P08-Suhu Dan Kalor
Transcript of P08-Suhu Dan Kalor
![Page 1: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/1.jpg)
FISIKA DASAR III
DJOKO SOEKARTONO ST. M.AP
![Page 2: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/2.jpg)
MATERI PEMBELAJARAN :
1.SUHU DAN KALOR2.KUANTITAS PANAS3.KAPASITAS PANAS4.EFEK PANAS TERHADAP BENDA5.PERPINDAHAN PANAS6.SISTEM PERIODIK MENDELEYEV7.PARTIKEL INTI8.KULIT DAN KONFIGURASI9.ISOTOP10.RADIOAKTIF11.SINAR X DAN REAKSI INTI ATOM12.DISINTEGRASI NUKLIR13.REAKSI FISI DAN FUSI
![Page 3: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/3.jpg)
SUHU DANKALOR
![Page 4: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/4.jpg)
Pendahuluan
• Dalam kehidupan sehari-hari sangatbanyak didapati penggunaan energidalam bentuk kalor:– Memasak makanan
– Ruang pemanas/pendingin
– Dll.
![Page 5: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/5.jpg)
TUJUAN INSTRUKSIONAL
• Menentukan besaran suhu, kalorjenis, kalor, konduktivitas dalamkaitannya dengan pemuaian,penjalaran kalor, dan perubahan fasa
![Page 6: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/6.jpg)
Suhu dan Pemuaian
•Pada kehidupan sehari-hari temperaturmerupakan ukuran mengenai panasatau dinginnya benda.
•Es dikatakan memiliki temperatur rendah • Api dikatakan panas ataubertemperatur tinggi
![Page 7: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/7.jpg)
•Temperatur merupakan sifat sistem yangmenentukan apakah sistem berada dalamkeadaan kesetimbangan dengan sistem lain
Kesetimbangan
termal ?
![Page 8: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/8.jpg)
•Jika dua sistem dengan temperatur yang berbedadiletakkan dalam kontak termal, maka kedua sistem tersebutpada akhirnya akan mencapai temperatur yang sama.
•Jika dua sistem dalam kesetimbangan termal dengansistem ketiga, maka mereka berada dalam kesetimbangantermal satu sama lain
Tsetimbang
![Page 9: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/9.jpg)
► Alat yang digunakan untuk mengukur temperaturdisebut termometer
► Untuk mengukur temperatur secara kuantitatif,perlu skala numerik seperti oC, oF, K, oR
![Page 10: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/10.jpg)
Pemuaian
• Suatu zat jika dipanaskan pada umumnyaakan memuai dan menyusut jika didinginkan
ΔL = α Lo ΔT
ΔA = β Ao ΔT
ΔV = γ Vo ΔT
ΔL, ΔA, ΔV = Perubahanpanjang, luas dan volume
L0, Ao, Vo = Panjang, luas danvolume awal
ΔT = Perubahan suhu (0C)
α, β, γ= Koefisien muai panjang,luas dan volume (0C-1)
γ= 3αdan β= 2α
![Page 11: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/11.jpg)
Contoh soal1. Sebuah cincin besi berdiameter 1,5 m pada
suhu 200C. Harus dipanaskan didalam keteldengan suhu berapakah cincin tersebutagar diameternya menjadi 1,52 m, jika αbesi
= 12 x 10-6 / 0C
T?
