70
SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN 1. SUHU 2. KALOR 3. AZAZ BLACK 4. PEMUAIAN GURU MATA PELAJARAN FISIKA SMK N 4 PELAYARAN DAN PERIKANAN PAMUJI WASKITO R

SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

  • Upload
    lyphuc

  • View
    338

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN1. SUHU2. KALOR3. AZAZ BLACK4. PEMUAIAN

GURU MATA PELAJARAN FISIKASMK N 4 PELAYARAN DAN PERIKANAN

PAMUJI WASKITO R

Page 2: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Suhu didefinisikan sebagai derajat/tingkatan panas suatu benda atau kuantitas panas suatu benda.

Alat yang tepat untuk mengukur suhu benda adalah termometer.

Macam – macam Termometer

1. Termometer zat padat2. Termometer zat cair3. Termometer gas

Page 3: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung
Page 4: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Alasan pemilihan raksa atau alkohol sebagai isi termometer yang sering digunakan adalah sebagai berikut:

1. mudah Dilihat karena raksa terlihat mengkilap sedangkan alkohol dapat diberi warna merah.

2. Daerah ukurannya sangat luas (raksa : – 390c s/d 3370c dan alkohol: -1140c – 780c)

3. Keduanya merupakan panghantar kalor yang baik

4. Keduanya mempunyai kalor jenis yang kecil.

Page 5: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

1) termometer Celcius2) termometer Fahrenheit3) termometer Reamur4) termometer Kelvin

Skala dalam termometer

SKALA STANDAR INTERNASIONAL ADALAH

SKALA KELVIN

Page 6: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Kelvin Celcius Fahrenheit Reamur

-373 -100 -212 -80

-0-273 -32 -0

-0

-0

Water boilingpoint

Water freezingpoint

Comparison of freezing and boiling point of waterfor each thermometer scale

Page 7: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

FORMULASCALESCALE KELVIN (K)KELVIN (K) CELCIUS (CELCIUS (00C)C)Kelvin (K)Kelvin (K) TTKK TTC C = T= TK K -- 273273Celsius (Celsius (00C)C) TTK K = T= TC C + 273+ 273 TTCC

Fahrenheit Fahrenheit ((00F)F)Reamur (Reamur (00R)R)

2733295

fK TT 3295

fC TT273

45

RK TT RC TT45

Page 8: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

SCALESCALE FAHRENHEIT (FAHRENHEIT (00F)F) REAMUR (REAMUR (00R)R)

Kelvin (K)Kelvin (K)

Celsius (Celsius (00C)C)

Fahrenheit Fahrenheit ((00F)F)

TTFF

Reamur (Reamur (00R)R) TTRR

3227359

KF TT 27354

KR TT

2359

CF TT CR TT54

3249

RF TT

3294

FR TT

Page 9: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

KONVERSI ANTAR SKALA TERMOMETER

Page 10: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung
Page 11: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

1. KONVERSIKAN SUHUDIBAWAH INI 500C = ..... OR= ..... OF= ..... K

CONTOH SOAL

2. BUKTIKAN NILAIX0C = X OF

LATIHAN SOAL

1. KONVERSIKAN SUHUDIBAWAH INI 250C = ..... OF= ..... K= ..... OR

2. BUKTIKAN NILAIX0R = X K

Page 12: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Semua zat menempati ruang, mempunyai massa,dan dapat berada dalam wujud yang berbeda.

c) Gas(b) Cair(a) Padat

Pada dasarnya ada tiga wujud zat: padat, cair, dan gas. Wujud dari suatu zat tergantung pada suhunya.

Page 13: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

(a) Pada wujud gas, partikel-partikel mempunyai energi yang cukup untuk melawan gaya tarik yang mengikat partikel- partikel itu.

(c) Zat padat tersusun dari partikel-partikel yangtidak mempunyai cukup energi untukmengembara. Bagaimanakah ketidak cukupanenergi itu mempengaruhi bentuk zat padat?

(b) Partikel-partikel yang menyusun zat cair tidak mempunyai energi cukup untuk melawan seluruh gaya tarik, namun partikelpartikel itu mempunyai energi yang cukup untuk bergerak mengembara.

