Suhu dan Kalor

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

Materi Presentasi Pelajaran Fisika untuk anak SMA

Comments

Presentation Transcript

SUHU & KALOR:

SUHU & KALOR Drs. Agus Purnomo a guspurnomosite.blogspot.com

SUHU DAN KALOR :

SUHU DAN KALOR SKALA SUHU DAN KALOR PEMUAIAN ZAT KALOR DAN PERUBAHAN WUJUD PERPINDAHAN KALOR

SKALA SUHU DAN KALOR:

SKALA SUHU DAN KALOR Suhu atau temperatur adalah besaran yang menunjukkan derajat panas atau dingin suatu benda. Beberapa Skala Termometer : CELCIUS, KELVIN, REAMUR, FAHRENHEIT

SKALA SUHU:

SKALA SUHU

C 0 F 32 R 0 K 273:

C 0 F 32 R 0 K 273 100 212 80 373 SKALA SUHU

SKALA SUHU:

SKALA SUHU Perbandingan skala Celcius(C), Kelvin(K), Fahrenheit(F), dan Reamur(R). 100 -- 373-- 212-- 80-- titik tetap atas(tta) d C-- l K -- g F-- s R-- c k f r 0 -- 273-- 32-- 0-- titik tetap bawah(ttb)

Konversi Suhu 4 Termometer:

Konversi Suhu 4 Termometer C = 5p R = 4p F = 9p + 32 K = 5p + 273 p = adalah variabel bebas yang dapat bernilai positif/negatif juga bulat/pecahan.

PEMUAIAN ZAT PADAT :

PEMUAIAN ZAT PADAT PEMUAIAN PANJANG PEMUAIAN LUAS PEMUAIAN VOLUME

PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT :

Pemuaian Panjang Zat Padat :  L = L o .  .  t L t = L o +  L L t = L o [1 +  .  t ]  t = t 2 – t 1 PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT

PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT :

Keterangan : L o = panjang mula-mula benda ( m atau cm ) L t = panjang akhir benda ( m atau cm )  L = pertambahan panjang benda ( m atau cm )  t = perubahan suhu benda (  C ) t 1 = suhu mula-mula benda (  C ) t 2 = suhu akhir benda (  C )  = koefesiem muai panjang benda ( /  C ) PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT

PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT :

Koefesiem muai panjang zat padat adalah bilangan yang menyatakan besarnya pemuaian panjang benda setiap satuan panjang suatu benda ketika suhunya dinaikkan sebesar 1  C. Koefesiem muai panjang zat padat nilainya ditentukan oleh jenis zat padat tersebut, dan nilainya berbeda satu sama lainnya. PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT

PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT :

PEMUAIAN PANJANG ZAT PADAT No Nama Zat Nilai  (dalam ( /  C ) 1 Aluminium 0,000024 2 Tembaga 0,000017 3 Besi 0,000012 4 Baja 0,000011 5 Timah 0,000030 6 Kuningan 0,000018 7 Perak 0,000020

PEMUAIAN LUAS ZAT PADAT :

 A = A o .  .  t = A o . 2  .  t  = 2.  A t = A o +  A A t = A o [1 +  .  t ]  t = t 2 – t 1 PEMUAIAN LUAS ZAT PADAT

PEMUAIAN LUAS ZAT PADAT :

Keterangan : A o = luas mula-mula benda ( m 2 atau cm 2 ) A t = luas akhir benda ( m 2 atau cm 2 )  A = pertambahan luas benda ( m 2 atau cm 2 )  t = perubahan suhu benda (  C ) t 1 = suhu mula-mula benda (  C ) t 2 = suhu akhir benda (  C )  = koefesiem muai luas benda ( /  C ) PEMUAIAN LUAS ZAT PADAT

PEMUAIAN VOLUME ZAT PADAT :

 V = V o .  .  t = V o . 3  .  t  = 3 .  V t = V o +  V V t = V o [1 +  .  t ]  t = t 2 – t 1 PEMUAIAN VOLUME ZAT PADAT

PEMUAIAN VOLUME ZAT PADAT :

