Hai teman Fisika, pada postingan kali ini aku akan mengajak teman semua berguru wacana suhu dan kalor. Kita akan berguru pengertain suhu, satuan suhu, konversi suhu, kalor, menghitung kalor dan sebagainya. Langsung saja berikut materi suhu dan kalor : Pengertian Suhu dan Kalor
Suhu dan kalor merupakan salah satu cabang dari ilmu fisika yang mempelajari segala sesuatu yang berkaitan dengan suhu, ibarat pemuaian, konversi suhu, perubahan wujud, bagaimana cara kalor berpindah, dan masih banyak lagi.
Suhu dan kalor merupakan salah satu cabang dari ilmu fisika yang mempelajari segala sesuatu yang berkaitan dengan suhu, ibarat pemuaian, konversi suhu, perubahan wujud, bagaimana cara kalor berpindah, dan masih banyak lagi.
Skala Suhu
Sobat suhu itu bukan hanya panas, anget, dan dingin, tapi juga skala khususnya sebagai berikut:
Sobat suhu itu bukan hanya panas, anget, dan dingin, tapi juga skala khususnya sebagai berikut:
1. Skala Celcius
Andreas Celcius, seorang sarjana kebangsaan swedia yang menemukan sistem skala suhu celcius. Skala celcius ia buat menurut pada titik beku air pada 0 o C dan titik didih air pada 100 o C.
Andreas Celcius, seorang sarjana kebangsaan swedia yang menemukan sistem skala suhu celcius. Skala celcius ia buat menurut pada titik beku air pada 0 o C dan titik didih air pada 100 o C.
2. Skala Kelvin
Skala kelvin di temukan oleh Lord Kelvin, Ia menetapkan apa yang disebut oo mutlak (0o Kelvin). Nol mutlak ini ialah suhu dikala partikel berhenti bergerak, sehingga tidak ada panas yang terdeteksi alasannya ialah kalor yang ada sebanding dengan energi kinetik yang diharapkan partikel. Suhu mutlak (0o K) kalau di koversi ke celcius menjadi -273,15 o C
Skala kelvin di temukan oleh Lord Kelvin, Ia menetapkan apa yang disebut oo mutlak (0o Kelvin). Nol mutlak ini ialah suhu dikala partikel berhenti bergerak, sehingga tidak ada panas yang terdeteksi alasannya ialah kalor yang ada sebanding dengan energi kinetik yang diharapkan partikel. Suhu mutlak (0o K) kalau di koversi ke celcius menjadi -273,15 o C
3. Skala Reamur
Nama reamur diambil dari nama René Antoine Ferchault de Réaumur. Reamur mengusulkan suhu titik beku air pada suhu 0 o C dan titik didihnya 80 o C
Nama reamur diambil dari nama René Antoine Ferchault de Réaumur. Reamur mengusulkan suhu titik beku air pada suhu 0 o C dan titik didihnya 80 o C
4. Skala Fahrenheit
Skala Fahrenheit banyak digunakan di amerika serikat. Skala ini ditemukan oleh ilmuan Jerman Bernama Gabriel Fahrenheit. Skala fahrenheit memakai adonan antara es dan garam dengan titik beku air bernilai 32 o F dan titik didihnya 212 o F
Skala Fahrenheit banyak digunakan di amerika serikat. Skala ini ditemukan oleh ilmuan Jerman Bernama Gabriel Fahrenheit. Skala fahrenheit memakai adonan antara es dan garam dengan titik beku air bernilai 32 o F dan titik didihnya 212 o F
masing-masing skala sanggup dikonversikan ke skala yang lain.
Kalor
Kalor ialah salah satu bentuk energi sama halnya dengan energi kimia, potensial, maupun kinetik. Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Umumnya untuk mendeteksi keberadaan kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya kalau suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Satuan kalor ialah kalor atau joule dengan koversi 1 kalori = 4,2 joule.
Kalor ialah salah satu bentuk energi sama halnya dengan energi kimia, potensial, maupun kinetik. Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Umumnya untuk mendeteksi keberadaan kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya kalau suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Satuan kalor ialah kalor atau joule dengan koversi 1 kalori = 4,2 joule.
