yang menerima kalor adalah cangkir.

-Qteh = Qcangkir-mtehcteh(t-t1) = mcangkirccangkir(t-t2)

mteh== 1000 kg/m3 x 200 x 10-6 m3 = 0,2 kg-0,2 kg x 4186 J/kg0C (t-950C) = 0,15 kg x 840 J/kg0C (t-250C)79.400 J (836J/oC)t = (216J/0C)t 6300 J t = 890C.SIM

Perubahan Wuzud Zat dan Kalor LatenSIM

Kalor yang digunakan oleh zat untuk mengubah wujudnya tanpa disertai dengan kenaikan suhu zat (benda) tersebut dinamakan kalor laten .

Keterangan:L = kalor laten (kalori/gr, atau J/kg)Q = jumlah kalori yang diterima atau dilepas (kalori atau J)m = massa benda (gr, atau kg)Jenis kalor laten, yaitu kalor laten lebur (dengan notasi Lf; f berasal dari kata freezing), kalor laten beku atau kalor beku yang sama besarnya dengan kalor lebur, kalor laten uap atau kalor uap (dengan notasi Lv, v berasal dari kata pavour), dan kalor laten embun atau kalor embun yang besarnya sama dengan kalor uap.Kalor lebur = kalor beku (=Lf)Kalor uap = kalor embum (=Lv)SIM

Akibat perubahan suhu dapat mengakibatkan perubahan fase benda, seperti pada grafik berikut (temperatur versus waktu) berikut ini: Keterangan: - es bersuhu -250C di titik a. - titik b titik lebur es 00C. - dari b ke c suhu tetap, terjadi proses peleburan. - titik c es mencair, seluruh menjadi air 00C. - c - d proses kenaikan suhu dari 00C sampai 1000C. - d titik didih - e d proses penguapan suhu tetap. - e seluruhnya menjadi uap. - f uapSIM

Contoh 1.4 Sebuah balok es 30 gr pada 00 dicelupkan ke dalam bejana berisi 200 gr air pada 300C. Jika bejana dianggap tidak menyerap kalor, berapakah suhu akhir campuran ? (kalor lebur es = 336 x 103J/kg, kalor jenis air = 4200 J/kgK).Penyelesaian:

Q3 = macata

Q1 = mescestes

Menurut azas Black:

Kalor yang dilterima oleh es = kalor yang dilepas oleh airQ1+Q2= -Q3mesLf + mesces(t-tes) = -maca(t-ta)0,03kg . 336 x 103 J/kg + 0,003 kg . 4200 J/kg K)(t-0)= -0,2 kg.4200 J/kgK(t-30)10080 + 126 t = -25200 + 840 t966 t = 15120 t = 15120/966 = 15,60CtoCAir 300Es 00Air 00SIM

Perpindahan Kalorkonduksi.

Keterangan:H = laju perpindahan kalor secara konduksi (J/s)K = koefisien konduksi termal (J/smK)A = luas permukaan (m2)l = jarak kedua ujung (m) = kenaikan suhu (K).

Konveksi (aliran)

H = = h A T

Keterangan: H = laju perpindahan kalor secara konveksi (J/s=W) h = koefisien konveksi (W/m2K-1) A = luas permukaan (m2) T= kenaikan suhu (K) SIM

Radiasi (pancaran)Hukum Stefan-Boltzmann yaitu:H = e z AT4 Keterangan:H = laju perpindahan kalor secara radiasi (J/s).e = emisivitas (0e1)z= konstanta Stefan-Boltzmann = 5,672 x 10-8 watt/m2K4T = suhu mutlak (K)A = Luas permukaan

SIM

MATERI DISKUSI I:

1.Seseorang yang sedang demam tinggi akan menggigil karena merasa kedinginan padahal suhu badannya sangat tinggi. Jelaskan kenapa demikian.2. Kalau kita mengoleskan minyak angin atau apitson ke bagian tubuh kita pertama-tamakita mearasa dingin . Jelaskan kenapa demikian.3.Kalau kita menuangkan air ke dalam sebuah gelas yang terbuat dari kaca dimana di dalamnya terdapat pecahan batu es. Setelah ditunggu beberapa saat bagian luar gelas terdapat bintik-bintik air.4.Jelaskan bagaimana proses terjadinya perpindahan kalor secara konveksi.5.Jelaskan makna fisis dari persamaan matematik konduksi :

SIM