SUHU KALOR DAN PEMUAIAN
A. Suhu
Suhu merupakan derajat panas suatu benda yang diukur menggunakan
termometer.
Dalam kehidupan sehari-hari kita menggunakan termometer zat cair dan pada
umumnya menggunakan raksa atau alkohol.
Menentukan
kesetaraan skala Termometer
- Temperature
Temperature is the degree of heat an object
is measured using a thermometer. In everyday life we use a thermometer liquid
and typically use mercury or alcohol. Determining
equivalence scale thermometer
Macam macam
Termometer
a.
Termometer air raksa
Air raksa membeku pada -40° C dan mendidih pada 360° , maka
termometer air raksa hanya dapat dipakai untuk mengukur suhu-suhu diantara
interval tersebut.
b.
Termometer alkohol
Untuk suhu-suhu lebih rendah dapat dipakai alcohol (Titik beku -
130° C ) dan pentana (Titik beku - 200° C )sebagai zat cairnya.
c.
Termoelemen
Alat ini bekerja atas dasarnya timbulnya gaya gerak listrik dari
dua buah sambungan logam bila sambungan tersebut berubah suhunya.
d.
Pirometer Optik
Alat ini dapat dipakai untuk mengatur temperatur yang sangat
tinggi.
e.
Termometer maksimum
Adalah termometer yang dipakai untuk menentukan suhu yang
tertinggi atau terendah dalam suatu waktu tertentu.
f.
Termostat
Alat ini dipakai untuk mendapatkan suhu yang tetap dalam suatu
ruangan.
g.
Termometer diferensial.
Dipakai untuk menentukan selisih suhu antara dua tempat yang
berdekatan.
Kinds of thermometer
- Mercury thermometer
Mercury freezes at -40 ° C and
boils at 360 °, then the mercury thermometers can only be used to measure
temperatures between these intervals.
- Alcohol thermometer
For
temperatures lower alcohol can be used (freezing point - 130 ° C) and pentane
(freezing point - 200 ° C) as a liquid substance.
- Termoelemen
It
works on basically the emergence of electromotive force of the two metal
connections when the connection is changing its temperature.
- Pirometer Optics
This
tool can be used to set a very high temperature.
- Maximum thermometer
Thermometer
is used to determine the temperature of the highest or lowest in a certain
time.
- Thermostat
This
tool is used to obtain a fixed temperature in a room.
- Thermometer differential.
Used to determine the temperature
difference between two adjacent places.
B.
Kalor
·
Sifat Termal zat ialah : bahwa setiap zat yang menerima ataupun
melepaskan kalor,maka zat tersebut akan mengalami :
-
Perubahan suhu / temperature / derajat panas
-
Perubahan panjang ataupun perubahan volume zat tersebut
-
Perubahan wujud
- Heat
- Thermal properties of matter is this: that any substance that receive or release the heat, then the substance will experience:
- Changes in temperature / temperature / degree of heat
- Change in length or volume changes in substance
- Change form
1)
Kalor Jenis
|
c = Specific heat of
(cal / g ° C, J / kg ° K)
Q = amount of heat
(cal, joule)
m = mass (kg)
= Change in
temperature (° C, ° K)
|
c = kalor jenis (kal/gr° C,J/kg° K) Q = jumlah kalor (kal,Joule)
m
= massa (kg)
=
perubahan suhu (°C,°K)
2)
Kapasitas kalor
Bilangan yang menunjukan jumlah
kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu tiap satu-satuan suhu
Heat capacity
Numbers that show the amount of
heat needed to raise the temperature of each one-unit temperature
C = kapasitas kalor (panas)
(kal/°C,J/ ° K)
C
= Specific heat capacity (heat) (cal / ° C, J / ° K)
3)
Kalor Laten
Bilangan yang menunjukan jumlah
kalor yang dibutuhkan untuk merubah wujud suatu zat tiap satu-satuan massa
Latent Heat
Numbers that show the amount of
heat required to change the form of a substance per one-unit mass
|
L = kalor laten (kal/gr,J/kg)
m= massa yang berubah wujud (kg)
Q = kalor (panas)
|
4)
Azaz Black
Jika benda A melepas kalor pada
benda B maka:
If
the object A release heat on body B then:
Qdilepas A =
Qdiserap B
·
Kesetaraan antara satuan kalor dan satuan energi.
