KALOR. system yang lain; ini merupakan dasar kalorimetri, yang merupakan pengukuran kuantitatif pertukaran kalor.

dokumen-dokumen yang mirip
9/17/ KALOR 1

SUHU DAN KALOR DEPARTEMEN FISIKA IPB

T P = T C+10 = 8 10 T C +10 = 4 5 T C+10. Pembahasan Soal Suhu dan Kalor Fisika SMA Kelas X. Contoh soal kalibrasi termometer

Lampiran 1 Nilai awal siswa No Nama Nilai Keterangan 1 Siswa 1 35 TIDAK TUNTAS 2 Siswa 2 44 TIDAK TUNTAS 3 Siswa 3 32 TIDAK TUNTAS 4 Siswa 4 36 TIDAK

Fisika Dasar I (FI-321)

KALOR SEBAGAI ENERGI B A B B A B

LAMPIRAN I. Tes Hasil Belajar Observasi Awal

KALOR DAN KALOR REAKSI

Fisika Umum (MA101) Kalor Temperatur Pemuaian Termal Gas ideal Kalor jenis Transisi fasa

KALOR. hogasaragih.wordpress.com

MARDIANA LADAYNA TAWALANI M.K.

KALOR. Peristiwa yang melibatkan kalor sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.

KALOR. Peta Konsep. secara. Kalor. Perubahan suhu. Perubahan wujud Konduksi Konveksi Radiasi. - Mendidih. - Mengembun. - Melebur.

BAB 10 KALOR DAN PERPINDAHAN KALOR

Ditemukan pertama kali oleh Daniel Gabriel Fahrenheit pada tahun 1744

Fisika Umum (MA101) Topik hari ini (minggu 6) Kalor Temperatur Pemuaian Termal Gas ideal Kalor jenis Transisi fasa

BAB XII KALOR DAN PERUBAHAN WUJUD

BAB XII KALOR DAN PERUBAHAN WUJUD

Soal Suhu dan Kalor. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!

SUHU DAN KALOR OLEH SAEFUL KARIM JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FPMIPA UPI

Termometri dan Kalorimetri

- - KALOR - - Kode tujuh3kalor - Kalor 7109 Fisika. Les Privat dirumah bimbelaqila.com - Download Format Word di belajar.bimbelaqila.

KEGIATAN BELAJAR 6 SUHU DAN KALOR

KALOR. Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG

Suhu dan kalor 1 SUHU DAN KALOR

LAMPIRAN I (TBL. 01) Hasil Belajar Siswa pada Observasi Awal

KALOR. Keterangan Q : kalor yang diperlukan atau dilepaskan (J) m : massa benda (kg) c : kalor jenis benda (J/kg 0 C) t : kenaikan suhu

3. besarnya gaya yang bekerja pada benda untuk tiap satuan luas, disebut... A. Elastis D. Gaya tekan B. Tegangan E. Gaya C.

Xpedia Fisika. Kapita Selekta Set Energi kinetik rata-rata dari molekul dalam sauatu bahan paling dekat berhubungan dengan

MATERI POKOK. 1. Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor 2. Kalorimeter 3. Kalor Serap dan Kalor Lepas 4. Asas Black TUJUAN PEMBELAJARAN

Bab IV Kalor dan Konservasi Energi

Anda dapat menganalisis pengaruh kalor terhadap suatu zat, menganalisis cara perpindahan kalor, dan menerapkan asas Black dalam pemecahan masalah.

KALOR Kalor 1 kalori 1 kalori = 4.18 joule 1 joule = 0.24 kalori Q = H. Dt Q = m. c. Dt H = m. c Q = m. L

TOPIK: PANAS DAN HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA. 1. Berikanlah perbedaan antara temperatur, panas (kalor) dan energi dalam!