Page 14: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Massa Jenis

Untuk menentukan besar massa jenis suatu benda,kamu harus membagi massa benda tersebut denganvolumenya. Bila massa jenis diberi simbol ( ρ dibaca: rho), massa m, dan volume V.

Contoh, suatu benda massanya 79 g memiliki volume 10 m3, maka massa jenisnya adalah: Ternyata massajenisnya 7,9 g/cm3.

Page 15: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Kalor

Kalor diukur dalam satuan kalori. Satu kaloriadalah jumlah energi panas yang dibutuhkanuntuk menaikkansuhu sebesar 1 Co dari 1 gramair. Akan dibutuhkan 500 kalori untukmemanaskan 500 gram air dari 20 oC menjadi 21oC. Namun, satuan kalor dalam SI adalah joule.Satu kalori sama dengan 4,184 joule, dan seringdibulatkan menjadi 4,2 joule.

Page 16: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Kalor Jenis

Kalor Jenis Beberapa Bahan [J/(kg.K)]Air 4184Alkohol 2450Aluminium 920Karbon (grafit) 710Pasir 664Besi 450Tembaga 380Perak 235

Page 17: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Q = m × C × ΔT m = massaC = kalor jenis

ΔT = Perubahan suhu

Simbol Δ (delta) berarti “perubahan,” jadi ΔΤ adalahperubahan suhu. “Perubahan” yang ditunjukkan oleh Q,merupakan simbol perubahan energi panas (bendamenerima kalor atau melepas kalor).

ΔT = T akhir - T awal

Penghitungan Kalor

Page 18: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Soal Contoh:Sebuah sendok perak yang massanya 32 g didinginkan dari 60 oC menjadi 20 oC.Berapakah kalor yang dilepaskan oleh sendok itu?

Langkah-langkah Penyelesaian:1. Apa yang diketahui?Massa sendok, m = 32 g = 0,032 kg Sendok terbuat dari perak. Kalor jenis, C, perak adalah 235 J/(kg.K).Suhu awal, T awal = 60 oC Suhu akhir, T akhir = 20 oCΔΤ = 20 oC - 60 oC = -40 oC = -40 K

Page 19: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

2. Apa yang ditanyakan?Perubahan energi panas (kalor yangdilepas), Q

3. Gunakan persamaan Q = m x C x ΔΤ.

4. Penyelesaian: Q = m x C x (Takhir - Tawal)= 0,032 kg x 235 J/(kg.K) x -40 K= - 301 J

Sendok melepas kalor sebesar 301 J sehingga sendok itumenjadi lebih dingin.

Page 20: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

1. Berapa energi kalor yang diperlukan oleh 1,5 kg alumunium jika dipanaskan dan 20°C sampai 60°C dan kalorjenis alumunium 9 x 10 J/kg°C?Penyelesaian :Diketahui :m = 1,5 kgc = 9 x 10kuadrat J/kg°C = 900 J/kg°CAt = 60°C - 20°C = 40°CDitanya •: Q=....?Jawab :Q = m.c.AtQ = 1,5x900x40Q =d54.000 JouleTanda + berarti memerlukan kalor.

SOAL DAN PEMBAHASAN

Page 21: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

2. Berapa kalor yang dilepaskan oleh Alkohol jika suhunya turun dan 75° menjadi 25°C. Massa alkohol 8kg dan kalor alkohol 2300 J/kg°C.Penyelesaian:Diketahui :m = 8 kgc = 2300 J/kg°CΔt 25° - 75° = -50°C

Ditanya Q =....?JawabQ = m . c. Δt= 8.2300 x -50= -920.000 Joule

Tanda-berarti melepaskan kalor.

