KATA PENGANTAR Puji serta syukur kami panjatkan atas kehadirat Allah yang Maha Kuasa, karena dengan rahmat dan ridhoNya kami bisa menyelesaikan makalah yang kami beri judul “ suhu dan kalor ” ini tepat pada waktu yang telah ditentukan. Kami juga mengucapkan terimakasih pada semua pihak yang telah membantu pembuatan makalah ini sehingga dapat selesai tepat pada waktunya. Mungkin makalah ini masih sangat jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersiat membangun sangat kami butuhkan demi demi kesempurnaannya makalah ini. !emi !emiki kian an yang dapa dapatt kami kami ungk ungkap apka kan. n. Kami Kami moho mohon n maa maa bila bila terd terdap apat at kesalahan atau kekurangan dalam setiap isi dari makalah ini. !an semoga makalah ini dapat memberi manaat untuk kita semua.
Medan, "# juni "$%&
Penulis
%
DAFTAR ISI
KA'A P(N)AN'A* ..............................................................................% !A+'A* -.............................................................................................." A P(N!A/010AN..........................................................................2 .%
1atar elakang.......................................................................2
."
*umusan Masalah..................................................................2
.2
'ujuan....................................................................................#
A P(MA/A-AN............................................................................& .%
-uhu dan Kalor.......................................................................&
."
Penghantar Kalor....................................................................3
.2
Kalor dan Kerja.......................................................................4
.#
Kerja (kspansi atau Kompresi................................................5
.&
/ubungan Antara Kalor, Kerja, dan (nergi............................5
.3
contoh soal..............................................................................%$
A P(N0'0P.....................................................................................%" .% Kesimpulan.............................................................................%" !A+'A* P0-'AKA..................................................................................%2
"
BAB I PENDAHULUAN 1. Latar belakang !alam kehidupan sehari6hari sering kita temukan aplikasi dari suhu dan kalor. -uhu atau temperatur ini dideinisikan sebagai derajat panas dinginnya suatu benda. Alat untuk mengukur suhu biasa disebut dengan termometer. 'ermometer bersiat termometrik 7at, yaitu suhu benda dapat naik jika dipanaskan. 8enis dan paparan setiap termometer berbeda6beda namun dalam prinsipnya tetap sama, yaitu menentukan skala suatu suhu. 'ermometer mempunyai titik lebur es murni yang dipakai sebagai titik tetap bawah, sedangkan titik uap di atas air yang sedang mendidih pada tekanan % atm menjadi titik tetap atas. Kalor sendiri merupakan perpindahan suatu energi panas yang disebabkan adanya suhu atau usaha suatu benda. Menurut Asas Black , apabila dua benda yang mempunyai suhu yang berbeda dicampurkan maka akan terjadi aliran kalor yang mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Aliran ini baru akan berhenti ketika tejadi keseimbangan termal 9suhu kedua benda sama:. erdasarkan kemampuan penghantar kalor, 7at dibagi menjadi dua golongan besar, yaitu konduktor dan isolator. Kalor dan kerja merupakan usaha yang dilakukan oleh sebuah sistem bukan hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir, tapi juga bergantung pada proses keadaan awal dan keadaan akhir. Kerja ekspansi atau kompresi adalah pada saat gas berekspansi, tekanan gas meningkat dan dihasilkan gaya normal pada dinding torak. /ubungan antara kalor, kerja dan energi saling berkaitan. Kalor mempunyai keterkaitan dengan energi. !alam hal ini kalor merupakan energi yang berpindah. ;leh karenanya perlu kita ketahui hubungan satuan antara kalor dengan energi. Kalori bukan termasuk -atuan nternasional, -atuan nternasional dari kalor adalah 8oule. (nergi dalam sistem akan berubah jika sistem menyerap atau membebaskan kalor. (nergi dalam juga akan berubah jika sistem menerima atau melakukan kerja. -ebuah pompa jika dipanaskan akan menyebabkan suhu gas dalam pompa meningkat dan
2
2. R!san !asala" Apa deinisi dari suhu atau temperatur= Apa pengertian dari kalor dan rumus matematis dari kalor= >at apa yang merupakan penghantar kalor= Apa yang dimaksud dengan kalor dan kerja= Apa itu kerja ekspansi atau kompresi= Apa hubungan antara kalor, kerja dan energi=
• • • • • •
#. T$an • • • • • •
Menjelaskan deinisi dari suhu atau temperatur. Menjelaskan pengertian kalor dan rumus matematis dari kalor. Menjelaskan 7at yang merupakan penghantar dari kalor. Menjelaskan maksud dari kalor dan kerja. Menjelaskan kerja ekspansi atau kompresi. Menjelaskan hubungan antara kalor, kerja dan energi.
