KATA PENGANTAR Sega egala
puji
bagi
Allah
SWT
yang ang
telah
menolong
hambanya
menyelesaikan makalah ini dengan penuh kemudahan. Tanpa pertolongan Dia mungkin penyusun tidak akan sanggup menyelesaikan dengan baik. Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu, yang disajikan berd berdas asark arkan an peng pengam amata atan n dari dari berb berbag agai ai sumb sumber. er. Makal Makalah ah ini ini di susu susun n oleh oleh penyusun dengan berbagai rintangan. Baik itu yang datang dari diri penyusun maupun yang datang dari luar. Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Tuhan akhirnya makalah ini dapat terselesaikan. Maka Makala lah h ini ini memu memuat at tent tentan ang g Keset Kesetim imba bang ngan an,, Flui Fluida da,, Geta Getaran ran dan dan Gelombang, Bunyi, Temperatur dan Teori Kinetik, Kalor serta Termodinamika. Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca. pembaca. Walaupun Walaupun makalah makalah ini memiliki memiliki kelebihan kelebihan dan kekurangan kekurangan.. Penyusun Penyusun mohon untuk saran dan kritiknya. Demikian makalah ini disusun terima kasih atas perhatiannya.
Gorontalo, Desember 2009
Penyusun
1
2
DAFTAR ISI Bab I Kesetimbangan 1. Statika 2. Syarat Syarat-Sya -Syarat rat Kesetim Kesetimban bangan gan 3. Elasti Elastisit sitas, as, Tegan Tegangan gan,, dan Reganga Regangan n
Bab II Fluida 2.1 Ruang lingkup mekanika fluida 2.2 Sifat-sifat fluida 2.3 Karakteristik Fluida
Bab III Getaran dan Gelombang 3.1 Getaran 3.1.1 Gerak Harmonis Sederhana 3.1.2 Gerak Harmonis Teredam 3.1.3 Getaran yang dipaksakan : Resonansi 3.2 Gelombang 3.2.1 Jenis-jenis Gelombang 3.2.1.1 Gelombang transversal 3.2.1.2 Gelombang longitudinal 3.2.1.3 Gelombang Kompresi 3.2.1.4 Gelombang fleksural dan torsional 3.2.1.5 Gelombang Berdiri 3.3 Pembiasan dan Difraksi 3.4 Superposisi Gelombang Bab IV Bunyi 1. Peng Penger erti tian an Buny Bunyii 2. Sifa Sifatt-Si Sifa fatt Dasar Dasar Buny Bunyii 3. Inte Intens nsit itas as Buny Bunyii 4. Tara Taraff Int Inten ensi sita tas s 5.
Reso esonan nansi
3
6. Efek Efek Dopp Dopple lerr Bab V Temperatur dan Teori Kinetik 1. Peng Pengert ertian ian Temp Tempera eratu turr 2. Huku Hukum m Gas Gas Idea Ideall 3. Teor Teorii Kine Kineti tik k
Bab VI Kalor 6.1 Pengertian kalor 6.2 Perpindahan kalor 6.3 Kalor jenis 6.4 Kalor sebagai transfer energy 6.5 Perbedaan antara temperature , kalor dan energy dalam 6.6 Kalor Laten 6.7 Energy dalam gas ideal
Bab VII Termodinamika 7.1 Pengertian Termodinamika 7.2 Sistem Termodinamika 7.3 Keadaan Termodinamika 7.4 Hukum-hukum dasar termodinamika 7.5 Penerapan Hukum Termodinamika Pertama Pertama pada Beberapa Proses Termodinamika 7.6 Penerapan Hukum Pertama Termodinamika pada Manusia 7.7 Entropi dan Hukum-hukum termodinamika kedua
7.8 Keteraturan dan Ketidakteraturan (konsep Entropi)
Daftar Pustaka
4
BAB I KESETIMBANGAN
1.1 Statika
Statik Statikaa adalah adalah ilmu ilmu fisika fisika yang yang mempela mempelajari jari gaya gaya yang yang bekerja bekerja pada pada sebuah benda yang diam (Benda berada dalam kesetimbangan statis). Misalnya batu yang diam di atas permukaan tanah, mobil yang lagi parkir di jalan atau garasi, kereta api yang lagi mangkal di stasiun, pesawat yang lagi baring-baring di bandara dll. Ketika sebuah benda diam, tidak berarti tidak ada gaya yang bekerja pada benda itu. Minimal ada gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda tersebut
(arah gaya gravitasi menuju pusat bumi alias ke bawah) . Newton dalam hukum II Newton mengatakan bahwa jika terdapat gaya total yang bekerja pada sebuah benda maka benda itu akan mengalami percepatan alias bergerak lurus. Ketika sebuah benda diam, gaya total = 0. Pasti ada gaya lain yang mengimbangi gaya gravitasi, sehingga gaya total = 0. Gaya itu adalah gaya normal.
Misalnya terdapat sebuah benda yang terletak di atas permukaan meja. Benda ini sedang diam. Pada benda bekerja gaya berat (w) yang arahnya tegak lurus ke bawah alias menuju pusat bumi. Gaya berat itu disebut gaya gravitasi
yang bekerja pada benda. Gaya yang mengimbangi gaya gravitasi adalah gaya Normal (N). Arah gaya normal tegak lurus ke atas, berlawanan dengan arah gaya gravitasi. Besar gaya normal = besar gaya gravitasi, sehingga gaya total = 0. Kedua gaya ini bukan aksi reaksi karena gaya gravitasi dan gaya normal bekerja pada benda yang sama. Dua gaya disebut aksi reaksi jika bekerja pada benda yang berbeda.
5
Benda dalam ilustrasi di atas dikatakan berada dalam keseimbangan statis. Pemahaman dan perhitungan mengenai gaya-gaya yang bekerja pada benda yang bera berada da dala dalam m kead keadaa aan n seim seimba bang ng sang sangat at pent pentin ing, g, khus khusus usny nyaa bagi bagi para para ahli ahli pertek perteknik nikan an (arsitek (arsitek dan insiny insinyur) ur).. Dalam Dalam meranc merancang ang sesuat sesuatu, u, baik baik gedung gedung,, jembatan, kendaraan, dll, para arsitek dan insinyur juga memperhitungkan secara saksama, apakah struktur suatu bangunan, kendaraan, dll, mampu menahan gayagaya tersebut. Benda sekuat apapun bisa mengalami perubahan bentuk (bengkok) atau bahkan bisa patah jika gaya yang bekerja pada benda terlalu besar. 1.2 Syarat-Syarat Syarat-Syarat Kesetimbangan Kesetimbangan o
Syarat Pertama
Dalam hukum II Newton, kita belajar bahwa jika terdapat gaya total yang bekerja bekerja pada sebuah benda (benda (benda dianggap dianggap sebagai sebagai partike partikell tunggal) tunggal),, maka benda akan bergerak lurus, di mana arah gerakan benda = arah gaya total. Kita bisa menyimpulkan bahwa untuk membuat sebuah benda diam, maka gaya total harus = 0. Gaya total = Jumlah semua gaya yang bekerja pada benda. Secara matematis bisa kita tulis seperti ini : Persamaan Hukum II Newton :
Ketika Ketika sebuah sebuah benda benda diam, diam, benda benda tidak tidak punya punya percep percepatan atan (a). Karena Karena percepatan (a) = 0, maka persamaan di atas berubah menjadi :
o
Syarat Kedua
Dalam dinamika rotasi, kita belajar bahwa jika terdapat torsi total yang bekerja pada sebuah benda (benda dianggap sebagai benda tegar), maka benda akan melakukan gerak rotasi. rotasi. Dengan demikian, agar benda tidak berotasi (baca :
6
tidak bergerak), maka torsi total harus = 0. Torsi total = jumlah semua torsi yang bekerja pada benda. Secara matematis bisa ditulis sebagai berikut : Persamaan Hukum II Newton untuk gerak rotasi :
Ketika sebuah benda diam (tidak berotasi), benda tidak punya percepatan sudut sudut (alfa). (alfa). Karena percep percepata atan n sudut sudut = 0, maka maka persam persamaan aan di atas berubah berubah menjadi :
1.3 Elastisitas, Tegangan dan Regangan
•
Elastisitas Ketika kita menarik karet mainan sampai batas tertentu, karet tersebut
bert bertam amba bah h panj panjan ang. g. sila silahk hkan an dico dicoba ba kala kalau u tida tidak k perc percay aya. a. Jika Jika tari tarika kann nnya ya dilepaskan, maka karet akan kembali ke panjang semula. Demikian juga ketika merent merentang angkan kan pegas, pegas, pegas pegas terseb tersebut ut akan akan bertam bertambah bah panjan panjang. g. tetapi tetapi ketika ketika dilepaskan, panjang pegas akan kembali seperti semula. Apabila di laboratorium sekolah sekolah anda terdapat pegas, pegas, silahkan silahkan melakukan melakukan pembuktian pembuktian ini. Regangkan pegas tersebut dan ketika dilepaskan maka panjang pegas akan kembali seperti semula. Mengapa demikian ? hal itu disebabkan karena benda-benda tersebut memiliki sifat elastis. Elastis atau elastsisitas adalah kemampuan sebuah benda untuk kembali ke bentuk awalnya ketika gaya luar yang diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Jika sebuah gaya diberikan pada sebuah benda yang elastis, maka bentuk benda tersebut tersebut berubah. berubah. Untuk pegas dan karet, yang dimaksudk dimaksudkan an dengan perubahan bentuk adalah pertambahan panjang. 1. Hu Huku kum m Hoo Hooke ke Pada Pada Pega Pegass
Misalnya Misalnya kita tinjau pegas yang dipasang dipasang horisontal, horisontal, di mana pada ujung ujung pegas tersebut dikaitkan sebuah benda bermassa m. Massa benda kita abaikan, demikian juga dengan gaya gesekan, sehingga benda meluncur pada permukaan 7
horisontal tanpa hambatan. Terlebih dahulu kita tetapkan arah positif ke kanan dan arah negatif ke kiri. Setiap pegas memiliki panjang alami, jika pada pegas tersebut tersebut tidak diberikan diberikan gaya. Pada kedaan ini, benda yang dikaitkan pada ujung peg pegas as bera berada da dala dalam m posi posisi si seti setimb mban ang g (lih (lihat at gamb gambar ar a). a). Untu Untuk k sema semaki kin n memudahkan pemahaman kita, sebaiknya dilakukan juga percobaan .
