Suhu Dan Kalor (Materi Smu)
 |
| Bimbel Diah Jakarta Timur |
Hubungan antara skala termometer dengan perbandingan suhu yang satu dengan yang lain sanggup ditentukan menyerupai berikut :
 |
| Hubungan Antara Skala Termometer |
Hubungan antara skala termometer celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin
 |
| Celcius, Reamur, Fahrengeit dan Kelvin |
Pemuaian Zat
Pada umumnya suatu zat jikalau mendapatkan kalor akan mengalami penambahan kuantitas atau pemuaian, sedangkan dikala melepas kalor akan menyusut.
Pada zat padat, pemuaian sanggup merupakan muai panjang, muai luas ataupun muai volume. Gejala pemuaian zat padat sanggup diukur dengan alat Musschenbroek.
Muai Panjang
ΔL = Lo. α. ΔT atau L = Lo (1+ α. ΔT)
Lo = panjang mula-mula (m)
ΔL = perubahan panjang (m)
α = koefisien muai panjang (/K atau /℃)
ΔT = perubahan suhu (K atau ℃)
L = panjang selesai (m)
Muai Luas
ΔA = Ao. β. ΔT atau A = Ao (1+ β. ΔT)
dimana β = 2.α
Ao = luas mula-mula (m²)
ΔA = perubahan luas (m²)
β = koefisien muai luas (/K atau /℃)
ΔT = perubahan suhu (K atau ℃)
A = luas akhir (m²)
Muai Volume
ΔV = Vo. ɣ. ΔT atau V = Vo (1+ ɣ. ΔT)
dimana ɣ = 3.α
Vo = volume mula-mula (m³)
ΔV = perubahan volume (m³)
ɣ = koefisien muai volume (/K atau /℃)
ΔT = perubahan suhu (K atau ℃)
V = volume akhir (m³)
Zat cair hanya mempunyai muai ruang atau muai luas yang rumusnya sama dengan muai volume pada zat padat. Secara umum zat cair memuai jikalau dipanaskan dan menyusut jikalau didinginkan. Akan tetapi berbeda dengan air, jikalau dipanaskan dari suhu 0℃ hingga 4℃ air akan menyusut. Setelah 4℃ jikalau terus dipanaskan maka akan memuai menyerupai umumnya zat yang lain. Hal khusus pada air ini disebut sifat anomali air.
Zat yang berbentuk gas juga mengalami muai ruang. Besar koefisien muai volume untuk semua jenis gas ialah sama, yaitu :
ɣ = 1/273 ℃
Pada pemuaian gas, berlaku aturan Boyle-Gay Lussac yang berbunyi,
Perbandingan antara hasil kali tekanan dan volume gas dengan suhu mutlaknya (satuan Kelvin) ialah konstan.
P1 . V1 = P2 . V2
T1 T2
P1 = tekanan awal (atm)
V1 = volume awal (liter)
T1 = suhu awal (K)
P2 = tekanan selesai (atm)
V2 = volume selesai (liter)
T2 = suhu selesai (K)
- menurunkan titik lebur suatu benda
- menaikkan titik didih suatu benda
Kalor
Kalor ialah bentuk energi panas yang sanggup berpindah dari benda bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Kalor jikalau diberikan pada benda/zat maka sanggup menaikkan suhu benda ataupun merubah wujud benda. Jika kalor dilepaskan dari suatu benda/zat maka sanggup menjadikan turunnya suhu benda ataupun merubah wujudnya.
 |
| Perubahan Wujud Zat |
Besarnya kalor yang diserap atau diterima sanggup ditentukan dengan rumus berikut;
Q = m.c.ΔT atau Q = C.ΔT atau Q = m.L
Q = jumlah kalor yang diserp/dilepas (joule atau kalori)
m = massa (kg atau gram)
c = kalor jenis (joule/kg.℃ atau kal/g. ℃)
ΔT = perubahan suhu (℃)
C = kapasitas kalor (joule/℃ atau kal/ ℃)
L = kalor laten/kalor lebur/kalor uap (joule/kg atau kal/gram)
Asas Black
Pada pencampuran dua zat terjadi proses pelepasan kalor dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah yang menyerap kalor tersebut. proses ini terus berlangsung hingga dicapai keseimbangan dimana kedua beda mempunyai suhu yang sama. pada proses ini berlaku asas Black dimana jumlah kalor yang dilepaskan sama dengan jumlah kalor yang diterima.