Kesetaraan satuan kalor dan
energi mekanik ini maka ditentukan oleh “PERCOBAAN JOULE”
- Equality between the unit and the unit of heat energy.
Equality
unit of heat and mechanical energy is then determined by the "EXPERIMENT
Joule"
|
1 kalori = 4,2 joule
|
|
1 joule = 0,24 kal
|
Atau
Harga perbandingan diatas disebut
“TARA KALOR MAGNETIK”
Price comparison above is called
"MAGNETIC HEAT TARA"
C.
Pemuaian
Pada umumnya benda akan memuai
jika suhunya naik.
- Expansion
In general, it will expand when
the temperature rises.
1.
Muai panjang.
Long expansion.
∆f=ℓ₀α∆t
|
ℓt = ℓ₀(1+α.∆t)
|
2.
Muai luas
Large
expansion
∆A
= A₀β.∆t
|
At =A₀(1+β.∆t)
|
β=2α
3.
Muai volum
Volume
expansion
∆V=V₀.γ.∆t
|
Vt= V₀(1+γ.∆t)
|
γ
=3α
4.
Pemuaian pada gas
a.Hukum
Charles atau Hukum gay Lussac
“bila tekanan gas tetap maka volume gas
berbanding lurus dengan suhunya”
Expansion of the gas
a.Hukum Charles or Gay Lussac Law
"When
the gas pressure remains the volume of gas is directly proportional to the
temperature"
b.Hukum Boyle
“Gas yang massanya tertentu pada suhu tetap
hasil perkalian antara tekanan dengan volume gas adalah tetap”
"Gas
is a certain mass at fixed temperature product of the pressure with the volume
of gas is fixed"
P1V1= P2V2
c.
Persamaan keadaan gas (hokum Boyle- Gay Lussac)
Persamaan
keadaan gas (hokum Boyle- Gay Lussac) Equation of state of gas
(Boyle's law Gay-Lussac)
5.
Anomali air
Tidak
seperti zat lain yang memuai jika suhunya bertambah,air pada suhu 0° C – 4 °C
akan menyusut jika dipanaskan dan mempunyai volume minimum pada suhu 4°C zat
lain yang memiliki sifat anomalin ini adalah paraffin dan bismuth
Anomaly
of water
Unlike
other substances that expand when the temperature increases, the water at a
temperature of 0 ° C - 4 ° C will shrink when heated and has a minimum volume
at a temperature of 4 ° C other substances that have properties are anomalin
paraffin and bismuth
Kuantifikasi Suhu:
Sebuah
teko listrik 400 watt/220 Volt digunakan untuk memanaskan 1 kg air yang
kalor jenisnya 4200 J/kg °C pada suhu 20 °C. Berapakah suhu air setelah dipanaskan
selama 2 menit?
Diketahui: P = 400 W, V = 220 V
t = 2 menit = 120 S
m = 1 kg
c = 4200 J/kg °C
To = 20 °C
Ditanyakan: suhu akhir air, T = .......
kalor jenisnya 4200 J/kg °C pada suhu 20 °C. Berapakah suhu air setelah dipanaskan
selama 2 menit?
Diketahui: P = 400 W, V = 220 V
t = 2 menit = 120 S
m = 1 kg
c = 4200 J/kg °C
To = 20 °C
Ditanyakan: suhu akhir air, T = .......
Jawab:
P . t = m . c . ∆T =
∆T = P. t
m . c
∆T = 400 .120
1. 4200
∆T = 11,43 °C
Suhu akhir T adalah:
T = To + ∆T
= 20 °C + 11, 43 °C
T = 31,43 °C
∆T = P. t
m . c
∆T = 400 .120
1. 4200
∆T = 11,43 °C
Suhu akhir T adalah:
T = To + ∆T
= 20 °C + 11, 43 °C
T = 31,43 °C
An
electric kettle 400 volts watt/220 used to heat 1 kg of water type heat 4200 J
/ kg ° C at a temperature of 20 ° C What is the temperature of the water after
heated
for 2 minutes?
Given: P = 400 W, V = 220 V
t = 2 min = 120 S
m = 1 kg
c = 4200 J / kg ° C
To = 20 ° C
Asked: final temperature of water, T = .......
Answer: P.. t = m. c. ∆T =
∆T = P. ΔT = P. t
m. c
ΔT = 400 .120
1.4200
ΔT = 11.43 ° C
The final temperature T is:
T = To + ∆T
= 20 °C + 11, 43 °C
for 2 minutes?