I. TUJUAN PERCOBAAN 1. Mempelajari cara kerja kalorimeter 2. Menentukan kalor lebur es 3. Menentukan kalor jenis berbagai logam

KALOR. Kelas 7 SMP. Nama : NIS : PILIHAN GANDA. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

ULANGAN AKHIR SEMESTER GENAP (UAS) TAHUN PELAJARAN Mata Pelajaran : Fisika Kelas / Program : X Hari / Tanggal : Jumat / 1 Juni 2012

BIOFISIKA 2 BIOENERGETIKA

KATA PENGANTAR. Tangerang, 24 September Penulis

BAB 6 KALOR. Energi Kalor. Kompetensi Dasar: Standar Kompetensi:

3. Pernyataan yang benar untuk jumlah kalor yang diserap menyebabkan perubahan suhu suatu benda adalah... a. b. c. d.

Xpedia Fisika. Soal Zat dan Kalor

SOAL FISIKA UNTUK TINGKAT KAB/KOTA Waktu: 120 menit. Laju (m/s)

Jika benda A dan B secara terpisah berada dalam kesetimbangan termal dengan benda ketiga C, maka A dan B dalam kesetimbangan termal satu sama lain

pendahuluan Materi ppt modul LKS evaluasi

Gelas menjadi panas setelah dituangi air panas

HIDROSTATIS. 05. EBTANAS Sebongkah es terapung di laut terlihat seperti gambar

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini. Kalor dan Hukum Termodinamika

KALORIMETRI A. Pendahuluan

Fisika Dasar 13:11:24

1 By The Nest We do you. Question Sheet Physics Suhu Kalor dan Perpindahannya

7. Menerapkan konsep suhu dan kalor. 8. Menerapkan konsep fluida. 9. Menerapkan hukum Termodinamika. 10. Menerapkan getaran, gelombang, dan bunyi

KALORIMETER PF. 8 A. Tujuan Percobaan 1. Mempelajari cara kerja kalorimeter 2. Menentukan kalor lebur es 3. Menentukan panas jenis berbagai logam B.

DINAS PENDIDIKAN SMP NEGERI 3 LAWANG SOAL ULANGAN SEMESTER GANJIL TAHUN PELAJARAN 2008/2009

Suhu dan kalor NAMA: ARIEF NURRAHMAN KELAS X5

Fisika Panas 2 SKS. Adhi Harmoko S

Magic com, seperti tampak pada gambar di atas, memanfaatkan kalor SUHU DAN KALOR

C. H = K x L x atau H = K x L x. E. H = Q x A x atau H = Q x A x

II. TINJAUAN PUSTAKA. Energi surya merupakan energi yang didapat dengan mengkonversi energi radiasi

SUHU DAN KALOR. = skala fahrenheit. 1 skala Celcius = skala Reamur. = skala Reamur

Kalor. B a b 7. A. Pengertian Temperatur B. Pemuaian Zat C. Pengertian Kalor D. Perpindahan. Kalor

Antiremed Fisika. Persiapan UAS 1 Fisika Kelas Berapakah volume batu yang ditunjukan pada gambar di bawah ini?

BAB II KALOR Pembelajaran ini bertujuan agar Anda dapat :

BAB 7 SUHU DAN KALOR

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Self Dryer dengan kolektor terpisah. (sumber : L szl Imre, 2006).

SOAL FISIKA UNTUK TINGKAT KAB/KOTA. Laju (m/s)

Soal Dan Pembahasan Suhu Dan Kalor

Secara matematis faktor-faktor di atas dirumuskan menjadi: H= Q / t = (k x A x T) / l

PENGANTAR PINDAH PANAS

Kalor. Pengertian kalor

SMP kelas 9 - FISIKA BAB 9. KALOR DAN PERPINDAHANNYALatihan Soal 9.3

SUHU DAN PANAS. Apakah itu hari musim panas?atau musim dingin malam beku. Tubuh perlu disimpan dengan suhu yang konstan.

