View
22.689
Download
14
Category
Preview:
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
2.1. Pengertian Fisika
Fisika (Bahasa Yunani: φυσικός (physikos), "alamiah", dan
φύσις (physis), "Alam") adalah sains atau ilmu tentang alam dalam
makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak
hidup atau materi dalam ruang lingkup dan waktu. Fisikawan
mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat
beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk
segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta
sebagai satu kesatuan kosmos Beberapa sifat yang dipelajari dalam
fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem materi yang
ada, seperti hukum kekekalan energi sifat semacam ini sering
disebut sebagai hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai "ilmu
paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (biologi , kimia,
geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu
yang mematuhi hukum fisika. Misalnya, kimia adalah ilmu tentang
molekul dan zat kimia yang dibentuknya. Sifat suatu zat kimia
ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang dapat
dijelaskan oleh ilmu fisika seperti mekanika kuantum,
termodinamika, dan elektromagnetika .
Fisika juga berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika
banyak dinyatakan dalam notasi matematis, dan matematika yang
digunakan biasanya lebih rumit daripada matematika yang
digunakan dalam bidang sains lainnya. Perbedaan antara fisika dan
matematika adalah: fisika berkaitan dengan pemerian dunia
material, sedangkan matematika berkaitan dengan pola-pola
1
abstrak yang tak selalu berhubungan dengan dunia material.
Namun, perbedaan ini tidak selalu tampak jelas. Ada wilayah luas
penelitan yang beririsan antara fisika dan matematika, yakni fisika
matematis, yang mengembangkan struktur matematis bagi teori-
teori fisika.
Budaya penelitian fisika berbeda dengan ilmu lainnya karena
adanya pemisahan teori dan eksperimen. Sejak abad kedua puluh,
kebanyakan fisikawan perseorangan mengkhususkan diri meneliti
dalam fisika teoretis atau fisika eksperimental saja, dan pada abad
kedua puluh, sedikit saja yang berhasil dalam kedua bidang
tersebut. Sebaliknya, hampir semua teoris dalam biologi dan kimia
juga merupakan eksperimentalis yang sukses. Gampangnya, teoris
berusaha mengembangkan teori yang dapat menjelaskan hasil
eksperimen yang telah dicoba dan dapat memperkirakan hasil
eksperimen yang akan datang. Sementara itu, eksperimentalis
menyusun dan melaksanakan eksperimen untuk menguji perkiraan
teoretis. Meskipun teori dan eksperimen dikembangkan secara
terpisah, mereka saling bergantung. Kemajuan dalam fisika
biasanya muncul ketika eksperimentalis membuat penemuan yang
tak dapat dijelaska teori yang ada, sehingga mengharuskan
dirumuskannya teori-teori baru. Tanpa eksperimen, penelitian
teoretis sering berjalan ke arah yang salah; salah satu contohnya
adalah teori-M teori populer dalam fisika energi-tinggi, karena
eksperimen untuk mengujinya belum pernah disusun.
Meskipun fisika membahas beraneka ragam sistem, ada
beberapa teori yang digunakan secara keseluruhan dalam fisika,
bukan di satu bidang saja. Setiap teori ini diyakini benar adanya,
dalam wilayah kesahihan tertentu. Contohnya, teori mekanika
2
klasik dapat menjelaskan pergerakan benda dengan tepat, asalkan
benda ini lebih besar daripada atom dan bergerak dengan
kecepatan jauh lebih lambat daripada kecepatan cahaya Teori-teori
ini masih terus diteliti; contohnya, aspek mengagumkan dari
mekanika klasik yang dikenal sebagai teori chaos ditemukan pada
abad kedua puluh, tiga abad setelah dirumuskan oleh Isaac Newton
Namun, hanya sedikit fisikawan yang menganggap teori-teori dasar
ini menyimpang. Oleh karena itu, teori-teori tersebut digunakan
sebagai dasar penelitian menuju topik yang lebih khusus, dan
semua pelaku fisika, apa pun spesialisasinya, diharapkan
memahami teori-teori tersebut.
