Upload
scout-ani-mahisa
View
292
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 1/49
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Suhu dan kalor merupakan salah satu pelajaran didalam Fisika
(IPA),dengan mempelajari suhu dan kalor kita akan mengetahui apa itu suhu
dan kalor.Dapat dijelaskan bahwa suhu merupakan suatu besaran yang
menunjukkan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.Sedangkan,
alor merupakan salah satu bentuk energi. !erarti kalor merupakan besaran
"isika yang dapat diukur.Dari penjelasan tadi kita jadi bias membedakan
tentang suhu dan kalor.
Sebenarnya suhu dan kalor memiliki hubungan. Se#ara alamiah kalor
selalu mengalir dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu
lebih rendah. Perpindahan kalor sering diikuti oleh kenaikan suhu benda.
Apabila terjadi kenaikan suhu, jumlah kalor yang diterima oleh benda selalu
sebanding dengan kenaikan suhu benda itu. Dengan penjelasan tadi, berarti
kita dapat mengetahui hubungan antara suhu dan kalor.
$ujuan dari mempelajari suhu dan kalor,kita dapat mengetahui apa itu
suhu dan kalor. Dari suhu kita dapat mempelajari tentang pengertian suhu,
hubungan kon%ersi skala suhu &el#ius, el%in, 'ankine, 'eamur, dan
Fahrenheit, jenisjenis termometer, muai %olume gas berkaitan dengan
hukum !oyle, &harles, ay *ussa#, dan !oyle ay *ussa#.
Dalam kalor kita dapat mengetahui tentang pengertian kalor, alat yang
digunakan untuk mengukur kalor, de"inisi satu kalori, satuan kalor yang lain
dan kon%ersinya, pengertian kalor jenis suatu +at, pengertian kapasitas kalor
suatu +at, a+as !la#k, perubahan wujud +at (melebur, membeku, menguap,
mengembun, deposisi, melenyapmenyublim), diagram perubahan, panas
peleburan atau kalor lebur, panas penguapan atau kalor uap, panas
pengembunan, panas pembekuan, titik lebur dan titik beku, titik didih dan titik
pengembunan, perpindahan kalor se#ara konduksi (hantaran), kon%eksi
(aliran), radiasi (pan#aran).
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 2/49
$api dari penjelasan materi diatas sering kali ada yang kita tidak
mengerti, karena terdapat banyaknya rumus yang sulit dimengerti dan di
ingat oleh kita. adang kita terlalu malas untuk mempelajari dan menghapal
materi ini karena banyaknya rumus, tapi bila kita mempelajarinya se#ara
perlahan, mungkin kita akan bisa. Selain itu kita suka pesimis bila ada tugas
yang sulit, seharusnya kita jangan seperti itu. arena kita memiliki teman
bukan- ita bisa meminta bantuan kepada teman kita untuk membantu
mengerjakan tugas itu.
1.2Rumusan MasalahDari latar belakang di atas kita dapat merumuskan masalah sebagai berikut
/. Apa itu pengertian suhu -0. Apa itu termometer -1. Apa itu pengertian kalor -2. Apa saja perubahan wujud pada +at -3. Apa itu a+as bla#k -
1.3Tujuan MasalahDari rumusan masalah di atas dapat dijelaskan tujuan masalah
sebagai berikut/. 4ntuk mengetahui pengertian suhu0. 4ntuk mengetahui tenteng termometer 1. 4ntuk mengetahui pengertian kalor 2. 4ntuk mengetahui perubahan wujud pada +at3. 4ntuk mengetahui a+as bla#k
BAB II
PEMBAHAAAN
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 3/49
2.1 Pengert!an uhu
0././ Pengertian Suhu
Suhu ($emperatur) Dalam kehidupan seharihari, suhu merupakan
ukuran mengenai panas atau dinginnya suatu benda. 5%en yang panas
dikatakan bersuhu tinggi, sedangkan es yang membeku dikatakan memiliki
suhu rendah. Suhu dapat mengubah si"at +at, #ontohnya sebagian besar +at
akan memuai ketika dipanaskan. Sebatang besi lebih panjang ketika
dipanaskan daripada dalam keadaan dingin.6alan dan trotoar beton memuai
dan menyusut terhadap perubahan suhu. 7ambatan listrik dan materi +at juga
berubah terhadap suhu. 7ambatan listrik dan materi +at juga berubah
terhadap suhu. Demikian juga warna yang dipan#arkan benda, paling tidak
pada suhu tinggi. alau kita perhatikan, elemen pemanas kompor listrik
meman#arkan warna merah ketika panas. Padasuhu yang leih tinggi, +at
padat seperti besi, bersinar jingga atau bahkan putih. &ahaya putih dari bola
lampu pijar berasal dari kawat tungsten yang sangat panas. Dengan
demikian, suhu dide"inisikan sebagai besaran yang menyatakan ukuran
derajat panas atau dinginnya suatu benda. arena suhu sudah kita nyatakan
sebagai besaran,semestinya harus ada alat ukur bagi suhu. 4ntuk
mengetahuinya, siapkanlah 1 wadah yang berisi air es, air biasa, dan air
hangat. etika tangan disentuhkan pada air dingin, kita katakana suhu air
tersebut dingin. Sementara ketika tangan disentuhkan pada air hangat, kita
katakan suhu air tersebut panas. 8amun hal itu, tidak dapat dijadikan a#uan.
9engapa demikian- 4ntuk mengetahuinya, #oba kalian tentukan suhu air
biasa di atas, apakah suhunya dingin atau panas- *angkah awal, sentuhkan
tangan kananmu pada air hangat. Sementara itu, sentuhkan juga tangan
kirimu pada air dingin. Selanjutnya, masukkan kedua tanganmu se#ara
bersamanpada wadah yang berisi air biasa. &ermatilah pengukuran yang
dilakukan kedua tanganmu. Pada saat menyentuh air biasa, tangan kananmu
akan terasa dingin karena melepas kalor sedangkan tangan kirimu akan
terasa panas karena menerima kalor. 9engapa kedua tanganmu tidak
merasakan hal yang sama meskipun yang disentuh adalah air yang sama,
yaitu air biasa. arena tangan tidakdapat digunakan sebagai alat ukur suhu,digunakanlah termometer, yang dapat menyatakan suhu dalam ukuran
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 4/49
#el#ius, reamur, "ahrenheit, ataupun kel%in.
( http://teguhsasmitosdp1.files.wordpress.com/2010/05/07_bab_61.pdfhttp://w
ww.ziddu.com/download/!7572/"#$16_suhu_dan_%alor.pdf.htmlhttp://110.1
&.206.5&/bahana'ar/modul_online/fisi%a/"#$#)_*+)$_,_-"/ab20#
20"isi%a20#.pdf
Pada siang hari ketika matahari bersinar terang, biasanya udara terasa
panas. Sebaliknya, pada malam hari udara terasa dingin. !agaimanakah
kalian mengetahui perbedaan rasa panas pada siang hari dan dingin pada
malam hari- etika kalian menyentuh se#angkir kopi panas, tangan terasa
panas. Sebaliknya, ketika kalian menyentuh segelas es jeruk tangan terasa
dingin. !agaimanakah #ara membedakan rasa panasnya kopi dan dinginnya
es- :a, dengan perasaan. Akan tetapi, perasaan tidak dapat menjelaskan
perbedaan panas dan dingin dengan teliti. 4ntuk mengetahui perbedaan
panas dan dinginnya benda, diperlukan alat ukur.
onsep suhu (temperatur) berasal dari ide kualitati" tentang ;panas<
dan ;dingin< yang didasarkan atas indera perasa. Suatu benda yang rasanya
panas pada umumnya memiliki suhu yang lebih tinggi daripada benda yang
dingin. 6adi, suhu merupakan suatu besaran yang menunjukkan ukuran
derajat panas atau dinginnya suatu benda. Dapatkah kalian menentukan suhu
benda hanya dengan sentuhan atau perasaan- etika kalian menyentuh dua
+at #air dengan tangan, misalnya bejana berisi air hangat dan bejana berisi
#ampuran air dan es, berdasarkan perasaan kalian dapat menentukan benda
yang suhunya lebih tinggi. Air yang suhunya lebih tinggi adalah air yang
terasa lebih panas. Akan tetapi, karena hanya dengan perasaan, kalian tidak
dapat menentukan suhu benda dengan tepat. 4ntuk membuktikan bahwa
perasaan tidak tepat untuk mengukur suhu, kalian dapat melihat perobaan
dibawah
Alat "an Bahan
/. $iga bejana yang berukuran besar, misalnya ember.
0. Air hangat, air sumur, dan #ampuran antara es dan air se#ukupnya.
Pr#se"ur $eg!atan
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 5/49
/. Isilah bejana pertama dengan air hangat, bejana kedua dengan air
sumur, dan bejana ketiga dengan #ampuran antara es dan air.
1. 9asukkan kedua telapak tangan kalian ke dalam bejana pertama.
Diamkan beberapa saat dan rasakan panasnya. Selanjutnya, angkatlah
kedua tanganmu dan keringkan dengan lap. Sekarang, #elupkan kedua
telapak tangan ke dalam bejana ketiga. Diamkan beberapa saat dan rasakan
panasnya.Setelah beberapa saat, angkatlah kedua telapak tangan dan
keringkan dengan lap.
2. 9asukkan telapak tangan kananmu ke dalam bejana pertama dan telapak
tangan kirimu ke dalam bejana ketiga. Diamkan beberapa saat dan rasakan
keduanya.