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini. Suhu dan Kalor

FISIKA TERMAL Bagian I

BAB SUHU DAN KALOR. 7.1 Suhu dan Termometer

besarnya energi panas yang dapat dimanfaatkan atau dihasilkan oleh sistem tungku tersebut. Disamping itu rancangan tungku juga akan dapat menentukan

Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten),

TEMPERATUR. dihubungkan oleh

LEMBAR KERJA (LAPORAN ) PRAKTIKUM IPA SD PDGK 4107 MODUL 5. KALOR PERUBAHAN WUJUD ZAT dan PERPINDAHANNYA PADA SUATU ZAT

MATERI SUHU DAN KALOR

PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA

ENERGI TERMAL. benda padat, sehingga berbentuk padat. Parikel-partikel tersebut bergerak maju dan. Gambar 1.

Fluida Dan Kalor. ρ = massa jenis zat cair h = tinggi zat cair dari permukaan g = percepatan gravitasi P t = tekanan total P o = tekanan udara luar

PEMBUATAN ALAT UKUR KONDUKTIVITAS PANAS BAHAN PADAT UNTUK MEDIA PRAKTEK PEMBELAJARAN KEILMUAN FISIKA

Tujuan Pembelajarn Khusus (TPK) untuk Pembelajaran-2 :

SUHU DAN KALOR M O D U L. Fisika itu mudah dan menyenangkan lho. Peta Konsep. Pengukuran. Kalor. Keseimbangan Suhu. Alat Ukur

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Deskripsi Alat Pengering Yang Digunakan Deskripsi alat pengering yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

EKSPERIMEN 1 FISIKA SIFAT TERMAL ZAT OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2006 Waktu 1,5 jam

BAB II LANDASAN TEORI

LABORATORIUM TERMODINAMIKA DAN PINDAH PANAS PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2012

MODUL MATA PELAJARAN IPA

Kalor dan Suhu. Sumber:Pembakaran dan Peleburan, Mandira Jaya Abadi Semarang

BAB I PENDAHULUAN. Berdasarkan permasalahan yang ada, maka tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan kesetaraan kalor lebur es.

SMP kelas 9 - FISIKA BAB 9. KALOR DAN PERPINDAHANNYALATIHAN SOAL BAB 9

MENGAMATI ARUS KONVEKSI, MEMBANDINGKAN ENERGI PANAS BENDA, PENYEBAB KENAIKAN SUHU BENDA DAN PENGUAPAN

BAB I PENDAHULUAN C = (1) Panas jenis adalah kapasitas panas bahan tiap satuan massanya, yaitu : c = (2)

FISIKA TERMAL(1) Yusron Sugiarto

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 1. Temperatur udara masuk kolektor (T in ). T in = 30 O C. 2. Temperatur udara keluar kolektor (T out ). T out = 70 O C.

SILABUS PEMBELAJARAN

Transkripsi:

59 60 system yang lain; ini merupakan dasar kalorimetri, yang merupakan pengukuran kuantitati pertukaran kalor. KALOR. Energi termal, atau energi dalam, U, mengacu pada energi total semua molekul pada benda. Untuk gas monoatomik ideal 3 = 3 NkT = nrt () U. Kalor mengacu pada transer energi dari satu benda ke yang lainnya karena adanya perbedaan temperatur. Kalor dengan demikian diukur dalam satuan energi, misalnya joule. 3. Kalor dan energi dalam kadangkala juga dinyatakan dalam kalori atau kilokalori, di mana kal = 4,89 J () merupakan jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur g air sebesar o C. 4. Kalor jenis, c, dari zat dideinisikan sebagai energi (atau kalor) yang dibutuhkan untuk merubah temperatur massa satuan zat sebesar derajat; dalam bentuk persamaan, Q = mc T (3) di mana Q adalah kalor yang diserap atau dikeluarkan, T adalah penambahan atau pengurangan temperatur, dan m adalah massa zat. 5. Ketika kalor mengalir di dalam system yang terisolasi, kekekalan energi memberitahu kita bahwa kalor yang diterima oleh satu bagian system sama dengan kalor yang dikeluarkan oleh bagian 6. Pertukaran energi terjadi, tanpa perubahan temperatur, ketika sebuah zat berubah ase. Kalor lebur adalah kalor yang dibutuhkan untuk meleburkan kg zat padat menjadi ase cair; juga sama dengan kalor yang dikeluarkan ketika zat berubah dari cair ke padat. Kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan suatu zat adalah hasil kali massa zat itu dan panas laten peleburan L : Q = ml Kalor penguapan merupakan energi yang dibutuhkan untuk mengubah kg zat dari ase cair ke gas; juga merupakan energi yang dikeluarkan ketika zat berubah dari uap ke cair. Kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan cairan adalah hasil kali massa cairan dan panas laten penguapan L V : Q = ml V Pencairan dan penguapan terjadi pada temperatur konstan. Untuk air, L = 333,5 kj/kg dan L = 57 kj/kg V. Kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan g es atau untuk menguapkan g air adalah besar dibandingkan dengan kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur g air sebanyak satu derajat. 7. Ketiga mekanisme transer energi termis adalah konduksi, konveksi, dan radiasi. 8. Kalor ditranser dari satu tempat (atau benda) ke yang lainnya dengan tiga cara. Pada konduksi, energi ditranser dari molekul atau electron dengan EK yang lebih ke tetangganya yang mempunyai EK yang lebih rendah ketika mereka bertumbukan. Laju konduksi energi termis diberikan oleh

6 6 Q T I = = ka T dengan I adalah arus termis dan k adalah koeisien konduktivitas termis. Persamaan ini dapat ditulis T = IR dengan R adalah resistansi termis : R = ka Resistansi termis untuk satuan luasan bahan lempengan dinamakan actor R yaitu R : R = RA = k Resistansi termis ekivalen dari deretan resistansi termis yang dihubungkan secara seri sama dengan jumlah masing-masing resistansi : R ek = R R + + resistansi seri Resistansi termis ekivalen untuk resistansi termis yang dihubungkan secara paralel diberikan oleh : R ek = + R R +... resistansi paralel 9. Konveksi adalah transer energi dengan cara perpindahan massa menempuh jarak yang cukup jauh. 0. Radiasi, yang tidak membutuhkan adanya materi, adalah transer energi oleh gelombang elektromagnetik, seperti dari Matahari. Semua benda memancarkan energi dengan jumlah yang sebanding dengan pangkat empat temperatur Kelvinnya (T 4 ) dan dengan luas permukaannya. Energi yang dipancarkan (atau diserap) juga bergantung pada siat permukaan (permukaan gelap menyerap dan memancarkan lebih dari yang mengkilat), yang dikarakterisasikan oleh emisivitas, e. Laju radiasi termis satu benda diberikan oleh P = eσat 4 W/m.K 8 dengan σ = 5,6703 0 adalah konstanta Stean, dan e adalah emisivitas, yang bervariasi antara 0 dan tergantung pada komposisi permukaan benda. Bahan-bahan yang merupakan absorber panas yang baik adalah radiator panas yang baik. Sebuah benda hitam mempunyai emisivitas. Benda ini merupakan radiator yang sempurna, dan menyerap semua radiasi yang datang padanya. Daya termis neto yang diradiasi oleh sebuah benda pada temperatur T dalam suatu lingkungan pada temperatur T 0 diberikan oleh P neto = eσ A T 4 4 4 ( T ) Spektrum energi elektromagnetik yang diradiasikan oleh benda hitam mempunyai maksimum pada panjang gelombang 0 λ maks berubah secara terbalik dengan temperatur absolut benda : maks,898 mm.k = T Ini dikenal sebagai hukum pergeseran Wien. λ, yang. Untuk semua mekanisme transer panas, jika beda temperatur antara benda dan sekitarnya adalah kecil, maka laju pendinginan sebuah benda hampir sebanding dengan beda temperatur. Hasil ini dikenal sebagai hukum pendinginan Newton. Contoh soal:. Membuang kalori ekstra. Dua orang pasangan muda tidak berhati-hati pada suatu siang, dan memakan terlalu banyak es krim dan kue. Mereka menyadari telah kelebihan makan sekitar