Rumus Kalor
Besar kecilnya kalor yang bekerja pada suatu zat sangat dipengaruhi oleh tiga hal berikut
massa zat
jenis zat (kalor jenis)
perubahan suhu
massa zat
jenis zat (kalor jenis)
perubahan suhu
Sehingga secara matematis didapatkan rumus kalor :
Q = m.c.(T2 – T1) atau teman mungkin lebih dekat denganQ = m.c.ΔT
dibaca Q masih cinti Titu atau boleh Q masih cakit Ati
Kalor Campuran 2 Zat sejenis dan non sejenis
Sobat mungkin pernah menjumpai soal wacana suhu dan kalori dari dua zat cair sejenis maupun nonsejenis yang dicampur sehingga menghasilkan suhu tertentu. Cara mengerjakannya dengan memakai asas black.
Sobat mungkin pernah menjumpai soal wacana suhu dan kalori dari dua zat cair sejenis maupun nonsejenis yang dicampur sehingga menghasilkan suhu tertentu. Cara mengerjakannya dengan memakai asas black.
“Kalor yang dilepas sama dengan kalor yang di terima”
misal X ialah suhu tamat adonan dan M T2 masing-masing ialah masa dan suhu zat cair yang lebih tinggi maka untuk cairan atau zat sejenis rumusnya :
Qlepas = Qterima
M.c.(T2-x) = m.c (X-T1) (coret C –> kalor jenis)
M (T2-x) = m (x-T1)
MT2 – Mx = mx – mT1
MT2 + mT1 = Mx + mx
MT2 + MT1 = (M+m) x
x = (MT2+mT1) / (M+m)
M = masa zat yang suhunya lebih tinggi
T2 = suhu zat yang lebih tinggi
m = masa zat yang suhunya lebih rendah
T1 = suhu zat yang lebih rendah
x = suhu campuran
T2 = suhu zat yang lebih tinggi
m = masa zat yang suhunya lebih rendah
T1 = suhu zat yang lebih rendah
x = suhu campuran
untuk cairan atau yang zat tak sejenis teman sanggup memakai persamaan awal dari asas black
Qlepas = QterimaM.c2.(T2-x) = m.c1. (X-T1)
Soal dan Pembahasan:
Soal No. 1
Panas sebesar 12 kj diberikan pada pada sepotong logam bermassa 2500 gram yang mempunyai suhu 30oC. Jika kalor jenis logam ialah 0,2 kalori/groC, tentukan suhu tamat logam!
Pembahasan
Data :
Q = 12 kilojoule = 12000 joule
m = 2500 gram = 2,5 kg
T1 = 30oC
c = 0,2 kal/groC = 0,2 x 4200 joule/kg oC = 840 joule/kg oC
T2 =...?
Q = mcΔT
12000 = (2,5)(840)ΔT
ΔT = 12000/2100 = 5,71 oC
T2 = T1 + ΔT = 30 + 5,71 = 35,71 oC
Soal No. 2
500 gram es bersuhu −12oC dipanaskan hingga suhu −2oC. Jika kalor jenis es ialah 0,5 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam satuan joule!
Pembahasan
Data :
m = 500 gram
T1 = −12oC
T2 = −2oC
ΔT = T2 − T1 = −2o − (−12 ) = 10oC
c = 0,5 kalori/groC
Q = ....?
Q = mcΔT
Q = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori
1 kalori = 4,2 joule
Q = 2500 x 4,2 = 10500 joule
Soal No. 3
500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga keseluruhan es menjadi air yang bersuhu 0oC. Jika kalor jenis es ialah 0,5 kal/goC, dan kalor lebur es ialah 80 kal/gr, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam kilokalori!
Pembahasan
Data yang diperlukan:
m = 500 gram
L = 80 kalori/gr
Q = ....?
Q = mL
Q = (500)(80) = 40000 kalori = 40 kkal
Soal No. 4
500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5oC. Jika kalor jenis es ialah 0,5 kal/goC, kalor lebur es ialah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan!
Pembahasan
Data yang diperlukan:
m = 500 gram
cair = 1 kalori/groC
Les = 80 kalori/gr
Suhu tamat → 5oC
Q = .....?
