maklah suhu dan kalor pgsd

SUHU DAN KALOR

Makalah ini disusun untuk memenuhi Konsep Dasar IPA dengan dosen pengampu Ela Suryani, M.Pd

Disusun oleh:

1.      Hela Dhera Antafani               (130117A009)

2.      Bunga Adella Fazar Safitri     (130117A015)

3.      Sulistiya Tri Ningsih               (130117A013)

PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR

FAKULTAS PENDIDIKAN

UNIVERSITAS NGUDI WALUYO

TAHUN 2017

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji  dan syukur,atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya. Oleh karena itu, penulis berhasil menyusun sebuah Makalah Konsep Dasar  IPA di SD tentang Bab Suhu dan Kalor.

Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurah  pada baginda junjungan nabi besar Muhammad Saw. Yang kita nantikan syafaatnya di hari akhir.

Laporan makalah ini disusun dengan segala keterbatasan kami, dan dengan bantuan beberapa pihak, akhirnya dapat terselesaikan.

Untuk itu pada kesempatan ini kami sampaikan terima kasih kepada:

1.      Ayah dan ibu tercinta yang telah member do’a dan motivasi yang lebih

2.      Ibu Ela Suryani M,Pd yang selalu membimbing kami

3.      Temen-teman yang telah mendukung dalam pembuatan makalah ini.

Kami menyadari bahwa laporan makalah ini masih jauh dari sempurna. Namun kami berharap semoga laporan makalah ini dapat dimanfaatkan dengan sebaik-baiknya. Kritik dan saran pembaca akan kami sambut dengan baik, demi kesempurnaan laporan makalah ini.

                                                                        Ungaran, 8 November 2017

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.............................................................................. i

KATA PENGANTAR............................................................................ ii    

DAFTAR ISI.......................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN

A.    Latar belakang............................................................................. 4

B.     Rumusan masalah........................................................................ 4

C.     Tujuan ......................................................................................... 5

BAB II PEMBAHASAN

A.    Pengertian suhu dan kalor............................................................ 6

B.     Perbedaan suhu dan kalor............................................................. 6

C.     Keunggulan dan kelemahan berbagai alat ukur suhu................... 7

D.    Konversi skala berbagai termometer ............................................ 10

E.     Perubahan wujud dalam kehidupan sehari-hari ........................... 13

F.      Perpindahan kalor......................................................................... 16

G.    Pemuaian serta koefisien pengukurannya..................................... 18

BAB III PENUTUP

A.    Kesimpulan.................................................................................. 23

B.     Saran............................................................................................ 23

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................ 24

BAB I
PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Suatu makalah dibuat untuk mengevaluasi hasil kerja kita untuk dijadikan acuan di muka umum agar bisa dipahami dan bisa disebar luaskan agar bisa berguna bagi orang lain.
Dengan makalah kita bisa memberikan gambaran tentang hasil kerja kita beserta contoh-contohnya dan solusi dari masalah yang kita hadapi agar dapat menyelesaikan suatu pekerjaan dengan cepat dan tepat sasaran, jadi makalah akan bisa lebih berguna lagi kalau dari hasil kajian-kajian kita selama ini ternyata bisa memberikan kepastian bagi orang lain sehingga bisa menimbulkan gagasan baru atau semangat bekerja yang lebih tinggi bagi orang lain.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa pengertian suhu dan kalor ?

