Suhu, Pemuaian dan Kalor

Suhu

1. Pengertian Suhu

Suhu adalah sautu istilah yang dipakai untuk membedakan panas dinginnya suatu benda. Dengan kata lain suhu adalah derajat panas suatu benda. Benda yang panas memiliki suhu tinggi sedangkan benda yang dingin memilik suhu rendah.

2. Alat Ukur Suhu

Alat untuk mengukur suhu (temperatur) dinamakan termometer. Pada umumnya termometer menggunakan raksa atau alkohol sebagai penunjuk skala, karena raksa dan alkohol memiliki kelebihan dibandingkan dengan zat yang lainnya.

Kelebihan raksa:

• Mengkilap, sehingga mudah dibaca
• Pemuaiannya teratur
• Tidak membasahi dinding
• Daerah ukur besar, titik beku -39⁰C, titik didih 357⁰
• Penghantar panas yang baik
• Cepat memuai bila dipanaskan

Kelebihan alkohol:

• Dengan diberi warna mudah diamati
• Pemuaian teratur
• Dapat mengukur suhu yang sangat rendah, titik beku -130⁰C, dan titik didih 78⁰

Macam-macam termometer:

• Termometer klinis, digunakan dokter dan perawat untuk mengukur suhu manusia/pasien
• Termometer dinding, untuk mengukur suhu ruangan
• Termometer maksimum dan minimum Six-Bellani, untuk mengukur suhu didalam rumah kaca tempat menanam tanaman sebagai bahan penelitian

3. Skala Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin

Konversi Suhu

Pemuaian

1. Kegunaan pemuaian zat

Prinsip kerja termometer raksa merupakan contoh dari kegunaan pemuaian zat. Sifat muai pada zat padat dipergunakan misalnya untuk mengeling. Pemanasan ban besi roda pedati dilakukan dengan cara memanaskan ban besi tersebut sebelum dipasang, ketika ban besi dingin maka akan terpasang sangat erat pada roda. Bimetal, kedua kepingnya terbuat dari dua logam dengan angka muai berbeda dikeling menjadi satu, ketika dipanaskan akan membengkok kearah logam yang angka muainya lebih kecil. Bimetal digunakan sebagai saklar otomoatis.

Akibat pemuaian

• Ada pemasangan kaca jendela

Jika suhu naik atau hari panas, kaca akan memuai. Apabila kaca jendela dipasang rapat pada bingkainya kemungkinan dapat pecah.

• Pemasangan rel kereta api

Pemasangan sambunga rel kereta api diberi rongga agar jika terjadi pemuaian ada ruang sehingga rel tidak melengkung yang dapat membahayakan kereat api

• Pemasangan jembatan pada landasan.

Jembatan besi akan memuai jika terjadi kenaikan suhu. Agar jembatan atau landasan tidak rusak akibat pemuaian maka pada ujung jembatan harus diberi ruang muai.

• Pemasangan kawat transmisi listrik / kabel telepon

Kawat transmisi listrik dipasang agak kendor, dengan maksud agar saat penurunan suhu kawat tidak terlalu tegang yang mengakibatkan kawat menjadi putus

 

Kalor

1. Pengertian kalor

Kalor adalah salah satu bentuk energi yang dapat dipindahkan karena adanya perbedaan suhu. Satuan kalor dalam SI adalah joule sama dengan satuan energi. Kalor juga sering dinyatakan dalam satuan kalori, dimana

1 kalori = 4,2 joule

1 joule   = 0,24 kalori 

2. Kalor untuk menaikan suhu zat

Jika sejumlah kalor diberikan kepada zat maka suhu zat akan naik. Banyak nya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu tiap satuan massa zat sebesar 1^oC disebut dengan kalor jenis. Sehingga kalor jenis bisa ditulis :

Kapasitas kalor (H)

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu sejumlah zat sebesar 1⁰

3. Perubahan wujud zat

Pada saat terjadi perubahan wujud, zat menyerap atau melepaskan kalor. Banyaknya kalor yang dibutuhkan atau dilepas untuk kalor. Banyaknya kalor yang dibutuhkan atau dilepas unuk mengubah wujud setiap satuan massa zat disebut Kalor Laten (L)

Karena kalor yang diberikan atau dilepas digunakan untuk mengubah wujud maka pada saat terjadi perubahan wujud suhu zat tetap.

4. Asas black

Jika sejumlah zat bersuhu tinggi dicampur dengan sejumlah zat lain dengan suhu rendah, maka akan dicapai suhu kesetimbangan, dimana zat yang suhunya tinggi akan melepaskan kalor sedang zat yang suhunya rendah akan menerima kalor tersebut, dimana:

Q_lepas   =   Q_terima

5. Perpindahan kalor

Ada tiga cara perpidnahan kalor yaitu secara:

• Konduksi atau hantaran
• Konveksi atau aliran
• Radiasai atau pancaran

a. Perpindahan kalor secara Konduksi

Perpindahan kalor secar konduksi bisa terjadi melalui medium zat padat seperti batang tembaga, besi, dan lain-lain. Perpindahan kalor tanpa disertai prpindahan zat hantarnya. Setiap zat memiliki kemampuan menghantarkan kalor berbeda-beda dengan zat lain. Bahan yang sangat baik menghantarkan kalor dinamakan konduktor. Kalor akan mengalir dari ujung yang memiliki suu lebih tinggi ke ujung yan gsuhunya lebih rendah.

b. Perpindahan kalor secara Konveksi

Perpindahan kalor secara konveksi bias terjadi pada zat cair dan gas akibat adanya perbedaan massa jenis. Contoh yang paling nyata adalah saat kita memasak air, air yang dingin akan turun ke bawah sedangkan air yang sudah panas akan bergerak naik.

c. Perpindahan kalor secara Radiasi

Radiasi atau pancaran adalah perpindahan energi tanpa memerlukan medium. Contohnya pancaran energi/sinar matahari samapa ke bumi.