1. Hukum Hukum Hook Hookee Untuk Untuk Bend Benda a Non Non Pegas Pegas
Hukum hooke ternyata berlaku juga untuk semua benda padat, dari besi sampai sampai tulang tulang tetapi tetapi hanya hanya sampai sampai pada pada batas-b batas-bata atass terten tertentu. tu. Mari kita kita tinjau tinjau sebuah sebuah batang logam yang digantung digantung vertikal, seperti yang tampak tampak pada gambar di bawah.
Pada benda bekerja gaya berat (berat = gaya gravitasi yang bekerja pada yang besa besarn rnya ya = mg dan dan arah arahny nyaa menu menuju ju ke bawa bawah h (tegak benda), yang (tegak lurus lurus
permukaan bumi). Akibat adanya gaya berat, batang logam tersebut bertambah panjang sejauh ( delta L) Jika besar pertambahan panjang ( delta L) lebih kecil dibandingkan dengan panja panjang ng batang batang logam, logam, hasil hasil eksper eksperime imen n membuk membuktik tikan an bahwa bahwa pertam pertambah bahan an panja panjang ng (delta L) seba seband ndin ing g deng dengan an gaya gaya berat berat yang yang beke bekerja rja pada pada bend benda. a. Perbandingan ini dinyatakan dengan persamaan :
8
Persam Persamaan aan ini kadang kadang disebu disebutt sebaga sebagaii hukum hukum Hooke. Hooke. Kita Kita juga juga bisa bisa menggantikan gaya berat dengan gaya tarik, seandainya pada ujung batang logam tersebut tidak digantungkan beban.
9
BAB II FLUIDA 2.1 Ruang Lingkup Mekanika Fluida
Ruang lingkup Mekanika Fluida meliputi 3 kategori : Statika Fluida
Statik Statikaa fluida fluida,, kadang kadang disebu disebutt juga juga hidros hidrostat tatika, ika, adalah adalah cabang cabang ilmu yang mempelajari fluida dalam keadaan diam, dan merupakan sub bid bidan ang g kaji kajian an meka mekani nika ka flui fluida da.. Isti Istila lah h ini ini bias biasan anya ya meru meruju juk k pada pada pener penerapa apan n matema matematik tikaa pada pada subyek subyek terseb tersebut. ut. Statik Statikaa fluida fluida mencak mencakup up kaji kajian an kond kondis isii flui fluida da dala dalam m kead keadaa aan n kese keseti timb mban anga gan n yang yang stab stabil il.. Penggu Penggunaa naan n fluida fluida untuk untuk melaku melakukan kan kerja kerja disebu disebutt hidrol hidrolika ika,, dan ilmu ilmu mengenai fluida dalam keadaan bergerak disebut sebagai dinamika fluida. a. Teka Tekana nan n Stat Statik ik Dal Dalam am Flu Fluid idaa Karena Karena sifatn sifatnya ya yang yang tidak tidak dapat dapat dengan dengan mudah mudah dimamp dimampatka atkan, n, fluida fluida dapat menghasilk menghasilkan an tekanan normal pada semua permukaan yang yang berkon berkontak tak dengan dengannya nya.. Pada Pada keadaa keadaan n diam diam (stati (statik), k), tekana tekanan n tersebut bersifat isotropik, yaitu bekerja dengan besar yang sama ke segala arah. Karakteristik ini membuat fluida dapat mentransmisikan gaya gaya sepanj sepanjang ang sebuah sebuah pipa pipa atau tabung tabung,, yaitu, yaitu, jika jika sebuah sebuah gaya gaya diberlakukan pada fluida dalam sebuah pipa, maka gaya tersebut akan ditransmisikan hingga ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang besarnya tidak sama dengan gaya yang ditransmisikan, maka flui fluida da akan akan berg berger erak ak dala dalam m arah arah yang yang sesu sesuai ai deng dengan an arah arah gaya gaya resultan. Konsepnya Konsepnya pertama kali diformulasikan, diformulasikan, dalam bentuk bentuk yang agak luas, oleh matematikawan dan filsuf filsuf Perancis Perancis,, Blaise Pascal pada 1647 yang kemudian dikenal sebagai Hukum pascal. Hukum ini mempunyai banyak banyak aplikasi aplikasi penting penting dalam hidrolika hidrolika.. Galile Galileo o Galile Galileii, juga adalah bapak besar dalam hidrostatika. b. b. Teka Tekana nan n Hidr Hidros osta tati tik k Sevolu Sevolume me kecil kecil fluida fluida pada pada kedalam kedalaman an terten tertentu tu dalam dalam sebuah sebuah bejana akan memberikan tekanan ke atas untuk mengimbangi berat 10
fluida yang ada di atasnya. Untuk suatu volume yang sangat kecil, tegangan adalah sama di segala arah, dan berat fluida yang ada di atas volu volume me sang sangat at keci kecill ters terseb ebut ut ekui ekuiva vale len n deng dengan an tekanan yang dirumuskan sebagai berikut
c. Apungan Sebuah benda padat yang terbenam dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Hal ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik fluida. Sebagai contoh, sebuah kapal kontainer dapat mengapung sebab gaya beratnya diimbangi oleh gaya apung dari air yang dipindahkan. Makin banyak kargo yang dimuat, posisi kapal makin rendah di dalam air, sehingga makin banyak air yang "dipindahkan", dan semakin besar pula gaya apung yang bekerja. Prinsip apungan ini ditemukan oleh Archimedes.. Archimedes Dinamika Fluida
Dinamika Dinamika fluida adalah subdisipl subdisiplin in dari mekan mekanika ika fluid fluidaa yang mempelajari fluida bergerak. Fluida terutama cairan dan gas gas.. Penyelsaian dari masalah masalah dinamika dinamika fluida fluida biasanya biasanya melibatkan melibatkan perhitungan perhitungan banyak banyak prope properti rti dari dari fluida fluida,, sepert sepertii kecepatan kecepatan,, tekanan tekanan,, kepadatan kepadatan,, dan suhu suhu,, seba sebaga gaii fung fungsi si ruan ruang g dan dan wakt waktu. u. Disi Disipl plin inii ini ini memi memili liki ki bebe bebera rapa pa subdisipl subdisiplin in termasuk termasuk aerodinamika (penel (peneliti itian an gas) gas) dan hidrodinamika (pen (penel elit itia ian n cair cairan an). ). Dina Dinami mika ka flui fluida da meml memlik ikii apli aplika kasi si yang yang luas luas.. Contoh Contohnya nya,, ia diguna digunakan kan dalam dalam menghi menghitun tung g gaya dan moment pada pesawat,, mass flow rate dari petroleum dalam jalur pipa, dan perkiraan pesawat pola cuaca cuaca,, dan bahkan teknik lalu lintas, lintas, di mana lalu lintas diperlakukan sebagai fluid yang berkelanjutan. Dinamika fluida menawarkan struktur
11
matematika yang membawahi disiplin praktis tersebut ter sebut yang juga seringkali meme memerl rluk ukan an
huku hukum m
empi empiri rik k
dan dan
semi semi-e -emp mpir irik ik,,
ditu dituru runk nkan an
dari dari
pengukuran arus, arus , untuk menyelesaikan masalah praktikal. Kinematika Fluida
Kin Kinemat ematik ikaa
adal adalah ah tin tinjau jauan gerak erak part partik ikel el zat zat
cair cair tanp tanpaa
memper memperhat hatika ikan n gaya gaya yang yang menyeb menyebabk abkan an gerak gerak terseb tersebut. ut. Kinema Kinematik tikaa mempelajari kecepatan di setiap titik dalam medan aliran pada setiap saat. Di dalam dalam aliran aliran zat cair, cair, perger pergeraka akan n partik partikel-p el-parti artikel kel zat tersebu tersebutt sulit sulit diamati, oleh karena itu biasanya digunakan kecepatan pada suatu titik sebagai fungsi waktu untuk mendefinisikan pergerakan partikel. Setelah kecepatan didapat, maka dapat diperoleh distribusi tekanan dan gaya yang bekerja pada zat cair. 2.2 Sifat-Sifat Fluida Kerapatan (density );
Ada 3 (tiga) macam kerapatan (density ) yang harus diketahui perbedaanya: 1. ρ = kerapatan massa (mass density) ialah satuan massa per satuan isi; kg/m3. 2. w = berat jenis (specific weight) ialah berat per satuan isi; N/m3. 3. s = kera kerapa pata tan n rela relati tiff (relative ialah h relative density atau specific specific gravity) iala perbandingan berat suatu benda terhadap berat air yang mempunyai suhu 4oC dengan isi yang sama. Kekentalan (viscosity );
Benda/ Benda/zat zat cair cair yang yang dalam dalam keadaa keadaan n diam diam tidak tidak menaha menahan n gaya gaya geser, akan tetapi bila cair itu mengalir maka gaya geser akan bekerja di antar antaraa lapis lapisan an-la -lapi pisa san n cair cairan an itu itu dan dan meny menyeb ebab abka kan n kece kecepa pata tan n yang yang berbeda-beda dari lapisan-lapisan cairan. Kekentalan ialah sifat cairan yang dapat menahan gaya-gaya geser. Kekent Kekentala alan n (η) berkur berkurang ang apabil apabilaa suhu suhu dinaik dinaikkan kan,, untuk untuk gas terjadi terjadi sebaliknya bila suhu naik maka kekentalan pun menjadi naik.
