tugas fisika

8
TUGAS FISIKA KALOR DAN TERMODINAMIKA OLEH KELOMPOK IV 1. SRIWULAN PURNAMASARI ( A1C414037 ) 2. RISKI MEINA SARI ( A1C414033 ) 3. YOLANDA JUANS PATTI ( A1C414041 ) 4. ANGGUN ANGRAINI M ( A1C414045 ) 5. ROSIDA ( A1C414035 ) 6. ANDI NUR AISYA SAHRA ( A1C414043 ) 7. NUR AFINA ( A1C414029 ) 8. WAODE MULIONO ( A1C414039 ) 9. RISMAN ( A1C414031 ) FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI

Upload: lan

Post on 16-Sep-2015

220 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

TUGAS FISIKAKALOR DAN TERMODINAMIKA OLEHKELOMPOK IV1. SRIWULAN PURNAMASARI ( A1C414037 )2. RISKI MEINA SARI ( A1C414033 )3. YOLANDA JUANS PATTI ( A1C414041 )4. ANGGUN ANGRAINI M ( A1C414045 )5. ROSIDA ( A1C414035 )6. ANDI NUR AISYA SAHRA ( A1C414043 )7. NUR AFINA ( A1C414029 )8. WAODE MULIONO ( A1C414039 )9. RISMAN ( A1C414031 )

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIAUNIVERSITAS HALU OLEOKENDARI2014

PERPINDAHAN KALOR( Nur avina dan Waode muliono )Perpindahan kalor adalah bentuk kalor yang dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Sedangkan kalor merupakan suatu bentuk energy atau dapat juga di definisikan sebagai jumlah panas yang ada dalam suatu benda. Cara perpindahan kalor adalah ketika kamu memasak sayur dan taukah kamu mengapa api kompor dapat memanaskan air dalam panic sehingga sayuran yang ada di dalamnya menjadi masak ? ketika kamu memasak sayur kalor dari api kompor berpindah ke dalam panic. Kemudian, kalor tersebut berpindah kedalam air sehingga air menjadi panas dan sayuran yang ada didalamnya menjadi masak. Peristiwa tersebut membuktikan bahwa kalor dapat berpindah. Perpindahan kalor dari suatu tempat ke tempat yang lain dapat melalui 3 cara yaitu konduksi, konveksi dan radiasi.1. KONDUKSI ( Rosida dan Andi nur aisya sahra )Konduksi memiliki beberapa pengertian yaitu :a. Konduksi merupakan proses perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel yang disebabkan oleh adanya perbedaan suhu.b. Konduksi merupakan proses perpindahan kalor yang melaluisuatu benda yang lambat reaksi molekuler.Faktor yang mempengaruhi kecepatan kalor berpindah dengan cara konduksi melalui sebuah dinding bergantung pada 5 faktor yaitu : perbedaan suhu diantara permukaan partikel, ketebalan dinding benda, luas permukaan,konduktivitas termal (ukuran kemampuan zat menghantarkan kalor ) , dan sebanding dengan selang waktu lamanya kalor mengalir.Proses perpindahan kalor secara konduksi bila dilihat secara atomik merupakan pertukaran energi kinetik antar molekul (atom), dimana partikel yang energinya rendah dapat meningkat dengan menumbuk partikel dengan energi yang lebih tinggi. Sebelum dipanaskan atom dan elektron dari logam bergetar pada posisi setimbang. Pada ujung logam mulai dipanaskan, pada bagian ini atom dan elektron bergetar dengan amplitudi yang makin membesar. Selanjutnya bertumbukan dengan atom dan elektron disekitarnya dan memindahkan sebagian energinya. Kejadian ini berlanjut hingga pada atom dan elektron di ujung logam yang lainnya. Konduksi terjadi melalui getaran dan gerakan elektron bebas.Penerapan dari proses perpindahan kalor secara konduksi dalam kehidupan sehari-hari terjadi pada pengompresan pasien yang demam,setrika dan lain sebagainya. Pada saat demam suhu badan seseorang lebih tinggi dari biasanya, sehingga ketika dilakukan pengompresan pada seorang yang terkena demam maka aliran panas dari tubuh orang tersebut akan berpindah pada kain atau alat yang digunakan untuk mengompres yang suhunya lebih rendah. Setrika terbuat dari logam yang bersifat konduktor yang dapat memindahkan kalor secara konduksi ke pakaian yang sedang diseterika. Adapun, pegangan seterika terbuat dari bahan yang bersifat isolator.2. KONVEKSI ( Yolanda juans patti dan Anggur angraini M )Konveksi adalah proses berpindahnya kalor akibat adanya perpindahan molekul-molekul suatu benda. Biasanya kalor berpindah dari tempat yang bersuhu tinggi menuju tempat yang bersuhu rendah. Jika terdapat perbedaan suhu maka molekul-molekul yang memiliki suhu yang lebih tinggi mengungsi ke tempat yang bersuhu rendah. Posisi molekul tersebut digantikan oleh molekul lain yang bersuhu rendah. Jika suhu molekul ini meningkat, maka ia pun ikut-ikutan mengungsi ke tempat yang bersuhu rendah. Posisinya digantikan oleh temannya yang bersuhu rendah.konveksi-aKetika kita memanaskan air menggunakan kompor, kalor mengalir dari nyala api (suhu lebih tinggi) menuju dasar wadah (suhu lebih rendah). Karena mendapat tambahan kalor, maka suhu dasar wadah meningkat. Ingat ya, yang bersentuhan dengan nyala api adalah bagian luar dasar wadah. Karena terdapat perbedaan suhu, maka kalor mengalir dari bagian luar dasar wadah (yang bersentuhan dengan nyala api) menuju bagian dalam dasar wadah (yang bersentuhan dengan air). Suhu bagian dalam dasar wadah pun meningkat. Karena air yang berada di permukaan wadah memiliki suhu yang lebih kecil, maka kalor mengalir dari dasar wadah (suhu lebih tinggi) menuju air (suhu lebih rendah). Perlu diketahui bahwa perpindahan kalor pada wadah terjadi secara konduksi. Perpindahan kalor dari dasar wadah menuju air yang berada di permukaannya juga terjadi secara konduksi.