Untuk menimbulkan es 0oC hingga menjadi air 5oC ada dua proses yang harus dilalui:
→ Proses meleburkan es 0oC menjadi air suhu 0oC, kalor yang diharapkan namakan Q1
Q1 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori
→ Proses menaikkan suhu air 0oC hingga menjadi air 5oC, kalor yang diharapkan namakan Q2
Q2 = mcairΔTair = (500) (1)(5) = 2500 kalori
Kalor total yang diperlukan:
Q = Q1 + Q2 = 40000 + 2500 = 42500 kalori
Soal No. 5
500 gram es bersuhu −10oC hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5oC. Jika kalor jenis es ialah 0,5 kal/goC, kalor lebur es ialah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan!
Pembahasan
Data yang diperlukan:
m = 500 gram
ces = 0,5 kalori/groC
cair = 1 kal/groC
Les = 80 kal/gr
Suhu tamat → 5oC
Q = .....?
Untuk menimbulkan es − 10oC hingga menjadi air 5oC ada tiga proses yang harus dilalui:
→ Proses untuk menaikkan suhu es dari −10oC menjadi es bersuhu 0oC, kalor yang diharapkan namakan Q1
Q1 = mcesΔTes = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori
→ Proses meleburkan es 0oC menjadi air suhu 0oC, kalor yang diharapkan namakan Q2
Q2 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori
→ Proses menaikkan suhu air 0oC hingga menjadi air 5oC, kalor yang diharapkan namakan Q3
Q3 = mcairΔTair = (500)(1)(5) = 2500 kalori
Kalor total yang diperlukan:
Q = Q1 +Q2 + Q3 = 2500 + 40000 + 2500 = 45000 kalori
Soal No. 6
200 gram air bersuhu 80oC dicampurkan dengan 300 gram air bersuhu 20oC. Tentukan suhu campurannya!
Pembahasan
Data yang diperlukan:
m1 = 200 gram
m2 = 300 gram
ΔT1 = 80 − t
ΔT2 = t − 20
Suhu tamat = t = ......?
Qlepas = Qterima
m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2
(200)(1) (80 − t) = (300)(1)(t − 20)
(2)(1)(80 − t) = (3)(1)(t − 20)
160 − 2t = 3t − 60
5t = 220
t = 44oC
Soal No.7
Sepotong es bermassa 100 gram bersuhu 0°C dimasukkan kedalam secangkir air bermassa 200 gram bersuhu 50°C.
Jika kalor jenis air ialah 1 kal/gr°C, kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, kalor lebur es 80 kal/gr dan cangkir dianggap tidak menyerap kalor, berapa suhu tamat adonan antara es dan air tersebut?
Pembahasan
Soal di atas wacana pertukaran kalor / Asas Black. Kalor yang dilepaskan air dipakai oleh es untuk mengubah wujudnya menjadi air dan sisanya dipakai untuk menaikkan suhu es yang sudah mencair tadi.
dengan Q1 adalah kalor yang dilepaskan air, Q2 ialah kalor yang dipakai es untuk melebur/mencair dan Q3 ialah kalor yang dipakai untuk menaikkan suhu es yang telah mencair.
Berikutnya ialah pola soal wacana pencampuran air panas dan air cuek dengan memperhitungkan kalor yang diserap oleh ember atau wadahnya:
Soal No. 8
Sebuah tangki baja yang mempunyai koefisien muai panjang 12 x 10-6/°C, dan bervolume 0,05 m3 diisi penuh dengan bensin yang mempunyai koefisien muai ruang 950 x 10-6/°C pada temperatur 20°C. Jika kemudian tangki ini dipanaskan hingga 50°C, tentukan besar volume bensin yang tumpah! (Sumber : Soal SPMB)
Pembahasan
Soal No. 9
Plat baja dipanaskan hingga suhunya mencapai 227°C hingga kalor radiasi yang dipancarkan sebesar E J/s. Jika plat terus dipanasi hingga suhunya mencapai 727° tentukan kalor radiasi yang dipancarkan!
Pembahasan
Data :
T1 = 227°C = 227 + 273 = 500 K
T2 = 727°C = 727 + 273 = 1000 K
Kalor yang diradiasikan oleh suatu permukaan benda berbanding lurus dengan pangkat empat suhu mutlaknya, sehingga:
EmoticonEmoticon