12
Ada 2 jenis Viskositas yaitu; Viskositas Viskositas dinamik adalah sifat fluida fluida yang menghubungk menghubungkan an tegangan tegangan
geser dengan gerakan fluida. Viskositas Nyata adalah kemiringan dari grafik tegangan geser terhadap
laju regangan geser. Nilai Nilai visko viskosit sitas as tergan tergantun tung g dari dari fluida fluida tertent tertentu u dan sangat sangat tergant tergantung ung terhadap temperatur. Seperti yang diilustrasikan pada gambar berikut untuk kurva air (water).
2.3 Karakterisitk Fluida
Fluida dapat dikarakterisasikan sebagai: • Fluida Newtonian
Fluida Newtonian (istilah yang diperoleh dari nama Isaac Newton) adalah suatu fluida yang memiliki kurva tegangan/regangan yang linier. 13
Contoh Contoh umum umum dari dari fluida fluida yang yang memili memiliki ki karakt karakteri eristik stik ini adalah adalah air. Keunik Keunikan an dari dari fluida fluida newton newtonian ian adalah adalah fluida fluida ini akan akan terus terus mengal mengalir ir sekali sekalipun pun terdap terdapat at gaya gaya yang yang bekerj bekerjaa pada pada fluida fluida.. Hal ini diseba disebabka bkan n karena viskositas dari suatu fluida newtonian tidak berubah ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida • Fluida Non-Newtonian adalah h fluid fluidaa yang yang tega tegang ngan an gese gesern rnya ya tida tidak k Fluida Fluida Non-Newt Non-Newtonia onian n adala berhubungan secara linier terhadap laju regangan geser.
14
BAB III GETARAN DAN GELOMBANG 3.1 Getaran
Getaran dan gerak gelombang merupakan subyek yang berhubungan erat. Gelombang laut, gelombang pada senar gelombang gempa bumi atau gelombang suara di udara mempunyai getaran sebagai sumbernya. Pada kasus suara, tidak hanya hanya sumber sumber yang yang berget bergetar, ar, tetapi tetapi juga juga penerim penerimany anyaa gendan gendang g teling telingaa atau atau membran sebuah mikrofon. Dan memang, medium dimana gelombang merambat juga bergetar seperti udara pada gelombang suara.
3.1.1 Gerak Harmonis Sederhana Ketika sebuah getaran atau osilasi terulang sendiri, ke depan dan belakang pada lintasan yang sama, gerakan tersebut disebut periodik. Bentuk yang paling sederhana dari gerak periodik direpresentasikan oleh sebuah benda yang berosilasi di ujung pegas.
3.1.2 Gerak Harmonis Teredam Amplitudo semua pegas atau pendulum yang berayun pada kenyataannya perlahan-la perlahan-lahan han berkurang berkurang terhadap terhadap waktu sampai osilasi osilasi berhenti berhenti sama sekali, gerak ini disebut gerak harmonis teredam. Redaman biasanya disebabkan oleh hambatan udara dan gesekan internal pada sistem yang berosilasi.
3.1.3 Getaran yang dipaksakan : Resonansi Ketika Ketika sistem sistem yang yang berget bergetar ar mulai mulai berger bergerak, ak, sistem sistem terseb tersebut ut berget bergetar ar dengan frekuensi alaminya. Bagaimanapun, sistem bisa memiliki gaya eksternal yang yang beke bekerj rjaa
pada padany nyaa
yang yang memp mempun unya yaii
frek frekue uens nsii
send sendir iri, i, bera berart rtii
kita kita
mendapatkan getaran yang dipaksakan. Contoh : kita bisa menarik massa pada pegas bolak-balik dengan frekuensi (f) massa kemudian bergetar pada frekuensi (f) dari gaya eksternal, bahkan jika frekuensi ini berbeda dari frekuensi alami pegas, yang sekarang akan kita beri nama f 0 dimana persamaannya : f = 0
1
k
2π
m
15
Dalam hal ini benda akan bergetar dengan amplitudo yang besar ketika frekuensi alaminya sama dengan frekuensi gaya eksternal periodiknya. Sebagai model model misalk misalkan an gaya gaya ekster eksternal nal period periodikn iknya ya diberi diberikan kan oleh oleh F = F r cos ω ”t sehingga persamaan geraknya F = -kx-bv + F r cos ω ”t. Penyelesaian persamaan di atas dapat ditulis :
F r X = s i nω " t + G
(
φ)
Dengan
G
=
m
2
( ω"
2
2
−ω
Dan bω
φ = arc cos
G
Tampak bahwa nilai G akan minimum dan amplitudo akan maksimum.
3.2 Gelombang
Gelombang adalah getaran yang merambat. Jadi di setiap titik yang dilalui gelombang terjadi getaran, dan getaran tersebut berubah fasenya sehingga tampak sebagai getaran yang merambat. Terkait dengan arah getar dan arah rambatnya, gelom gelomban bang g dibagi dibagi menjad menjadii dua yaitu yaitu gelomb gelombang ang transve transversa rsall dan gelomb gelombang ang longit longitudi udinal. nal. Gelomb Gelombang ang transv transvers ersal al arah arah rambat rambatnya nya tegak tegak lurus lurus dengan dengan arah getarannya, getarannya, sedangkan gelombang gelombang longitudi longitudinal nal arah rambatnya rambatnya searah dengan arah getarannya. Persamaan gelombang memenuhi bentuk 2
2
d x dZ
2
I d x =
2
v dt
2
Bentuk umum penyelesaian persamaan di atas adalah semua fungsi yang berbentuk x (z,t) = x (z ± vt).
16
)
2
Bent Bentuk uk yang yang cuku cukup p
sede sederh rhan anaa
yang yang meng mengga gamb mbar arka kan n
gelo gelomb mban ang g
sinusoidal adalah penyelesaian yang berbentuk : x(z,t) = A sin (kz ± ω t + φ ) Untuk suatu waktu (t) tertentu (misal t = 0 dan pilih φ = 0), maka : x(z,t) = A sin (kz)
3.2.1 Jenis-jenis Gelombang 3.2.1.1 Gelombang transversal Ketika Ketika sebuah sebuah gelombang gelombang merambat merambat sepanjang sepanjang sebuah sebuah tali, katakanlah katakanlah dari kiri ke kanan. Partikel-partikel tali bergetar ke atas dan ke bawah dalam arah transversal (gerak lurus) terhadap gerak gelombang itu sendiri. Gelombang inilah yang disebut dengan gelombang transversal. 3.2.1.2 Gelombang longitudinal Gelomb Gelombang ang longit longitudi udinal nal dapat dapat diklar diklarifik ifikasi asikan kan menjad menjadii bebera beberapa pa tipe tipe gelombang gelombang yaitu gelombang gelombang kompresi, kompresi, gelombang gelombang shear/gun shear/gunting, ting, gelombang gelombang fleksural/melengkung dan torsional. Terjadinya berbagai tipe gelombang tersebut oleh karena medium yang dilewati bunyi beraneka ragam. 3.2.1.3 Gelombang Kompresi Gelombang Gelombang ini hanya hanya terdapat terdapat di udara/atmos udara/atmosfir. fir. Kalau gelombang gelombang ini mengenai fluida (zat cair0 maka gelombang tersebut tersimpan sebagai energi kinetik dan potensial. Dala Dalam m
pera peramb mbat atan an
akan akan
meng mengal alam amii
peru peruba baha han n
bent bentuk uk..