PEMUAIAN VOLUME ZAT PADAT Keterangan : V o = volume mula-mula benda ( m 3 atau cm 3 ) V t = volume akhir benda ( m 3 atau cm 3 )  V = pertambahan volume benda ( m 3 atau cm 3 )  t = perubahan suhu benda (  C ) t 1 = suhu mula-mula benda (  C ) t 2 = suhu akhir benda (  C )  = koefesiem muai volume benda ( /  C )

PEMUAIAN ZAT CAIR :

PEMUAIAN ZAT CAIR Zat Cair hanya dapat mengalami pemuaian volume atau ruang saja, sehingga rumus-rumus yang digunakan sama seperti pemuaian volume zat padat di atas. Tetapi perlu diingat, zat cair hanya mempunyai koefesiem muai volume saja, tidak mempunya koefesien muai panjang.

PEMUAIAN ZAT CAIR :

PEMUAIAN ZAT CAIR Dari hasil percobaan diperoleh :  V = v o .  .  t V t = V o +  V V t = V o [1 +  .  t ]  t = t 2 – t 1

PEMUAIAN ZAT CAIR :

PEMUAIAN ZAT CAIR Keterangan : V o = volume mula-mula benda ( m 3 atau cm 3 ) V t = volume akhir benda ( m 3 atau cm 3 )  V = pertambahan volume benda ( m 3 atau cm 3 )  t = perubahan suhu benda (  C ) t 1 = suhu mula-mula benda (  C ) t 2 = suhu akhir benda (  C )  = koefesiem muai volume benda ( /  C )

PEMUAIAN ZAT GAS :

PEMUAIAN ZAT GAS Pemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal) Pemuaian gas pada suhu tetap berlaku hukum Boyle, yaitu gas di dalam ruang tertutup yang suhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanan dan volume gas adalah tetap. Dirumuskan sebagai: Keterangan: P = tekanan gas (atm) V = volume gas (L)

PEMUAIAN ZAT GAS :

PEMUAIAN ZAT GAS Pemuaian Gas pada Tekanan Tetap (Isobar) Pemuaian gas pada tekanan tetap berlaku hukum Gay Lussac, yaitu gas di dalam ruang tertutup dengan tekanan dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Dalam bentuk persamaan dapat dituliskan sebagai :

PEMUAIAN ZAT GAS :

PEMUAIAN ZAT GAS Pemuaian Gas Pada Volume Tetap (Isokhorik) Pemuaian gas pada volume tetap berlaku hukum Boyle-Gay Lussac, yaitu jika volume gas di dalam ruang tertutup dijaga tetap, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Hukum Boyle-Gay Lussac dirumuskan sebagai :

PEMUAIAN ZAT GAS :

PEMUAIAN ZAT GAS Proses Adiabatis : Dengan menggabungkan hukum b oyle dan hukum Gay Lussac diperoleh persamaan

KALOR:

KALOR Kalor atau Panas adalah salah satu bentuk energi yang mengalir karena adanya perbedaan suhu dan atau karena adanya usaha atau kerja yang dilakukan pada sistem. Kalor mempunyai satuan kalori, satu kalori didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan 1 gram air untuk menaikkan suhunya 1 O C. Dalam sistem SI satuan kalor adalah Joule. Satu kalori setara dengan 4,18 joule.

KALOR:

KALOR Kalor jenis (c) adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu setiap 1kg massa benda dan setiap 1 °C kenaikan suhu. Kapasitas kalor ( C ) adalah banyaknya kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu benda setiap 1 °C.

KALOR:

KALOR Dari kenyataan bahwa: Kalor yang diberikan pada benda sebanding dengan kenaikan suhu. Kalor yang diberikan pada benda menaikkan suhu sebanding massa benda. Kalor yang diberikan pada benda menaikkan suhu tergantung jenis bend a.

PowerPoint Presentation:

PERUBAHAN WUJUD ZAT Kita kenal ada tiga wujud zat, yaitu padat, cair, dan gas. Pada umumnya semua zat pada suhu dan tekanan tertentu dapat berubah dari satu wujud ke wujud yang lain. Misalkan H 2 0 pada wujud padat berupa es, dalam wujud cair berupa air, dan dalam wujud gas berupa uap.