Page 22: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

3. Untuk menaikkan suhu benda dan 30°C menjadi 80°C diperlukan kalor sebanyak 80.000 Joule. Bila massa benda yang dipanaskan 5 kg.a) Berapa kapasitas kalor benda itu?b) Berapakah kalor jenisnya?Penyelesaian:Diketahui :Q = 80000 Joulem = 5kgDt = 80°C - 30°C = 50°CDitanyaa) H = ........?b) c = ........?Jawab :a) H = Q/At = 80.000 = 1600 J/°C L’t 50b) c = c/m = 1600/5 = 320 J/kg°C

Page 23: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

4. Pada 0,5 kg panci alumunium yang bersuhu 15°C diberikan kalor sebesar 22.500 J. Berapakah suhu akhir panci alumunium tersebut? (Kalorjenis alumunium = 900 KIkg°C)

Penyelesaian:Diketahui :Massa panci alumunium m = 0,5 k9Suhu awal = 15°CKalor yang diberikan Q = 22.500 JKalorjenis alumunium c = 900 J/kg°C

Ditanya : Suhu akhir panci

Page 24: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Jawab Oleh karena panci alumunium menerima kalor, maka suhunya akan naik.Kenaikan suhu (At) dapat dihitung dengan persarnaan

Q = m.c.At

At = Q/mxc = 22.500J/(0,5 kg) (900 JIkg°C) = 50°C

Suhu akhir = suhu awal + kenaikan suhu At= 15°C + 50°C = 65°C

Page 25: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Soal Latihan

1. Hitunglah kalor yang diterima oleh 230 g air yang dipanaskan dari 12 oC menjadi 90 oC.Petunjuk: Jawabanmu mengenai Q, akan berharga positif atau negatif?

2. Sebuah benda bermassa 45 kg membutuhkan kalor sebesar 180.480 J untukmenaikkan suhunya dari 28 oC menjadi 40 oC. Berapakah kalor jenis benda itu?Petunjuk: Informasi apa yang tidak diketahui?

Page 26: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Kalor Dapat Mengubah Suhu BendaKalor adalah salah satu bentuk energi yang dapatberpindah karena adanya perbedaan suhu. Kalor dapatmenyebabkan perubahan suhu suatu bënda.Dalam Fisika, pengertian kalor berbeda dengan suhu.Kalor sebagai bentuk energi menyatakan jumlah(kuantitas) panas, sedangkan suhu menyatakanukuran derajat panas. Secara ilmiah, kalor berpindahdari benda yang suhunya tinggi menuju benda yangsuhunya rendah bila kedua benda dicampur.Karena kalor sebagai bentuk energi, maka berlakuhukum kekekalan energi untuk kalor.

Page 27: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Menurut Joseph Black, kalor yang diterima sama dengan kalor yang dilepas. Pernyataan ini disebut Asas Black.

Kalor yang diterima = kalor yang dilepaskanQterima = Qlepas(m . c. At)terima = (m . c. At)lepas

Contoh soal:0,2 kg tembaga yang suhunya 100° C dimasukkan ke dalam 0,256 kg air yang suhunya 31°C, sehingga suhu air naik menjadi 36°C. Berapa kalorjenis tembaga, bila kalor jenis air 4200 J/Kg°C?

Penyelesaian:Diketahui :

Page 28: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

mt 0,2 kgt = 100°Cma = 0,256kgta = 31°Ctc = 36°CCa = 4200 J/kg°CDitanya : c =....?

Jawab :Q yang dilepas tembaga = Q yang diterima air

mt x ct x (tt-tc) = ma x ca x (tc-ta)O,2 x Ct x (lOO-36) = 0,256 x 4200 x (36-31

Keterangant= TEMBAGAa = AIR

Page 29: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Kalor jenis suatu zat adalah bilangan yang menunjukkan banyak kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1°C dan 1 kg zat. Bila dinyatakan dengan rumus:

C= Q/ m. At

Kapasitas KalorKapasitas kalor suatu zat adlah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat itu sebesar 1°C. Jika dinyatakan dengan rumus dapat di tulis:

H = Q/At

Page 30: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

H = Q/At

Keterangan:H = Kapasitas kalor, satuan Joule/°C

Hubungan antara kapasitas kalor dan kalorjenis zat dapat ditulis:

H = Q/At = mxcxt/At = m xc

C = H/m

Untuk menentukan kalorjenis zat dapat digunakan alat yang disebut kalorimeter.