Riset dalam fisika dibagi beberapa bidang yang mempelajari
aspek yang berbeda dari dunia materi. Fisika benda kondensi
diperkirakan sebagai bidang fisika terbesar, mempelajari properti
benda besar, seperti benda padat dan cairan yang kita temui setiap
hari, yang berasal dari properti dan interaksi mutual dari atom
Bidang Fisika atomik, molekul, dan optik berhadapan dengan
individual atom dan molekul, dan cara mereka menyerap dan
mengeluarkan cahaya Bidang Fisika partikel juga dikenal sebagai
"Fisika energi-tinggi", mempelajari properti partikel super kecil yang
jauh lebih kecil dari atom, termasuk partikel dasar yang
membentuk benda lainnya. Terakhir, bidang Astrofisika
menerapkan hukum fisika untuk menjelaskan fenomena astronomi
berkisar dari matahari dan objek lainnya dalam tata surya ke jagad
raya secara keseluruhan.
Ada banyak area riset yang mencampur fisika dengan bidang
lainnya. Contohnya, bidang biofisika yang mengkhususkan ke
peranan prinsip fisika dalam sistim biologi, dan bidang kimia
3
kuantum yang mempelajari bagaimana teori kuantum mekanik
memberi peningkatan terhadap sifat kimia dari atom dan molekul.
Beberapa didata di bawah: Akustik - Astronomi - Biofisika - Fisika
penghitungan - Elektronik - Teknik - Geofisika - Ilmu material - Fisika
matematika - Fisika medis – Kimia fisika dinamika kendaraan.
1.2 Ruang Lingkup Pembahasan
Makalah ini dispesifikasikan pada satu tinjauan permasalahan
yang dilihat dari berbagai topik yang muncul dari suhu dan kalor itu
sendiri, dimana pokok pembahasannya meliputi :
a. Sejarah Perkembangan suhu dan kalor
b. Teori suhu dan kalor
1.3 Tujuan Penulisan Makalah
Adapun tujuan yang diharapkan oleh penulis dengan
penulisan makalah ini adalah selain memenuhi syarat untuk
mendapatkan sertifikat, juga dengan adanya makalah ini
diharapkan dapat menambah wawasan pengetahuan mahasiswa
dalam bidang fisika pada umumnya terutama materi tentang suhu
dan kalor pada khususnya.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Sejarah Fisika Secara Umum
Sejak jaman purbakala, orang telah mencoba untuk mengerti
sifat dari benda mengapa objek yang tidak ditopang jatuh ke tanah,
mengapa material yang berbeda memiliki properti yang berbeda,
dan seterusnya. Lainnya adalah sifat dari jagad raya seperti bentuk
Bumi dan sifat dari objek celestial seperti Matahari dan Bulan
Beberapa teori diusulkan dan banyak yang salah. Teori tersebut
4
banyak tergantung dari istilah filosofi dan tidak pernah dipastikan
oleh eksperimen sistimatik seperti yang populer sekarang ini. Ada
pengecualian dan anakronisme: contohnya, pemikir Yunani
menurunkan banyak deskripsi kuantitatif yang benar dari mekanik
dan hidrostatik Pada awal abad 17 Galileo membuka penggunaan
eksperimen untuk memastikan kebenaran teori fisika, yang
merupakan kunci dari metode sains Galileo memformulasikan dan
berhasil mengetes beberapa hasil dari dinamika mekanik terutama
Hukum Inert Pada 1687 Isaac Newton menerbitkan Filosofi Natural
Prinsip Matematika memberikan penjelasan yang jelas dan teori
fisika yang sukses: Hukum gerak Newton yang merupakan sumber
dari mekanika klasik dan Hukum Gravitasi Newton yang
menjelaskan gaya dasar Kedua teori ini cocok dalam eksperimen.
