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.Dapa t dijelaskan bahwa suhu merupakan suatu besaran yang menunjukkan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.Sedang kan, 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 s uhu, jumlah kalor yang diterima o leh 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 pembeku an, titik lebur dan titik beku, titik didih dan titik pengembunan, perpindahan kalor se#ara konduksi ( hantaran), kon%eksi (aliran), radiasi (pan#aran).

BAB II Suhu Dan Kalor

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 

  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

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 

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