Page 31: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Kalor Dapat Mengubah Wujud ZatKita telah mengetahui bahwa zat terdiri atas tiga tingkat wujud zat, yaitu padat, cair dan gas. Akibat perubahan

energi kalor yang terjadi pada zat itu, zat dapat mengalami perubahan wujud. Misalnya sepotong es jika

dipanaskan akan berubah menjadi air dan jika dipanaskan terus air berubah menjadi uap. Pada peristiwa ini terjadi

perubahan wujud dari cair yang disebut melebur dan perubahan wujud dari cair menjadi gas yang disebut

menguap. Perubahan-perubahan wujud zat ini ada yang memerlukan kalor dan ada yang membebaskan kalor.

Perubahan wujud suatu zat tidak selalu mengikuti kaidah tersebut, tetapi ada zat tertentu yang langsung mengalami perubahan wujud dan padat langsung menjadi gas tanpa

melalui wujud cair, yang disebut menyublim. Contoh: kapur barus, yodium dan naftalena.

Page 32: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Untuk memahami peristiwa perubahan wujud, perhatikandiagram perubahan wujud zat di bawah ini

Page 33: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Ketika zat sedang mengalami perubahan wujud, suhu zattetap meskipun terus diberi kalor. Kalor yang diserap itutidak dipakai untuk menaikkan suhu, tetapi dipakai untukmengubah wujud zat, Kalor yang dipakai untukmengubah wujud zat disebut kalor laten (tersembunyi).

Page 34: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Pada zat padat molekul-mo)ekulnya sangat rapat danmempunyai gaya tarik-menarik antar molekul yang cukupbesar. Ketika jumlah kalor diberikan pada balok es, energigetaran molekul-molekul bertambah dan rnengakibatkanmolekul-molekul itu lepas dan ikatannya. Pada akhirnyaes (zat padat) berubah menjadi air (zat cair).

Pada Waktu Menguap Zat Memerlukan KalorMenguap adalah perubahan wujud dari cair menjadi gas.Bila zat dipanaskan, molekul-molekul zat cair itu bergerakmakin cepat dan bebas, sehingga dapat meninggalkanpermukaan zat cair tersebut.

Page 35: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Penistiwa ini disebut penguapan. Pada saat menguap memerlukan kalor. Penguapan dapat terjadi pada berbagai suhu

a. Pemanasan/diberi kalorb. Memperluas permukaan zat cairc. Mengalirkan (meniupkan) udara ke permukaan zat cair.d. Mengurangi tekanan uap di atas permukaan zat cair.

Untuk mempercepat proses penguapan dapat dilakukan dengan 4 cara, yaitu:

Page 36: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Pengembunan adalah proses kebalikan dan penguapanyaltu perubahan wujud dari cair ke gas. Bila ke dalam gelasyang berisi air kita masukkan sepotong es, maka padadinding luar gelas terjadi pengembunan (terdapat butir-butir air).

Butir-butir air terjadi dan uap di udara mengenai dindinggelas sehingga mengalami pendinginan. Uap air inimelepaskan kalor dan terjadilah pengembunan padadindin gelas. Jadi saat mengembun zat melepaskan kalor.

Page 37: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Bilã tekanan udara kurang dari 1 atmosfer, maka zat cairdapat mendidih di bawah titik didih normalnya dankenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkantitik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung padatekanan udara di atas permukaan zat itu

Zat Mendidih Dengan Suhu Tetap Asalkan Tekanan TidakBerubah

Mendidih adalah peristiwä penguapan di seluruh bagianzat cair dan terjadi pada titik didih. Suhu zat cair saatmendidih disebut titik didih. Titik didih normal adalahsuhu zat cair yang mendidih pada tekanan 76 cmHg (1atmosfer). Misalnya titik didih normal air adalah 100°C.

Page 38: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Banyaknya kalor yang diperlukan selama mendidih sebanding dengan massa zat dan kalor uapnya.Persamaannya dapat ditulis:Q = m x UKeterangan:Q = kalor yang diperlukan, satuannya joulem = massa zat, satuannya kgU = kalor uap, satuannya joule/kg

Kalor uap adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk menguap pada titik didihnya. Kalor embun adalah banyaknya kalor yang dilepaskan pada zat berubah dan wujud uap menjadi cair pada titik didihnya.