Prinsipia juga memasukan beberapa teori dalam dinamika fluid
Mekanika klasik dikembangkan besar-besaran oleh Joseph-Louis de
Lagrange William Rowan Hamilton dan lainnya, yang menciptakan
formula, prinsip, dan hasil baru. Hukum Gravitas memulai bidang
astrofisika yang menggambarkan fenomena astronomi
menggunakan teori fisika. Dari sejak abad 18 dan seterusnya,
termodinamika dikembangkan oleh Robert Boyle, Thomas Young
dan banyak lainnya. Pada 1733 Daniel Bernoulli menggunakan
argumen statistika dalam mekanika klasik untuk menurunkan hasil
termodinamika, memulai bidang mekanika statistik Pada 1798
Benjamin Thompson mempertunjukkan konversi kerja mekanika ke
dalam panas, dan pada 1847 James Joule menyatakan hukum
konservasi energi dalam bentuk panasa juga dalam energi
mekanika. Sifat listrik dan magnetisme dipelajari oleh Michael
Faraday George Ohm dan lainnya. Pada 1855, James Clerk Maxwell
5
menyatukan kedua fenomena menjadi satu teori
elektromagnetisme, dijelaskan oleh persamaan Maxwell Perkiraan
dari teori ini adalah cahaya adalah gelombang elektromagnetik
Riset fisika mengalami kemajuan konstan dalam banyak
bidang, dan masih akan tetap begitu jauh di masa depan. Dalam
fisika benda kondensi masalah teoritis tak terpecahkan terbesar
adalah penjelasan superkonduktivitas suhu-tinggi Banyak usaha
dilakukan untuk membuat spintronik dan komputer kuantum
bekerja. Dalam fisika partikel potongan pertama dari bukti
eksperimen untuk fisika di luar Model Standar telah mulai
menghasilkan. Yang paling terkenal adalah penunjukan bahwa
neutrino memiliki massa bukan-nol. Hasil eksperimen ini
nampaknya telah menyelesaikan masalah solar neutrino yang telah
berdiri-lama dalam fisika matahari. Fisika neutrino besar merupakan
area riset eksperimen dan teori yang aktif. Dalam beberapa tahun
ke depan, pemercepat partikel akan mulai meneliti skala energi
dalam jangkauan TeV yang di mana para eksperimentalis berharap
untuk menemukan bukti untuk Higgs boson dan partikel
supersimetri Para teori juga mencoba untuk menyatikan mekanika
kuantum dan relativitas umum menjadi satu teori gravitasi
kuantum, sebuah program yang telah berjalan selama setengah
abad, dan masih belum menghasilkan buah. Kandidat atas
berikutnya adalah Teori-M teori superstring, dan gravitasi kuantum
loop. Banyak fenomena astronomikal dan kosmologikal belum
dijelaskan secara memuaskan, termasuk keberadaan sinar kosmik
energi ultra-tinggi ,asimetri baryon, pemercepatan alam semesta
dan percepatan putaran anomali galaksi. Meskipun banyak
kemajuan telah dibuat dalam energi-tinggi, kuantum, dan fisika
6
astronomikal, banyak fenomena sehari-hari lainnya, menyangkut
sistem kompleks, chaos, atau turbulens masih dimengerti sedikit
saja. Masalah rumit yang sepertinya dapat dipecahkan oleh aplikasi
pandai dari dinamika dan mekanika, seperti pembentukan
tumpukan pasir, "node" dalam air "trickling", teori katastrof, atau
pengurutan-sendiri dalam koleksi heterogen yang bergetar masih
tak terpecahkan. Fenomena rumit ini telah menerima perhatian
yang semakin banyak sejak 1970-an untuk beberapa alasan, tidak
lain dikarenakan kurangnya metode matematika modern dan
komputer yang dapat menghitung sistem kompleks untuk dapat
dimodelin dengan cara baru. Hubungan antar disiplin dari fisika
kompleks juga telah meningkat, seperti dalam pelajaran turbulens
dalam aerodinamika atau pengamatan pembentukan dalam sistem
biologi Pada 1932, Horrace Lamb meramalkan:
Saya sudah tua sekarang, dan ketika saya meninggal dan
pergi ke surga ada dua hal yang saya harap dapat
diterangkan. Satu adalah elektrodinamika kuantum, dan satu
lagi adalah gerakan turbulens dari fluida. Dan saya lebih
optimis terhadap yang pertama.