63 64 500 Kalori, dan untuk mengimbanginya, mereka ingin melakukan kerja yang sesuai dengan menaiki tangga. Berapa ketinggian total yang harus ditempuh setiap orang? Masing-masing bermassa 60 kg.. Energi kinetik diubah mejadi kalor. Ketika peluru 3 g, yang melaju secepat 400 m/s, menembus sebuah pohon, lajunya diperkecil sampai 00 m/s. Berapa banyaknya kalor Q yang dihasilkan dan dipakai bersama oleh peluru dan pohon? 3. Bagaimana kalor bergantung pada kalor jenis. (a) Berapa kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur tong kosong 0 kg yang terbuat dari besi dari 0 o C sampai 90 o C? (b) Bagaimana jika tong tersebut diisi 0 kg air? 4. Wajan yang sangat panas. Anda secara tidak sengaja membiarkan wajan yang kosong menjadi sangat panas di kompor (00 o C atau lebih). Apa yang terjadi ketika Anda memasukkannya ke dalam air dingin sedalam dua inci di dasar tempat cuci piring? Apakah temperatur akhir akan berada di tengah-tengah antara temperatur awal air dan wajan? Apakah air akan mulai mendidih? 5. Cangkir mendinginkan teh. Jika teh 00 cm 3 pada 95 o C dituangkan ke dalam cangkir 50 g pada 5 o C, berapa temperatur akhir T dari campuran ketika dicapai kesetimbangan, dengan menganggap tidak ada kalor yang mengalir ke sekitarnya? 6. Kalor jenis yang tidak diketahui ditentukan dengan kalorimetri. Kita ingin menentukan kalor jenis logam campuran yang baru. Sampel 0,50 kg dari logam baru tersebut dipanaskan sampai 540 o C. Logam tersebut kemudian dengan cepat ditempatkan pada 400 g air pada 0 o C, yang ditempatkan pada bejana kalorimeter aluminium 00 g. (Kita tidak perlu mengetahui massa selubung isolator karena kita anggap ruang udara di antaranya dan bejana mengisolasinya dengan baik, sehingga temperaturnya tidak berubah secara signiikan.) Temperatur akhir campuran tersebut adalah 30,5 o C. Hitung kalor jenis logam campuran itu. 7. Mengukur kadar kalori sepotong brownies. Tentukan kadar Kalori dari Mullaney s udge brownies 00 g dari pengukuran berikut ini. Sampel brownies 0 g dibiarkan kering sebelum dimasukkan dalam bom. Bom aluminium mempunyai massa 0,65 kg dan ditempatkan di kg air yang berada dalam bejana kalorimeter aluminium dengan massa 0,54 kg. Temperatur awal campuran tersebut adalah 5 o C dan temperaturnya setelah pemicuan adalah 36 o C. 8. Pembuatan es. Berapa banyak energi yang harus dikeluarkan lemari es dari,5 kg air pada 0 o C untuk membuat es pada o C. 9. Apakah seluruh es meleleh? Pada sebuah pesta, potongan es 0,5 kg pada 0 o C dimasukkan dalam 3 kg es the pada 0 o C. Berapa temperatur dan ase campuran terakhir? Teh dapat dianggap air. 0. Penentuan kalor laten. Kalor jenis air raksa adalah 0,033 kkal/kg.c o. Ketika kg air raksa padat pada titik leburnya sebesar 39 o C diletakkan pada kalorimeter aluminium 0,5 kg yang diisi dengan, kg air pada 0 o C, temperatur akhir campuran didapatkan sebesar 6,5 o C. Berapa kalor lebur dari air raksa dalam kkal/kg?