2.      Apa perbedaan suhu dan kalor ?

3.      Menjelaskan keunggulan dan kelemahan berbagai alat ukur suhu?

4.      Mengkonversikan skala berbagai termometer ?

5.      Menjelaskan keterkaitan perubahan wujud dengan suhu dan kalor?

6.      Menjelaskan cara perpindahan kalor ?

7.      Menghitung pemuaian serta koefisien pengukurannya ?

8.      Menjelaskan Asas Black ?

C.    Tujuan

1.      Mengetahui pengertian suhu dan kalor

2.      Mengetahui perbedaan suhu dan kalor

3.      Mengetahui keunggulan dan kelemahan alat ukur suhu

4.      Dapat mengkonversikan skala berbagai termometer

5.      Mengetahui keterkaitan perubahan wujud dengan suhu dan kalor

6.      Mengetahui cara perpindahan kalor

7.      Menghitung pemuaian seta koefisien pengukuranya

8.      Mengetahui Asas Black

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Suhu dan Kalor

Suhu merupakan derajat panas sebuah benda yang ditunjukkan oleh besaran. Termometer adalah alat untuk mengukur suhu. Ada berbagai macam termometer untuk mengukur suhu. Yang pertama dan paling sering dipakai adalah termometer air raksa. Kedua adalah thermometer alkohol yang digunakan untuk mengukur suhu lebih rendah, yaitu sekitar titik beku hingga 1300 C. Yang lainnya adalah termoelemen, pirometer optik (untuk temperatur tinggi), termometer Six Bellani, termostat untuk mengukur suhu ruangan, termometer diferensial.

Kalor merupakan salah satu bentuk energi atau tenaga yang berhubungan dengan panas atau suhu suatu benda.
Benda yang diberi kalor suhunya akan naik. Sementara itu, benda yang melepas kalor suhunya akan turun. Jika benda yang bersuhu lebih tinggi dicampur dengan benda bersuhu rendah, maka setelah beberapa saat akan dicapai suhu yang sama.

Hal-hal yang mempengaruhi kenaikan suhu suatu benda

·         Kenaikan suhu sebanding dengan panas

·         Kenaikan suhu berbanding terbalik dengan jumlah air

·         Kenaikan suhu bergantung jenis zat

B.     Perbedaan Suhu dan Kalor

1.      Suhu hanya merupakan kadar kelembaban dan panas dingin yang terasa meski tanpa bersentuhan, sementara kalor adalah suatu perpindahan energi dari suhu tinggi ke yang lebih rendah ketika dua benda bersentuhan. Kalor hanya dapat berpindah ketika ada dua benda yang bersentuhan.

2.      Suhu adalah panas dinginnya suatu benda. Suhu biasa disebut temperatur.

Sedangkan kalor adalah energi panas yang dimiliki suatu benda. Kalor adalah energi yang satuannya joule atau kalori.

C.    Keunggulan dan Kelemahan Berbagai Alat Ukur Suhu

1.      Termometer Raksa

Termometer air raksa adalah termometer yang dibuat dari air raksa yang ditempatkan pada suatu tabung kaca. Tanda yang dikalibrasi pada tabung membuat temperatur dapat dibaca sesuai panjang air raksa di dalam gelas, bervariasi sesuai suhu. Untuk meningkatkan ketelitian, biasanya ada bohlam air raksa pada ujung termometer yang berisi sebagian besar air raksa; pemuaian dan penyempitan volume air raksa kemudian dilanjutkan ke bagian tabung yang lebih sempit. Ruangan di antara air raksa dapat diisi atau dibiarkan kosong. Jangkauan suhu raksa cukup lebar dan sesuai dengan pekerjaan di laboratorium (-40 derajat celcius sampai dengan 350 derajat celcius).

Ø Keunggulan

a.  Peka terhadap perubahan suhu. Suhu raksa segera sama dengan suhu  benda yang ingin diukur.

b.  Dapat digunakan untuk mengukur suhu rendah (-40 C) sampai suhu tinggi (360 C). Hal ini disebabkan titik beku raksa mencapai -40 C dan titik didihnya mencapai 360 C.

c.  Tidak membasahi dinding kaca sehingga pengukuran bisa menjadi lebih teliti. 

d. Mengkilap seperti perak sehingga mudah terlihat.

e.  Mengembang dan memuai secara teratur.

Ø Kelemahan 

a.  Harga raksa mahal dan susah dicari.

b.  Bila tabung pecah, raksa sangat berbahaya, gas beracun.

c.  Raksa tidak dapat digunakan mengukur lebih rendah dari -39® C,padahal suhu di kutub Utara dan Selatan lebih rendah daripada suhu tersebut.

2.      Termometer alkohol

Termometer alkohol adalah termometer yang menggunkan alkohol sebagai media pengukur, yang merupakan alternatif dari termometer air raksa dengan fungsi yang sama. Tetapi tidak sama seperti air raksa dalam termometer kaca. Isi termometer alkohol tidak beracun dan akan menguap dengan cukup cepat. Ruang di bagian atas cairan merupakan campuran dari nitrogen dan uap dari cairan.