2.2. SUHU DAN KALOR
2.2.1. Suhu
Suhu adalah besaran termodinamika yang menunjukkan
besarnya energi kinetik translasi rata-rata molekul dalam sistem
gas ; suhu diukur dengan menggunakan termometer (kamus
kimia : balai putaka : 2002),
7
Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin
tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara
mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu
benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak,
baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat
berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun
benda, makin tinggi suhu benda tersebut.
Suhu biasanya didefinisikan sebagai ukuran atau derajat
panas dinginnya suatu benda atau sistem. Benda yang panas
memiliki suhu yang tinggi, sedangkan benda yang dingin memiliki
suhu yang rendah. Pada hakikatnya, suhu adalah ukuran energi
kinetik rata-rata yang dimiliki oleh molekul-molekul sebuah benda.
Sebagai contoh, ketika kita memanaskan sebuah besi atau
alumanium maka akan terjadi proses pemuaian pada besi tersebut.
Ketika kita mendinginkan air sampai pada suhu dibawah nol derajat
maka air tersebut akan membeku. Sifat-sifat benda yang bisa
berubah akibat adanya perubahan suhu disebut sifat termometrik.
Dengan demikian, perubahan suhu sifat termometrik menunjukkan
adanya perubahan suatu benda.
Dalam perubahan suhu jumlah energi panas, ΔQ, dibutuhkan
untuk mengganti suhu suatu material dari suhu awal, T0, ke suhu
akhir, Tf tergantung dari kapasitas panas bahan tersebut menurut
hubungan:
8
Kapasitas panas tergantung dari jumlah material yang
bertukar panas dan properti bahan tersebut. Kapasitas panas dapat
dipecah menjadi beberapa cara berbeda. Pertama-tama, dia dapat
dipresentasikan sebagai perkalian dari masa dan kapasitas panas
spesifik (lebih umum disebut panas spesifik:
Cp = mcs
atau jumlah mol dan kapasitas panas molar:
Cp = ncn.
Molar dan kapasitas spesifik panas bergantung dari properti
fisik dari zat yang dipanasi, tidak tergantung dari properti spesifik
sampel. Definisi di atas tentang kapasitas panas hanya bekerja
untuk benda padat dan cair, tetapi untuk gas mereka tak bekerja
pada umumnya.
Kapasitas panas molar dapat "dimodifikasi" bila perubahan
suhu terjadi pada volume tetap atau tekanan tetap. Bila tidak,
menggunakan hukum pertama termodinamika dikombinasikan
dengan persamaan yang menghubungkan energi internal gas
tersebut terhadap suhunya.
Berdasarkan sifat termometrik inilah sehingga sebuah
termometer dibuat. Terometer adalah alat yang digunakan untuk
mengukur suhu dari sebuah benda. Ada beberapa jenis termometer
yang dibuat berdasarkan pada beberapa sifat termometrik zat
seperti pemuaian zat padat, pemuaian zat cair, pemuaian gas,
tekanan zat cair, tekanan udara, regangan zat padat, hambatan zat
9
terhadap arus listrik, dan intensitas cahaya.
Pembuatan skala pada termometer memerlukan dua titik
referensi. Sebagai titik pertama dipilih titik beku, yaitu suhu
campuran antara es dan air pada tekanan normal. Ini terjadi pada
saat air mulai membeku. Titik kedua yang dipilh adalah titik didih
yaitu suhu ketika air mendidih pada tekanan normal. Kedua titik ini
disebut, titik tetap atas dan titik tetap bawah .
Terdapat tiga macam skala yang biasa digunakan dalam
pengukuran suhu, yaitu skla celcius, skala fahrenheit, dan skala
kelvin. Skala fahrenheit didasarkan pada titik beku 320F dan titik
didih 2120F. Skla celcius didasarkan pada titik beku 00C dan titik
didih 1000C. Skala kelvin berbeda dengan dua skala yang lainnya,
skala ini didasarkan pada suhu terendah yaitu -2730C, skala kelvin
disebut juga skala suhu mutlak (absolut) atau skala termodinamik.