3. Pindahkan se#ara #epat kedua tanganmu ke dalam bejana kedua. Apakah
kedua tanganmu masih merasakan hal yang sama seperti pada langkah ke1- 6ika
tidak, mengapa- Apakah kesimpulanmu-
!erdasarkan kegiatan diatas dapat disimpulkan bahwa suhu yang
dirasakan oleh telapak tangan bergantung pada suhu yang dirasakan
sebelumnya. Suhu air sumur akan terasa hangat bagi tangan yangsebelumnya bersentuhan dengan benda dingin (#ampuran air dan es). Akan
tetapi, suhu air sumur akan terasa dingin bagi tangan yang sebelumnya
bersentuhan dengan benda panas (air hangat). Di samping tidak dapat
menentukan ukuran suhu se#ara tepat, tangan juga tidak tahan menyentuh
bendabenda yang sangat panas (misalnya, air mendidih). 5leh karena itu,
untuk mengukur suhu se#ara tepat diperlukan alat ukur suhu yang dinamakan
termometer. 4ntuk mengukur suhu benda, sentuhkan termometer pada benda
yang akan diukur suhunya. 6ika kalian ingin mengukur suhu se#angkir kopi
panas, #elupkan termometer ke dalamnya dan tunggu beberapa saat. Setelah
#airan bahan pengisi termometer tidak berubah lagi, ba#alah suhunya.
(http://staf.uny.ac.id/sites/deault/les/Fisika%2520dasar%2520Prodi
%2520IPA%2520(uhu%252...!
2.2 Term#meter
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 6/49
Alat ukur suhu alat yang diran#ang untuk mengukur suatu +at disebut
termometer. Ada beberapa jenis termometer yang prinsip kerjanya
bergantung pada beberapa si"at materi yang berubahterhadap suhu.
Sebagian besar termometer umumnya bergantung pada pemuaian materi
terhadap naiknya suhu. Ide penggunaan termometer diperkenalkan oleh
alileo, yang menggunakan pemuaian gas. $ermometer umum saat ini terdiri
dari tabung ka#a dengan ruang di tengahnya diisi air raksa atau al#ohol yang
diberi warna merah. Pertimbangan dipilihnya raksa sebagai pengisi pipa
kapiler dalam pembuatan termometer adalah sebagai berikut.
a. 'aksa tidak membasahi dinding ka#a.
b. 'aksa merupakan penghantar panas yang baik.
#. alor jenis raksa rendah sehingga dengan perubahan panas yang ke#il,
sudah #ukup untuk mengubah suhunya.
d. 6angkauan ukur raksa lebar karena titik bekunya =1 >& dan titik didihnya
13?>&.
Sementara untuk mengukur suhu yang sangat rendah biasanya
digunakan termometer alkohol. Alkohol memiliki titik beku yang sangat
rendah, yaitu //2>&. $ermometer alkohol tidak dapat digunakan untuk
mengukur suhu benda yang tinggi sebab titik didihnya ?@>&.Pada prinsipnya
semua termometer, mempunyai a#uan yang sama dalam menetapkan
skala.:aitu, titik lebur es murni dipakai sebagai titik tetap bawah, sedangkan
suhu uap di ataspermukaan air yang sedang mendidih pada tekanan / atm
sebagai titik tetap atas.
2.2.1 %en!s&jen!s Term#meter
Seperti diketahui, alat untuk mengukur suhu dinamakan termometer.
$ermometer dibuat berdasarkan si"at termometrik bahan, yaitu kepekaan
bahan terhadap perubahan suhu atau perubahan besaran "isika akibat
perubahan suhu. !eberapa #ontoh perubahan besaran "isika yang dapat
digunakan untuk membuat termometer adalah pemuaian +at #air dalam pipa
kapiler, perubahan hambatan listrik kawat platina, pemuaian keping bimetal,
dan perubahan tekanan gas pada %olume tetap.
/. $ermometer at &air
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 7/49
$ermometer +at #air yang paling banyak dijumpai dalam kehidupan
seharihari adalah termometer yang bahan pengisinya +at #air, misalnya
raksa. Pada umumnya +at #air memiliki pemuaian yang tidak teratur.
9isalnya, air apabila dipanaskan dari suhu >o& = 2o& %olumenya justru
menyusut. Akan tetapi, raksa memiliki pemuaian yang teratur.
$ermometer 'aksa
$ermometer raksa adalah termometer yang bahan pengisinya adalah
raksa. Sebagai #ontoh termometer raksa adalah termometer skala &elsius.
ambar 2./ menunjukkan termometer raksa yang digunakan di laboratorium.
!agaimanakah prinsip kerja termometer ini- 'aksa dalam termometer akan
memuai apabila dipanaskan. Pemuaian ini menyebabkan raksa mengisi pipa
kapiler dan menunjuk pada skala tertentu. 8ah, skala yang ditunjukkan oleh
termometer ini menunjukkan suhu benda yang diukur.
#annoninstrument.#om
ambar 2./ $ermometer raksa.
!eberapa keuntungan apabila raksa digunakan sebagai bahan pengisi
termometer adalah
• raksa mengkilap dan tidak membasahi dinding ka#aB
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 8/49
• raksa merupakan penghantar yang baik sehingga suhunya mudah
menyesuaikan dengan suhu benda yang diukurB
• pemuaiannya teraturB
• memiliki titik didih yang tinggi (13?o
&) sehingga dapat digunakan untuk
mengukur suhu tinggiBdan
• kalor jenisnya ke#il sehingga dengan perubahan panas sedikit saja
sudah #ukup mengubah suhu.
Adapun kerugian menggunakan raksa sebagai bahan pengisi termometer
adalah
• mahal,
• memiliki titik beku rendah (=1Co&) sehingga tidak dapat digunakan
untuk mengukur suhu rendah, dan
• bera#un, sehingga apabila termometer pe#ah dapat menyebabkan
kera#unan.
$ermometer Alkohol
Alkohol juga dapat digunakan sebagai bahan pengisi termometer.
!eberapa keuntungan apabila alkohol digunakan sebagai bahan pengisi
termometer adalah
• jika dibandingkan dengan raksa, alkohol lebih murahB
• pemuaiannya teraturB dan
• titik beku alkohol sangat rendah (=//3o&) sehingga termometer alkohol
dapat digunakan untuk mengukur suhu rendah.
Adapun kerugian menggunakan raksa sebagai bahan pengisi termometer
adalah
• membasahi dindingB
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 9/49
• titik didih alkohol sangat rendah (=?@o&) sehingga pemakaiannya
menjadi terbatasB dan
• kalor jenisnya besar sehingga perlu perubahan panas yang besar
untuk mengubah suhu.
9engapa air tidak dapat digunakan sebagai bahan pengisi
termometer- Ada beberapa alasan sehingga air tidak dapat digunakan
sebagai bahan pengisi termometer
• air membasahi dindingB
• pada kondisi normal air membeku pada suhu >o& dan mendidih pada
suhu />>o& sehingga jangkauan pengukurannya menjadi sangat
terbatasB dan
• air dipanaskan dari suhu >o& = 2o& %olumenya justru menyusut.
Ada beberapa termometer +at #air yang dapat dijumpai dalam
kehidupan seharihari. Akan tetapi, kita hanya akan membahas tiga
termometer saja, yaitu termometer klinis, termometer dinding, dan
termometer maksimum minimum Si.
$ermometer linis
$ermometer ini digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia. 5leh
karena itu, termometer ini sering disebut termometer suhu badan. !agian
bagian dari termometer klinis adalah tabung raksa, bagian yang menyempit,
dan pipa kapiler (ambar 2.0). at #air yang digunakan untuk bahan pengisi
termometer ini adalah raksa. Skala termometer klinis memiliki jangkauan di
atas dan di bawah suhu ratarata tubuh manusia, yaitu 1?o&. Suhu terendah
tubuh manusia tidak pernah kurang dari 13o& dan tidak pernah lebih dari
20o& sehingga skala termometer klinis terletak antara 13o& dan 20o&.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 10/49
+eal.#o.uk
ambar 2.0 $ermometer klinis.
$ermometer yang telah dibi#arakan di atas merupakan termometer
klinis analog. Dalam termometer analog, hasil pengukuran suhu dapatdiba#a pada angka yang tertera pada termometer. Di samping termometer
analog, sekarang sudah ada termometer klinis digital (ambar 2.1). Dalam
bentuk digital, hasil pengukuran langsung ditampilkan dalam bentuk angka.
nbsensor.#om
ambar 2.1 $ermometer klinis digital.
4ntuk mengukur suhu badan, termometer klinis ditempatkan di bawah
lidah atau dijepit pada ketiak. Setelah beberapa saat, termometer diambil
dan raksa dalam tabung menjadi dingin dan menyusut. Dengan adanya
bagian yang menyempit, raksa di dalam pipa kapiler tidak dapat memasuki
tabung dan tetap menunjukkan skala tertentu, misalnya 1?o&.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 11/49
$ermometer Dinding
$ermometer dinding digunakan untuk mengukur suhu ruang. Sesuai
dengan namanya, termometer ini dipasang pada dinding ruangan. Skala
termometer ini memiliki jangkauan suhu yang dapat terjadi dalam ruang,misalnya =3>o& sampai 3>o& (ambar 2.2).
rossbrownsales.#om
ambar 2.2 $ermometer dinding.
$ermometer 9aksimum9inimum Si
$ermometer maksimumminimum Si digunakan untuk mengukur
suhu dalam rumah ka#a, yaitu bangunan yang digunakan untuk menanamtumbuhtumbuhan sebagai bahan penelitian. Pada umumnya suhu
maksimum terjadi pada siang hari dan suhu minimum terjadi pada malam
hari.
$ermometer ini ditemukan oleh 6ames Si pada akhir abad ke/@.
$ermometer ini terdiri atas tabung silinder A, tabung !, dan pipa 4. $abung
silinder A yang berisi alkohol atau minyak #reasote dihubungkan dengan
tabung ! yang juga berisi alkohol melalui pipa 4 yang berisi raksa (ambar
2.3).
$ermometer maksimumminimum Si dilengkapi dengan dua skala,
yaitu skala minimum pada pipa kiri dan skala maksimum pada pipa kanan.
6adi, suhu maksimum dan suhu minimum dapat diba#a sesuai dengan tinggi
kolom raksa pada masingmasing pipa.