Adanya tambahan kalor membuat air yang menempel dengan dasar wadah mengalami peningkatan suhu. Akibatnya air tersebut memuai. Ketika memuai, volume air bertambah. Karena volume air bertambah maka massa jenis air berkurang. Massa air yang memuai tidak berubah, yang berubah hanya volumeya saja. Karena volume air bertambah, maka massa jenisnya berkurang. Berkurangnya massa jenis air menyebabkan si air bergerak ke atas (kita bisa mengatakan air tersebut mengapung). Mirip seperti gabus atau kayu kering yang terapung jika dimasukan ke dalam air. Gabus atau kayu kering bisa terapung karena massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis air.

Karena bergerak ke atas maka posisi air tadi digantikan oleh temannya yang berada di sebelah atas. Kali ini temannya yang menempel dengan dasar wadah. Karena terdapat perbedaan suhu, maka kalor mengalir dari dasar wadah menuju temannya. Temannya ikut - ikutan kepanasan juga (suhu meningkat) sehingga massa jenisnya berkurang. Karena massa jenisnya berkurang maka ia bergerak ke atas. Posisinya digantikan oleh temannya yang berada di sebelah atas. Demikian seterusnya sampai semua air yang berada dalam wadah mendapat jatah kalor. Ingat ya, air yang memiliki suhu yang tinggi tidak langsung meluncur tegak lurus ke atas tetapi berputar seperti yang ditunjukkan pada gambar. Hal ini disebabkan karena temannya yang berada tepat di atasnya memiliki massa jenis yang lebih besar.

Perpindahan kalor pada proses pemanasan air merupakan salah satu contoh perpindahan kalor secara konveksi.

CATATAN :Pertama, proses perpindahan kalor dengan cara konveksi hanya terjadi dalam air. Perpindahan kalor dari dasar wadah menuju air terjadi secara konduksi.