#
BAB II PE%BAHASAN SUHU DAN KAL&R -uhu atau temperatur dideinisikan sebagai derajat panas dinginnya suatu benda. Alat untuk mrngukur suhu yaitu termometer. 'ermometer memiliki siat termometrik 7at, yaitu akan berubah jika dipanaskan. 8enis dan paparan pada termometer berbeda6beda, namun pada prinsipnya semua termometer mempunyai acuan yang sama dalam menetapkan skala. 'itik lebur es murni dipakai sebagai titik tetap bawah, sedangkan suhu uap diatas air yang sedang mendidih pada tekanan % atm sebagai titik tetap atas.
?ontoh gambar thermometer Kalor merupakan perpindahan suatu energi panas yang disebabkan adanya suhu atau usaha suatu benda. 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 keseimbangan termal 9suhu kedua benda sama:. -ecara matematis dapat dirumuskan @ ( le)as * ( ter+!a
ang melepas kalor adalah benda yang suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu rendah. Menurut kenyataannya bahwa @ •
Kalor yang diberikan pada benda sebanding dengan kenaikan
•
suhu. Kalor yang diberikan pada benda menaikkan suhu sebanding massa benda.
&
•
•
Kalor yang diberikan pada benda menaikkan suhu tergantung jenis benda. Jumlah kalor yang diperlukan untuk suatu sistem :
PENGHANTAR KAL&R
erdasarkan kemampuan menghantar kalor, 7at dibagi menjadi dua golongan besar, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor merupakan 7at yang mudah menghantarkan kalor. solator merupakan 7at yang sukar menghantarkan kalor. Kita dapat menemukan banyak manaat konduktor dan isolator dalam kehidupan sehari6 hari. !engan adanya konduktor dan isolator, saat memasak makanan kita tidak perlu bersentuhan langsung dengan api. 0ntuk itu, kita dapat menggunakan panci yang terbuat dari alumunium untuk menghantarkan kalor dari api ke bahan makanan. Agar kita dapat memegang gagang panci tanpa merasBa panas karena konduksi, gagang panci biasanya terbuat dari bahan kayu atau plastik. !alam kejadian tersebut, alumunium berperan sebagai konduktor dan kayu atau plastik berperan sebagai isolator. 0dara pun termasuk penghantar kalor yang buruk atau isolator. Ketika udara malam terasa dingin, kita tidur menggunakan selimut. 0dara yang tertangkap di antara tubuh kita dan selimut berungsi sebagai isolator kalor, yang akan menghambat perpindahan kalor dari tubuh ke udara diluar selimut. Akibatnya, tubuh akan tetap terasa hangat. Masih banyak lagi contoh6contoh penghantar kalor dalam kehidupan sehari6hari.