Pada masingmasing permukaan raksa terdapat penunjuk baja yang
dilengkapi dengan pegas sebagai penahan. 6ika suhu dalam rumah ka#a
naik, alkohol pada tabung silinder A memuai sehingga mendesak raksa yang
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 12/49
terdapat pada pipa kiri. Akibatnya, permukaan raksa pada pipa kiri turun dan
permukaan raksa pada pipa kanan naik. Penunjuk baja pada pipa kanan
terdorong ke atas dan menunjuk suhu maksimum.
6ika suhu dalam rumah ka#a turun, alkohol pada tabung silinder A
menyusut dan raksa pada tabung ! turun. Perlu diketahui, meskipun raksa
pada tabung ! turun tetapi posisi penunjuk baja tetap tidak berubah. etika
raksa pada tabung ! turun, permukaan raksa pada tabung kiri naik dan
mendorong penunjuk baja sampai kedudukan tertentu. edudukan penunjuk
baja pada tabung kiri ini menunjukkan suhu minimum pada saat itu. 6adi,
tinggi kolom raksa pada pipa kiri menunjukkan suhu minimum dan tinggi
kolom raksa pada pipa kanan menunjukkan suhu maksimum. 4ntuk
mengembalikan penunjuk baja supaya bersentuhan dengan permukaan
raksa digunakan magnet.
seton.#o.uk
ambar 2.3 $ermometer maksimumminimum Si.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 13/49
Pada saat mengukur suhu dengan menggunakan termometer, kalian
harus memperhatikan beberapa hal berikut ini.
♦ etika menggunakan termometer, suhu awal tidak perlu diatur terlebih
dahulu. 9isalnya, suhu awal tidak perlu dibuat >
o
& terlebih dahulu.♦ etika mengukur suhu +at #air, ujung bawah termometer harus
diletakkan di tengahtengah #airan. 4jung bawah termometer ini tidak
boleh menyentuh dasar atau dinding bejana. etika termometer
diangkat dari #airan, suhu termometer akan segera berubah
menyesuaikan dengan suhu udara. 5leh karena itu, pemba#aan
termometer dilakukan ketika termometer masih berada di dalam #airan.
♦
4ntuk mengukur suhu tinggi, pastikan kalian menggunakantermometer yang diran#ang untuk mengukur suhu tinggi.
♦ Pada saat mengukur suhu, tangan tidak boleh bersentuhan langsung
dengan termometer. 4ntuk mengatasi masalah ini, termometer dapat
dijepit dengan stati" atau digantung dengan benang melalui lubang
yang ada pada ujung atas termometer.
♦ $ermometer tidak boleh digunakan untuk mengaduk #airan.
♦ Dalam memba#a skala termometer, posisi mata harus berada pada garisyang tegak lurus terhadap posisi skala termometer. 7al ini dilakukan untuk
menghindari kesalahan paralaksana.
0. $ermometer *ain
a. $ermometer !imetal
$ermometer bimetal dibuat dari dua lempeng logam yang berbeda
jenisnya. edua logam ini direkatkan satu sama lain (ambar 2.Ea). Apabila
lempeng bimatel dipanaskan, bimetal akan melengkung ke arah salah satu
logam. 6adi, lempeng bimetal akan melengkung apabila suhunya berubah.
*empeng bimetal pada umumnya dibuat bentuk spiral yang salah satu
ujungnya dihubungkan dengan jarum penunjuk (ambar 2.Eb). Akibat
perubahan suhu, jarum penunjuk akan bergerak dan menunjukkan angka
tertentu.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 14/49
goal"inder.#om oldhouseweb.#om
(a) (b)
ambar 2.E (a) *empeng bimetal akan melengkung apabila dipanaskan. (b)
*empeng bimetal dapat digunakan sebagai termometer.
b. $ermometer 7ambatan
Prinsip termometer hambatan (ambar 2.?) adalah meman"aatkan
perubahan hambatan logam (platina) akibat perubahan suhu. Platina
dililitkan pada mika dan dimasukkan ke dalam gelas silika atau tabung perak
yang tahan panas. 4jungujung kawat platina dihubungkan dengan alat ukur
hambatan, misalnya jembatan heatstone, yang diletakkan di luar tabung.
Prinsip jembatan heatstone akan kalian pelajari di S9A.
$ermometer hambatan memiliki ketelitian yang tinggi. etelitian
pengukuran dapat men#apai >,>>>/o&. 6angkauan pengukuran sangat lebar,
yaitu =03>o& sampai dengan /?E>o&. $ermometer hambatan sering
digunakan untuk mengukur suhu mesin mobil.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 15/49
#annoninstrument.#om
ambar 2.? $ermometer hambatan.
#. $ermometer as
Prinsip termometer gas adalah pada %olume tetap tekanan gas akan
bertambah seiring dengan perubahan suhu. Se#ara sederhana bentuk
termometer gas seperti ditunjukkan pada ambar 2.@. $ermometer gas dapat
mengukur suhu yang lebih teliti daripada termometer +at #air. $ermometer
gas mampu mengukur suhu tinggi hingga /3>>o&. $ermometer gas helium
pada tekanan rendah mampu mengukur suhu hingga =03>o&.
u%m.edu
ambar 2.@ $ermometer gas.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 16/49
d. Pyrometer 5ptik
!agaimanakah #ara mengukur suhu bara api- Apabila digunakan
termometer +at #air, pasti termometernya pe#ah. 4ntuk mengukur suhu yang
sangat tinggi, misalnya suhu tungku peleburan baja, digunakan pyrometer
optik (ambar 2.C). Alat ini mengukur intensitas radiasi yang dihasilkan oleh
bahan yang berpendar. !erbeda dengan penggunaan termometer +at #air,
pyrometer optik tidak menyentuh benda yang diukur suhunya. Dengan
demikian, pyrometer optik dapat mengukur suhu benda yang sangat tinggi
img.dire#tindustry.#om
ambar 2.C Pyrometer optik.
Suhu pada alat penetas telur atau inkubator perlu diatur dan
dipertahankan supaya nilai tetap. Artinya, inkubator memerlukan alat untuk
mengatur suhu. Alat ini dikenal dengan istilah termostat. !imetal merupakan
salah satu alat yang dapat digunakan sebagai termostat. ambar 2./>
menunjukkan prinsip kerja termostat. Apabila suhunya naik, kontak putus
karena bimetal melengkung ke atas. Sebaliknya, jika suhu turun kontak
tersambung lagi sehingga arus mengalir dan pemanasan berlangsung lagi.
Proses ini berlangsung terus sehingga suhu dapat diatur pada inter%al
tertentu.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 17/49
homepage.mo#.#om
ambar 2./> Prinsip kerja termostat bimetal.
2.2.2 kala Term#meter
4ntuk menentukan skala sebuah termometer diperlukan dua titik tetap
titik lebur es sebagai titik tetap bawah dan titik didih air sebagai titik tetap
atas. Seorang astronom Swedia, Anders &elsius (/?>//?22), adalah orang
yang pertama kali menetapkan skala suhu berdasarkan titik lebur es dan titik
didih air. Sesuai dengan penemunya, termometer yang ditemukan oleh
Anders &elsius dinamakan termometer skala &elsius.
/. $ermometer Skala &elsius
$ermometer adalah alat untuk mengukur suhu. 4ntuk mengetahui suhu
benda yang diukur, termometer perlu diberi skala. Proses memberi skala
pada termometer dinamakan kalibrasi. !agaimanakah #aranya- alian dapat
mengkalibrasi termometer dengan langkahlangkah sebagai berikut
a. 9enentukan $itik $etap !awah
9asukkan ujung bawah termometer se#ara tegak lurus ke dalam
bejana yang berisi es murni. $unggu beberapa saat sampai es melebur yang
ditandai dengan adanya air dalam bejana. Apabila tinggi permukaan raksa
pada pipa kapiler sudah tidak berubah lagi, artinya suhu termometer sama
dengan suhu es yang sedang melebur. !erilah tanda tepat pada permukaan
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 18/49
raksa itu dan tulislah dengan angka. 4ntuk termometer skala &elsius, titik
tetap bawah ditulis >o&.
b. 9enentukan $itik $etap Atas
9asukkan ujung bawah termometer ke dalam bejana yang berisi air
murni. Panaskan air sampai mendidih. $unggu beberapa saat sampai suhu
termometer sama dengan suhu air mendidih. Apabila tinggi permukaan raksa
pada pipa kapiler sudah tidak berubah lagi, artinya suhu termometer sama
dengan suhu air mendidih. !erilah tanda tepat pada permukaan raksa itu
dan tulislah dengan angka. 4ntuk termometer skala &elsius, titik tetap atas
ditulis />>o&.
#. 9embuat Pembagian Skala
Setelah titik tetap bawah dan titik tetap atas ditetapkan, selanjutnya
jarak antara kedua titik tetap ini dibagi menjadi beberapa bagian yang sama.
Pada termometer skala &elsius, kedua titik tetap ini dibagi menjadi />>
bagian yang sama. 6adi, setiap bagian skala menunjukkan suhu /o&.
Pembagian skala ini dapat diperluas dengan memberi angkaangka
tambahan, baik di bawah titik tetap bawah maupun di atas titik tetap atas. Angkaangka di bawah titik tetap bawah diberi angka negati", sedangkan
angkaangka di atas titik tetap atas diberi angka lebih dari />>o&.
$ermometer skal &elsius ditunjukkan pada ambar 2.//. !erapaka angka
yang ditunjukkan pada termometer itu-
tre.ng"l.go%.uk
ambar 2.// $ermometer skala &elsius.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 19/49
0. $ermometer Skala el%in
Para ilmuwan lebih suka menggunakan termometer skala el%in. 5leh
karena itu, dalam SI (Sistem Internasional) satuan suhu adalah kel%in ().