Ø Keunggulan

a.    Pemuaian alkohol bersifat linear(teratur) terhadap kenaikan suhu.

b.    Mempunyai jangkauan ukur besar, karena titik bekunya -112C.

c.    Alkohol cepat mengambil suhu benda yang diukur.

d.   Alkohol lebih murah.

e.    Alkohol lebih cepat mengalami pemuaian meskipun kenaikan suhunya kecil sehingga lebih akurat.

Ø Kelemahan

a.    Titik didihnya rendah yaitu 78^oC .

b.    Alkohol membasahi dinding Tabung .

c.    Alkohol tidak berwarna sehingga perlu diberi warna agar mudah dibaca

3.      Termometer Klinis

Termometer klinis disebut juga termometer demam. Termometer ini digunakan oleh dokter untuk mengukur suhu tubuh pasien. Pada keadaan sehat, suhu tubuh manusia sekitar 37 C. Tetapi pada saat demam, suhu tubuh dapat melebihi angka tersebut, bahkan bisa mencapai angka 40. Skala pada termometer klinis hanya dari 35 C hingga 43 C. Hal ini sesuai dengan suhu tubuh manusia, suhu tubuh tidak mungkin di bawah 35 C dan melebihi 43 C.

Ø Keunggulan

a.    Saat ditempelkan pada tubuh akan membaca secara otomatis dan ditampilkan dalam bentuk angka

b.    Tidak mudah rusak

c.    Cepat menangkap suhu/ menyamkan suhu dengan benda yang diukur

d.   Bisa digunakan disemua site

Ø Kelemahan 

a.    Termasuk termometer yang mahal

b.    Kurang akurat

c.    Gampang berubah posisi

4.      Termometer Bimetal

Termometer bimetal memanfaatkan logam untuk menunjukkan adanya perubahan suhu dengan prinsip logam akan memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Kepala bimetal dibentuk spiral dan tipis, sedangkan ujung spiral bimetal ditahan sehingga tidak bergerak dan ujung lainnya menempel pada pinggir penunjuk. Semakin besar suhu, keping bimetal semakin melengkung dan meneyebabkan jarum penunjuk  bergerak ke kanan, ke arah skala yang lebih besar. Termometer bimetal  biasanya terdapat di mobil.

Ø Keunggulan 

a.    Tahan dari goncangan

b.    Tidak mudah terbakar

c.    Harganya relatif Murah

d.   Tahan lama, awet dan mudah dikalibrasikan

e.    Dapat digunakan untuk termograf

Ø Kelemahan

a.    Memerlukan kalibrasi sering untuk menjaga akurasiRespon terhadap  perubahan suhu lambat

b.    Kurang akurat

5.      Termometer Hambatan

Termometer hambatan merupakan termometer yang paling tepat digunakan dalam industri untuk mengukur suhu di atas 1000 C. Termometer ini dibuat berdasarkan perubahan hambatan logam, contohnya termometer hambatan platina. Dalam termometer hambatan terdapat kawat penghambat yang disentuhkan ke benda yang akan diukur suhunya, misalnya pada  pengolahan besi dan baja. Suatu tegangan atau potensial listrik yang  bernilai tetap diberikan sepanjang termistor, yaitu sensor yang terbuat dari logam dengan hambatan yang bertambah jika dipanaskan.

Ø Keunggulan

a.    Dapat mengukur suhu yang sangat tinggi diatas 1000

b.    Ramah lingkungan

c.    Mudah menyesuaikan dengan suhu benda yang diukur

d.   Efisien bila digunakan untuk keperluan industry

e.    Tidak memerlukan keahlian kusus untuk mengoprasikannya

Ø Kelemahan

a.    Instalasi sulit

Rahma Rosalina : 2014

D.    Mengkonversikan Skala berbagai Termometer

1.      Termometer skala Celcius

Merupakan termometer yang menggunakan skala Celcius (C).

Titik didih air: 100 derajat Celcius (100 C)

Titik beku: 0 derajat Celcius (0 C)

Dari 0 derajat Celcius sampai 100 derajar Celcius dibagi dalam 100 skala.

2.      Termometer skala Reamur

Merupakan termometer yang menggunakan skala Reamur (R).