Kalor uap = kalor embun

Page 39: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Contoh Soal:Hitunglah banyak kalor yang diperlukan untuk menguapkan 3 kg air pada suhu 100°C. Dimana kalor uap air adalah 2260 KJ/kg.

Penyelesaian:Diketahui :m = 3 kgU = 2260 KJ/kgDitanya Q = .....?

Jawab :Q = m.U= 3x2260= 6780 KJ = 6780000 Joule

Page 40: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Pada Waktu Zat Melebur Diperlukan Kalor dan Suhunya TetapMelebur adalah peristiwa perubahan wujud dari padat menjadi cair dan terjadi pada titik leburnya. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk melebur sebanding dengan massa zat dan bergantung pada jenis zatnya.

Jumlah kalor yang diperlukan untuk melebur dapat ditulis dengan persamaan:Q = mxLKeterangan:Q = kalor yang diperlukan, satuan JOulem = massa zat, satuan kgL = kalor lebur, satuan J/kg

Page 41: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Contoh soal:Berapa banyaknya kalor yang diperlukan untuk meleburkan es 2 kg dan suhu 0°C menjadi air pada suhu 0°C?

Penyelesaian:Diketahui :m = 2 kgL = 336000 J/kg

Ditanya Q = ........?JawabQ = mxL= 2 x 336000 = 672000 Joule

Page 42: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Kalor lebur adalah banyaknya kalor yang diperlukan untukmengubah satu satuan massa zat padat menjadi zat cairpada titik leburnya. Titik lebur adalah suhu zat ketikamelebur.

Pada waktu membeku, zat melepaskan kalor dan terjadipada titik bekunya. Banyak kalor yang dilepaskan olehsatu satuan massa zat cair menjadi titik bekunya disebutkalor beku. Titik beku adalah suhu zat ketika membeku.Titik lebur zat sama dengan titik bekunya.

Page 43: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Tabel Nilai Kalor Lebur Berbagai Zat

Page 44: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Manfaat sifat kalor dalam kehidupan sehari-hari antaralain : untuk memasak makanan atau air, membuat es,penyulingan air dan mensterilkan alat-alat kedokteran(otokiaf). Uap.

PEMANFAATAN SIFAT KALOR

Page 45: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Kemudian uap air murni hasil penguapan tersebutdialirkan melalui pipa yang diselubungi oleh kondesoryang secara terus-menerus dialiri air dingin, sehingga uapair murni dalam pipa ni mengembun menghasilkan airmurni dan ditampung dalam gelas.

Peralatan yang memanfaatkan prinsip kerja kalor, antaralain alat penyulingan air, alat canting untuk membatik,panci tekan (pressure cooker), lemari es. Cara kerja alatpenyulingan yaitu air tak murni dalam labu didihdipanaskan sampai titik didihnya sehingga menjadi

Page 46: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Pengertian Pemuaian

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karenapengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatubenda karena menerima kalor.Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas.Pemuaian pada zat padat ada 3 jenis yaitu pemuaianpanjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkanpada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai koofisienmuai volumenya sama dengan 1/273.

Page 47: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Pemuaian panjang

adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karenamenerima kalor. Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebalsangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang bendatersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contohbenda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja adalahkawat kecil yang panjang sekali.Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapafaktor yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang danbesar perubahan suhu. Koefisien muai panjang suatu bendasendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan.Secara matematis persamaan yang digunakan untukmenentukan pertambahan panjang benda setelah dipanaskanpada suhu tertentu adalah

Page 48: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

PEMUAIAN

Alat Musschenbroek

Page 49: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

A Pemuaian Panjang

KETERANGAN :

Lt = panjang akhir Satuan Cm / MLo= panjang mula-mula Satuan Cm / Mα = koefisien muai panjang Satuan ( /oC )Δt = perubahan suhu Satuan ( oC )Δl = Penambahan panjang Satuan Cm / M

Page 50: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Koefisien muai panjang

Jenis logamKoefisien

muai panjang (α) ( /oC )Kaca biasaKaca PyrexAluminiumKuninganBajaTembaga

0.0000090.0000030.0000260.0000190.0000110.000017

Page 51: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung
Page 52: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung
Page 53: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