Skala el%in tidak dikalibrasi berdasarkan titik lebur es dan titik didih air,
tetapi dikalibrasi berdasarkan energi yang dimiliki oleh partikelpartikel dalam
benda. Apabila suhu benda turun, gerak partikel lambat. Sebaliknya, apabila
suhu benda naik gerak partikel #epat. etika suhu benda men#apai =
0?1,/3o&, biasanya dibulatkan menjadi =0?1o&, partikelpartikel tidak
bergerak sama sekali. Suhu =0?1o& merupakan suhu paling rendah yang
dapat dimiliki benda. 5leh karena itu, suhu =0?1o
& dinamakan suhu nol
mutlak.
Ilmuwan yang pertama kali mengusulkan pengukuran suhu
berdasarkan suhu nol mutlak adalah *ord el%in (/@02/C>?), "isikawan
berkebangsaan Inggris. Sesuai dengan nama penemunya, skala suhu yang
digunakan dinamakan skala el%in. Penulisan suhu el%in tanpa
menggunakan simbol derajat (o), tetapi #ukup ditulis dengan . Suhu paling
rendah yang dapat dimiliki benda adalah =0?1o&. Dalam skala el%in, suhu =
0?1o& sama dengan > (nol mutlak). Perlu diketahui, suhu skala el%in
tidak mengenal suhu negati". ambar 2./0 menunjukkan perbandingan skala
&elsius dan skala el%in.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 20/49
internet2#lassrooms.#om
ambar 2./0 Perbandingan termometer skala &elsius dan skala el%in.
Seperti telah diuraikan di atas, =0?1o& sama dengan > atau >o& G 0?1 .
5leh karena itu, pada skala el%in titik lebur es >o& diberi angka 0?1 dan
titik didih air />>o& diberi angka 1?1 . 6adi,
>o& G 0?1 dan />>o& G 1?1 .
Dengan demikian,
K)273(Co += t t
(2/)
atau
C.)273(K o−= t t
(20)
1. $ermometer Skala Fahrenheit
Dalam termometer skala Fahrenheit, yang biasa digunakan di Amerika
Serikat, suhu titik lebur es 10oF dan suhu titik didih air 0/0oF. 6adi, antara titik
lebur es dan titik didih air dibagi menjadi /@> bagian yang sama. Pada skala
&elsius antara titik lebur es dan titik didih air dibagi menjadi />> bagian yang
sama. 6adi, perbandingan skala suhu &elsius t & dan t F adalah
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 21/49
9
5
180
100==
F
C
t
t
atau
.9
5 F C t t =
Artinya, perubahan suhu sebesar satu derajat &elsius sama dengan
perubahan sebesar9
5
derajat Fahrenheit. 4ntuk mengubah suhu dari
Fahrenheit ke &elsius (atau sebaliknya) harus diperhatikan bahwa pada saat
termometer skala &elsius menunjukkan angka >o& skala Fahrenheit
menunjukkan angka 10oF. Dengan demikian, diperoleh
o
59 32+= C F t t
(21)
atau
).32(o
95 −= F C t t
(22)
&ontoh Soal
Sebuah benda suhunya berubah dari
F70o1 =t
menjadi
F.98o2 =t
8yatakan
suhusuhu itu ke dalam skala &elsius dan el%in, kemudian tentukan
perubahan suhu12 t t t −=∆
untuk skala suhu &elsius dan el%in.
Penyelesaian
4ntuk mengubah suhu dari skala Fahrenheit ke skala &elsius digunakan
Persamaan (22). Diperoleh,
C,21)3270( ooo
95
1 =−=t
C.37)3298( ooo95
2 =−=t
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 22/49
4ntuk memperoleh suhu skala el%in digunakan Persamaan (2/).
Diperoleh,
K,294K)27321(C21o1 =+==t
K.103K)27337(C37o2 =+==t
Perubahan suhu dalam skala &elsius dan el%in berturutturut adalah
C,16C21C37 ooo
12 =−=−=∆ t t t
dan
K.16C294F31012 =−=−=∆ t t t
6adi, perubahan suhu skala &elsius sama dengan perubahan suhu skala
el%in.
2. Skala 'eamur (')
$itik es diberi angka >, sedangkan titik didih air diberi angka @>.Daerah antara kedua titik ini dibagi dalam @> skala.
3. $ermometer 'ankine ('n)
$itik es diberi angka 2C0, sedangkan titik didih air diberi angka
E?0.
Fahrenheit (/E@E/?1E)
TOKOH
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 23/49
abriel Daniel Fahrenheit lahir di Dan+ig, Polandia, pada
tanggal /2 9ei /E@E. Sejak ke#il Fahrenheit tinggal di
Amsterdam, !elanda. Ia belajar "isika, ilmu dagang, dan
#ara membuat peralatan meteorologi. Pada usia 1/ tahun,
ia men#ari na"kah dengan berdagang alatalat
meteorologi.
Pada tahun /?>@ Fahrenheit bertemu dengan 5le 'omer, astronom
berkebangsaan Denmark. 5le 'omer pernah membuat termometer dengan
skala E>o untuk titik didih air, @o untuk titik lebur es, dan 00,3o untuk suhu
tubuh manusia. Pada tahun /?>C Fahrenheit membuat termometer yang diisi
dengan alkohol. Akan tetapi, ia segera tahu bahwa alkohol kurang baik untuk
bahan pengisi termometer karena alkohol mendidih pada suhu rendah. Ia
men#oba menggunakan +at #air lain sebagai bahan pengisi termometer.
Setelah mengadakan per#obaan selama 3 tahun, pada tahun /?/2
Fahrenheit berhasil membuat termometer raksa.
Pada tahun /?02 Fahrenheit melaporkan penemuannya kepada 'oyal
So#iety, sebuah *embaga Ilmu Pengetahuan di Inggris. $ermometer
Fahrenheit dibuat dengan skala 10o untuk titik beku air, 0/0o untuk air
mendidih, dan CEo untuk suhu tubuh manusia. Atas penemuannya itu
Fahrenheit diangkat menjadi anggota 'oyal So#iety. $ermometer skala
Fahrenheit terutama dipakai di Inggris, AS, anada, A"rika Selatan, Australia,
dan Selandia !aru.
Fahrenheit meninggal dunia pada /E September /?1E di Den 7aag,
!elanda. Ia dikenang sebagai penemu termometer raksa dan termometer
alkohol.
2.3 $al#r
0.1./ Pengertian alor
Apakah yang dimaksud dengan kalor- 4ntuk menjelaskan pengertian
kalor, perhatikan kejadian yang sering terjadi dalam kehidupan seharihari.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 24/49
etika sendok dimasukkan ke dalam se#angkir kopi panas, sendok menjadi
hangat dan kopi panasnya menjadi berkurang. 7al ini karena kalor mengalir
dari kopi panas (suhu lebih tinggi) ke sendok (suhu lebih rendah). Apabila
se#angkir kopi panas itu dibiarkan di atas meja, lamakelamaan kopi panas
itu akan menjadi dingin dengan sendirinya. 7al ini karena kalor mengalir dari
kopi panas (suhu lebih tinggi) ke lingkungan sekitarnya (suhu lebih dingin).
alor berhenti mengalir apabila suhu kopi panas sama dengan suhu
lingkungannya. 6adi, apabila dua benda bersentuhan se#ara alamiah kalor
berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya
lebih rendah. alor akan berhenti berpindah apabila suhu kedua benda itu
sama. Dapatkah kalian memberikan beberapa #ontoh yang menunjukkan
perpindahan kalor se#ara alamiah-
Interaksi antara sendok dan kopi panas serta kopi panas dan
lingkungannya yang menyebabkan perubahan suhu pada dasarnya
merupakan perpindahan energi dari satu benda ke benda lain. Perpindahan
energi yang hanya terjadi karena perbedaan suhu disebut aliran kalor atau
perpindahan kalor. Pada peristiwa ini energi yang dipindahkan berupa panas.
6adi, kesimpulannya, kalor adalah energi yang berpindah dari satu benda kebenda lain karena adanya perbedaan suhu.
0.1.0 Pengaruh alor Pada at
Apakah yang terjadi apabila +at diberi kalor- 4ntuk menjawab
pertanyaan ini kalian dapat melakukan kegiatan dibawah
Alat dan !ahan
elas kimia, termometer skala &elsius, pembakar spiritus, kaki tiga, kawat
kasa, dan beberapa pe#ahan es batu
Prosedur Per#obaan
/. 9asukkan beberapa pe#ahan es batu ke dalam gelas kimia. 4kurlah
suhu awal es batu dengan termometer. $empatkan gelas kimia di ataskaki tiga dengan menggunakan alas kawat kasa.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 25/49
0. Panaskan gelas kimia yang telah berisi pe#ahanpe#ahan es batu
dengan menggunakan pembakar spiritus.1. Amati perubahan angka pada termometer sambil mengamati
perubahan yang terjadi pada es batu mulai dari bentuk padat, #air,
dan akhirnya mendidih.2. !agaimanakah kesimpulan kalian tentang pengaruh kalor pada +at-
!erdasarkan kegian diatas dapat disimpulkan bahwa ketika kalor diberikan
pada sejumlah es batu (wujud padat), suhu es naik sampai men#apai titik
leburnya (kirakira >o&). etika es melebur menjadi air, suhu tetap >o&
sampai seluruh es melebur. Apabila kalor telur diberikan, suhu air terus
meningkat sampai men#apai titik didih />>o&. !erdasarkan egiatan 2.0
dapat disimpulkan bahwa pemberian kalor pada +at dapat menyebabkan
perubahan suhu +at dan perubahan wujud +at.
Apakah Satuan alor-
Satuan kalor adalah kalori. Satuan ini dide"inisikan berdasarkan
perubahan suhu pada +at. Satu kalori (/ kal) dide"inisikan sebagai jumlah
kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu gram air dari /2,3o&
menjadi /3,3o&. Satuan lain yang sering digunakan adalah kilokalori (kkal),
dengan / kkal G /.>>> kal. Dengan mengingat kalor adalah energi yang
berpindah, maka ada hubungan antara satuan kalor dan satuan energi.