ΣQlepas = ΣQterima
Perpindahan Kalor
Kalor sanggup berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Perpindahan kalor sanggup terjadi secara konduksi, konveksi ataupun radiasi.
Perpindahan kalor secara konduksi (rambatan/hantaran) ialah perpindahan kalor melalui zat mediator tetapi tanpa adanya perpindahan partikel-partikel pada zat mediator tersebut. Konduksi biasanya terjadi pada zat padat atau logam. Contoh konduksi ialah jikalau kita memanaskan sendok pada salah satu ujungnya maka kalor akan merambat sehingga ujung yang lain juga akan segera terasa panas.
Besar kalor yang merambat tiap satuan waktu sanggup dinyatakan dengan persamaan berikut:
Q = k.A.ΔT atau H = k.A.ΔT
t L L
H = Q/t = hantaran kalor = laju kalor secara konduksi (Joule/s)
k = koefisien konduksi termal (Joule/s.m.℃)
A = luas penampang melintang (m²)
ΔT = perubahan suhu (℃)
L = panjang penghantar (m)
 |
| Hambatan Kalor Antara Dua Konduktor |
Perpindahan kalor secara konveksi (aliran) disebabkan adanya perbedaan massa jenis sehingga partikel-partikel zat mediator ikut berpindah. Konveksi biasanya terjadi pada fluida (cairan atau gas).
 |
| Perpindahan Kalor secara konveksi |
Pada pemanasan air dalam bejana, air yang berada dibawah mengalami pemanasan lebih dulu. Pemanasan menjadikan kerapatan partikel-partikel air berkurang sehingga massa jenisnya lebih kecil dari air kepingan atas yang tidak terkena pemanasan. Air dengan massa jenis lebih kecil ini mengalir ke atas sedangkan air yang massa jenisnya lebih besar yaitu yang masih masbodoh akan pindah kebawah. Proses ini berlangsung terus selama pemanasan.
Besar kalor yang mengalir tiap satuan waktu sanggup dinyatakan dengan persamaan berikut:
Q = h.A.ΔT
t
Q/t = pemikiran kalor = laju kalor secara konveksi (Joule/s)
h = koefisien konveksi (Joule/s.m². ℃)
A = luas permukaan benda yang kontak dengan fluida (m²)
ΔT = perubahan suhu (℃)
Perpindahan kalor secara radiasi (pancaran) ialah perpindahan kalor tanpa zat perantara. Berdasarkan hukum Stefan-Boltzmann, jumlah energi yang dipancarkan tiap satuan luas dan tiap satuan waktu berbanding llurus dengan pangkat empat suhu mutlaknya.
W = e.σ. T⁴
W = Q/A.t = energi yang dipancarkan tiap satuan luas dan tiap satuan waktu
(Joule/m².s atau watt/m²)
e = emisitivitas (tanpa satuan), 0 < e ≤ 1
σ = konstanta Stefan-Boltzmann = 5,67 x 10⁻⁸ watt/m².K⁴
T = suhu mutlak benda (K)
Jika e = 1, maka benda hitam tepat sebagai penyerap dan pemancar energi terbaik.
Jika e = 0, maka benda merupakan penyerap buruk, tetapi pemantul energi yang sempurna.
apabila suhu di sekeliling benda yang berpijar Ts, maka besar energi yang dipancarkan menyerupai persamaan berikut :
W = e.σ. (T⁴ - Ts⁴)
Demikian materi Suhu Dan Kalor yang sanggup dirangkum. Contoh soal dan latihan soal perihal materi ini akan kami sertai di artikel tersendiri.
Sumber http://d1ahk.blogspot.com
0 Response to "Suhu Dan Kalor (Materi Smu)"
Posting Komentar