CONTOH SOALSebatang Kuningan dengan panjang 20 Cm dipanaskan dari suhu 20 oC hingga 100 0C Jika Kefisien Muai panjang kuningan 0.000019/0C tentukan a. Penambahan panjangnya .b. Panjang akhir Kuningan

Sebatang Baja dengan panjang 20 Cm dipanaskan dari suhu 20 oC hingga 120 0C Jika Kefisien Muai panjang Baja 0.000011/0C tentukan a. Penambahan panjangnya .b. Panjang akhir Kuningan

LATIHAN SOAL

Page 54: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

LATIHAN SOAL

Page 55: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

2. Pemuaian Luas

Jika yang dipanaskan adalah suatu lempeng atauplat tipis maka plat tersebut akan mengalamipemuaian pada panjang dan lebarnya. Dengandemikian lempeng akan mengalami pemuaian luasatau pemuaian bidang. Pertambahan luas zat padatuntuk setiap kenaikan 1ºC pada zat seluas 1m2

disebut koefisien muai luas (β). Hubungan antaraluas benda, pertambahan luas suhu, dan koefisienmuai luas suatu zat adalah

Page 56: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Keterangan:A = Luas akhir (m2)ΔA = Pertambahan luas (m2)A0 = Luas mula-mula (m2)β = Koefisien muai luas zat (/º C)Δt = Kenaikan suhu (ºC)

Page 57: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

LATIHAN

Sebatang Kuningan dengan luas 10 Cm2 dipanaskan dari suhu 20 oC hingga 100 0C Jika Kefisien Muai luas kuningan 0.000019/0C tentukan a. Penambahan luas nya .b. luas akhir Kuningan

Sebatang Baja dengan panjang 10 Cm2 dipanaskan dari suhu 10 oC hingga 70 0C Jika Kefisien Muai Luas Baja 0.000011/0C tentukan a. Penambahan luas nya .b. luas akhir baja

Page 58: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Pemuaian VolumeJika suatu balok mula-mula memiliki panjang P0, lebar L0, dan tinggi h0 dipanaskan hingga suhunya bertambah Δt, maka berdasarkan pada pemikiran muai panjang dan luasdiperoleh harga volume balok tersebut sebesar

Keterangan:V = Volume akhir (m3)V0 = Volume mula-mula (m3)ΔV = Pertambahan volume (m3)γ = Koefisien muai volume (/ºC)Δt = Kenaikan suhu (ºC)

Page 59: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Pada zat cair tidak melibatkan muai panjang ataupun muailuas, tetapi hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja.

akibatnya walaupun mula-mula volume zat cair sama tetapisetelah dipanaskan volumenya menjadi berbeda-beda. Pemuaian volume zat cair terkait dengan pemuaian tekanankarena peningkatan suhu. Titik pertemuan antara wujud cair, padat dan gas disebut titik tripel.

Semakin tinggi suhu yang diberikan pada zat cair itu makasemakin besar muai volumenya. Pemuaian zat cair untukmasing-masing jenis zat cair berbeda-beda,

Pemuaian Zat Cair

Page 60: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Anomali Air

Page 61: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Khusus untuk air, pada kenaikan suhu dari 0º C sampai 4º C volumenya tidak bertambah, akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini disebut dengan anomali air. Oleh karena itu, pada suhu 4ºC air mempunyai volume terendah. Hubunganvolume dengan suhu pada air dapat digambarkan pada grafikberikut

Page 62: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Pada suhu 4ºC, air menempati posisi terkecil sehingga padasuhu itu air memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bilasuhunya dinaikkan dari 0ºC – 4ºC akan menyusut, dan bilasuhunya dinaikkan dari 4ºC ke atas akan memuai.

Biasanya pada setiap benda bila suhunya bertambah pastimengalami pemuaian. Peristiwa yang terjadi pada air itudisebut anomali air. Hal yang sama juga terjadi pada bismuth dengan suhu yang berbeda. Lakukan kegiatan berikut untukmenyelidiki kecepatan pemuaian pada berbagai macam zatcair.