!erdasarkan per#obaan, diperoleh / kalori G 2,0 joule atau / joule G >,02
kalori. Perlu diketahui, satuan kalor dalam sistem SI adalah joule (6).
0.1.1 7ubungan antara alor dan Perubahan Suhu
Se#ara alamiah kalor selalu mengalir dari benda yang bersuhu lebih
tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Perpindahan kalor sering diikuti
oleh kenaikan suhu benda. Apabila terjadi kenaikan suhu, jumlah kalor yang
diterima oleh benda selalu sebanding dengan kenaikan suhu benda itu.
4ntuk membuktikannya, kalian dapat melakukan kegiatan di bawah ini
Alat dan !ahan
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 26/49
elas kimia, termometer skala &elsius, stati", pembakar spiritus, kaki tiga,
kawat kasa, dan air 3> ml.
Prosedur Per#obaan
/. $uangkan air ke dalam gelas kimia dan #atatlah suhunya. Selanjutnya,
letakkan gelas kimia di atas kaki tiga dengan menggunakan alas kawat
kasa.0. Pasang termometer pada stati" dan masukkan termometer ke dalam air.1. Panaskan air dengan menggunakan pembakar spiritus.2. Amati suhunya untuk setiap selang waktu / menit. $ulislah hasil
pengamatan kalian pada $abel Pengamatan.
$abel Pengamatan
aktu
(menit
)
Suhu
(o&)
> 0@
/ 1>0 11
1 H
2 H
3 H
E H
3. Apakah kesimpulan kalian-
!erdasarkan kegiatan diatas dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu
pemanasan kenaikan suhu air semakin besar. Pemanasan yang semakin
lama menunjukkan bahwa jumlah kalor yang diterima +at (air) juga semakin
besar. 6adi, jumlah kalor yang diterima +at sebanding dengan perubahan
suhunya. Artinya, apabila kalor yang diterima semakin besar perubahan
suhunya juga semakin besar.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 27/49
0.1.2 7ubungan antara alor dan 9assa at
!agaimanakah hubungan antara kalor dan massa +at- 4ntuk
menjawab pertanyaan ini, kalian dapat melakukan egiatan 2.1 di atas,
tetapi dengan massa air yang berbeda. 9isalnya, menggunakan air
sebanyak 3> m* dan />> m*. Apabila masingmasing air dipanaskan dengan
pemanas yang sama, air manakah yang men#apai suhu 2>o& terlebih
dahulu- !enar. Air sebanyak 3> m* membutuhkan waktu yang lebih singkat
untuk men#apai suhu 2>o&. Artinya, air sebanyak />> m* membutuhkan
waktu yang lebih lama untuk men#apai suhu 2>o&. Pemanasan yang
semakin lama menunjukkan jumlah kalor yang diterima air juga semakin
banyak. Sebaliknya, pemanasan yang lebih singkat menunjukkan jumlah
kalor yang diterima juga semakin sedikit. 6adi, jumlah kalor sebanding
dengan massa benda. Semakin besar massa benda, semakin besar pula
jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda benda itu.
Semakin besar massa benda, semakin besar pula jumlah kalor yang
diperlukan untuk menaikkan suhu benda. Semakin ke#il massa benda,
semakin ke#il pula jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu
benda itu.
0.1.3 7ubungan antara alor dan 6enis at
aktu yang dibutuhkan berbagai jenis +at untuk menaikkan suhu yang
sama ternyata berbedabeda. Apabila air 0> m* dan minyak goreng 0> m*
yang mulamula bersuhu 03o& dipanaskan dengan alat pemanas yang sama,
minyak goreng akan lebih #epat men#apai suhu 2>o& daripada air. 4ntuk
membuktikannya, kalian dapat melakukan kegiatan di bawah ini.
Alat dan !ahan
elas kimia (0 buah), termometer skala &elsius (0 buah), stati" (0 buah),
pembakar spiritus (0 buah), kaki tiga (0 buah), kawat kasa (0 buah), serta air
dan minyak goreng masingmasing 3> m*
Prosedur Per#obaan
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 28/49
/. $uangkan 3> m* air dan 3> m* minyak goreng masingmasing ke dalam
gelas kimia dan #atatlah suhunya. Selanjutnya, letakkan gelas kimia di
atas kaki tiga dengan menggunakan alas kawat kasa.0. Pasanglah termometer pada stati" dan masukkan termometer ke dalam
air. 7al yang sama, lakukanlah untuk minyak goreng.1. Panaskan masingmasing gelas kimia dengan menggunakan pembakar
spiritus yang memiliki kemampuan pembakaran yang sama.2. !erapakah waktu yang diperlukan setiap +at #air untuk men#apai suhu
2>o&-
6ika egiatan 2.2 dilakukan dengan teliti, ternyata air membutuhkan
waktu lebih lama untuk men#apai suhu 2>o&. Artinya, untuk men#apai suhu
2>o& air membutuhkan kalor lebih banyak daripada minyak goreng. Dengan
demikian, jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu +at
bergantung pada jenis +at. Perbedaan jumlah kalor ini disebabkan oleh si"at
khas yang dimiliki oleh air dan minyak goreng. Dalam "isika, si"at khas ini
dinamakan kalor jenis dengan simbol c . 6adi, air dan minyak goreng memiliki
kalor jenis yang berbeda.
!erdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa untuk menaikkan
suhu suatu +at bergantung pada tiga "aktor, yaitu perubahan suhu, massa
+at, dan kalor jenis. 4raian di atas juga menunjukkan bahwa jumlah kalor (4)
yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebanding dengan massa
benda (m) dan sebanding dengan kenaikan suhu (∆t ). Se#ara matematis,
ditulis
t mQ ∆×∝
atau
.t cmQ ∆××=
(23)
Apakah satuan kalor jenis c - Persamaan (23) dapat ditulis menjadi
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 29/49
,t m
Qc
∆×=
sehingga
.Ckg
J
)satuan()(satuan
satuansatuan
o=
∆×=
t m
Qc
6adi, satuan kalor jenis adalah 6kg o& atau 6kg . Di samping itu, satuan
kalor jenis juga dapat dinyatakan dengan kalgo&.
Apakah yang disebut kalor jenis- alor jenis adalah banyaknya kalor
yang diperlukan untuk menaikkan suhu / kg suatu +at sebesar /o& atau / .
Pada suhu /3o& dan tekanan / atm, kalor jenis air adalah c G / kkkalkg o& G
2.0>> 6kg . Artinya, untuk menaikkan suhu / kg air sebesar /o& atau /
diperlukan kalor sebanyak / kkal atau 2.0>> 6. $abel 2./ menunjukkan kalor
jenis beberapa +at. 7arga kalor jenis bergantung pada suhu dan tekanan.
Akan tetapi, untuk perubahan suhu yang tidak terlalu besar kalor jenis
dianggap tetap.
$abel dibawah alor 6enis at
at al
or
6e
nis
(6
kg
)
Alumini
um
$emba
ga
a#a!esi
C>
>
1C
>
E?>
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 30/49
atau
!aja
$imah
hitam
9arme
r
Perak
ayu
Alkohol
(etil)
'aksa
s
Air
4dara
23
>
/1
>
@E
>
01
>
/.?
>>
0.2
>>
/2
>
0./
>>
2.0
>>
/.>
>>
!erdasarkan $abel diatas tampak bahwa air adalah +at yang kalor
jenisnya paling tinggi. Artinya, jika dibandingkan dengan +at lain untuk massa
dan kenaikan suhu yang sama, air mampu mengambil kalor yang lebih besar
apabila air bersentuhan dengan benda yang suhunya lebih tinggi. 6adi, air
merupakan bahan yang baik sekali untuk menyimpan energi panas. Air juga
merupakan pendingin yang baik. Itulah sebabnya air dipilih sebagai bahan
pendingin radiator mesin mobil. Pada siang hari ketika terik matahari, air
dalam danau masih terasa dingin meskipun udara di sekitarnya terasa
panas. 7al ini karena kalor jenis air lebih tinggi daripada udara di
sekelilingnya, sehingga udara lebih #epat naik suhunya daripada air.
&ontoh Soal
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 31/49
!erapakah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu
sebatang besi yang massanya 0 kg dari 1>o& menjadi C>o&-
Penyelesaian
!erdasarkan $abel 2./ diketahui bahwa kalor jenis besi adalah 23> 6kg .
Seperti telah diuraikan sebelumnya, perubahan suhu skala &elsius sama
dengan perubahan suhu skala el%in. 6adi,
K.60C60C30C90 ooo
12 ==−=−=∆ t t t
Dengan menggunakan Persamaan
(23), diperoleh
kJ.54J000.54K)(60K)J/kg(450kg)2( ==××=∆××= t cmQ
&ontoh Soal
Air sebanyak >,3 kg yang bersuhu 03o& diberi kalor sebanyak />.3>> 6.
Apabila kalor jenis air 2.0>> 6kg , berapakah suhu akhir air-
Penyelesaian
9assa air m G >,3 kg
Suhu awal t / G 03o&
6umlah kalor 4 G />.3>> 6
alor jenis air c G 2.0>> 6kg
Dengan menggunakan Persamaan (23), diperoleh
C.5K)J/kg(4.200kg)5,0(
J500.10 o=
×=
×=∆
cm
Qt
Akan tetapi,12 t t t −=∆
atau
C.30C5C25 ooo12 =+=∆+= t t t
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 32/49
6adi, suhu akhir air 1>o&
.
2.' Peru(ahan )uju"
alor dapat mengubah wujud +at. alian tentu masih ingat bahwa +at
dapat berwujud padat, #air atau gas. Perubahan wujud +at bergantung pada
jumlah kalor yang diterima atau jumlah kalor yang dilepaskan oleh +at yang
bersangkutan. at padat dapat berubah wujud menjadi +at #air apabila +at itu
menerima kalor. at #air dapat berubah wujud menjadi gas apabila +at itu
menerima kalor. Sebaliknya, gas dapat berubah wujud menjadi +at #air
apabila melepaskan kalor. at #air dapat berubah wujud menjadi +at padat
apabila melepaskan kalor. Sebagai #ontoh, es (+at padat) berubah wujud
menjadi air (+at #air) apabila dipanaskan. Artinya, es menerima kalor. Air (+at
#air) berubah wujud menjadi uap (gas) apabila dipanaskan. Artinya, air
menerima kalor. Sebaliknya, uap air akan berubah wujud menjadi air apabila
didinginkan. Artinya, uap air melepaskan kalor. Air (+at #air) akan berubah
wujud menjadi es (+at padat) apabila didinginkan. Artinya, air melepaskan
kalor.
