SUHU DAN KALOR SUHU PEMUAIAN KALOR

Konsep SuhuPernahkah anda merasa kepanasan atau kedinginan ?

Apa yang terjadi ?

Suhu menyatakan derajat panas atau dinginnya suatu benda yang kita sentuhInstrument Indra Peraba / KulitKulit Alat Ukur Standar - Kuantitas - Andal - Dapat diulangi

Kontak Termal :- Pertukaran energi antara dua benda karena beda suhuKesetimbangan Termal :- Tidak ada pertukaran energi saat kontak termal

Hukum ke-nol Termodinamika :

Jika benda A dan benda C secara terpisah berada dalam keseimbangan termal dengan benda B, maka benda A dan benda C berada dalam keseimbangan termal satu sama lain

Pengukuran SuhuSalah satu alat untuk mengukur suhu adalah termometer. Termometer ini memanfaatkan sifat termometrik zat untuk mengukur suhuPerubahan suhu dalam skala termometer sebanding dengan perubahan panjang kolom zat cair

Termometer ini memiliki standar suhu yang disebut dengan titik tetapTitik tetap yang ada pada termometer adalah : - Titik tetap bawah : Titik ketika es melebur, 0 oC - Titik tetap atas : Titik ketika air mendidih, 100 oCKalibrasi Termometer :- Menentukan titik tetap bawah- Menentukan titik tetap atas- Membagi jarak antara kedua titik tetap

Skala Kelvin dan Suhu Nol Mutlak Kelemahan Termometer Raksa dan Alkohol :- Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu dibawah titik beku raksa, yaitu 39 oC- Alkohol tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu di atas titik didihnya yaitu 85 oCLord Kelvin menggunakan termometer gas dalam percobaannya untuk rentang suhu yang lebih besarPerubahan fisis yang dimanfaatkan dalam termometer ini adalah perubahan tekanan pada volume gas yang konstan akibat perubahan suhu.

Hasil eksperimen yang dihasilkan, dimana pada setiap percobaan, tekanannya selalu nol pada suhu -273,15 oC. Suhu ini sering dikatakan sebagai suhu nol mutlak, dimana TC = T 273,15Pada saat suhu nol mutlak, energi kinetik dari molekul gas akan menjadi nol dan gerak molekulnya akan berhenti.

Perbandingan Skala SuhuSkala Celcius digunakan di banyak negara, skala Fahrenheit digunakan di AS, sedangkan skala Kelvin digunakan untuk perhitungan teknis

Contoh Soal :1. 122 oF = 2516 oC90 oC = 32 oF = 363 K300 K = oF2.Pada suhu berapa skala Celcius dan skala fahrenheit menunjukkan angka yang sama ?3.Pada sebuah termometer A, titik beku air adalah 40 oA dan titik didih airnya 150 oA. Jika sebuah benda diukur dengan termometer Celcius suhunya 30 oC, berapa suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer A dan pada angka berapa kedua skala menunjukkan angka yang sama ?

Skala Suhu Lain

Skala Suhu Titik BekuTitik DidihCelcius0o100oReamur0o80oFehrenheit32o212oSkala Mutlak (Kelvin)273o373oRankine492o673o

Titik Didih100o80o212o373o673o

Hubungan Antar SkalaPerbandingan antara selisih suhu yang dicari dengan titik tetap bawah sama dengan perbandingan antara selisih titik tetap atas dengan titik tetap bawah Skala Fahrenheit dan Celcius :F : C = 180 : 100F : C = 9 : 5(tF 32) : tC = 9 : 5Skala Kelvin dan Celcius :T = Tc + 273

Pemuaian Termal Pada Zat Padat Jika suatu benda padat dipanaskan, benda tersebut akan memuai ke segala arah, baik panjang, luas maupun volumenya bertambah besar.Perbandingan antara pertambahan panjang (L) terhadap panjang awal benda Lo per kenaikan suhu (T) disebut dengan koefisien muai linier/panjang, dan secara matematis dinyatakan dengan : L = .Lo.T

Tabel koefisien muai linier rata-rata berbagai bahan

BahanKoefisien muai linear rata-rata (oC)-1BahanKoefisien muai volume rata-rata (oC)-1AluminiumKuningan dan PerungguTembagaKaca (umum)Kaca (pyrex)Timah hitamBajaInvarBeton 24 x 10-619 x 10-617 x 10-69 x 10-63,2 x 10-629 x 10-611 x 10-60,9 x 10-612 x 10-6Alkohol, etilBenzenaAsetonGliserinRaksaTerpentinBensinUdaraBelium1,12 x 10-61,24 x 10-61,5 x 10-64,85 x 10-61,82 x 10-69,0 x 10-69,6 x 10-63,67 x 10-63,665 x 10-6

Mekanisme sederhana yang disebut dengan setrip bimetal dimanfaatkan pada peralatan seperti termostat, dimana dua buah plat tipis yang terbuat dari logam yang berbeda diikat bersama dan saat suhu keduanya meningkat, kedua logam akan memuai dengan panjang yang berbeda dan plat akan melengkung. Proses ini digunakan untuk memutus dan menghubungkan arus listrik.

SoalSuatu bahan yang panjangnya 1 m dipanaskan dari suhu awal 20 oC menjadi 100 oC sehingga bertambah panjangnya 5 mm. Berapakah pertambahan panjang bahan tersebut jika panjangnya 50 cm dan dipanaskan dari suhu awal hingga 120 oC?

Pemuaian Volume Zat CairUmumnya,volume zat cair akan meningkat ketika suhunya dinaikkan dan zat cair memiliki koefisien muai volume rata-rata sepuluh kali lebih besar dibandingkan koefisien muai zat padat.Untuk menghitung pemuaian volume zat cair, rumus yang digunakan sama dengan rumus untuk menghitung muai volume zat padat

Anomali AirAir dingin adalah pengecualian untuk aturan ini, saat suhu meningkat dari 0 oC menjadi 4 oC, air menyusut dan kerapatannya meningkat. Di atas suhu 4 oC, air memuai seiring meningkatnya suhu sehingga kerapatannya menurun. Jadi, kerapatan air mencapai maksimum 1,00 gr/cm3 pada suhu 4 oC.

Soal Sebuah bejana kaca terisi penuh dengan 100 mL air raksa pada suhu 0 oC. Jika bejana ini dipanaskan menjadi 20 oC, berapakah volume raksa yang tumpah ?

Pemuaian GasPada gas, kita perlu mengetahui berapa jumlah volume V, tekanan P, dan suhu T dari massa m gas tersebutPersamaan keadaan untuk gas idealPV = nRT Hukum Gas Ideal dengan :P = tekanan (Pa)V = volume (m3)n = jumlah mol gasR = konstanta gas universal = 8,314 J/mol.KT = suhu (K)

SoalSebuah tabung dirancang untuk menampung gas sebanyak 1000 L saat berada pada tekanan atmosfer pada suhu 27 oC. Ketika volume udara ini dimampatkan pada tekanan mutlak 3000 pon/inci2 dan disimpan pada tabung 10 L, udara tersebut menjadi sangat panas sehingga harus didinginkan sebelum dapat digunakan. Sebelum dingin, berapa suhu udara tersebut ?

*