Titik didih air: 80 derajat Reamur (80 R)

Titik bekunya: 0 derajat Reamur (0 R)

Dari 0 derajat Reamur sampai 80 derajar Reamur dibagi dalam 80 skala.

3.      Termometer skala Fahrenheit

Merupakan termometer yang menggunakan skala Fahrenheit (F).

Titik didih air: 212 derajat Fahrenheit (212 F)

Titik bekunya: 32 derajat Fahrenheit (32 F)

Dari 32 derajat Fahrenheit sampai 212 derajar Fahrenheit dibagi dalam 180 skala.

4.      Termometer skala Kelvin

Merupakan termometer yang menggunakan skala Kelvin (K).

Titik didih air: 373 Kelvin (373 K)

Titik bekunya: 273 Kelvin (273 K)

Dari 273 Kelvin sampai 373 Kelvin dibagi dalam 100 skala.

Konversi suhu merupakan cara untuk menyatakan suhu suatu benda dari satu skala ke dalam skala lainnya. Jadi, suhu suatu benda dalam Celcius dapat dikonversi (diubah) ke dalam skala lainnya yaitu Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin. Untuk mengonversi (mengubah) suhu dari satu skala ke skala lain, dapat menggunakan rumus atau formula tertentu yang sudah ditetapkan.

Ø Konversi Suhu dari Celcius (C) ke Reamur (R)

Rumusnya adalah :

R = (4/5) C

R = suhu dalam skala Reamur

C = suhu dalam skala Celcius

Contoh:

Suhu suatu benda dalam skala Celcius menunjukkan 100 C.

Bila dikonversi ke dalam skala Reamur (R) adalah

R = (4/5) C

R = (4/5) 100 = 80 R

Jadi, suhu benda yang menunjukkan angka 100 dalam skala Celcius (C) sama dengan 80 dalam skala Reamur (R).

Ø Konversi Suhu dari Celcius (C) ke Fahrenheit (F)

Rumusnya adalah:

F = (9/5) C + 32

F = suhu dalam skala Fahrenheit

C = suhu dalam skala Celcius

Contoh:

Suhu suatu benda dalam skala Celcius menunjukkan 100 C. Bila dikonversi ke dalam skala Fahrenheit (F) adalah

F = (9/5) C + 32

F = (9/5) 100 + 32 = 212 F

Jadi, suhu benda yang menunjukkan angka 100 dalam skala Celcius (C) sama dengan 212 dalam skala Fahrenheit (F).

Ø Konversi Suhu dari Celcius (C) ke Kelvin (K)

Rumusnya adalah:

K = C + 273

K = suhu dalam Kelvin

C = suhu dalam Celcius

Contoh:

Suhu suatu benda dalam skala Celcius menunjukkan 100 C. Bila dikonversi ke dalam Kelvin (K) adalah

K = C + 273

K = 100 + 273 = 373 K

Jadi, suhu benda yang menunjukkan angka 100 dalam skala Celcius (C) sama dengan 373 dalam skala Kelvin (K).

Tak hanya dari skala Celcius (C), konversi juga dapat dilakukan dari skala lainnya yaitu Reamur (R), Fahrenheit (F), dan Kelvin (K).

Secara ringkas, rumus untuk mengkonversi suhu dari skala satu ke skala lainnya adalah:

Ø  Konversi suhu dari Celcius (C) ke Reamur (R), Fahrenheit (F), dan Kelvin (K) adalah:

R = (4/5) C

F = (9/5) C + 32

K = C + 273

Ø  Konversi suhu dari Reamur (R) ke Celcius (C), Fahrenheit (F), dan Kelvin (K) adalah:

C = (5/4) R

F = (9/4) R + 32

K = C + 273 = (5/4) R + 273

Ø  Konversi suhu dari Fahrenheit (F) ke Celcius (C), Reamur (R), dan Kelvin (K) adalah:

C = 5/9 (F-32)

R = 4/9 (F-32)

K = 5/9 (F-32) + 273

Ø  Konversi suhu dari Kelvin (K) ke Celcius (C), Reamur (R), Fahrenheit (F) adalah:

C = K – 273

R = 4/5 (K-273)