Given: P = 400 W, V = 220 V
t = 2 min = 120 S
m = 1 kg
c = 4200 J / kg ° C
To = 20 ° C
Asked: final temperature of water, T = .......
Answer: P.. t = m. c. ∆T =
∆T = P. ΔT = P. t
m. c
ΔT = 400 .120
1.4200
ΔT = 11.43 ° C
The final temperature T is:
T = To + ∆T
= 20 °C + 11, 43 °C
T = 31,43 °C
Kuantifikasi Kalor:
Permukaan
dalam suatu dinding rumah dijaga bersuhu tetap 20 oC pada suhu udara luar
adalah 10 oC .Berapa banyak kalor yang hilang karena konveksi alami pada
dinding yang berukuran 8 m x 4 m selama sehari ? Anggap koefisien konveksi
rata-rata 3,5 J s-1 m-2 K-1.
Jawab :
Beda suhu :
Jawab :
Beda suhu :
ΔT = T – T
ΔT
= 20 oC – 10o C
ΔT
= 10 K
Luas permukaan dinding = A = (8 m) (4 m) = 32 m2
Selang waktu = t = 24 jam = 24 x 3.600 s = 86.400 s
Banyaknya kalor Q yang hilang (keluar dari rumah) karena konveksi alami dapat dihitung dengan rumus:
Q/t = H = kA ∆T/d
Q = kA ΔT.t = (3.5 Js-1 m-2 K-1)(32 m2)(10 K)(86.400s) = 9.68 x 107J
Luas permukaan dinding = A = (8 m) (4 m) = 32 m2
Selang waktu = t = 24 jam = 24 x 3.600 s = 86.400 s
Banyaknya kalor Q yang hilang (keluar dari rumah) karena konveksi alami dapat dihitung dengan rumus:
Q/t = H = kA ∆T/d
Q = kA ΔT.t = (3.5 Js-1 m-2 K-1)(32 m2)(10 K)(86.400s) = 9.68 x 107J
Quantification
of Heat:
Surface in a
wall temperature is maintained fixed at 20 oC the outside air temperature is 10
oC. How much heat is lost through natural convection wall measuring 8 mx 4 m
during the dayAssume convection coefficient on average 3.5 J s-1 m-2 K-1.
Answer:
Different temperatures:
Answer:
Different temperatures:
ΔT
= T - T
ΔT
= 20 oC - 10o C
ΔT
= 10 K
Wall surface area = A = (8 m) (4 m) = 32 m2
Time interval = t = 24 hours = 24 x 3600 s = 86,400 s
The number of heat Q is missing (out of the house) because natural convection can be calculated with the formula:
Q / t = H = kA ΔT / d
Q = kA ΔT.t = (3.5 Js-1 m-2 K-1) (32 m2) (10 K) (86.400s) = 9.68 x 107J
Wall surface area = A = (8 m) (4 m) = 32 m2
Time interval = t = 24 hours = 24 x 3600 s = 86,400 s
The number of heat Q is missing (out of the house) because natural convection can be calculated with the formula:
Q / t = H = kA ΔT / d
Q = kA ΔT.t = (3.5 Js-1 m-2 K-1) (32 m2) (10 K) (86.400s) = 9.68 x 107J
Kuantifikasi termometer
Termometer X memakai skala 40
(derajat) untuk titik beku air pada tekanan 1 atm dan 220(derajat) untuk titik
didih air pada tekanan 1 atm. Jika suatu zat mempunyai suhu 30(deraja) C, maka
termometer X menunjukan skala...
Jawab:
(C - T be C) : (X - T be X)=(T di C - T be C) : ( T di X - T be X)
(30 - 0 ) : (X - 40) = (100 - 0) : (220 - 40) => kali silang
(X - 40) x 100 = 30 x (220 -40)
100X - 4000 = 5400
100X = 5400 + 4000
100X = 9400
X = 94° X
(C - T be C) : (X - T be X)=(T di C - T be C) : ( T di X - T be X)
(30 - 0 ) : (X - 40) = (100 - 0) : (220 - 40) => kali silang
(X - 40) x 100 = 30 x (220 -40)
100X - 4000 = 5400
100X = 5400 + 4000
100X = 9400
X = 94° X
Categories:
materi kelas X
,
materi kelas X fisika
,
materi SMA
0 komentar:
Posting Komentar