Satuan kelvin inilah yang digunakan sebagai satuan SI untuk suhu.
Disamping tiga skala suhu diatas, ada skala lain yang masih
juga digunakan, yaitu skala reamur (0R). Pada skla ini air membeku
pada suhu 00R dan didih pada suhu 800R.
A. Pemuaian
Ketika sebuah benda dipanaskan, gerakan molekul-
molekulnya semakin cepat, yang menyebabkan pergeserannya
semakin besar. Secara keseluruhan, jarak antar molekul menjadi
bertambah sehingga terjadilah peristiwa yang kita sebut sebagai
pemuaian.
10
a. Pemuaian zat padat
b. Pemuaian zat cair
c. Pemuaian gas
1) Hukum Boyle
Hukum Boyle merupakan hukum yang menghubungkan
volume dengan tekanan gas pada suhu yang konstan. Bisa
dikatakan bahwa pada gas, walau pun suhunya konstan,
volumenya bisa berubah karena adanya perubahan tekanan
Tekanan Atmosfer P
Raksa (ii)
h Tabung karet 0
e P
(ii) pV =
konstan
0
Gambar 2.1 Percobaan Boyle dan hasilnya
Dari eksperimen ini, kita bisa mengetahui bahwa nilai tekanan
p :
p = ρg(H+h)
11
Dimana :
ρ adalah massa jenis raksa
g adalah percepatan gravitasi
h adalah selisih ketinggian permukaan raksa
jika A adalah luas penampang tabung, volume udara yang ada
pada tabung tertutup adalah
V = lA
Dari hasil percobaan Boyle, didadap[tkan bahwa grafik (H=h) versus1/l merupakan suatu garis lurus, sehingga
(H+h) l = konstan
Karena g, ρ, dan A memiliki nilai konstan, maka
Atau
pV = konstan................(1)
persamaan (1) inilah yang disebut hukum Boyle, yang jika kita nyatakan dengan kata-kata ; ”Tekanan suatu massa tertentu gas pada suhu konstan berbanding terbalik dengan volumenya.”
2) Hukum Gay-Lussac atau Hukum Charles.
Kira-kira satu abad kematian Boyle, seorang fisikawan
prancis Jacques Charles, menemukan persamaan yang
menghubungkan antara volume dan suhu gas pada tekanan
konstan. Selanjutnya persamaan ini dikenal sebagai Hukum
Charles atau Hukum Gay-Lussac. secara matematis ditulis
12
Yang artinya pada tekanan konstan, volume gas V sebanding
dengan suhu T atau V/T = konstan.
3) Hukum Tekanan.
Sekarang, jika volume gas kita pertahankan tetap, sementara
suhu dan tekanan gas dibiarkan berubah, bagaimana
perubahannya? Ternyata pada volume konstan, diperoleh
hubungan yang mirip dengan kasus pada hukum Charles. Pada
suhu konstan, tekanan suatu massa gas tertentu sebanding
dengan suhunya :
Atau
2.2.2. Kalor
kalor adalah energi yang dapat diteruskan oleh satu benda ke
benda lain secara konduksi,perolakan dan penyinaran. (kamus
kimia ; 2002).
Sampai pada pertengahan abad 18, orang masih
menyamakan pengertian suhu dan kalor. Baru pada tahun 1760,
joseph black membedakan kedua pengertian ini. Suhu adalah
sesuatu yang diukur pada termometer, dan kalor adalah sesuatu
yang mengalir dari benda yang panas ke benda yang dingin untuk
mencapai keadaan termal.
Pada tahun 1798, seorang ilmuwan amerika, benjamin
thompson menyasingkan definisi kalor sebagai fluida kalorik. Ia
yang merupakan seorang anggota militer mengamati bahwa ketika
meriam menembakkan peluru, ada kalor yang dihasilkan pada
13
meriam. Berdasarkan pengamatannya, thompson menyimpulkan
bahwa kalor bukanlah fluida, tetapi kalor dihasilkan oleh usaha
yang dilakukan oleh kerja mekanis misalkan gesekan. Satu kalori
didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk
menaikkan suhu air sebesar 1 C
Menindaklanjuti apa yang dilakukan oleh thompson, james
prescot joule melakukan percobaan untuk menghitung jumlah
energi mekanik yang ekivalen dengan kalor sebanyak 1 kalori.