3
KAL&R DAN KER,A
P pi
i
pf
f
V Vi
Vf
Kerja yang dilakukan gas pada saat ekspansi dari keadaan awal ke keadaan akhir adalah luas dibawah kur
P pi
P i
p
pi
P i
p
C Ci
C
i
p
C Ci
C
Ci
C
'ampak bahwa usaha yang dilakukan dalam setiap proses tidak sama, walaupun mempunyai keadaan awal dan akhir yang sama. “Usaha yang dilakukan oleh sebuah sistem bukan hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir, tetapi juga tergantung pada proses perantara antara keadaan awal dan keadaan akhir”. !engan cara yang sama,
4
“kalor yang dipindahkan masuk atau keluar dari sebuah sistem tergantung pada proses perantara di antara keadaan awal dan keadaan akhir”.
KER,A EKSPANSI ATAU K&%PRESI
Pada saat gas berekspansi, tekanan gas meningkat dan dihasilkan gaya normal pada dinding torak. 8ika p adalah tekanan yang bekerja pada daerah batas gas dan torak, maka gaya yang dihasilkan gas dan mengenai dinding torak dapat dinyatakan sebagai bentuk perkalian tekanan p dengan luas permukaan torak A atau pA. Kerja yang dihasilkan sistem pada saat torak bergerak sejauh dD adalah bentuk perkalian A dengan dD seperti tampak pada persamaan δW= ) A dx setara dengan perubahan
Mengingat dC bernilai positi ketika
juga akan
menghasilkan nilai negati. 'anda positi dan negati
TANDA UNTUK KER,A DAN KAL&R PR&SES Kerja dilakukan oleh system pada lingkungan kerja dilakukan pada system oleh lingkungan Kalor diserap oleh system dari lingkungan 9proses endotermik: Kalor diserap oleh lingkungan dari system 9proses eksotermik:
TANDA 3 4 4 3
HUBUNGAN ANTARA KAL&R' KER,A DAN ENERGI
Kalor memiliki keterkaitan dengan energy. !alam hal ini, kalor merupakan “energ+ 5ang ber)+n0a"6 , karenanya kita perlu mengetahui hubungan antara satuan kalor dengan satuan energi. erdasarkan percobaan yang dilakukan oleh 8oule dan percobaan6percobaan sejenis lainnya, diketahui bahwa usaha alias kerja sebesar #,%53 8oule setara dengan % kalori kalor. % kalori E #,%53 8oule % kkal E %$$$ kalori E #%53 8oule
5
% tu E 445 t.lb E "&" kalori E %$&& 8oule 9% kalori E #,%53 8oule dan % kkal E #%53 dikenal dengan julukan tara kalor mekanik : Kalori bukan satuan -istem nternasional. -atuan -istem nternasional untuk kalor adalah 8oule. (nergi dalam sistem akan berubah jika sistem menyerap atau membebaskan kalor. 8ika sistem menyerap energi kalor, berarti lingkungan kehilangan kalor, energi dalamnya bertambah 9F0 G $:, dan sebaliknya, jika lingkungan menyerap kalor atau sistem membebasakan kalor maka energi dalam sistem akan berkurang 9F0 H $:, dengan
kata
lain
system
kehilangan
kalor
dengan
jumlah
yang
sama.
(nergi dalam juga akan berubah jika sistem melakukan atau menerima kerja. Ialaupun sistem tidak menyerap atau membebaskan kalor, energi dalam sistem akan berkurang jika sistem melakukan kerja, sebaliknya akan bertambah jika sistem menerimakerja -ebuah pompa bila dipanaskan akan menyebabkan suhu gas dalam pompa naik dan
itu
hukum
ini
disebut
juga
hukum
kekekalan
energi.
erdasarkan hukum termodinamika, kalor yang menyertai suatu reaksi hanyalah merupakan perubahan bentuk energi. (nergi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi kalor. (nergi kimia dapat diubah menjadi energi listrik dan energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia.