3. RADIASI ( Sriwulan purnamasari dan Riski meina sari )perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik yan perpindahannya tanpa perantara. Contoh perpindahan kalor secara radiasi adalah hangatnya tubuh kita ketika berada di dekat tungku api dan perpindahan kalor dari matahari menuju bumi. Matahari memiliki suhu lebih tinggi (sekitar 6000 Kelvin), sedangkan bumi memiliki suhu yang lebih rendah. Adanya perbedaan suhu antara matahari dan bumi menyebabkan kalor berpindah dari matahari (suhu lebih tinggi) menuju bumi (suhu lebih rendah). Seandainya perpindahan kalor dari matahari menuju bumi memerlukan perantara alias medium, sebagaimana perpindahan kalor secara konduksi dan konveksi, maka kalor tidak mungkin tiba di bumi; kalor harus melewati ruang hampa (atau hampir hampa). Jika tidak ada sumbangan kalor dari matahari, maka kehidupan di bumi tidak akan pernah ada karena kehidupan membutuhkan energi.Contoh lain perpindahan kalor secara radiasi adalah panas yang dirasakan ketika kita berada di dekat nyala api. Panas yang kita rasakan bukan disebabkan oleh udara yang kepanasan akibat adanya nyala api. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, udara yang panas akan memuai sehingga massa jenisnya berkurang. Akibatnya udara yang massa jenisnya berkurang bergerak vertikal ke atas, tidak bergerak horisontal ke arah kita. Tubuh kita terasa hangat atau panas ketika berada di dekat nyala api karena kalor berpindah dengan cara radiasi dari nyala api (suhu lebih tinggi) menuju tubuh kita (suhu lebih rendah).Perpindahan kalor dengan cara radiasi sedikit berbeda dibandingkan dengan perpindahan kalor secara konduksi dan perpindahan kalor secara konveksi. Perpindahan kalor dengan cara konduksi dan konveksi terjadi ketika benda-benda yang memiliki perbedaan suhu saling bersentuhan. Sebaliknya, perpindahan kalor secara radiasi bisa terjadi tanpa adanya sentuhan. Laju perpindahan kalor dengan cara radiasi ditemukan sebanding dengan luas benda dan pangkat empat suhu mutlak (Skala Kelvin) benda tersebut. Benda yang memiliki luas permukaan yang lebih besar memiliki laju perpindahan kalor yang lebih besar dibandingkan dengan benda yang memiliki luas permukaan yang lebih kecil. Demikian juga, benda yang bersuhu 2000 Kelvin, misalnya, memiliki laju perpindahan kalor sebesar 24 = 16 kali lebih besar dibandingkan dengan benda yang bersuhu 1000 Kelvin. Hasil ini ditemukan oleh Josef Stefan pada tahun 1879 dan diturunkan secara teoritis oleh Ludwig Boltzmann sekitar 5 tahun kemudian.= eAT4 Keterangan : Q = Kalor, t = waktu, A = Luas permukaan benda (m2), T = Suhu mutlak benda (K), e = Emisivitas (angka tak berdimensi yang besarnya berkisar antara 0 sampai 1), =5,67 x 10-8 W/m2.K4 (Konstanta universal. Disebut juga sebagai konstanta Stefan-Boltzmann), Q/t = laju perpindahan kalor secara radiasi atau laju radiasi energi.benda yang berwarna terang memiliki emisivitas mendekati 0. Semakin besar emisivitas suatu benda (e mendekati 1), semakin besar laju kalor yang dipancarkan benda tersebut. Sebaliknya, semakin kecil emisivitas suatu benda (e mendekati 0), semakin kecil laju kalor yang dipancarkan. Kita bisa mengatakan bahwa benda yang berwarna gelap (warna hitam) biasanya memancarkan kalor lebih banyak dibandingkan dengan benda yang berwarna terang (warna putih).Besarnya emisivitas tidak hanya menentukan kemampuan suatu benda dalam memancarkan kalor tetapi juga kemampuan suatu benda dalam menyerap kalor yang dipancarkan oleh benda lain. Benda yang memiliki emisivitas mendekati 1 (benda yang berwarna gelap) menyerap hampir semua kalor yang dipancarkan padanya. Hanya sebagian kecil saja yang dipantulkan. Sebaliknya, benda yang memiliki emisivitas mendekati 0 (benda yang berwarna terang) menyerap sedikit kalor yang dipancarkan padanya. Sebagian besar kalor dipantulkan oleh benda tersebut. Benda yang menyerap semua kalor yang dipancarkan padanya memiliki emisivitas = 1. Benda jenis ini dikenal dengan julukan benda hitam. Istilah benda hitam tidak menjelaskan bahwa benda berwarna hitam tetapi menjelaskan kemampuan benda menyerap semua kalor yang dipancarkan padanya.4. KELEMBABAN RELATUVE ( Risman )Kelembaban relative adalah Jumlah uap air di udara pada suatu waktu tertentu biasanya kurang dari yang dibutuhkan untuk menjenuhkan udara. Kelembaban relatif adalah persentasi kelembaban jenuh , umumnya dihitung dalam hubungannya dengan kepadatan uap jenuh.Kelembaban relatif adalah jumlah uap air di udara dibandingkan dengan apa udara dapat "tahan" pada suhu itu. Ketika udara tidak bisa "menahan" semua kelembaban, maka mengembun seperti embun.Kelembaban relatif adalah rasio kelembaban mutlak saat ini untuk kelembaban absolut tertinggi (yang tergantung pada suhu udara saat ini). Sebuah membaca dari 100 persen kelembaban relatif berarti bahwa udara benar-benar jenuh dengan uap air dan tidak bisa menahan lagi, menciptakan kemungkinan hujan. Ini tidak berarti bahwa kelembaban relatif harus 100 persen dalam rangka untuk itu untuk hujan - itu harus 100 persen di mana awan yang membentuk, tetapi kelembaban relatif dekat tanah bisa jauh lebih sedikit.Kelembaban relatif adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah uap air yang terkandung di dalam campuran air-udara dalam fase gas.KELEMBABAN RELATIF (%RH)Kelembaban relatif (%RH) di dalam ruang pendingin tempat penyimpanan bahan makanan, seringkali memainkan peran yang lebih penting daripada suhu ruang. Istilah Kelembaban Relatif mengacu pada jumlah kandungan uap air dalam ruang tertentu pada suhiu tertentu dibandingkan dengan jumlah maksimum uap air yang dapat dikandung ruang itu pada saat mencapai titik jenuhnya.Suatu ruang dikatakan mempunyai kelembaban sebesar 50% RH bila jumlah kandungan uap airnya setengah dari jumlah uap air yang dikandung bila ruangannya mencapai saturasi.