F = 9/5 (K-273) + 32

E.     Keterkaitan perubahan wujud dengan suhu dan kalor

F.     Perpindahan Kalor

                        Konduktor adalah zat yang dapat menghantarkan kalor dengan baik, sedangkan isolator adalah kebalikannya, yaitu zat yang sukar menghantarkan kalor. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa perpindahan kalor secara konduksi bergantung pada jenis logam, luas penampang penghantar kalor, perbedaan suhu antar ujung-ujung logam, serta panjang penghantar yang dilalui oleh kalor tersebut. Perpindahan kalor dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu :

a.       Konduksi

                    Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara selama terjadi perpindahan kalor, tetapi tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat perantaranya. Contoh:

a. Memasak air menggunakan panci logam. Panas panci yang berasal dari kompor yang digunakan saat memasak.

b.  Membuat kopi atau minuman panas.

c.  Membakar besi, logam, dan sejenisnya

d. Saat menyetrika baju, panas yang berasal dari setrika berpindah ke baju karena digosokkan secara langsung sehingga baju menjadi hangat.

e. Ketika memegang gelas yang panas, maka telapak tangan kita akan menerima panas dari gelas tersebut.

                   

b.      Konveksi

                    Adalah proses perpindahan kalor yang terjadi yang disertai dengan perpindahan pergerakan fluida itu sendiri. Ada 2 jenis konveksi, yaitu konveksi alamiah dan konveksi paksa. Pada konveksi alamiah pergerakan fluida terjadi karena perbedaan massa jenis, sedangkan pada konveksi paksa terjadinya pergerakan fluida karena ada paksaan dari luar. Contoh konveksi alamiah : nyala lilin akan menimbulkan konveksi udara disekitarnya, air yang dipanaskan dalam panci, terjadinya angin laut dan angin darat, dsb. Contoh konveksi paksa : sistim pendingin mobil, pengering rambut, kipas angin, Besar laju kalor ketika sebuah benda panas memindahkan kalor ke fluida di sekitarnya adalah berbanding lurus dengan luas permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida dan perbedaan suhu antara benda dengan fluida.

c.        Radiasi

            Adalah perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Pada radiasi, kalor atau energi merambat tanpa membutuhkan zat perantara, berbeda halnya dengan konduksi

atau konveksi yang selalu membutuhkan medium.

                        Sebenarnya setiap benda memancarkan dan menyerap energi radiasi. Benda panas ada yang berpijar dan ada juga yang tidak berpijar. Kedua benda tersebut memencarkan/meradiasikan energi kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan berbagai panjang gelombang. Yosef Stefan menemukan bahwa laju rambat kalor secara radiasi tiap satu satuan luas permukaan benda begantung pada sifat dan suhu permukaan benda. Benda yang mengkilap lebih sukar memencarkan kalor daripada benda yang hitan dan kusam. Keadaan tersebut juga berlaku untuk benda yang menyerap kalor. Benda yang permukaannnya mengkilap lebih sukar menyerap kalor daripada benda yang permukaannnya hitam dan kusam. Jadi dapat dikatakan bahwa benda hitam dan kusam merupakan pemancar dan penyerap kalor yang baik. Contoh:

a.       Tubuh terasa hangat ketika dekat dengan api atau jenis panas lainnya. Misalkan saat tangan kita didekatkan pada kompor gas yang sedang menyala, hangatnya tubuh ketika dekat dengan api unggun dan lainnya

b.      Panas matahari sampai ke bumi meski melewati ruang hampa

c.       Menjemur pakaian memanfaatkan perpindahan panas secara radiasi

d.      Menetaskan telur ayam/bebek dengan lampu

e.      Menjemur pakaian saat siang hari

G.    Menghitung Pemuaian serta Koefisien Pengukurannya

1.    Pemuaian Panjang

Jika temperatur dari sebuah benda naik, kemungkinan besar benda tersebut akan mengalami pemuaian. Misalnya, sebuah benda yang memiliki panjang L₀ pada temperatur T akan mengalami pemuaian panjang sebesar ΔL jika temperatur dinaikan sebesar ΔT. 

Secara matematis, perumusan pemuaian panjang dapat dituliskan sebagai berikut. 

Dengan α adalah koefisien muai panjang.