Page 63: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Pemuaian pada GasMungkin kamu pernah menyaksikan mobil atau motor yang sedang melaju di jalan tiba-tiba bannya meletus?. Ban mobiltersebut meletus karena terjadi pemuaian udara atau gas di dalam ban. Pemuaian tersebut terjadi karena adanyakenaikan suhu udara di ban mobil akibat gesekan rodadengan aspal.

Pemuaian pada gas adalah pemuaian volume yang dirumuskan sebagai

Page 64: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

γ adalah koefisien muai volume. Nilai γ sama untuksemua gas, yaitu 1/273 ºC^-1

Pemuaian gas dibedakan tiga macam, yaitu:a. pemuaian gas pada suhu tetap (isotermal),b. pemuaian gas pada tekanan tetap (isobar), danc. pemuaian gas pada volume tetap (isokhorik).

1. Pemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal)Pernahkah kalian memompa ban dengan pompa manual. Apa yang kalian rasakan ketika baru pertama kali menekanpompa tersebut? Apa yang kalian rasakan ketika kalian menekannya lebih jauh? Awalnya mungkin terasa ringan. Namun, lama kelamaan menjadi berat.

Page 65: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

Hal ini karena ketika kita menekan pompa, itu berartivolume gas tersebut mengecil. Pemuaian gas pada suhutetap berlaku hukum Boyle, yaitu gas di dalam ruangtertutup yang suhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanandan volume gas adalah tetap. Dirumuskan sebagai:

Keterangan:P = tekanan gas (atm)V = volume gas (L)

Page 66: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

2. Pemuaian Gas pada Tekanan Tetap (Isobar)Pemuaian gas pada tekanan tetap berlaku hukum Gay Lussac, yaitu gas di dalam ruang tertutup dengan tekanan dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Dalambentuk persamaan dapat dituliskan sebagai:

Keterangan:V = volume (L)T = suhu (K)

Page 67: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

3. Pemuaian Gas Pada Volume Tetap (Isokhorik)Pemuaian gas pada volume tetap berlaku hukum Boyle-Gay Lussac, yaitu jika volume gas di dalam ruang tertutup dijagatetap, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Hukum Boyle-Gay Lussac dirumuskan sebagai

Dengan menggabungkan hukumboyle dan hukum Gay Lussacdiperoleh persamaan

Keterangan:P = tekanan (atm)V = volume (L)T = suhu (K)

Page 68: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

1. Batang logam panjangnya 300 cm dipanaskan dari 25ºC hingga 225ºC mengalami pertambahan panjang sebesar 0,6 cm. Berapa pertambahan batang logam yang sama denganpanjang 200 cm dan dipanaskan dari 20ºC hingga suhu320ºC

2. Sekeping aluminium panjangnya 40 cm dan lebarnya 30 cm dipanaskan dari 40ºC sampai 140ºC. Jika koefisien muaipanjang aluminium adalah 2,5 x 10^-5 /º C, berapakah luaskeping aluminium setelah dipanaskan?

3. Besi berbentuk kubus pada suhu 20ºC memiliki panjangrusuk 10 cm. Kubus tersebut dipanaskan hingga suhu220ºC. Berapa volume kubus pada suhu 220ºC jikakoefisien muai panjang besi 1,2 x 10^5/ºC

Page 69: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

1. Suatu gas suhunya 27ºC dipanaskan pada tekanan tetap. Berapa suhu gas tersebut saat volume gas menjadi 3 kali volume semula?

2. Gas di dalam ruang tertutup pada suhu 27ºC dan tekanan 2 atm memiliki volume 2,4 L. Berapa volume gas tersebutpada suhu 227ºC dan tekanan 3 atm?

3. Sejumlah gas dengan volume 4 L pada tekanan 1,5 atm dansuhunya 27ºC. Kemudian gas tersebut dipanaskan hinggasuhunya 47ºC dan volumenya 3,2 L. Berapakah tekanan gas setelah dipanaskan?

Page 70: SUHU, KALOR DAN PEMUAIAN - · PDF filedapat mendidih di bawah titik didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik didihnya. Jadi titik didih zat bergantung

SELESAI