0.2./ 9enguap
Apabila sejumlah air dipanaskan terusmenerus, air akan menguap.
7al ini menunjukkan bahwa menguap memerlukan kalor. 4ntuk
menunjukkan bahwa pada waktu menguap +at memerlukan kalor, kalian
dapat memanaskan air dalam bejana dengan menggunakan pembakar
spiritus. Setelah pembakar spiritus dinyalakan dan ditunggu beberapa saat,
kalian akan melihat uap mun#ul pada permukaan air.
Ambillah beberapa tetes spiritus atau alkohol dengan pipet kemudian
teteskan pada tangan. 'asakan apa yang terjadi pada kulit yang basah
karena spiritus atau alkohol. Apakah kulit kalian terasa dingin- 6ika tangan
terasa dingin dan jumlah alkohol berkurang, berarti spiritus atau alkohol telah
menguap. 9engapa kulit tempat spiritus atau alkohol terasa dingin- Spiritus
menguap memerlukan kalor. alor yang diperlukan berasal dari tangan.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 33/49
arena kehilangan kalor untuk proses penguapan spiritus tangan menjadi
dingin.
!agaimanakah #ara memper#epat proses penguapan- Proses
penguapan dapat diper#epat dengan beberapa #ara, yaitu memanaskan,
memperluas permukaan, mengalirkan udara pada permukaan +at #air, dan
mengurangi tekanan pada permukaan +at #air.
(/) 9emanaskan
Seperti telah diuraikan di depan, semakin besar kalor yang diterima
oleh suatu +at semakin besar pula gerakan molekulmolekulnya. Dengan
memanaskan +at berarti kita telah memberikan tambahan kalor pada +at itu.
Dengan demikian, molekulmolekul +at #air menjadi #epat bergerak sehingga
semakin #epat pula meninggalkan permukaan +at #air.
(0) 9emperluas Permukaan
9emperluas permukaan +at #air untuk memper#epat proses
penguapan sering dilakukan orang. 9isalnya, saat mendinginkan tes panas
yang akan segera diminum. $eh panas yang ditempatkan dalam piring akan
lebih #epat menguap daripada teh panas dalam gelas. 9engapa demikian-Permukaan piring yang lebih luas menyebabkan molekulmolekul +at #air
yang berhubungan dengan udara lebih banyak.Akibatnya, molekulmolekul
+at #air yang dapat melepaskan diri ke udara juga semakin banyak.
(1) 9engalirkan udara pada permukaan +at #air
Supaya teh panas yang akan diminum #epat dingin, biasanya kita
meniupkan udara pada permukaannya. Pakaian basah yang dijemur akan
#epat kering apabila ada angin bertiup. 4dara yang bertiup pada permukaan
teh panas menyebabkan molekulmolekul teh panas #epat bergerak
meninggalkan permukaannya. Angin yang bertiup pada pakaian basah
menyebabkan molekulmolekul air lebih mudah meninggalkan pakaian
sehingga pakaian menjadi #epat kering.
(2) 9engurangi tekanan pada permukaan +at #air
$eh panas yang berada dalam gelas terbuka lebih #epat dingin
daripada teh panas yang berada dalam gelas tertutup. 9engapa demikian-
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 34/49
$ekanan udara pada gelas tertutup lebih besar daripada tekanan udara pada
gelas terbuka. Pada tekanan yang lebih besar molekulmolekul air sukar
melepaskan diri dari permukaannya. Pada tekanan yang lebih ke#il molekul
molekul air mudah melepaskan diri dari permukaannya. 6adi, apabila
tekanan pada permukaan +at semakin ke#il +at #air itu semakin mudah
menguap.
!erdasarkan uraian tentang #ara memper#epat proses penguapan dapat
disimpulkan bahwa penguapan +at #air dapat terjadi pada sembarang suhu.
0.2.0 9engembun
9engembun adalah proses perubahan wujud dari gas menjadi #air. at
dapat mengembun apabila suhu turun, sedangkan suhu turun terjadi apabila
+at itu melepaskan kalor. Ada dua #ontoh peristiwa mengembun dalam
kehidupan seharihari. etika kalian memasukkan pe#ahanpe#ahan es ke
dalam gelas, sisi luar gelas mulamula kering. Akan tetapi, beberapa saat
kemudian pada bagian sisi luar gelas terdapat bintikbintik air. etika kalian
naik mobil pada saat #ua#a #erah, ka#a jendela mobil bagian dalam masih
kering. Akan tetapi, ketika hujan turun ka#a mobil bagian dalam menjadi
buram. Apabila kalian menempelkan telapak tangan pada ka#a, telapak
tangan menjadi basah. !agimana kedua peristiwa ini dapat dijelaskan-
!arangkali kita ber"ikir bahwa es yang men#air mampu menembus
gelas sehingga sisi luar gelas menjadi basah. Demikian pula peristiwa yang
terjadi pada ka#a mobil ketika hujan air hujan dapat memasuki ka#a melalui
poripori ka#a. Akan tetapi, #ara ber"ikir kita salah. 4dara di sekitar kita
banyak mengandung uap air. etika uap air bersentuhan dengan benda
benda yang lebih dingin (suhunya rendah), uap air melepaskan kalor. alor
yang dilepaskan ini diterima oleh uap air di sekitar gelas atau ka#a mobil.
etika uap air melepaskan kalor suhunya turun sehingga uap air berubah
menjadi bintikbintik air.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 35/49
0.2.1 9endidih
9endidih adalah proses perubahan wujud dari +at #air menjadi gas
(uap). 9endidih terjadi pada seluruh bagian +at #air. at #air dikatakan
menguap apabila molekulmolekulnya sebagian meninggalkan permukaan
+at #air tersebut. Apabila suhu +at #air dinaikkan, penguapan dapat terjadi di
seluruh bagian +at #air. 9olekulmolekul +at #air membentuk uap dalam
bentuk gelembunggelembung udara. elembunggelembung ini dapat
terjadi di seluruh bagian +at #air.
Apabila pemanasan dilanjutkan, gelembunggelembung udara akan
naik ke permukaan +at #air dan akhirnya pe#ah. Apabila hal ini terjadi, +at
#air dikatakan mendidih. 6adi, +at #air dikatakan mendidih apabila
gelembunggelembung uap terjadi di seluruh bagian +at #air dan
meninggalkan +at #air. Pada saat mendidih suhu +at #air tidak berubah,
meskipun kalor diberikan terusmenerus. 4ntuk membuktikan hal ini, kalian
dapat melakukan per#obaan seperti dibawah.
Alat dan !ahan
elas kimia, termometer skala &elsius, stati", pembakar spiritus, kaki tiga,
kawat kasa, dan air 3> ml.
Prosedur Per#obaan
/. $uangkan air ke dalam gelas kimia dan #atatlah suhunya. Selanjutnya,
letakkan gelas kimia di atas kaki tiga dengan menggunakan alas kawat
kasa.
0. Pasang termometer pada stati" dan masukkan termometer ke dalam airtanpa menyentuh dasar gelas.
1. Panaskan air dengan menggunakan pembakar spiritus. Perhatikan
perubahan suhu air dari skala yang ditunjukkan oleh termometer hingga
air mendidih.2. Setelah air mendidih, apakah terjadi perubahan suhu-
!erdasarkan kegiatan diatas dapat disimpulkan bahwa kenaikan suhu
hanya terjadi ketika air mulai dipanaskan sampai air mendidih. Setelah air
mendidih, tidak terjadi perubahan suhu. etika air sudah mendidih, kalor
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 36/49
yang diberikan hanya digunakan untuk mengubah wujud +at dari +at #air
menjadi uap. Suhu +at #air pada saat mendidih dinamakan titik didih.
!erapakah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud +at dari #air
menjadi uap pada titik didihnya- 7asil per#obaan menunjukkan bahwa kalor
yang diperlukan untuk mengubah wujud +at dari #air menjadi uap pada titik
didihnya bergantung pada massa +at dan kalor uap +at yang bersangkutan.
alor uap merupakan salah satu si"at +at. alor uap adalah banyaknya kalor
(dengan satuan joule) yang diperlukan untuk menguapkan / kg +at pada titik
didihnya. Satuan kalor uap adalah 6kg.
4ntuk menguapkan +at #air dengan massa m pada titik didihnya
diperlukan kalor sebanyak
4 m+, (2E)
dengan + dinamakan kalor uap +at yang bersangkutan. 7arga kalor uap
untuk beberapa +at disajikan pada $abel dibawah.
$abel alor 4ap !eberapa at
8ama at $itik Didih
8ormal (o&)
alor 4ap
(6kg)
Alkohol
'aksa
Air $imbal
Perak
mas
$embaga
?@
13?
/>>/.?3>
0./C1
0.EE>
/./@?
@32.>>>
0?0.>>>
0.03E.>>>@?/.>>>
0.11E.>>>
/.3?@.>>>
3.>EC.>>>
7al yang sama terjadi pada saat +at #air mengembun. alor yang
dilepaskan uap tidak digunakan untuk menurunkan suhu, tetapi digunakan
untuk mengubah wujud +at #air dari uap menjadi #air. 7asil per#obaan
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 37/49
menunjukkan bahwa kalor yang dilepaskan untuk mengubah wujud +at dari
uap menjadi #air pada titik embunnya bergantung pada massa +at dan kalor
embun +at yang bersangkutan. alor embun merupakan salah satu si"at +at.
alor embun adalah banyaknya kalor (dengan satuan joule) yang dilepaskan
untuk mengembunkan / kg +at pada titik embunnya. Satuan kalor embun
adalah 6kg. Setiap +at yang jenisnya sama, besarnya kalor uap sama sama
dengan kalor embun dan titik uapnya sama dengan titik didihnya. 5leh
karena itu, untuk proses pengembunan tetap berlaku Persamaan (23),
dengan + menunjukkan kalor embun.
