SUHU DAN KALOR

Departemen Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

 Institut Pertanian Bogor

2011

SUHU DAN KALOR SKALA SUHU

PEMUAIAN ZAT

KALOR DAN PERUBAHAN WUJUD

PERPINDAHAN KALOR

HUKUM GAS IDEAL

C 0 F 32 R 0 K 273

100 212 80 373

SKALA SUHU

bekuydidihy

bekuyy

bekuxdidihx

bekuxx

TT

TT

TT

TT

,,

,

,,

,

Latihan I

1. Suhu 600C, jika dinyatakan dalam 0R, K, dan 0F adalah . . .

2. Pada suatu termometer A, titik beku air adalah 600A dan titik didih 2600A. Bila satu benda diukur dengan termometer Reamur suhunya 400R, maka bila diukur dengan termometer A akan menunjukkan angka ….

PEMUAIAN ZAT

• MUAI PANJANG ΔL = α Lo ΔT

• MUAI LUAS ΔA = β Ao ΔT

• MUAI VOLUME ΔV = γ Vo ΔT

Latihan II

1. Karena suhunya ditingkatkan dari 00C menjadi 1000C suatu batang baja yang panjangnya 1 m bertambah panjang 1 mm. Berapakah pertambahan panjang suatu batang baja lain yang panjagnya 60 cm bila dipanaskan dari 00 C sampai 1200C ….

Persamaan Gas Ideal

atau (Gay-Lussac)

k = 1,381 x 10-23 J/K (Konstanta Boltzmann)

R = 8,314 J/(mol·K) = 0,082 14 L.atm/mol.K (konstanta gas universal)

nRTPV

NkTPV

Latihan III

1. Suatu gas ada dalam ruang tetutup dengan volume 5 liter, tekanan 1 atm dan suhu 870C. Bila volume gas dijadikan setengahnya dan suhu diturunkan menjadi 270C, tekanan gas berubah menjadi …. kali.

2. Terdapat 6,9 liter gas ideal suhunya 270C dan tekanan 60 N/m2. Jika k = 1,38.10-23 J/K berarti jumlah partikel gas tersebut adalah ….

3. Sebuah silinder vertikal yang kedua ujungnya tertutup memiliki sebuah piston yang bebas bergerak di dalamnya. Piston tersebut membagi ruang silinder menjadi VA dan VB yang masing-masing berisi gas ideal satu mol. Dalam keadaan seimbang dengan temperatur T0, perbandingan volume tersebut VA/VB=η0. pada keadaan seimbang lain dengan temperatur T, pebandingan menjadi VA/VB=η, maka nilai T adalah . . .

KALOR1. KALOR JENIS DAN KAPASITAS KALOR Kalor jenis suatu benda didefinisikan sebagai jumlah

kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg suatu benda sebesar 1 K.

c =

Kapasitas kalor didefinisikan sebagai jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda sebesar 1 K

C

2. Asas black

3. Kalor Laten dan Perubahan Wujud

Kalor Laten adalah kalor yang dubutuhkan oleh sutu benda untuk mengubah wujudnya persatuan massa

Latihan IV

1. Zat cair massanya 10 kg dipanskan dari suhu 250C sampai 750C memerlukan panas sebesar 1x105 joule. Kalor jenis zat cair tersebut adalah ….

2. Sebesar 15 kcal kalor dilepaskan dari 4 kg es yang awalnya bersuhu -10oC. Suhu akhir es adalah . . .

(ces = 0,5 cal/goC)

3. a gram es –100C dicampur dengan b gram air bersuhu 200. Jika suhu akhir yang dicapai 50C kalor lebur es 80 kal/g,kalor jenis es 0,5 kal/g0C, maka perbandingan a/b adalah ….

Perpindahan kalor

Kalor berpindah dari satu tempat atau benda ke yang lain dengan tiga cara :

1. konduksi

2. konveksi

3. radiasi

ΔQ

Δt

K = Konduktivitas termal (J/s.m. C)

Konduksi

ΔT

l

Berpindahnya kalor dari satu tempat ke tempat laindengan cara tumbukan antar molekul, dengan laju

aliran kalor

H - KA

0

A = Luas penampang (m2)

T = Suhu (0C)

L = Tebal / panjang (m)

T1 T2

L

K besar

K kecil

konduktor

isolator

Latihan V

1. Berapa laju aliran kalor melalui jendela kaca yang luasnya 2,0 m x 1,5 m dan tebalnya 3,2 mm, jika temperatur pada permukaan dalam dan luar jendela 150C dan 300C dengan konduktivitas termal 0,84 J/s.m.0C

Konveksikalor ditransfer dari satu tempat ketempat yang lain dengan pergerakanmolekul, zat atau materi

Konveksi paksa Konveksi alami

•Aliran udara panas/dingin dipantai

•Arus samudra yang hangat/dinginkarena perubahan cuaca

Sepanci air dipanaskan

Radiasi

Kecepatan sebuah benda meradiasikanenergi/ persamaan stefan-Boltzmann

4e σATΔQ

Δte =koefisien pemancaran

σ= 5,67 x 10-8 W/m2K4

A = Luas permukaan

T = suhu