Apab Apabil ilaa
gelom gelomban bang g ini mengen mengenai ai materi materi padat padat maka maka akan akan menimb menimbulk ulkan an gelomb gelombang ang fleksural (gelombang bending) dan gelombang torsional. 3.2.1.4 Gelombang fleksural dan torsional Dibang Dibangkit kitkan kan oleh oleh gelomb gelombang ang shear. shear. Merupa Merupakan kan kombin kombinasi asi dari dari kompre kompresisitension. 3.2.1.5 Gelombang Berdiri Menggetarkan tali dengan frekuensi yang tepat kedua gelombang akan berinteferen berinteferensi si sedemikian sedemikian sehingga sehingga akan dihasilkan dihasilkan gelombang gelombang berdiri berdiri dengan dengan amplitudo besar, karena tampaknya tidak merambat. Tali hanya berosilasi ke atas ke bawah dengan pola yang tetap. Titik interferensi destruktif, dimana tali tetap
17
diam disebut simpul; titik interferensi konstruktif dimana tali berosilasi dengan amplitudo maksimum disebut perut. Gelombang berdiri dapat terjadi pada leb
3.3 Pembiasan dan Difraksi
•
Pembiasan
Ketika gelombang mengenai perbatasan sebagian energi dipantulkan dan sebagian diteruskan atau diserap. Ketika gelombang dua atau tiga dimensi yang merambat pada satu medium menyeberangi perbatasan ke medium dimana kecepatannya berbe berbeda, da, gelomb gelombang ang yang yang ditran ditransmi smikis kiskan kan bisa bisa meramb merambat at dengan dengan arah yang yang berbeda dari gelombang datang. •
Difraksi
Gelo Gelomb mban ang-g g-gel elom omba bang ng meny menyeb ebar ar sewa sewakt ktu u meram meramba batt dan dan keti ketika ka mene menemu muii pen pengh ghal alan ang, g, gelo gelomb mban ang g ini ini berb berbelo elok k meng mengit itari ariny nyaa dan dan mema memasu suki ki daera daerah h berikutnya untuk gelombang air. Fenomena ini disebut difraksi. 3.4 Superposisi Gelombang
Dua buah buah gelomb gelombang ang dapat dapat dijuml dijumlahk ahkan an atau atau disupe disuperpo rposis sisika ikan. n. Ada Ada beberapa kasus yang akan kita tinjau. Kasus dua gelombang dengan ω , k sama tetapi berbeda fasenya. fasenya. Kasus Kasus dua gelombang gelombang dengan dengan ω , k sama tetapi arah geraknya berlawanan. Kasus dua gelombang dengan ω dan k nya berbeda sedikit. •
Beda Fase Misalkan kita punya x1 = A sin (kz-ω (kz- ω t + φ 1) x2 = A sin (kz-ω (kz- ω t + φ 2) Penjumlahan kedua gelombang ini menghasilkan xtotal = x1 + x2 = 2A sin (kz-ω (kz-ω t + φ ) cos (σ (σ φ ) Dengan φ = (φ (φ
•
1
+ φ 2)/2 dan σ φ = (φ (φ
1
- φ 2)/2
Beda Arah Kecepatan Misalkan kita punya x1 = A sin (kz-ω (kz- ω t) x2 = A sin (kz+ω (kz+ ω t) Penjumlahan kedua gelombang ini menghasilkan
18
xtotal = x1 + x2 = 2A sin (kz) cos (ω ( ω t) Fenomena ini sering disebut sebagai gelombang tegak •
Beda Frekuensi dan Panjang Gelombang Misalkan kita punya x1 = A sin (k 1z-ω z-ω 1t) x2 = A sin (k 2z-ω z-ω 2t) Penjumlahan kedua gelombang ini menghasilkan xtotal = x1 + x2 = 2A sin (kz - ω t + φ ) cos (σ (σ kz-σ kz-σ ω t) Dengan k = (k 1 + k 2)/2, ω = (ω
1
+ ω 2)/2 dan σ k = (k 1-k 2)/2, σ ω = (φ 1-
φ 2)/2 Ketika bedanya sangat kecil maka muncul fenomena yang disebut sebagai layangan.
19
BAB IV BUNYI
4.1 Pengertian Bunyi
Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium medium.. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair , padat padat,, gas gas.. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air , batu bara, bara, atau udara udara.. 4.2 Sifat-Sifat Dasar Bunyi
a. Gelomb Gelombang ang Bunyi Bunyi Dihas Dihasilk ilkan an oleh Benda Benda yang yang Bergetar Bergetar Suatu uatu benda enda (sum (sumbe berr
buny bunyi) i) yan yang
mela melaku kuka kan n
getar etaran an akan akan
menghasilkan gelombang bunyi, misalnya jika sebuah garputala dipukul akan menghasilkan menghasilkan suatu bunyi, atau ketika ketika kita berbicara (bersuara) pita suara bergetar, getaran itu dapat kita rasakan saat tenggorokan kita pegang. b. Gelombang Gelombang Bunyi Bunyi Memerluk Memerlukan an Medium Medium Untuk Merambat Merambat Untuk mengetahui apakah gelombang bunyi dapat merambat tanpa melalui melalui medium medium,, dapat dapat dilaku dilakukan kan demons demonstras trasii dengan dengan menggu menggunak nakan an sebuah bel listrik yang diletakkan di dalam penyungkup pompa udara. Jika bel dibunyikan, maka kita akan mendengar bunyi bel itu. Kemudian udara dalam penyungkup pompa udara dikeluarkan sedikit demi sedikit, ternyata bunyi bel semakin lama terdengar semakin lemah. Ketika udara di dalam penyu penyungk ngkup up pompa pompa udara udara dikelu dikeluark arkan an semua semua ternya ternyata ta bunyi bunyi bel tidak tidak terdengar sama sekali, walaupun bel itu masih bergetar. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa bunyi memerlukan zat antara atau medium untuk merambat. Dengan kata lain bunyi tidak dapat meramb merambat at tanpa tanpa adanya adanya medium medium atau atau zat perant perantara, ara, misaln misalnya ya didalam didalam ruang hampa udara c. Gelombang Gelombang Bunyi Bunyi Dapat Dapat Merambat Merambat Melalui Melalui Zat Padat, Padat, Cair, Cair, dan dan Gas Gelombang bunyi selain dapat merambat melalui udara seperti yang dijelaskan sebelumnya, dapat juga merambat melalui zat padat dan zat
20
cair. Misalnya untuk mendengarkan suara kereta api dapat didengarkan melaui melaui rel kereta kereta api walaup walaupun un kereta kereta apinya apinya belum tampak. tampak. Hal ini menunjukkan bahwa bunyi dapat merambat dalam zat padat. Bunyi juga dapat terdengar ketika terjadi benturan antara kelereng dan dasar gelas yang berisi air atau pada saat kamu menyelam di kolam renang suara-suara yang ada di atas permukaan air dapat terdengar. 4.3 Intensitas Bunyi
Besarn Besarnya ya energi energi gelomb gelombang ang yang yang melewa melewati ti suatu suatu permuk permukaan aan disebu disebutt dengan dengan intens intensita itass gelomb gelombang ang.. Intens Intensita itass gelomb gelombang ang (0 didefi didefinis nisika ikan n sebaga sebagaii jumlah energi gelombang per satuan waktu (daya) per satuan luas yang tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. Hubungan antara daya, luas, dan intensitas memenuhi persamaan I= P/A
Dengan : P = daya atau energy gelombang per satuan waktu (Watt) A=luas bidang (m2) I = intensitas gelombang (Wm-2) Jika Jika sumb sumber er gelo gelomb mban ang g beru berupa pa sebu sebuah ah titi titik k
yang yang mema memanc ncar arka kan n
gelombang serba sama ke segala arah dan dalam medium homogen, luas bidang yang sama akan memiliki intensitas gelombang sama. Intensitas gelombang pada bidang permukaan bola yang memiliki jari-jari R memenuhi persamaan berikut. I= P/A= P/(4πR 2 )
Dari persamaan diatas , dapat dilihat bahwa jika gelombang berupa bunyi, intensitas bunyi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak sumber bunyi tersebut ke bidang pendengaran. Batas intensitas bunyi yang bisa didengar telinga manusia normal antara lain sebagai berikut: Inte Intens nsit itas as
terk terkec ecil il
yang yang
masi masih h
dapa dapatt
meni menimb mbul ulka kan n
pen pende deng ngara aran n pada pada teli teling ngaa manu manusi siaa adal adalah ah sebe sebesa sarr
rang rangsa sang ngan an
10-12Wm-2 pada
frekuensi 1.000 Hz dan disebut intensitas ambang a mbang Pendengaran. Intensitas terbesar yang masih dapat diterima telinga manusia tanpa rasa
sakit adalah sebesar 1 Wm -2. Jadi, batasan pendengaran terendah pada
21
manusi manusiaa adalah adalah 10
-12
Wm-2 dan batasa batasan n penden pendengar garan an tertin tertinggi ggi pada pada
manusia adalah 1 Wm -2. 4.4 Taraf Intensitas
Kepekaan telinga manusia normal terhadap intensitas bunyi memiliki dua amba ambang ng,, yait yaitu u amba ambang ng pend penden enga garan ran dan dan amba ambang ng rasa rasa saki sakit. t. Buny Bunyii deng dengan an intensitas di bawah ambang pendengaran tidak dapat didengar. Intensitas ambang pendengara pendengaran n bergantung bergantung pada frekuensi frekuensi yang dipancarkan dipancarkan oleh sumber sumber bunyi. bunyi. Frekuensi yang dapat didengar oleh telinga manusia normal adalah antara 20 Hz samp sampai ai deng dengan an 20 kHz. kHz. Di luar luar bata batass freku frekuen ensi si terse tersebu butt , anda anda tida tidak k dapa dapatt mendengarnya. Telah Telah diketa diketahui hui bahwa bahwa batas batas intens intensita itass bunyi bunyi yang yang dapat dapat merang merangsan sang g pende pendenga ngaran ran manusi manusiaa berada berada antara antara 10-12 Wm-2 dan 1 Wm-2. Untuk Untuk melihat melihat bilangan yang lebih riil, dipakai skala logaritma yaitu logaritma perbandingan antara intensitas bunyi dan harga ambang intensitas bunyi yang anda dengar, dan disebut dengan taraf intensitas (TI). Hubungan antara I dan TI dinyatakan dengan persamaan. TI=10 log I/I_θ
Dengan Iθ = ambang intensitas endengaran = 10-12 Wm-2 I = intensitas bunyi (Wm-2) TI = taraf intensitas (dB) 4.5 Resonansi
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda lain didekatnya. Syarat terjadinya resonansi adalah benda pertama (sumber getaran) dengan benda kedua (sumber getaran lain) mempunyai frekuensi yang sama. Contoh resonansi antara lain: Senar gitar dipetik, udara dalam gitar ikut bergetar. Dua garpu tala yang mempunyai frekuensi yang sama didekatkan, jika
salah satu garpu tala digetarkan yang lain ikut bergetar. Resonansi pada ayunan, jika salah satu beban ayunan diayun, beban yang
panjang talinya sama ikut terayun.
