20141218Suhu Dan Panas

SUHU DAN PANAS

Udi Harmoko

Geophysics laboratory,

Diponegoro University

うディハルモコ _物理＿ディポネゴロだいんがく

•Ketika air diletakkan di atas kompor temperature air naik kalor dialirkan dari komporke air


• Panas didefinisikan sebagai transfer energi yang

melintasi batas dua sistem karena perbedaan

temperatur antara suatu sistem dengan

lingkungannya


•Aliran kalor berkecenderungan menyamakantemperature jika kedua benda disentuhkan

•Kalor berhubungan dengan kerja dan energi

Pengukuran Temperature Benda

•Hubungan antarabeberapa skala :


L=temperatur benda terukur pada

termomoter L

Lo=titik es temometer L

Lt=titik uap termometer L

X=temperatur benda terukur pada

termometer X

Xo=titik es termometer X

Xt=titik uap termometer X

Contoh


0

0

0

0

CC

CC

FF

FF

tt

0100

0

32212

32

CF

100180

32 CF

100

18032

CF

32100

180

CF 32

59 CF

For-mula

Keterangan Jenis Termo-meter

L Temp. terukur pada F

Lo Titik es pada Fo =32o

Lt Titik uap pada Ft =212o

X Temp. terukur pada C

Xo Titik es pada Co =0o

Xt Titik uap pada Ct =100o

Konversi antar skala temperature


= Koefisien ekspansi linear

TLL i


TLL i 1

Ekspansi Thermal


Ekspansi Thermal

Ekspansi Volume

TVV i

TVV i 1

3

Karena T<<1 untuk temperature T<~100oC

kita bisa abaikan 3(T)2 dan (T)3

TVV i 3


Jika batang dibiarkan bebas berekspansi:

TL

L

thermalo


Tegangan Thermal

Jika kita menjepit ujung-ujung suatu batang secara erat

untuk mencegah ekspansi atau kontraksi dan kemudian

mengubah suhu.

Dari definisi modulus Young

oLL

AFY


AY

F

L

L

tariko

0

1L

A

F

YL

TYA

F

Dari definisi modulus Young

oLL

AFY

00

1L

A

F

YTL

KALOR


Kalor sebagai transfer Energi

Ide awal kalor berhubungan dengan energi dikerjakan oleh sejumlahilmuan tahun 1800-an, terutama oleh ilmuan Inggris James Prescott Joule (1818-1889).


Percobaan Joule dengan menggantungkanbeban pada sebuah pedal pengaduk air.

Ternyata gesekan antara pedal dengan air menyebabkan naiknya temperature air.

Walaupun sebenarnya perubahan temperature hampir tidak terukur.

Kuantitas Panas

Kalori : jumlah kalor yang diperlukan untukmenaikkan suhu satu gram air sebesar 1oC.


1 kal = 4,186 J1 kkal= 4,186 x 103 J1 Btu = 252 kal =1055 J

Kalor Energy

Kalor merupakan sejumlah energi yang ditransferdari satu benda ke yang lainnya karena adanyaperbedaan temperatur

dibutuhkan 1 kkal untuk menaikkan1 kg air sebesar 1oC.


Kapasitas Panas Jenis

TmcQ

Panas yang dibutuhkan untuk perubahan suhu pada massa m


Perubahan Fasa Air

H2O

Padat

Cair

Gas

Es

Aqua

Uap

Untuk mengubah 1 kg es pada 0oC menjadi 1 kg air

pada 0oC dan tekanan atmosfer normal

dibutuhkan panas 3,34 x 105J

Lf = 3,34 x 105 J/kg =79,6 kal/g = 143 Btu/lb

fmLQ


Sedangkan untuk mendidihkan 1 kg air pada 100oC

menjadi 1 kg uap air pada 100oC dan tekanan

atmosfer normal dibutuhkan panas 2,256 x 106 J

Lv = 2,256 x 106 J/kg = 539 kal/g

Untuk menaikkan suhu 1 kg air dari 0oC menjadi 100oC

dibutuhkan

J

CCkgJkgTmcQ oo

51019,4

)100)(./4190)(1(


Dibutuhkan energi untuk mengubah fase air

Hukum Kekekalan Energi

• Peran dari hukum kekelan energi pada perpindahan

energi adalah:

Kehilangan kalor sebanyak satu bagian system =

kalor yang didapat oleh bagian yang lain



Air memiliki kapasitas panas spesifik lebih tinggi daripada daratan.

Panas matahari menghasilkan efek yang kecil pada suhu lautan

Sebaliknya daratan menjadi panas sepanjang siang dan menjadi dingin dengan cepat pada malam hariDi dekat pesisir perbedaan suhu antara daratan dan lautan menimbulkan angin laut di siang hari dan angin darat di malam hari

Documents

20141218Suhu Dan Panas