Peralatan yang digunakan lihat gambar 1.
pengaduk
termometer
ketinggian beban
air
v
= massa
Gambar 1. Percobaan joule untuk menghitung energi kalor
Ketika massa m bergerak turun dengan kecepatan konstan,
kawat yang ditariknya menyebabkan pengaduk berputar. Karena
massa berputar dengan kecepatan konstan, berarti tidak ada
perubahan enrgi kinetik, tetapi terjadi penurunan energi potensial.
Penurunan energi potensial ini menghasilkan energi kalor pada air,
yang diukur berdasarkan kenaikkan suhu air. Berdasarkan teori
bahwa energi potensial yang hilang sama dengan energi mekanik
dengan energi kalor :
1 kalori = 4.184 joule
14
m
1. Kalor jenis dan kapasitas kalor
Josep Black merupakan orang pertama yang menyadari
bahwa kenaikkan suhu suatu benda dapat digunakan untuk
menentukan banyaknya kalor yang diserap oleh benda. Jika
sejumlah kalor ΔQ menghasilkan perubahan suhu benda sebesar
ΔT, kapasitas kalor didefinisikan
Satuan kapasitor kalor adalah J/K.
Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menghasilkan
perubahan suhu ΔT ternyata sebanding dengan massa benda m
dan perubahan suhunya.
2. Hukum kekekalan energi kalor
Ilmuwan yang pertama kali mengemukakan bahwa kalor
merupakan salah satu bentuk energi adalah Julius Robert Mayer
(1814-1878) dari jerman, yang sekitar tahun 1840an bekerja
sebagai Dokter Kapal pada angkatan laut hindia belanda di
surabaya. Mayer mengamati bahwa darah pasien orang-orang di
Jawa berwarna lebih merah terang dibandingkan dengan darah
pasiennya dari eropa. Ini berarti bahwa darah penduduk daerah
tropis mengandung lebih banyak oksigen. Mayer menyimpulkan
bahwa didaerah tropis diperlukan lebih sedikit pembakaran
makanan untuk menjaga agar suhu tubuh constant, dan panas
daripada pembakaran makanan itu lebih banyak dipakai untuk
melakukan kerja dari individu. Jika ternyata panas dapat di ubah
menjadi kerja, hal ini berarti bahwa ke-duanya merupakan bentuk
15
energi. Mayer mempublikasikan pemikiran itu tatkala ia kembali ke
eropa tahun 1842.
Pada tahun 1850 an para ilmuwan mulai mengakui panas
(kalor) sebagai salah satu bentuk energi. Hal ini berkat beberapa
eksperimen dari James Prescott Joule (1818-1889), seorang murid
John Dalton di Inggeris. Dari berbagai eksperimennya, Joule
merumuskan Asas Kekekalan Energi, yang berbunyi: “Energi tidak
dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari
bentuk energi yang satu menjadi bentuk energi yang lain”. Nama
Joule diabadikan dalam satuan energi menurut System International
d’Unites (S.I.), satu Joule adalah kerja yang dilakukan jika gaya 1
Newton bergerak sepanjang 1 Meter.
Pada abad 21, oleh para ilmuwan fisika dan ilmuwan kimia
teori-teori mengenai suhu dan kalor mulai diaplikasikan pada
bentuk-bentuk penemuan baru, contohnya bisa kita lihat dibidang
komunikasi seperti pembuatan antena dengan menggunakkan Pita
Frekuensi Ka. Sistem kerja dari Pita Frekuensi Ka ini pada dasarnya
rumusnya mengacu pada teori-teori suhu dan kalor. Penerapan
teori suhu dan kalor juga banyak digunakan pada sistem keamanan
(kemiliteran) contohnya dalam perumusan nuklir, pada Depleted
Uranium (DU) yang biasa digunakan dalam bentuk senjata antitank
(atau anti kendaraan lapis baja lainnya). Aktivitas jenis bagi DU
cukup rendah, hanya 14,8 Bq/mg (58 % saja dari aktivitas Uranium
alam). Secara kimiawi Uranium merupakan logam berat berwarna
keperakan yang sangat padat. Sebuah kubus Uranium bersisi 10 cm
memiliki massa mendekati 20 kg dan secara umum 70 % lebih
padat dibanding timbal (timah hitam). Pada suhu 600 -7000C dalam
tekanan yang sangat tinggi logam DU akan menyala dengan
16
sendirinya, membentuk kabut aerosol DU yang bersifat cair dan
sangat panas.