65 66. Aliran kalor melalui jendela. Sumber kehilangan kalor yang utama dari sebuah rumah adalah melalui jendela. Hitung kecepatan aliran kalor melalui jendela kaca dengan luas m,5 m dan tebal 3, mm, jika temperatur pada permukaan dalam dan luar adalah 5 o C dan 4 o C, berturut-turut.. Merebus pasta? Ketika memasak pasta, mengapa Anda mengecilkan api begitu pasta dimasukkan dan air mendidih? Bukankah akan masak lebih cepat jika api tetap besar? 3. Pendinginan dengan radiasi. Seorang atlit duduk tanpa pakaian di kamar ganti yang dindingnya gelap pada temperatur 5 o C. Perkirakan kecepatan kehilangan kalor dengan radiasi dengan menganggap temperatur kulit sebesar 34 o C dan e = 0,70. Anggap permukaan tubuh yang tidak bersentuhan dengan kursi sebesar,5 m. 4. Dua teko teh. Sebuah teko teh keramik (e = 0,7) dan yang mengkilat (e = 0,) masing-masing berisi 0,75 L teh pada 95 o C. (a) Perkirakan kecepatan kehilangan kalor dari masingmasingnya, dan (b) perkirakan penurunan temperatur setelah 30 menit untuk masing-masing. Hanya perhitungkan radiasi dan anggap lingkungan berada pada 0 o C. 5. Berjemur di sinar matahari penyerapan energi. Berapa kecepatan penyerapan energi dari Matahari oleh seseorang yang berbaring terlentang di pantai pada hari yang cerah jika Matahari membuat sudut 30 o dengan vertical? Anggap e = 0,70, luas tubuh yang terbuka ke Matahari adalah 0,80 m, dan 000 W/m mencapai permukaan Bumi. Latihan soal :. Sebuah pemanas yang dimasukkan ke dalam air menyerap listrik sebedar 350 W. Perkirakan waktu yang diperlukan untuk memanaskan semangkuk sop (anggap merupakan 50 ml air) dari 0 o C sampai 50 o C.. Sebuah sepatu kuda besi yang panas (massa = 0,4 kg) yang baru saja ditempa, dimasukkan ke dalam air,6 L dalam panic besi 0,3 kg yang pada awalnya mempunyai temperatur 0 o C. Jika temperatur setimbang terakhir adalah 5 o C, perkirakan temperatur awal sepatu kuda yang panas tersebut. 3. Sepotong es batu diambil dari lemari es pada 8,5 o C dan diletakkan pada kalorimeter aluminium 00 g yang diisi dengan 300 g air pada temperatur ruangan sebesar 0 o C. Situasi akhir terlihat seluruhnya berupa air pada 7 o C. Berapa massa es batu? 4. Dua ruangan, masing-masing berupa kubus dengan rusuk 4 m, memakai bersama dinding bata yang tebalnya cm. Karena banyaknya bola lampu 00 W pada salah satu ruangan, temperatur udara adalah 30 o C sementara di ruangan yang lain pada 0 o C. Berapa banyak bola lampu 00 W yang dibutuhkan untuk mempertahankan perbedaan temperatur di kedua sisi dinding? 5. Seorang pelari maraton mempunyai kecepatan metabolisme ratarata untuk balapan tersebut sekitar 000 kkal/jam. Jika pelari itu bermassa 65 kg, berapa banyak air yang hilang dari si pelari melalui penguapan dari kulit untuk balapan yang memakan waktu,5 jam?

67 68 6. Sebuah daun dengan luas 40 cm dan massa 4,5 0-4 kg menghadap langsung ke Matahari pada hari yang cerah. Daun tersebut mempunyai emisivitas 0,85 dan kalor jenis 0,8 kkal/kg.k. (a) Perkirakan kecepatan naiknya temperatur daun. (b) Hitung temperatur yang akan dicapai daun jika kehilangan semua kalornya dengan radiasi (temperatur sekililingnya adalah 0 o C). (c) Dengan cara-cara lain bagaimana kalor dikeluarkan oleh daun?