&ontoh Soal
7itunglah jumlah kalor yang diperlukan untuk menguapkan >,3 kg uap air
pada suhu />>o&.
Penyelesaian
9assa uap air m G >,3 kg
!erdasarkan $abel 2.0 kalor uap air + G 0.03E.>>> 6kg G 0.03E k6kg.
Dengan menggunakan Persamaan (23), diperoleh
4 G m+ G (>,3 kg)(0.03E k6kg) G //0@ k6.
Faktor"aktor yang 9empengaruhi $itik Didih
$itik didih +at #air dipengaruhi oleh dua "aktor, yaitu tekanan di atas
permukaan +at #air dan ketidakmurnian +at #air. !agaimanakah kedua "aktor
ini mempengaruhi titik didih-
(/) Pengaruh $ekanan $erhadap $itik Didih
$itik didih +at #air sangat bergantung pada tekanan yang diterima oleh
+at tersebut. 4ntuk tekanan udara normal, yaitu ?E #m7g atau / atm, air
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 38/49
mendidih pada suhu />>o&. $itik didih air pada tekanan / atm dinamakan titik
didih normal. Apabila tekanan pada +at kurang dari ?E #m7g, apa yang
terjadi- 4ntuk menjawab pertanyaan ini, kalian dapat melakukan kegiatan
dibawah.
Alat dan !ahan
*abu didih, termometer, selang karet, stati", pembakar spiritus, dan air
se#ukupnya
Prosedur egiatan
/. Isilah labu didih dengan air hingga setengah %olumenya, kemudian
panaskan sampai suhu />>o& (mendidih).0. Setelah mendidih hentikan pemanasan dan diamkan beberapa saat
sampai suhunya turun.1. !aliklah labu didih dan pada dinding labu didih siramlah dengan air
dingin.
9eskipun sudah tidak terjadi pemanasan ternyata air dalam labu didih
mendidih kembali. 9engapa demikian- etika labu didih disiram dengan air
dingin, tekanan di atas permukaan air dalam labu didih turun. arena
tekanannya turun, air di dalam labu mendidih lagi. 6adi, +at #air dapat
mendidih di bawah titik didih normal apabila tekanan pada permukaan +at
#air kurang dari / atm.
Seperti telah diuraikan sebelumnya, untuk tekanan udara normal, yaitu
?E #m7g atau / atm, air mendidih pada suhu />>o&. Seperti diketahui,
semakin tinggi suatu tempat dari permukaan laut, tekanan udaranya semakin
rendah. Akibatnya, titik didih air juga semakin rendah. 6adi, apabila kalian
mendidihkan air di pun#ak gunung yang memiliki ketinggian 01>> m di atas
permukaan laut, air mendidih sekitar C3o&.
Apabila tekanan pada permukaan +at #air diperbesar, apa akibatnya
terhadap titik didih- 4ntuk menjawab pertanyaan ini, kalian dapat melakukan
kegiatan dibawah.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 39/49
Alat dan !ahan
*abu didih, aspirator, manometer, kondensor, pompa tekan, termometer,
selang karet, pemanas, dan air se#ukupnya
Prosedur egiatan
/. Susunlah alat seperti tampak pada penjelasan diatas.0. Isilah labu didih dengan air 3> m*, kemudian panaskan.1. Pompalah udara ke dalam aspirator sehingga tekanan dalam labu didih
menjadi besar. $ekanan yang besar ditunjukkan oleh naiknya permukaan
raksa pada kaki kanan manometer.2. $unggu beberapa saat sehingga tekanan pada labu didih lebih dari / atm.3. Perhatikan apa yang terjadi pada air dalam labu didih. Pada suhu
berapakah air mendidih-
!erdasarkan kegiatan diatas dapat disimpulkan bahwa air dalam labu
didih belum mendidih meskipun suhu yang ditunjukkan oleh termometer
telah menunjukkan angka />>o&. Setelah suhu men#apai angka di atas
/>>o&, air dalam labu didih mulai mendidih. 9engapa demikian-
etika tekanan permukaan air / atm, air mendidih pada suhu />>o&.
Pada tekanan / atm ikatan molekulmolekul air yang mulai renggang sudah
dapat bergerak bebas untuk melepaskan diri dari permukaannya. 6ika
tekanan pada permukaan air dinaikkan, meskipun suhu air sudah men#apai
/>>o&, air belum mendidih sebab tekanan yang besar menyebabkan
molekulmolekul air masih memiliki ikatan molekul yang kuat sehingga belum
dapat melepaskan diri dari permukaannya.
Setelah suhu melebihi />>o
& ikatan molekulmolekul air di seluruhbagian mulai renggang sehingga timbul gelembunggelembung uap air di
seluruh bagian. Air telah mendidih. 9olekulmolekul air di permukaan juga
telah menguap. 6adi, apabila tekanan di atas permukaan +at #air lebih dari /
atm maka titik didih +at #air lebih tinggi daripada titik didih normal.
Pressure &ooker
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 40/49
Pressure &ooker adalah alat untuk memasak yang bekerja dengan
tekanan tinggi sehingga air baru mendidih pada suhu di atas />>o&. Seperti
diketahui, titik didih suatu +at dapat dinaikkan atau diturunkan dengan #ara
mengatur besarnya tekanan pada permukan +at itu. 8ah, pressure #ooker
bekerja berdasarkan prinsip ini. Pressure #ooker memiliki dinding dan tutup
yang tebal. Pada bagian pinggir alat ini dilengkapi dengan gelang karet untuk
men#egah keluarnya uap air. 4ntuk mengatur tekanan, tutup pressure
#ooker dilengkapi dengan katup pengaman. atup ini akan membuka apabila
tekanan di dalam pan#i melebihi ketentuan sehingga uap air keluar dan
tekanan berkurang. atup ini akan membuka dan menutup berulangulang
untuk menahan dan mengeluarkan uap air. 9emasak dengan pressure
#ooker banyak man"aatnya. Di samping praktis dan #epat matang, bahan
makanan yang dimasak tidak banyak kehilangan gi+inya karena uap air yang
terbuang tidak terlalu banyak.
germesonline.#om
ambar 2./3 Pressure #ooker.
0.2.2 9elebur dan 9embeku
9elebur adalah proses perubahan wujud +at dari padat menjadi #air.
Pada saat melebur, +at memerlukan kalor. Sebaliknya, membeku adalah
proses perubahan wujud +at dari #air menjadi padat. Pada saat membeku,
+at melepaskan kalor. edua peristiwa ini dapat dipelajari melalui kegiatan
berikut ini.
Alat dan !ahan
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 41/49
bejana ka#a, tabung reaksi, beberapa lilin (para"in), termometer, stati",
stopwat#h, pembakar spiritus, kawat kasa, kaki tiga, dan air se#ukupnya.
Prosedur egiatan
/. Panaskan sejumlah air dengan bejana ka#a sampai air mendidih.0. Isilah tabung reaksi dengan potonganpotongan lilin dan masukkan ujung
bawah tabung reaksi ke dalam air mendidih. 4ntuk mengukur suhu,
masukkan termometer ke dalam tabung reaksi. !a#alah kenaikan suhu
lilin setiap menit sampai seluruh lilin men#air.1. Setelah seluruh lilin men#air, keluarkan tabung reaksi dari bejana ka#a
dan jepitlah dengan stati".2. !a#alah penurunan suhu lilin setiap menit sampai lilin membeku.3. 4ntuk proses pemanasan dan pendinginan lilin, buatlah gra"ik hubungan
suhu terhadap waktu.
!erdasarkan kegiatan diatas dapat disimpulkan bahwa pada proses
melebur memerlukan kalor. Selama proses melebur, meskipun kalor
diberikan terusmenerus suhu +at tidak berubah. alor yang diterima bukandigunakan untuk menaikkan suhu, tetapi digunakan untuk mengubah wujud
+at dari padat menjadi #air. Sebaliknya, pada proses membeku +at
melepaskan kalor dan selama proses membeku suhu +at tidak berubah.
6umlah kalor (dengan satuan joule) yang diperlukan untuk meleburkan
/ kg +at pada titik leburnya dinamakan kalor lebur. Satuan kalor lebur adalah
6kg. 6umlah kalor (dengan satuan joule) yang dilepaskan untuk
membekukan / kg +at pada titik bekunya dinamakan kalor beku. Setiap +at
yang jenisnya sama, besarnya kalor lebur sama dengan kalor beku dan titik
leburnya sama dengan titik bekunya. 5leh karena itu, untuk proses melebur
tetap berlaku Persamaan (2E), dengan + menunjukkan kalor lebur. 7arga
kalor lebur untuk beberapa +at disajikan pada $abel berikut.
$abel alor *ebur !eberapa at
8ama $itik alor
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 42/49
at *ebur
8orm
al (o&)
*ebur
(6kg)
tanol
'aksa
Air
$imbal
Perak
mas
$emba
ga
J//2
J 1C
>
10?
CE/
/.>E1
/.>@1
/>2.>
>>
/0.>>
>
11E.>
>>
02.3>
>
@@.>>
>
E2.>>
>
/12.>
>>
&ontoh Soal
7itunglah jumlah kalor yang diperlukan untuk meleburkan / kg es pada suhu
=/>o& (kalor jenis es c G 0./>> 6kgo&, kalor lebur es + G 11E.>>> 6kg).