J
%$
7nt" sal %. -uhu sebuah benda jika diukur menggunakan termometer celsius akan bernilai #&. erapa nilai yang ditunjukkan oleh termometer *eamur, +ahrenheit dan kel
%%
2. !iketahui massa sebuah aluminum &$$ gram bersuhu %$⁰?. Aluminium kemudian menyerap kalor sebesar %.&kilojoule sehingga suhunya naik menjadi "$⁰?.
erapa kalor jenis aluminium tersebut = !iketahui @ m E &$$ gram E $.& kg E %.& kj E %&$$ 8 F' E "$⁰? 6 %$ ⁰? E %$⁰? !itanya @ c...= jawab @ c E m.F' c E %&$$ 8 9$.& kg.%$⁰?: c E 2$$ 8kg⁰? 8adi kalor jenis aluminium tersebut bernilai 2$$8kg⁰? #. 'entukan banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan &$$gram es yang bersuhu 6 %"⁰? menjadi 6 "⁰?. Nyatakan dalam satuan joule jika diketahui kalor jenis es $.& kalorigr⁰? O !iketahui @ m E &$$ gram c E $.& kalgr⁰? F' E 6" ⁰? 96%"⁰?: E %$⁰? !itanya @ ...= 8awab @ E m.c.F' E 9&$$:.9$.&:.9%$: E "&$$ kalori ngat% kalori E #." joule maka, "&$$ 9#.": E %$.&$$ 8oule 8adi kalor yang diperlukan utuk memanaskan es tersebut sebesar %$.&$$8oule. &. -ebuah benda bersuhu & ⁰? menyerap kalor sebesar %&$$ joule sehingga suhunya naik menjadi 2"⁰?. 'entukan kapasitas kalor benda tersebut O !iketahui @ E %&$$ 8 F' E 2"⁰? & ⁰? E "4⁰? E 2$$K !itanya @ ?...= 8awab @ ? E F' ? E %&$$8 2$$K ? E &8K 8adi kapasitas kalor benda tersebut sebesar &8K.
%"
BAB III PENUTUP A. Kes+!)lan
!ari pembahasan makalah diatas, maka kesimpulan yang dapat di ambil adalah@
-uhu dideinisikan sebagai derajat panas dinginnya suatu benda.
Kalor merupakan perpindahan suatu energi panas yang disebabkan adanya suhu atau usaha suatu benda.
Kalori bukan termasuk -atuan nternasional, -atuan nternasional dari kalor adalah 8oule.
!ari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda97at: bergantung pada 2 aktor@ 9a: massa 7at, 9b: jenis 7at 9kalor jenis:, 9c: perubahan suhu. -ehingga secara matematis dapat dirumuskan @ ( * !.c.-T2 8 T1
Pertukaran energi antara sistem dan lingkungan selain dalam bentuk kalor disebut kerja.
Persamaan ini menyatakan bahwa perubahan energi dalam 9F0: sama dengan jumlah kalor yang diserap 9B: ditambah dengan jumlah kerja yang diterima sistem 9w:. *umusan hukum termodinamika dapat dinyatakan dengan ungkapan
atau
kata6kata
sebagai
berikut.
”$nergi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, atau energi alam semesta adalah konstan.”
%2
DAFTAR PUSTAKA
?hang, *aymond. "$$&. Kimia !asar. 8akarta @ (rlangga
!ogra. "$$J. Kimia +isik dan -oal6-oal. 8akarta@ 0ni
Moran. "$$". 'ermodinamika 'eknik. 8akarta @ (rlangga
http@www.gurumuda.comkalor6kalor6jenis6kapasitas6kalor http@opensource.telkomspeedy.comrepoabba<%"sponsor-ponsor6 PendampingPraweda+isika http@www.gurumuda.comkerja6suhu6kalor6sistem6lingkungan6energi6dalam
http@community.um.ac.idshowthread.php=4&"5$6A7as6Kekekalan6(nergi
http@id.sh
%#
%AKALAH FISIKA DASAR KAL&R DAN TE%PERATUR
D I S U S U N
&LEH
KEL&%P&K 9 DAUD 7&UNN: SARAGIH
21;#1//<9
SA%UEL PANDAP&TAN DA%ANIK
21;#1//<=
,ES%AR AL>I %ANIK
21;#1//<<
%&