22
Resonansi kolom udara
Agar Agar terj terjad adii reso resona nans nsii pada pada kolo kolom m udar udaraa dala dalam m pipa pipa atau atau tabu tabung ng resona resonansi nsi,, maka maka panjan panjang g (l ) kolo kolom m udara udara itu itu haru haruss meme memenu nuhi hi syara syaratt berikut: a) I 1 = ¼λ disebut resonansi pertama. b) I 1 = ¾λ disebut resonansi re sonansi kedua c) I 1 = 5/4λ disebut resonansi ketiga
Tinggi Tinggi kolom kolom udara harus merupakan merupakan kelipatan ganjil dari seperempat seperempat panja panjang ng gelomb gelombang ang (1/4λ) (1/4λ) sumbe sumberr getara getaran. n. Secara Secara umum, umum, terjad terjadiny inyaa resonansi pada kolom pipa resonansi (organa) dapat ditulis dengan rumus:
I n = ¼λ(2n-1). Resonansi kolom udara dapat digunakan untuk mengukur cepat rambat bunyi di udara, dengan rumus v = f x λ dengan f =frekuensi =frekuensi garpu tala yang digunakan. 4.6 Efek Doppler
Secara Secara umum, umum, efek Dopple Dopplerr dialami dialami ketika ketika suatu suatu gerak gerak relatif relatif antara antara sumber gelombang dan pengamat. Ketika sumber bunyi dan pengamat bergerak sali saling ng mend mendek ekati ati,, peng pengam amat at mend menden enga garr frek frekue uens nsii buny bunyii yang yang lebi lebih h ting tinggi gi daripada frekuensi bunyi yang dipancarkan sumber tanpa adanya gerak relatif. Keti Ketika ka sumb sumber er buny bunyii dan dan peng pengam amat at berg berger erak ak sali saling ng menj menjau auhi hi,, peng pengam amat at mendengar frekuensi bunyi yang lebih rendah daripada frekuensi sumber bunyi tanpa adanya gerak relatif. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah v, kecepatan pende pendenga ngarr (penga (pengamat mat)) dan kecepa kecepatan tan sumber sumber bunyi bunyi terhada terhadap p tanah, tanah, masing masing-masing masing adalah adalah v2, frekuen frekuensi si yang yang dipanc dipancark arkan an sumber sumber bunyi bunyi adalah adalah f s, maka frekuensi yang didengar oleh pendengar adalah :
v - v p ƒP=
ƒs v - vs
Pada persamaan tersebut, cepat rambat bunyi (v) selalu bertanda positif, sedangkan v s dan v p bertanda positif jika searah dengan arah dari sumber ke
23
pendengar, dan bertanda negatif jika berlawanan arah. Untuk sumber diam, v s = 0, dan untuk pendengar diam, v p = 0. Persamaan untuk efek Doppler diperoleh dengan mengabaikan kecepatan angin vw (vw dianggap nol). Jika kecepatan angin cukup berarti sehingga tak dapat diabaikan, mak kecepatan angin v w harus dimasukkan ke dalam persamaan efek Doppler. Dengan demikian, efek Doppler dengan memasukkan pengaruh angin adalah
( v + vw ) - v p ƒP=
ƒs ( v + vw ) - vs
Perjanjian tanda untuk vw sama seperti v p dan vs, yaitu positif jika searah dengan arah dari sumber ke pendengar.
24
BAB V TEMPERATUR DAN TEORI KINETIK 5.1 Pengertian Temperatur
Temper Temperatu aturr atau Suhu Suhu menunj menunjukk ukkan an derajat derajat panas benda. benda. Mudahnya, Mudahnya, sema semaki kin n ting tinggi gi suhu suhu suat suatu u bend benda, a, sema semaki kin n pana panass bend bendaa terse tersebu but. t. Seca Secara ra mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dala dalam m suatu suatu bend bendaa masi masing ng-ma -masi sing ng berg berger erak ak,, baik baik itu itu dala dalam m bent bentuk uk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran getaran.. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut. 5.2 Hukum Gas Ideal Hukum Gay-Lussac
Setela Setelah h Boyle Boyle dan Charles Charles mengab mengabadi adikan kan namany namanyaa dalam dalam ilmu ilmu fisika fisika,, Joseph Joseph Gay-Lu Gay-Lussa ssacc pun tak mau keting ketinggal galan. an. Berdas Berdasark arkan an percob percobaan aan yang yang dilakukannya, Gay-Lussac menemukan bahwa apabila volume gas dijaga agar selalu konstan, maka ketika tekanan gas bertambah, suhu mutlak gas pun ikut bertambah. Demikian juga sebaliknya ketika tekanan gas berkurang, suhu mutlak gas pun ikut ikut berku berkuran rang. g. Istilah Istilah kerenn kerennya, ya, pada pada volume volume konsta konstan, n, tekana tekanan n gas berbanding lurus dengan suhu mutlak gas. Hubungan ini dikenal dengan julukan Hukum Gay-Lussac. Secara matematis ditulis sebagai berikut :
Hukum Boyle
Berdasarkan Berdasarkan percobaan percobaan yang dilakukann dilakukannya, ya, Robert Robert Boyle menemukan menemukan bahwa bahwa apabil apabilaa suhu suhu gas gas dijaga dijaga agar agar selalu selalu konsta konstan, n, maka maka ketika ketika tekana tekanan n gas bertambah, bertambah, volume gas semakin berkurang. berkurang. Demikian juga sebaliknya sebaliknya ketika tekanan gas berkurang, volume gas semakin bertambah. Istilah kerennya tekanan gas berbanding terbalik dengan volume gas. Hubungan ini dikenal dengan julukan Hukum Boyle. Secara matematis ditulis sebagai berikut :
Keterangan :
25
Hubungan Antara Suhu, Volume dan Tekanan Gas
Hukum Boyle, hukum Charles dan hukum Gay-Lussac baru menurunkan hubungan antara suhu, volume dan tekanan gas secara terpisah. Bagaimanapun ketiga besaran ini memiliki keterkaitan erat dan saling mempengaruhi. Karenanya, deng dengan an berp berped edom oman an pada pada keti ketiga ga huku hukum m gas gas di atas atas,, kita kita bisa bisa menu menuru runk nkan an hubungan yang lebih umum antara suhu, volume dan tekanan gas.
Jika Jika perb perban andi ding ngan an 1, perb perban andi ding ngan an 2 dan dan perb perban andi ding ngan an 3 diga digabu bung ng menjadi satu, maka akan tampak seperti ini :
Konstanta Gas Universal (R)
Perbandingan yang sudah diturunkan di atas (perbandingan (perbandingan 6) bisa diubah menjadi persamaan dengan menambahkan konstanta perbandingan. Berdasarkan pen penel eliti itian an yang yang dila dilaku kuka kan n para para ilmu ilmuwa wan, n, dite ditemu muka kan n bahw bahwaa apab apabil ilaa kita kita menggunakan jumlah mol (n) untuk menyatakan ukuran suatu zat maka konstanta per perba band ndin inga gan n
untu untuk k
seti setiap ap gas gas
memi memili liki ki
besa besarr
yang yang sama sama..
Kons Konsta tant ntaa
perbandingan yang dimaksud adalah konstanta gas universal (R). Universal = umum, R = 8,315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K = 0,0821 (L.atm) / (mol.K)
26
= 1,99 kal / mol. K Hukum Gas Ideal (Dalam Jumlah Mol)
Definisi mikroskopik gas ideal, antara lain:
Suatu gas yang terdiri dari partikel-partikel yang dinamakan molekul.
Molekul-mol Molekul-molekul ekul bergerak bergerak secara serampangan serampangan dan memenuhi memenuhi hukumhukumhukum gerak Newton.
Jumlah seluruh molekul adalah besar
Volume molekul adalah pecahan kecil yang diabaikan dari volume yang ditempati oleh gas tersebut.
Tidak ada gaya yang cukup besar yang beraksi pada molekul tersebut kecuali selama tumbukan.