Penyelesaian
9assa es m G / kg
Suhu awal t > G =/>o&
alor jenis es c G 0./>> 6kgo&
alor lebur es + G 11E.>>> 6kg
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 43/49
Pada tekanan / atm, es melebur pada suhu >o&. 4ntuk meleburkan es suhu
=/>o& diperlukan kalor 4/ untuk menaikkan suhu es dari =/>o& ke titik
leburnya, yaitu >o&. Selanjutnya, diperlukan kalor 40 untuk meleburkan es
dengan suhu >o& menjadi air dengan suhu >o&.
• alor yang diperlukan untuk suhu es dari t > G =/>o& ke titik leburnya t
G >o& adalah
J.000.21C)]10(C[0C)J/kg100.2()kg1()( ooo
01 =−−××=−=∆= t t mct mcQ
• alor yang diperlukan untuk meleburkan es >o& menjadi air >o&
adalah
J.000.336J/kg)000.336()kg1(1 =×== mLQ
6adi, jumlah kalor yang diperlukan untuk meleburkan / kg es pada suhu =
/>o& adalah
4 G 4/ K 40 G 0/.>>> 6 K 11E.>>> 6 G 13?.>>> 6.
Faktor"aktor yang 9empengaruhi $itik *ebur
Pada umumnya es melebur pada suhu >o&. Akan tetapi, apabila
tekanan pada permukaan es dinaikkan titik lebur es kurang dari > o&.
menunjukkan balok es yang terletak di atas dua penumpu. Selanjutnya,
seutas kawat halus yang kedua ujungnya diberi beban diletakkan di atas
balok. Setelah ditunggu beberapa saat, kawat mampu menembus es balok
dan akhirnya jatuh ke lantai. Anehnya, balok tetap utuh tidak terbelah.
!agaimana peristiwa ini dapat dijelaskan-
etika kawat menekan permukaan balok es, bagian es yang terkena
kawat melebur terlebih dahulu. Artinya, tekanan yang diberikan dapat
menurunkan titik lebur es. Akibat es melebur, kawat dapat bergerak ke
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 44/49
bawah melalui bagian es yang telah melebur. Akan tetapi, segera setelah
dilewati kawat, tekanan pada air hasil peleburan es sama dengan tekanan
udara luar sehingga air kembali membeku menjadi es. 6adi, lintasan yang
dilewati kawat segera membeku kembali menjadi es. Akibatnya, kawat
mampu menembus es balok tetapi es balok tetap utuh tidak terbelah.
Peristiwa meleburkan bagian balok es yang diberi beban dan membeku
kembali sesaat setelah beban dihilangkan dinamakan regelasi.
etidakmurnian +at juga dapat mempengaruhi titik lebur. Penambahan
garam dapur pada #ampuran air dan es mampu menurunkan titik lebur es
sampai = 0>o&. Peristiwa ini dapat diman"aatkan untuk pembuatan ice
cream. Pemberian garam dapur dapat menurunkan titik lebur es, sehingga
es dapat melebur di bawah suhu >o&. Proses melebur membutuhkan kalor.
alor tidak diberikan dari luar, tetapi diambil dari es itu sendiri. Akibatnya,
suhu es turun meskipun es dalam keadaan #air ( ice cream).
2.* A+as Bla,k
Apa yang terjadi apabila dua +at yang berbeda suhunya di#ampur
dalam wadah yang terisolasi dari lingkungan sekitarnya- Sebagaimana telah
diuraikan di depan, kalor mengalir dari suhu tinggi ke suhu rendah. Artinya,
+at yang suhunya tinggi akan melepaskan kalor dan +at yang suhunya
rendah akan menerima kalor. alor yang dilepaskan oleh +at yang bersuhu
tinggi sama dengan kalor yang diterima oleh +at yang bersuhu rendah.
Pernyataan ini mulamula dikemukakan oleh "isikawan Inggris, 6oseph !la#k
(/?0@/?CC), sehingga dikenal sebagai asas !la#k. Se#ara sederhana, a+as
!la#k dapat dirumuskan sebagai berikut
4dilepaskan G 4diterima (2?)
6adi, apabila dua +at yang berbeda suhunya di#ampur kedua +at itu akhirnya
akan memiliki suhu yang sama. 4ntuk memahami penerapan A+as !la#k,
perhatikan #ontoh soal berikut.
&ontoh Soal
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 45/49
Sepotong logam aluminium yang massanya >,03 kg dipanaskan sampai
/>>o&, kemudian dimasukkan ke dalam bejana yang berisi >,0 kg air dengan
suhu 03o&. Apabila pertukaran kalor hanya terjadi antara aluminium dan air,
berapakah suhu akhir yang dapat di#apai- Diketahui, kalor jenis aluminium
C>> 6kgo& dan kalor jenis air 2.0>> 6kgo&.
Penyelesaian
arena suhu aluminium lebih tinggi daripada suhu air, sehingga ketika
keduanya di#ampur aluminium akan melepaskan kalor dan air akan
menerima kalor. 9isalnya, suhu akhir yang dapat di#apai adalah t o&. Dengan
demikian, suhu aluminium turun dari />>o& menjadi t o&. Sebaliknya, suhu air
naik dari 03o& menjadi t o&. Perhatikan diagram di bawah ini.
aluminium, />>o&
suhu akhir, t o
air, 03o&
Aluminium
9assa m/ G >,03 kg
alor jenis c / G C>> 6kgo&
Perubahan suhu Lt / G (/>> = t )o&
Aluminium melepaskan kalor
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 46/49
J.)225(100C)(100C)J/kg(900kg)25,0( oo
111l!as
t t
t cmQ
−=−××=
∆=
Air
9assa m0 G >,0 kg
alor jenis c 0 G 2.0>> 6kgo&
Perubahan suhu Lt 0 G (t =03)o&
Air menerima kalor
J.)25(408C)25(C)J/kg(4.200kg)2,0( oo
222t"#$a
−=−××=
∆=
t t
t cmQ
!erdasarkan Asas !la#k, 4lepas G 4terima. 6adi,
C.8,40065.1
500.43
500.43065.1
500.22000.21840225
000.21840225500.22
)25(840)100(225
o==
−=−
−−=−−
−=−
−=−
t
t
t t
t t
t t
6adi, suhu akhir yang dapat di#apai adalah 2>,@o&.
BAB III
PENUTUP
3./ esimpulan!erdasarkan uraian pada makalah di atas dapat disimpulkan sebagai berikut
1. Suhu ($emperatur) Dalam kehidupan seharihari, suhu merupakan ukuranmengenai panas atau dinginnya suatu benda. 5%en yang panas dikatakanbersuhu tinggi, sedangkan es yang membeku dikatakan memiliki suhurendah. Sedangkan, kalor adalah energi yang berpindah dari satu benda kebenda lain karena adanya perbedaan suhu.
2. Ada dua jenis termometer. :ang pertama termometer +at #air yaitutermometer raksa, termometer alkohol, termometer klinis, termometer dinding,
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 47/49
termometer maksimumminimum si. :ang kedua termometer lain yaitutermometer bimetal, termometer hambatan, termometer gas, pyrometer optik.
3. Ada juga skala termometer yaitu termometer skala &elsius, termometer skalael%in, termometer skala Fahrenheit, termometer skala 'eamur ('),termometer 'ankine ('n).
'. Perubahan wujud pada suatu +at yaitu menguap, mengembun, mendidih,melebur dan membeku.
3.0 Saran!erdasarkan kesimpulan di atas, penulis dapat memberikan saran kepada
pemba#a sebagai berikut/. Sebagai generasi muda hendaknya kita memiliki pengetahuan yang luas denganbanyak memba#a re"erensire"erensi yang akurat dan dapat diper#aya.0. Sebagai generasi penerus bangsa hendaknya kita mampu dan mau menyalurkanilmu yang dimiliki untuk dibagi kepada sesama sehingga berman"aat dan ter#ipta
kelestarian lingkungan hidup.
Da-tar Pustaka
httpteguhsasmitosdp/."iles.wordpress.#om0>/>>3>?MbabME/.pd"httpww
w.+iddu.#omdownload@C?3@?0FIS
/EMsuhuMdanMkalor.pd".htmlhttp//>./[email protected]>E.31bahanajarmodulMonline"isi
kaFISIAM*ASMNMPDF!abO0>IO0>FisikaO0>I.pd" httpsta"".uny.a#.idsitesde"ault"ilesFisikaO030>dasarO030>Prodi
O030>IPAO030>(SuhuO030...
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 48/49
A$A P8A8$A'
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SubhanahuwataQala atas rahmatdan hidayah8ya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul;S474 DA8 A*5'< . 9akalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliahonsep Dasar IPA Fakultas eguruan dan Ilmu Pendidikan Program PSD4ni%ersitas Sebelas April Sumedang tahun ajaran 0>/20>/3.
9akalah ini berhasil penulis selesaikan sesuai waktu yang diren#anakanberkat bantuan serta dukungan dari berbagai pihak. 4ntuk itu pada kesempatan inipenulis menyampaikan rasa terima kasih kepada/. 5rang tua dan seluruh keluarga yang tiada jemu mengobarkan semangat penulisuntuk selalu belajar maupun menyelesaikan makalah ini.
0. Ibu Ai 7ayati 'ahayu, S.Si., yang telah memberikan materi dan bimbingan dalampenyusunan makalah ini.
8/19/2019 BAB II Suhu Dan Kalor
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-suhu-dan-kalor 49/49
1. $emanteman kelas D dan semua pihak yang turut andil dalam penyelesaianmakalah ini baik se#ara langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat penulissebutkan satu persatu.
Penulis telah berusaha seoptimal mungkin untuk menyelesaikan makalah inidengan baik. Apabila dalam makalah ini masih terdapat banyak kesalahan, hal itu
karena keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis. 5leh karena itu penulismengharapkan kritik dan saran yang bersi"at membangun demi kesempurnaandalam menghasilkan makalah pada masa yang akan datang. Penulis berharapmakalah sederhana ini dapat berman"aat bagi penulis sendiri maupun bagi pemba#apada umumnya.
Sumedang, 8o%ember 0>/2
Penulis