suhu dan kalor

  1. SUHU
Secara sederhana suhu didefinisikan sebagai derajad panas dinginnya suatu benda. Ada beberapa sifat benda yang berubah apabila benda itu dipanaskan, antara lain adalah warnanya, volumnya, tekanannya dan daya hantar listriknya. Sifat-sifat benda yang berubah karena dipanaskan disebut sifat termometrik.

ALAT UKUR SUHU
Untuk menyatakan suhu suatu benda secara kuantitatif diperlukan alat ukur yang disebut termometer.
Ada beberapa termometer yang menggunakan sifat perubahan volum karena pemanasan, antara lain: Celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin. Masing-masing termometer tersebut mempunyai ketentuanketentuan tertentu dalam menetapkan nilai titik didih air dan titik beku air pada tekanan 1 atm

Dari ketentuan tersebut diperoleh perbandingan skala dari keempat termometer tersebut sebagai berikut:
C : R : (F – 32) : (K – 273) = 5 : 4 : 9 : 5
Hubungan antara termometer Celcius dan Kelvin secara khusus dapat dinyatakan:
t0 C = (t + 273) K  ATAU t0K = (t – 273)oC
Secara umum hubungan termometer yang satu dengan yang lain adalah sebagai berikut:
klik2



  1. KALOR
Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah jika kedua benda tersebut saling disentuhkan. Karena kalor merupakan suatu bentuk energi, maka satuan kalor dalam S.I. adalah Joule dan dalam CGS adalah erg. 1 Joule = 107 erg.
Dahulu sebelum orang mengetahui bahwa kalor merupakan suatu bentuk energi, maka orang sudah mempunyai satuan untuk kalor adalah kalori. 1 kalori = 4,18 joule atau 1 Joule = 0,24 kal.
    1. KALOR JENIS DAN KAPASITAS KALOR
Untuk membedakan zat-zat dalam hubungannya dengan pengaruh kalor pada zat-zat itu digunakan konsep kalor jenis yang diberi lambang “c”. Kalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan atau dilepaskan untuk menaikkan atau menurunkan suhu satu satuan massa zat itu sebesar satu satuan suhu. Jika suatu zat yang massanya m memerlukan atau melepaskan kalor sebesar Q untuk mengubah suhunya sebesar ΔT, maka kalor jenis zat itu dapat dinyatakan dengan persamaan:

C =   Q      .         atau    Q = m.c. ΔT
    M .ΔT
Satuan dalam S.I.:
c dalam J/Kg . K
Q dalam joule
m dalam Kg
ΔT dalam Kelvin
Kalor jenis beberapa zat

Dari persamaan Q = m . c . ΔT, untuk benda-benda tertentu nilai dari m . c adalah konstan. Nilai dari m . c disebut juga dengan kapasitas kalor yang diberi lambang "C" (huruf kapital). Kapasitas kalor didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan atau dilepaskan untuk mengubah suhu benda sebesar satu satuan suhu. Persamaan kapasitas kalor dapat dinyatakan dengan:
C =    Q   .  atau Q= c . ΔT
      ΔT   
Satuan dari C adalah J/K Dari persamaan: Q = m . c . ΔT dan Q = C . ΔT diperoleh: C = m . c
klik3


    1. ASAS BLACK
Bila dua zat yang suhunya tidak sama dicampur maka zat yang bersuhu tinggi akan melepaskan kalor sehingga suhunya turun dan zat yang bersuhu rendah akan menyerap kalor sehingga suhunya naik sampai terjadi kesetimbangan termal. Karena kalor merupakan suatu energi maka berdasar hukum kekekalan energi diperoleh kalor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diserap. Konsep tersebut sering disebut dengan azaz Black, yang secara matematis dapat dinyatakan:
Qdilepaskan = Qdiserap
    1. MENGUKUR KALOR
Pengukuran kalor sering dilakukan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Dengan mengetahui kalor jenis suatu zat maka dapat dihitung banyaknya kalor yang dilepaskan atau diserap dengan mengetahui massa zat dan perubahan suhunya, menggunakan persamaan:
Q = m . c . ΔT
    1. PERUBAHAN WUJUD ZAT
Wujud zat dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu zat padat, zat cair dan zat gas. Wujud suatu zat dapat berubah dari wujud zat yang satu menjadi wujud yang lain. Perubahan wujud dapat disebabkan karena pengaruh kalor.
pada saat zat mengalami perubahan wujud, suhu zat tersebut tetap, sehingga selama terjadi perubahan wujud zat seakan-akan kalor tersebut disimpan. Kalor yang tersimpan tersebut disebut kalor laten, yang diberi lambang "L"
Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan selama terjadi perubahan wujud dapat dinyatakan dengan persamaan
Q = m . L
Q = banyak kalor yang diserap atau dilepaskan (dalam joule)
m = massa zat yang mengalami perubahan wujud (dalam Kg)
L = kalor laten (dalam Joule/Kg)

Nama-nama kalor laten, antara lain:
- pada saat melebur disebut kalor lebur
- pada saat menguap disebut kalor uap
- pada saat menyublim disebut kalor sublim
- pada saat membeku disebut kalor beku
- pada saat mengembun disebut kalor embun
Dari hasil percobaan yang dilakukan oleh para ilmuwan diperoleh:
Kalor lebur = Kalor beku  Kalor uap = Kalor embun
Perubahan wujud es sampai menjadi uap jenuh, beserta persamaan kalor yang diserap dapat digambarkan seperti bagan di bawah ini.


 sumber : widodo tri/ fisika untuk sma / ma kelas x









1