Satuan dari α adalah kebalikan dari satuan temperatur skala Celsius (1/C°)atau kelvin 1/K . Tabel berikut ini menunjukkan nilai dari koefisien muai panjang untuk berbagai zat.

Nilai Pendekatan Koefisien Muai Panjang untuk berbagai zat

            Contoh:

a.      kabel pada tiang listrik di rancang panjangnya sehingga pas, ketika siang hari kabel memuai tidak terlalu kendor, dan malam hari kabel tidak terlalu menyusut sehingga kabel tidak putus

2.      Pemuaian Luas

Sebuah benda yang padat, baik bentuk persegi maupun silinder, pasti memiliki luas dan volume. Seperti halnya pada pemuaian panjang, ketika benda dipanaskan, selain terjadi pemuaian panjang juga akan mengalami pemuaian luas. 

Perumusan pada pemuaian luas hampir sama seperti pada pemuaian panjang, yaitu sebagai berikut:

dengan β adalah koefisien muai luas.

satuan dari β adalah /K sama seperti koefisien muai panjang (α ). Coba Anda perhatikan sebuah tembaga berbentuk persegi sama sisi. Misalkan, panjang sisi tembaga adalah L0maka luas tembaga adalah L02 (Pangkat dua). 

Jika tembaga tersebut dipanasi sampai terjadi perubahan temperatur sebesar ΔT maka sisi-sisi tembaga akan memuai dan panjang sisi tembaga menjadi L0 + ΔT. Luas tembaga setelah memuai akan berubah menjadi (L0 + ΔT)2 dan perubahan luas setelah pemuaian adalah:

dari perumusan koefisien muai luas, yaitu:

Oleh karena perubahan panjang ΔL tembaga sangatlah kecil maka nilai ΔL2

dapat diabaikan. Jika ditulis ulang, persamaan tersebut menjadi

seperti yang telah Anda ketahui bahwa 

Contoh:

a.       Saat kaca dijendela terus menerus terkena panas sinar matahari bisa pecah, maka dari itu diberi sedikit cela pada jendela.

3.      Pemuaian Volume

Seperti yang telah dibahas sebelumnya, setiap benda yang padat pasti memiliki volume. Jika panjang sebuah benda dapat memuai ketika dipanaskan maka volume benda tersebut juga ikut memuai. 

Perumusan untuk pemuaian volume sama dengan perumusan panjang dan luas, yaitu: 

dengan γ adalah koefisien muai volume: 

Perlu Anda ketahui terdapat hubungan antara α dan β terhadap waktu γ , yaitu:

            Contoh:

a.       Balon yg dibiarkan lama terkena panas sinar matahari dapat meletus, karena panas dari matahari membuat molekul udara di dalam balon bergerak semakin cepat yang akhirnya membuat balon tersebut memuai.

Contoh soal

1.      Sebuah kuningan memiliki panjang 1 m. Tentukanlah pertambahan panjang kuningan tersebut jika temperaturnya naik dari 10°C sampai 40°C.

Jawaban:

Diketahui: L₀ = 1 m,

               ΔT = 40°C – 10°C = 30°C = 303,15K, dan

       αkuningan = 19 × 10^–6/K.

 ΔL = α L₀ ΔT

      = (19 × 10–6/K)(1 m)(303,15 K)

      = 5,76 × 10–3 = 5,76 mm

Jadi, pertambahan panjang kuningan setelah temperaturnya naik menjadi 40° adalah 5,76 mm.

2.      Sebuah batang aluminium memiliki luas 100 cm2. Jika batang aluminium tersebut dipanaskan mulai dari 0°C sampai 30°C, berapakah perubahan luasnya setelah terjadi pemuaian? (Diketahui: α = 24 × 10^–6/K)

Jawaban:

Diketahui: A₀ = 100 cm2 = 1 m2,

               ΔT  = 30°C – 0°C = 30°C = 303,15 K, dan

                  β  = 2α = 48 × 10^–6/K.

ΔA = β A0ΔT

ΔA = 48 × 10–6/K × 1 m2 × 303,15 K

ΔA = 0,0145 m²

Jadi, perubahan luas bidang aluminium setelah pemuaian adalah 0,0145 m².