Tumbukannya elastik (sempurna) dan terjadi dalam waktu yang sangat singkat.
5.3 Teori Kinetik
Di pertengahan abad ke-19, ilmuwan mengembangkan suatu teori baru untuk menggantikan teori kalorik . Teori ini bedasarkan pada anggapan bahwa zat disusu disusun n oleh oleh partik partikel-p el-part artike ikell sangat sangat kecil kecil yang yang selalu selalu berger bergerak. ak. Bunyi Bunyi teori teori Kinetik adalah sebagai berikut:
Dalam benda yang panas, partikel-partikel bergerak lebih cepat dan karena itu memiliki energi yang lebih besar daripada partikel-partikel dalam benda yang lebih dingin. Faktor-Faktor Faktor-Faktor Teori Kinetik Tekanan
Tekanan dijelaskan oleh teori kinetik sebagai kemunculan dari gaya yang dihasilkan oleh molekul-molekul gas yang menabrak dinding wadah. Misalkan suatu gas denagn N molekul, molekul, masing-masi masing-masing ng bermassa bermassa m, terisolasi di dalam wadah yang mirip kubus bervolume V . Ketika sebuah molekul gas menumbuk dindin dinding g wadah wadah yang yang tegak tegak lurus lurus terhad terhadap ap sumbu sumbu koordi koordinat nat x dan memantul memantul dengan arah berlawanan pada laju yang sama (suatu tumbukan lenting), lenting), maka momentum yang dilepaskan oleh partikel dan diraih oleh dinding adalah:
di mana v x adalah komponen- x dari kecepatan awal partikel. 27
Partik Partikel el member memberii tumbuk tumbukan an kepada kepada dindin dinding g sekali sekali setiap setiap 2l/v x satuan waktu (di mana l adalah panjang wadah). Kendati partikel menumbuk sebuah dindin dinding g sekali sekali setiap setiap 1l/v x satuan satuan waktu, waktu, hanya hanya peruba perubahan han moment momentum um pada pada dinding dinding yang dianggap, dianggap, sehingga sehingga partikel partikel menghasilka menghasilkan n perubahan perubahan momentum momentum pada dinding tertentu sekali setiap 2 l/v x satuan waktu.
gaya yang dimunculkan partikel ini adalah:
Keseluruhan gaya yang menumbuk dinding adalah:
di mana hasil jumlahnya adalah semua molekul gas di dalam wadah. Besaran kecepatan untuk tiap-tiap partikel mengikuti persamaan ini:
Kini perhatikan gaya keseluruhan yang menumbuk keenam-enam dinding, dengan menambahkan sumbangan dari tiap-tiap arah, kita punya:
di mana faktor dua muncul sejak saat ini, dengan memperhatikan keduadua dinding menurut arah yang diberikan. Misalkan ada sejumlah besar partikel yang bergerak cukup acak, gaay pada tiap-tiap dinding akan hampir sama dan kini perhatikanlah gaya pada satu dinding saja, kita punya:
Kuantitas Kuantitas
dapat dituliskan dituliskan sebagai sebagai
, di mana garis atas menunjukka menunjukkan n
rata-rata, pada kasus ini rata-rata semua partikel. Kuantitas ini juga dinyatakan
28
di mana vrms dalah akar kuadrat rata-rata kecepatan kecepatan semua partikel. partikel.
dengan dengan
Jadi, gaya dapat dituliskan sebagai:
Tekanan, yakni gaya per satuan luas, dari gas dapat dituliskan sebagai:
di mana A adalah luas dinding sasaran gaya. Jadi, karena luas bagian yang berseberangan dikali dengan panjang sama dengan volume, kita punya pernyataan berikut untuk tekanan
di mana V adalah volume. Maka kita punya
Karena Nm adalah masa keseluruhan gas, maka kepadatan adalah massa dibagi
oleh volume
.Maka tekanan adalah
Hasil Hasil ini menarik menarik dan pentin penting, g, sebab sebab ia menghu menghubun bungka gkan n tekana tekanan, n, sifat sifat
makroskopik , terhadap energi kinetik translasional kinetik translasional rata-rata per molekul yakni suatu sifat mikroskopik . Ketahuilah bahwa hasil kali tekanan dan volume adalah sepertiga dari keseluruhan energi kinetik. Suhu dan Energi Kinetik
Dari hukum gas ideal (1) PV = Nk BT (1) dimana dimana B adalah konstanta Boltzmann dan T adalah adalah suhu absolut. absolut . Dan dari
rumus
diatas,
dihasilkan
Gagal
memp emparse
(kesala alahan
sintaks):
PV={Nmv_{rms}^2\overset PV={Nmv_{rms}^2\ov erset 3}
29
BAB VI KALOR
6.1 Pengertian kalor
Kalor adalah suatu bentuk energy yang diterima oleh suatu benda yang menyeb menyebabk abkan an benda benda itu beruba berubah,s h,suhu uhu wujud wujud bentuk bentuk.. Kalor Kalor berasa berasall dari dari kata kata calonc, ditemukan oleh ahli kimia prancis bernama Anntonie Laurent Lavoiser (1743-1794). Kalor memiliki satuan kalori (kal) dan kilokalori (kkal) . 1 kal sama dengan dengan jumlah panas yang dibutuhkan dibutuhkan untuk untuk memanaskan memanaskan 1 gram air,sehingg air,sehinggaa naik 10C . Kalor juga merpukan energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum umum untuk untuk mendet mendeteks eksii adanya adanya kalor kalor yang yang dimili dimiliki ki oleh oleh suatu suatu benda benda yaitu yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung dikandung sedikit. Dari hasil hasil percobaan percobaan yang sering sering dilakukan dilakukan besar kecilny kecilnyaa kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor : 1. massa zat 2. jenis zat 3. perubahan suhu Sehingga secara matematis dapat dirumuskan :
Q = m.c.(t2 – t1) Dimana: Q adalah kalor yang dibutuhkan (J) M adalah massa benda (kg) C adalah kalor jenis (J/kgC) (t2-t1) adalah perubahan suhu (C)
30
Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis
1. Kalor Kalor yang yang digu digunak nakan an untu untuk k mena menaikk ikkan an suhu suhu Kalor yang digunakan digunakan untuk untuk mengubah mengubah wujud (kalor laten), persamaan persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U m.U dan Q = m.L. m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg) Dalam pembahasan kalor ada dua konsep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu (H) (H) dan kalor kalor jenis (c) kapasit kapasitas as kalor kalor .Kapasitas .Kapasitas kalor kalor adalah banyak banyaknya nya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius. H = Q/(t2-t1) Kalor jenis adalah adalah banyaknya banyaknya kalor yang dibutuhka dibutuhkan n untuk menaikkan menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah calorimeter
c = Q/m.(t2-t1) Bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka terbentuk persamaan baru
H = m.c Hubungan antara kalor dengan energi listrik
Kalor merupakan bentuk energi maka dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang yang lain. lain. Berdas Berdasark arkan an Hukum Hukum Kekeka Kekekalan lan Energi Energi maka maka energi energi listri listrik k dapat dapat berubah menjadi energy kalor dan juga sebaliknya energy kalor dapat berubah menjadi energi listrik. Dalam pembahasan ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energy kalor. Alat yang digunakan mengubah mengubah energi listrik listrik menjadi energy kalor adalah ketel listrik, pemanas listrik, dll. Besarnya energi listrik yang diubah atau diserap sama dengan besar kalor yang dihasilkan. Sehingga secara matematis dapat dirumuskan.
W=Q Untuk menghitung energi listrik digunakan persamaan sebagai berikut :
W = P.t Keterangan : W adalah energi listrik (J) P adalah daya listrik (W) t adalah waktu yang diperlukan (s) 31
Bila rumus kalor yang digunakan adalah Q = m.c.(t2 – t1) maka diperoleh persamaan ;
P.t = m.c.(t2 – t1) Yang perlu diperhatikan adalah rumus Q disini dapat berubah-ubah sesuai dengan soal. Asas Black
Menurut asas Black apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan berhenti sampai terjadi kese keseim imba bang ngan an term termal al(s (suh uhu u kedu keduaa bend bendaa sama sama). ). Seca Secara ra mate matema mati tiss dapa dapatt dirumuskan :
Q lepas = Q terima Yang Yang melepa melepass kalo kalorr menerima menerima kalor
adal adalah ah benda benda yang yang suhun suhunya ya ting tinggi gi dan yang yang
adalah benda benda yang bersuhu bersuhu rendah. rendah. Bila persamaan persamaan tersebut tersebut
dijabarkan maka akan diperoleh :
Q lepas = Q terima m1.c1.(t1 – ta) = m2.c2.(ta-t2) Catatan yang harus selalu diingat jika menggunakan asasa Black adalah pada benda yang bersuhu tinggi digunakan (t1 – ta) dan untuk benda yang bersuhu rendah digunakan (ta-t2). Dan Dan rumus kalor yang digunakan tidak selalu yang ada diatas bergantung pada soal yang dikerjakan Teori kalor dasar yaitu : 1. Kalor yang diterima sama dengan kalor yang dilepas 2. Kalor dapat terjadi akibat adanya suatu gesekan 3. kalor adalah sutu bentuk energy 4. kesetaraan antara satuan kalor dan satuan energy disebut kalor mekanik 6.2 Perpindahan kalor
Perpindahan kalor dapat dilakukan dengan dengan 3 cara : 1. Konduk Konduksi si : Perpin Perpindah dahan an kalor kalor melalu melaluii zat tanpa tanpa disert disertai ai perpin perpindah dahan an
partikel-partikel zat. Perpindahan kalor secara konduksi bila dilihat secara atomic merupakan pertukaran energy kinetic antar molekul ( atom).dimana 32
partik partikel el yang yang energy energynya nya rendah rendah dapat dapat mening meningkat kat dengan dengan menumb menumbuk uk partikel yang energynya lebih tinggi. Pera Peramb mbat atan an
kalo kalorr
tanp tanpaa
dise disert rtai ai
perp perpin inda daha han n
bagi bagian an-b -bag agia ian n
zat zat
perantaranya, biasanya terjadi pada benda padat.