![Page 12: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/12.jpg)
•4oC → 0oC : Volumenya membesar
•0oC → 4oC : Volumenya mengecil denganmassa jenis (ρ) paling tinggi, sehingga perilaku airini sangat penting untuk bertahannya kehidupan didalam air laut selama musim dingin
ANOMALI AIR
![Page 13: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/13.jpg)
Kalor
Kalor merupakan transfer energi dari satubenda ke benda lain karena adanyaperbedaan temperatur
Dalam satuan SI, satuan kalor adalahjoule dengan 1 kal = 4.186 J
1 kalori (kal) = kalor yang dibutuhkanuntuk menaikkan temperatur 1 gr airsebesar 1oC
![Page 14: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/14.jpg)
Jumlah kalor yang diperlukan untuk mengubahsuhu suatu sistem
Q = m c ΔTm = massa (gr)c = kalor jenis (kal/g0C)ΔT = Perubahan suhu (0C)
![Page 15: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/15.jpg)
Jika bagian yang berbeda dari sistemyang terisolasi berada pada temperaturyang berbeda, kalor akan mengalir daritemperatur tinggi ke rendah
Jika sistem terisolasi seluruhnya, tidak adaenergi yang bisa mengalir ke dalam ataukeluar, maka berlaku kekekalan energidengan
Qserap = Qlepas
![Page 16: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/16.jpg)
Contoh soalHitunglah jumlah kalor yang diperlukan untukmenaikkan suhu 20 Kg besi (c = 0,11 kal/g0C) dari100C ke 900C
Jawab.
Q = m c ΔT= 20.103 gr x 0,11 kal/g0C x (90 – 10)0C= 17600000 kal
![Page 17: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/17.jpg)
Perubahan FasaZat dapat berbentuk padat, cair atau gas. Ketikaterjadi perubahan fasa, sejumlah kalor dilepasatau diserap suatu zat yaitu
Q=mL
Kalor penguapan air(1000C) = 530 kal/gr
Q = kalor (kalori)m = massa (gr)L = kalor laten (kal/gr)
Kalor peleburan es(00C) = 80 kal/gr
![Page 18: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/18.jpg)
Tem
pera
tur
(0C
)
Contoh► Berapa banyak energi yang harus dikeluarkan
lemari es dari 150 kg air pada 200C untukmembuat es pada – 120C
Jawab
-12
Q2=mes Les
Q3=mescesΔT
Q1=maircairΔT
0
20
Kalor yang ditambahkan
Qtot = Q1 + Q2 + Q3
![Page 19: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/19.jpg)
Kalor laten untuk mengubah cairan menjadi gastidak hanya pada titik didih (1000C) tetapi jugapada suhu ruang. Hal ini disebut evaporasi
![Page 20: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/20.jpg)
Perpindahan kalor
Kalor berpindah dari satu tempatatau benda ke yang lain dengan tigacara :
1. konduksi
2. konveksi
3. radiasi
![Page 21: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/21.jpg)
ΔQ
Δt
K = Konduktivitas termal (J/s.m. C)
Konduksi
ΔT
l
Berpindahnya kalor dari satu tempat ke tempat laindengan cara tumbukan antar molekul, dengan laju
aliran kalor
H - KA
0
A = Luas penampang (m2)
T = Suhu (0C)
L = Tebal / panjang (m)
T1 T2
L
K besar
K kecil
konduktor
isolator
![Page 22: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/22.jpg)
Contoh1. Berapa laju aliran kalor melalui jendela
kaca yang luasnya 2.0 m x 1.5 m dantebalnya 3.2 mm, jika temperatur padapermukaan dalam dan luar jendela 150Cdan 300C dengan konduktivitas termal0.84 J/s.m.0C
![Page 23: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/23.jpg)
Konveksikalor ditransfer dari satu tempat ketempat yang lain dengan pergerakanmolekul, zat atau materi
Konveksi paksa Konveksi alami
•Aliran udara panas/dingin dipantai
•Arus samudra yang hangat/dinginkarena perubahan cuaca
Sepanci air dipanaskan
![Page 24: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/24.jpg)
Radiasi
Kecepatan sebuah benda meradiasikanenergi/ persamaan stefan-Boltzmann
4e σATΔQ
Δte =koefisien pemancaran
σ= 5.67 x 10-8 W/m2K4
A = Luas permukaan
T = suhu
![Page 25: P08-Suhu Dan Kalor](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061207/54863d04b47959140d8b5148/html5/thumbnails/25.jpg)
Penutup• Kita telah mempelajari masalah:
– Suhu dan pemuaian– Suhu dan perpindahan kalor– Suhu, kalor dan perubahan fasa