3.      Sebuah bola yang memiliki volume 50 m³ jika dipanaskan hingga mencapai temperatur 50°C. Jika pada kondisi awal kondisi tersebut memiliki temperatur 0°C, tentukanlah volume akhir bola tersebut setelah terjadi pemuaian (Diketahui α = 17 × 10^–6/K)

Jawaban:

Diketahui: V₀ = 50 m³,

                ΔT = 50°C – 0°C = 50°C = 323,15 K, dan

                   γ = 3α = 51 × 10–6/K.

ΔV = γ Vo ΔT

ΔV = 51 × 10–6/K × 50 m3 × 323,15 K

ΔV = 0,82 m3

ΔV = V – Vo

  V = ΔV + Vo

  V = 0,82 m3 + 50 m3 = 50,82 m³

Jadi, volume akhir bola setelah pemuaian adalah 50,82 m³

H.    Asas Black

Asas Black adalah suatu prinsip dalam termodinamika yang dikemukakan oleh Joseph Black. Asas ini menjabarkan:

·         Jika dua buah benda yang berbeda yang suhunya dicampurkan, benda yg panas memberi kalor pada benda yang dingin sehingga suhu akhirnya sama

·         Jumlah kalor yang diserap benda dingin sama dengan jumlah kalor yang dilepas benda panas

·         Benda yang didinginkan melepas kalor yang sama besar dengan kalor yang diserap bila dipanaskan

Bunyi Asas Black adalah sebagai berikut:

"Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah"

Rumus Asas Black

Secara umum rumus Asas Black adalah

Q_lepas = Q_terima

Keterangan:

Q_lepas adalah jumlah kalor yang dilepas oleh zat

Q_terima adalah jumlah kalor yang diterima oleh zat

dan rumus berikut adalah penjabaran dari rumus diatas :

(M₁ X C₁) (T₁-T_a) = (M₂ X C₂) (T_a-T₂)

Cara cepat/mudah

(M₁ X T₁ + M₂ X T₂) / (M₁ + M₂)

Keterangan :

M₁ = Massa benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih tinggi

C₁ = Kalor jenis benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih       tinggi

T₁ = Temperatur benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih tinggi

T_a = Temperatur akhir pencampuran kedua benda

M₂ = Massa benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih rendah

C₂ = Kalor jenis benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih rendah

T₂ = Temperatur benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih rendah

Catatan : Pada pencampuran antara dua zat, sesungguhnya terdapat kalor yang hilang ke lingkungan sekitar. Misalnya, wadah pencampuran akan menyerap kalor sebesar hasil kali antara massa, kalor jenis dan kenaikan suhu wadah dan rumus cepat di atas hanya berlaku untuk dua jenis zat cair yang sejenis (air dengan air) dan wadahnya dianggap tidak ikut menyerap.

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

      Suhu merupakan derajat panas sebuah benda yang ditunjukkan oleh besaran. Kalor merupakan salah satu bentuk energi atau tenaga yang berhubungan dengan panas atau suhu suatu benda. pemuaian  adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

B.     SARAN

        Dari makalah diatas telah dipaparkan bahwa suhu dan kalor memiliki banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, maka dari itu marilah kita lebih meningkatkan pola belajar kita untuk menambah wawasan bagi kita semua, karena belajar dapat membawa kita menjadi manusia yang berilmu.

DAFTAR PUSTAKA

Abadi,Rinawan , dkk. 2017. Detik-detik Ujian Nasional Fisika. Klaten. Intan Pariwara

Berpendidikan. (Juni, 2015). Pengertian Suhu dan Kalor. Diambil dari http://www.berpendidikan.com/2015/06/pengertian-suhu-dan-kalor-beserta-rumus-dan-daftar-kalor-jenis.html .( Diakses pada tanggal 09 November 2017)

Rosalina, Rahma. (Januari, 2014). Jenis-jenis Termometer. Diambil dari http://rahma-rosalina.blogspot.co.id/2014/01/jenis-jenis-termometer.html. (Diakses pada tanggal 09 November 2017)

2011. Siap UN Ilmu Pengetahuan Alam. Semarang. Kantor Wilayah Kementrian Agama Provinsi Jawa Tengah.