PowerPoint Presentation:

Jumlah kalor yang diperlukan/dilepaskan saat perubahan wujud (suhu tetap) dinyatakan dengan formula: Q=m.L Q=jumlah kalor, satuannya joule. m=massa zat, satuannya kg. L=kalor laten (kalor lebur, kalor beku, kalor uap, dan kalor embun) satuannya joule/kg.

PowerPoint Presentation:

ASAS BLACK Jika ada dua macam zat yang berbeda suhunya dicampurkan atau disentuhkan, maka zat yang suhunya lebih tinggi akan melepas kalor yang sama banyaknya dengan kalor yang diserap oleh zat yang suhunya lebih rendah. Q lepas = Q serap Kekekalan energi pada pertukaran kalor seperti persamaan diatas pertama kali dikemukakan oleh Black seorang ilmuwan Inggris.

PowerPoint Presentation:

2. Seratus gram air dengan suhu 30 O C dicampur dengan 50 gram air bersuhu 80 O C, tentukan suhu campurannya! (kalor jenis air-1 kal/gr. O C) Air dingin t 1 = 30 O C ;m 1 = 100 gr Air panas t 2 = 80 O C ;m 2 = 50 gr t Penyelesaian Q diserap =Q dilepas Q1=Q2 m 1 .c 1 . Δ T 1 =m 2 .c 2 . Δ T 2 100.1.(t-30) = 50.1.(80-t) 2t-60 = 80-t 3t = 140 t = 46,7 O C

PERAMBATAN KALOR:

PERAMBATAN KALOR Konduksi Perambatan kalor secara konduksi terjadi pada logam yang dipanaskan. Partikel-partikel logam tidak berpindah, perpindahan kalornya terjadi secara berantai oleh partikel yang bergetar semakin cepat pada saat kalor yang masuk logam semakin besar dan getaran partikel akan memindahkan kalor pada partikel disampingnya, demikian dan seterusnya. (cari contohnya perambatan kalor dalam kehidupan sehari-hari, minimal 3 contoh) Formula: (Q/t)= laju perpindahan kalor (J/s=W) A = luas penampang (m 2 ) L = panjang bahan (m) K = kondusivitas bahan (W/m.K) Δ T = selisih suhu ( O C atau K)

PowerPoint Presentation:

2. Konveksi Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Pada perpindahan kalor ini bagian yang mendapat kalor partikel-partikelnya akan berpindah ke suhu yang lebih rendah, demikian dan seterusnya sehingga terjadi arus konveksi. (cari contoh perambatan kalor ini dalam kehidupan sehari-hari, minimal 3 contoh) Formula: (Q/t)= laju perpindahan kalor (J/s=W) A = luas penampang (m 2 ) h = koef. konveksi (W/m 2 .K) Δ T = selisih suhu ( O C atau K)

Contoh Soal Perpindahan Kalor:

Contoh Soal Perpindahan Kalor Balok besi berpenampang kecil dengan suhu kedua ujung dibuat tetap yaitu 500 O C dan 100 O C. Jika panjang besi 50 cm. Berapakah laju kalor persatuan luas yang melewati balok tersebut. (konduksivitas termal besi= 75 W/m.K) Penyelesaian: L=50 cm= 0,5 m k= 75 W/m.K Δ T=400K

PowerPoint Presentation:

3. Sebuah benda sumber panas mempunyai luas permukaan 10 cm 2 dan emisivitasnya 0,4 bersuhu 727 O C . Hitung kalor yang dipancarkan benda selama 1 menit. Penyelesaian: A=10 cm 2 =0,001 m 2 ε = 0,4 T=727+273=1000K σ = 5,67.10 -8 W/m 2 .K 4 t=60 sekon Q? Q= ε . σ .A.T4.t = 0,4. 5,67.10-8. 0,001. (1000)4.60 = 136,08 j

PowerPoint Presentation:

That's All Wassalamu'alaikum Wr.Wb. aguspurnomosite.blogspot.com