2.2.1. Perambatan kalor
Kalor dapat merambat melalui tiga macam cara yaitu:
1. Konduksi
2. Konveksi
3. Radiasi.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Suhu
Suhu adalah besaran termodinamika yang menunjukkan
besarnya energi kinetik translasi rata-rata molekul dalam sistem
gas ; suhu diukur dengan menggunakan termometer (kamus
kimia : balai putaka : 2002),
Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin
tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara
17
mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu
benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak,
baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat
berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun
benda, makin tinggi suhu benda tersebut.
Suhu biasanya didefinisikan sebagai ukuran atau derajat
panas dinginnya suatu benda atau sistem. Benda yang panas
memiliki suhu yang tinggi, sedangkan benda yang dingin memiliki
suhu yang rendah. Pada hakikatnya, suhu adalah ukuran energi
kinetik rata-rata yang dimiliki oleh molekul-molekul sebuah benda.
2. Kalor
kalor adalah energi yang dapat diteruskan oleh satu benda ke
benda lain secara konduksi,perolakan dan penyinaran. (kamus
kimia ; 2002).
Sampai pada pertengahan abad 18, orang masih
menyamakan pengertian suhu dan kalor. Baru pada tahun 1760,
joseph black membedakan kedua pengertian ini. Suhu adalah
sesuatu yang diukur pada termometer, dan kalor adalah sesuatu
yang mengalir dari benda yang panas ke benda yang dingin untuk
mencapai keadaan termal.
Pada tahun 1798, seorang ilmuwan amerika, benjamin
thompson menyasingkan definisi kalor sebagai fluida kalorik. Ia
yang merupakan seorang anggota militer mengamati bahwa ketika
meriam menembakkan peluru, ada kalor yang dihasilkan pada
meriam. Berdasarkan pengamatannya, thompson menyimpulkan
bahwa kalor bukanlah fluida, tetapi kalor dihasilkan oleh usaha
yang dilakukan oleh kerja mekanis misalkan gesekan. Satu kalori
18
didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk
menaikkan suhu air sebesar 1 C
3. Hukum kekekalan energi kalor
Ilmuwan yang pertama kali mengemukakan bahwa kalor
merupakan salah satu bentuk energi adalah Julius Robert Mayer
(1814-1878) dari jerman, yang sekitar tahun 1840an bekerja
sebagai Dokter Kapal pada angkatan laut hindia belanda di
surabaya. Mayer mengamati bahwa darah pasien orang-orang di
Jawa berwarna lebih merah terang dibandingkan dengan darah
pasiennya dari eropa. Ini berarti bahwa darah penduduk daerah
tropis mengandung lebih banyak oksigen. Mayer menyimpulkan
bahwa didaerah tropis diperlukan lebih sedikit pembakaran
makanan untuk menjaga agar suhu tubuh constant, dan panas
daripada pembakaran makanan itu lebih banyak dipakai untuk
melakukan kerja dari individu. Jika ternyata panas dapat di ubah
menjadi kerja, hal ini berarti bahwa ke-duanya merupakan bentuk
energi. Mayer mempublikasikan pemikiran itu tatkala ia kembali ke
eropa tahun 1842.
B. Saran
Untuk menambah khasanah pengetahuan kita tentang materi
zat padat, penyusun menyarankan agar dapat membacanya dalam
buku-buku sumber lainnya, selain melalui media internet.
19
Recommended