2. Konvek Konveksi si : Perpinda Perpindahan han kalor kalor yang yang diikuti diikuti perpin perpindah dahan an zatnya zatnya biasany biasanyaa terjadi pada medium zat cair dan gas . perpindahan perpindahan kalor secara konveksi konveksi adala adalah h perp perpin inda daha han n kalo kalorr deng dengan an cara cara gerak gerakan an part partik ikel el yang yang telah telah dipana dipanaska skan. n. Bila Bila perpin perpindah dahann annya ya dikaren dikarenaka akan n perbed perbedaan aan kerapa kerapatan tan disebu disebutt konvek konveksi si alami alami dan apabil apabilaa perpin perpindah dahann annyad yadika ikaren renaka akan n oleh oleh dorongan, misalnya dengan memompa maka disebut konveksi paksa. Besarnya konveksi tergantung pada: - Luas permukaan benda bersinggungan dengan fluida - Perbedaan suhu antara permukaan benda dengan fluida - Koefisien konveksi Perambatan kalor yang disertai perpindahan bagian-bagian zat. Contoh konveksi adalah pada waktu kita merebus air. Bagian air yang ada dibawahnya , menerima kalor (panas) dari nyala api pemanas. Air yang terkena panas ini memuai dan massa jenisnya lebih besar. Bagian air ini mendapat panas pula, lalu naik seperti bagian air sebelumnya. Demikian seterusnya, air berpindah (mengalir) sambil membawa kalor. Radiasi : Perpindahan kalor tanpa memerlukan medium (zat perantara) . pada pada proses proses radias radias energy energy termis termis menjad menjadii energy energy radias radiasi. i. Energy Energy ini termua termuatt dalam gelombang gelombang elektromagn elektromagnetik. etik. Saat gelombang gelombang elektromagn elektromagnetik etik tersebut tersebut berinteraksi dengan maateri , energy radiasi berubah menjadi energy termal 6.3 Kalor jenis
Kalo Kalorr
jeni jeniss (C) (C) adala adalah h bany banyak akny nyaa kalo kalorr yang yang di butu butuhk hkan an untu untuk k
menaikkan 1 gram atau 1 zat sebesar 1 0C untuk mengukur kalor jenis adalah calorimeter. Kalor yang digunakan untuk menaikkan / menurunkan suhu tanpa mengubah wujud zat. Kalor yang yang diserap/ diserap/dil dilepas epaskan kan (Q) dalam dalam proses proses perubaha perubahan n wujud wujud
benda:
33
Q=m.L Jadi kalor yang diserap ( ↓ ) atau yang dilepas (↑) pada saat terjadi perubahan wujud benda tidak menyebabkan perubahan suhu benda (suhu benda konstan ). 6.4 Kalor sebagai transfer energy
Kalor berhubungan berhubungan denga kerja dan energy. energy. Untuk lebih lanjut mengenai mengenai hal ini maka dikerjakan lebih lanjut oleh ilmuan pada tahun 1880-an terutama oleh seoran seorang g pembua pembuatt minuma minuman n dari dari inggri inggriss james james Presco Prescott tt joule joule (1818(1818-188 1889 9 ia melaku melakukan kan sejuml sejumlah ah percob percobaan aan yang yang pentin penting g untuk untuk menetap menetapkan kan bahwa bahwa kalor kalor seperti seperti kerja, secara kuantitatif, kuantitatif, kerja kerja 4.186 joule ternyata ternyata ekuivalen ekuivalen dengan dengan 1 kalori. Nilai ini dikenal sebagai tara kalor mekanik. Dari hasil percobaan maka, para ilmuan kemudian menginterprestasikan kalor bukan sebagai zat, dan dan bahkan bukan sebagai bentuk energy melainkan kalor merupakan transfer energy. 6.5 Perbedaan antara temperature , kalor dan energy dalam
Jumlah total dari semua energy pada semua molekul pada sebuah benda disebut energy termal atau energy dalam. Kalor bukan merupakan energy yang dimiliki oleh sebuah benda, melainkan mengacu kejumlah energy yang ditransfer dari suatu benda ke benda lainnya pada temperature berbeda. 6.6 Kalor Laten
Kalor laten adalah kalor yang digunakan untuk mengubah wujud. Kalor yang diperlukan untuk merubah fasa dari bahan bermassan:
Q=M.L Dengan : Q = Kalor (joule atau kalori) M = Massa zat (Kg atau gram) L= Kalor Laten (J / Kg Kg atau Kal / gram) gram) 6.7 Energy dalam gas ideal
Energ Energy y dalam dalam gas gas ideal ideal meru merupa paka kan n juml jumlah ah energ energy y kine kineti ticc selu seluru ruh h partikelnya.
Ek = energy kinetic rata-rata partikel gas ideal U = energy dalam gas ideal = energy total gas ideal 34
V= kecepatan rata-rata gas ideal m = massa satu molekul gas p = massa jenis gas ideak Jadi persamaan gas ideal dapat diambil kesimpulan : Maki Makin n ting tinggi gi temp temper erat atur uree gas gas idea ideall maki makin n besa besarr pula pula kece kecepa pata tan n partikelnya Tekanan merupakan ukuran energy kinetic persatuan volume yang dimiliki gas Temperature merupakan ukuran ukuran rata-rata dari energy kinetic tiap partikel gas Persamaan Persamaan gas ideal (pv =m R T ) berdimensi berdimensi usaha – energy. Energy dalam gas ideal merupakan jumlah energy kinetic seluruh partikelnya.
35
BAB VII TERMODINAMIKA
7.1 .Pengertian Termodinamika
Termodinamika adalah satu cabang fisika teoritik yang berkaitan dengan hukum-hukum pergerakan panas,dan perubahan dari panas menjadi bentuk-bentuk energi yang lain.Istilah ini diturunkan dari bahasa yunani Therme (panas) dan dynamis (gaya).Cabang ilmu ini berdasarkan pada dua prinsip dasar yang aslinya diturunkan diturunkan dari eksperimen eksperimen,tapi ,tapi kini dianggap dianggap sebagai sebagai aksiom.pri aksiom.prinsip nsip pertama pertama adalah hukum kekekalan energi,yang mengambil bentuk hukum kesetaraan panas dan kerja.Prinsip yang kedua menyatakan bahwa panas itu sendiri tidak dapat mengalir dari benda yang lebih dingin ke benda yang lebih panas tanpa adanya perubahan dikedua benda tersebut. 7.2 Sistem termodinamika
Sistem
termodinamika
adalah
bagian
dari
jagad
raya
yang
diperh diperhitu itungk ngkan. an.sem semua ua batasa batasan n yang yang nyata nyata atau imajin imajinasi asi memisa memisahka hkansi nsiste stem m dengan jagad raya,yang disebut lingkungan. Ada tiga jenis sistem termodinam termodinamika ika berdasarkan berdasarkan jenis pertukaran pertukaran yang terjadi terjadi antara sistem dan lingkungan: Sistem Terisolasi
Sist Sistem em ini ini tida tidak k terja terjadi di pert pertuk ukara aran n pana panas, s,be bend ndaa atau atau kerj kerjaa deng dengan an lingkungan lingkungan.Cont .Contoh oh dari sistem terisolasi terisolasi adalah wadah terisolasi,s terisolasi,seperti eperti tabung gas terisolasi. Sistem Tertutup
Pada sistem ini terjai pertukaran energi tapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan.Rumah lingkungan.Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup dimana terjad terjadii pertuk pertukaran aran panas panas tetapi tetapi tidak tidak terjadi terjadi pertuk pertukara aran n kerja kerja dengan dengan lingku lingkunga ngan.A n.Apak pakah ah suatu suatu sistem sistem terjadi terjadi pertuk pertukaran aran panas, panas,ker kerja ja atau atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya.Pembatas adibiatik yaitu tidak diperbolehkan pertukaran panas sedangkan pembatas rigid yaitu tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
36
Sistem Terbuka
Pada
sistem
ini
terjadi
pertukaran
lingku lingkunga nganny nnya.s a.sebu ebuah ah pembat pembatas as
energi
dan
benda
dan
memper memperbol bolehk ehkan an pertuk pertukaran aran benda benda
disebutpermeabel.Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka. 7.3 Keadaan Termodinamika
Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan,ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem). Untu Untuk k kead keadaa aan n term termod odna nami mika ka terte tertent ntu, u,ba bany nyak ak sifat sifat dari dari sist sistem em di spesif spesifika ikasik sikan. an.Pro Proper perti ti ini tidak tidak bergan bergantun tung g dengan dengan jalur jalur dimana dimana sistem sistem ini memb memben entu tuk k
kead keadaa aan n
terse tersebu but, t,di dise sebu butt
fung fungsi si
kead keadaan aan dari dari
sist sistem em.B .Bag agian ian
selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti,yang merupakan fungsi keadaan. 7.4 Hukum – hukum hukum Dasar Termodinamika
Hukum Hukum –hukum –hukum termodinam termodinamika ika pada prinsipnya prinsipnya menjelaskan menjelaskan peristiwa peristiwa perpindahan panas dan kerja pada proses termodinamika.Terdapat 4 hukum dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika,yaitu: Hukum Awal
Termodinamika hukum ini menyatakan bahwa apabila dua buah benda yang berada didalam kesetimbangan thermal digabungkan dengan sebuah benda lain,maka ketiga-tiganya berada dalam kesetimbangan thermal. Hukum Pertama
Hukum termodinamika pertama berbunyi “Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi dapat dikonversi dari suatu bentu ke bentuk yang lain”.Hukum pertama adalah prinsip kekekalan energi yang memasukan kalor sebagai model perpindahan energi.Menurut hukum pertama,energi didalam suatu benda dapat ditingkatkan dengan cara menambahkan kalor ke benda atau dengan melakukan usaha pada benda.Hukum pertama tidak membatasi arah perpindahan kalor yang dapat terjadi. Aplikasi
:
Mesin-mesin
pembangkit
energi
dan
pengguna
energi.Semuanya hanya mentransfer dengan berbagai cara Hukum kedua
37
Termod Termodina inamik mikaa hukum hukum kedua kedua terkai terkaitt dengan dengan entrop entropi.E i.Entr ntropi opi adalah adalah tingkat keacakan energi.Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu suatu sistem sistem termodi termodinam namika ika teriso terisolas lasii cender cenderung ung untuk untuk mening meningkat katkan kan waktu,mendekati nilai maksimumnya. Aplikasi : kulkas harus mempunyai pembuang panas dibelakangnya,yang suhunya lebih tinggi dari udara sekitar.Karena jika tidak panas dari isi kulkas tidak bisa terbuang keluar. Hukum ketiga
Hukum
termodinami amika
ketiga
terkait
deng engan
temperatu atur
nol
absolut.Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut,semua absolut,semua proses akan berhenti da entropi entropi sistem akan mendek mendekati ati nilai nilai minimu minimum.H m.Huku ukum m ini juga juga menyat menyataka akan n bahwa bahwa entrop entropii benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol. Aplikasi : kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhuyang sangat sangat rendah,karena rendah,karena tidak banyak banyak acakan gerakan gerakan kinetik dalam skala skala mokuler yang mengganggu aliran elektron. 7.5 Pener Penerapa apan n Hukum Hukum Ter Termod modina inamik mika a Perta Pertama ma pada pada Beb Bebera erapa pa proses proses Termodinamika
Hukum pertama termodinamika termodinamika dilakukan dalam empat proses,Yaitu: proses,Yaitu: •
Proses Isotermal Dalam proses ini,suhu sistem dijaga agar selalu konstan.Suhu gas ideal berbanding lurus dengan energi dalam gas ideal. dan tekanan sistem berubah penjadi (tekanan sistem berkurang).
•
Proses Adiabatik Dalam proses proses adibiatik,ti adibiatik,tidak dak ada kalor yang ditambah ditambahkan kan pada sistem sistem atau meninggalkan sistem (Q = O).Proses adibiatik bisa terjadi pada sistem tertutup yang terisolasi dengan baik.Untuk sistem tertutup yang terisolasi dengan dengan baik,biasany baik,biasanya a tidak ada kalor yang dengan dengan seenaknya seenaknya mengalir mengalir kedala kedalam m sistem sistem atau mening meninggal galkan kan sistem sistem.Pr .Prose osess adibia adibiatik tik juga juga
bisa bisa
terjadi pada sistem tertutup yang tidak terisolasi.Proses dilakukan dilakukan dengan
38
sangat cepat sehingga kalor tidak sempat mengalir menuju sistem atau meninggalkan sistem. •
Proses Isokorik Dalam
prose
isokorik,volume
sistem
dijaga
agar
selalu
konsta konstan.K n.Karen arenavo avolum lumee sistem sistem selalu selalu konsta konstan.M n.Maka aka sistem sistem tidak tidak bisa bisa melakukan melakukan kerjapada kerjapada lingkungan lingkungan.Demi .Demikian kian juga sebaliknya sebaliknya,ling ,lingkung kungan an tidak bisa melakukan kerja pada sistem. •
Proses Isobarik Dalam proses proses isobarik,tekan isobarik,tekanan an sistem dijaga agar selalu konstan. konstan.Karena Karena yang konstan adalah tekanan,maka tekanan,maka perubahan perubahan energi dalam (del U),kalor U),kalor (Q),dan kerja (W) pada proses isobarik tidak ada yang bernilai nol.Dengan demikian,Pe demikian,Persamaan rsamaan hukum pertama pertama termodinami termodinamika ka tetep utuh seperti semula.
7.6 Penerapan Hukum Hukum Pertama Termodinamika Termodinamika pada Manusia Manusia
Kita bisa menerapkan menerapkan hukum pertama termodinami termodinamika ka pada manusia agar dapat bertahan bertahan hidup.Setia hidup.Setiap p mahluk mahluk hidup,bai hidup,baik k manusia,h manusia,hewan ewan atau tumbuhan tumbuhan tentu saja membutuhkan energi.Kita tidak bisa belajar,jalan-jalan,jika kita tidak berdaya karena kekurangan energi. 7.7 Entropi dan Hukum-hukum termodinamika termodinamika kedua.
Hukum Hukum termodinamika termodinamika kedua menyatakan menyatakan bahwa kondisi-k kondisi-kondis ondisii alam selalu mengarah kepada ketidak aturan atau hilangnya informasi.Hukum ini juga dikenalseba dikenalsebagai gai “Hukum “Hukum Entropi”.En Entropi”.Entropi tropi adalah selang selang ketidakterat ketidakteraturan uran dalam suatu sistem.Entropi sistem meningkat ketika suatu keadaan yang teratur,tersususn dan terencana menjadi lebih tidak teratur,tersebar dan tidak terencana.Semakin tidak teratur,semakin tinggi pula entropinya.Hukum entropi menyatakan bahwa seluruh seluruh alam semesta semesta bergerak bergerak menuju menuju keadaan keadaan yang semakin tidak teratur,tida teratur,tidak k terencana,dan tidak terorganisir. Hukum
ini
disempurnakan
pada
tahun
1877
oleh
Ludwig
Boitzm Boitzmann ann.Da .Dalam lam versin versinya, ya,ent entrop ropii nampak nampak sebaga sebagaii fungs fungsii peluan peluang g darisa darisatu tu kead eadaan aan,sem ,semak akin in
tin tinggi ggi
pelu eluang ang
suat suatu u
keada eadaan an,s ,sem emak akin in
ting tinggi gi
pula ula
entro entropi piny nya. a.Da Dalam lam vers versii ini, ini,se semu muaa sist sistem em cend cenderu erung ng menu menuju ju satu satu kead keadaa aan n setimbang.Dengan demikia,ketika suatu benda panas ditempatkan berdampingan
39
dengan dengan sebuah sebuah benda benda dingin dingin,en ,energ ergii akan akan mengal mengalir ir dari dari yang yang panas panas ke yang yang dingin,sa dingin,sampai mpai mereka mencapai keadaan keadaan setimbang, setimbang,yaitu yaitu memiliki memiliki suhu yang sama. 7.8 Keteraturan dan Ketidakteraturan Ketidakteratu ran (konsep Entropi)
Konsep ini diperkenalkan oleh Rudolf Clausius pada abad ke 19,seorang fisikawan fisikawan dan matematikawa matematikawan n jerman,untu jerman,untuk k mengukurpe mengukurpelepasa lepasan n energi energi menjadi menjadi anas danfriksi.Clausius mendefinisikan entropi yang muncul dalam proses termal sebagai energi yang dihamburkan dan dipisahkan oleh temperatur pada saat proses berlansung. Seorang fisikawan Australia Ludwig Boltzmann pada awal abad ke-20 memberi memberi arti baru pada konsep entropi dan menetapkan menetapkan hubungan hubungan antara entropi entropi dan dan kete keterat ratur uran an mole moleku kular lar.K .Kon onse sep p kete ketera ratu tura ran n
yang yang dipe diperk rken enal alka kan n oleh oleh
Boltzmann adalah konsep termodinamika ,dimana molekul-molekul berada dalam gerak yang konstan.Definisi keteraturan di dalam termodinamika berbeda sekali dengan dengan pengertian-pe pengertian-pengert ngertian ian kaku mengenai mengenai keteraturan keteraturan dan kesetimbang kesetimbangan an dalam mekanika Newtonian.
40
DAFTAR PUSTAKA Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga http://alljabbar.wordpress.com/2008/03/23/kalor/ http://www.crayonpedia.org/mw/Intensitas_dan_Taraf_Intensitas_Bunyi_12.1 http://www.gurumuda.com/ http://www.osun.org/syarat+kesetimbangan-doc.html Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
41
