Tampilkan postingan dengan label FISIKA. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label FISIKA. Tampilkan semua postingan
          Kalor adalah energi panas. Kalor dapat mengalir dari satu tempat yang suhunya lebih tinggi menuju tempat yang suhunya lebih rendah. Dalam sistem satuan joule (J) dan dalam satuan non SI dinyatakan dalam satuan kalori atau kilokalori (kkal). 1 kalori = 4,2 joule sehingga 1 joule = 0,24 kalori. Kalor yang diserap atau dilepaskan oleh suatu zat dapat menyebabkan perubahan suhu atau perubahan wujud zat tersebut. Jika zat melepas kalor, suhu zat akan turun dan jika zat menerima kalor, suhu zat akan naik. Jumlah kalor yang diterima zat sebanding dengan massa zat, kenaikan suhu zat, dan kalor jenis zat. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

-------------
Q = mcΔT
-------------

Q = jumlah kalor (J)
m = massa zat (kg)
c = kalor jenis (J/kg˚C)
ΔT = T2 - T1 = selisih suhu (˚C)

          Kalor jenis adalah jumlah kalor yang diterima oleh 1 kg zat tiap kenaikan suhu 1
˚C. Setiap zat memiliki kalor jenis yang berbeda. Semakin besar kalor jenis zat, semakin lambat kenaikan suhunya. Jika minyak dan air yang bermassa sama dipanaskan dan menerima kalor yang sama, kenaikan suhu minyak lebih tinggi daripada air karena kalor jenis minyak lebih kecil daripada air.


1. Melebur dan Membeku
          Pada saat suatu zat melebur, suhu zat tetap walaupun terus menyerap kalor. Sebaliknya, pada saat suatu zat membeku, suhu zat tetap walaupun benda terus melepas kalor. Kalor yang diserap oleh 1 kg zat untuk melebur pada titik lebur zat itu disebut kalor lebur. Nilai kalor beku suatu zat sama dengan nilai kalor lebur zat itu. Jumlah kalor yang diserap zat selama melebur atau kalor yang dilepas zat saat membeku dapat dihitung dengan persamaan berikut.

---------------
Q = mL
---------------

Q = jumlah kalor (J)
m = massa zat (kg)
L = kalor lebur (J/kg)

2.  Menguap dan Mengembun
          Pada saat suatu zat menguap, suhu zat tersebut tetap walaupun zat menerima kalor. Pada suatu zat mengembun, suhu zat juga tetap. Kalor yang diserap atau digunakan oleh 1 kg zat untuk mengubah wujudnya menjadi 1 kg uap pada titik uapnya disebut kalor uap. Nilai kalor embun suatu zat sama dengan kalor uap zat tersebut. Jumlah kalor yang diperlukan oleh suatu zat saat menguap dan jumlah kalor yang dilepaskan suatu zat saat mengembun dapat dihitung dengan persamaan berikut.
---------------
Q = mU
---------------
Q = jumlah kalor (J)
m = massa zat (kg)
U = kalor uap (J/kg)


*mendatar perubahan wujud            *naik/turun perubahan suhu
             Termometer merupakan alat pengukur suhu atau derajat panas suatu zat. Terdapat empat jenis termometer, yaitu termometer Celsius, termometer Fahrenheit, termometer Reamur, dan termometer Kelvin. Perbandingan skala suhu pada beberapa jenis termometer tersebut adalah sebagai berikut.
          Perbandingan skala pengukuran suhu adalah sebagai berikut.
-------------------------------
TC : TR : (TF - 32˚) = 5 : 4 : 9
-------------------------------
TK = TC + 273˚
-------------------------------

          Berdasarkan perbandingan tersebut, diperoleh persamaan-persamaan berikut.
-----------------------------------------------

Tc = 5/4 x TR atau TR = 4/5 x Tc
Tc = 5/9(TF - 32
˚) atau TF = 9/5 x Tc + 32˚
TR = 4/9(TF - 32
˚) atau TF = 9/4 x Tc + 32˚

-----------------------------------------------
          Pada umumnya, setiap zat mengalami pemuaian (penambahan volume) ketika suhunya naik dan mengalami penyusutan (pengurangan volume) ketika suhunya turun, kecuali zat-zat tertentu seperti air dan bismuth pada suhu tertentu.

          Koefisien muai setiap zat berbeda-beda bergantung pada jenis zatnya. Secara umum, koefisien muai gas lebih besar daripada zat cair dan koefisien muai zat cair lebih besar daripada zat padat.

          Perbedaan pemuaian dua zat yang berbeda, dapat dimanfaatkan dalam teknologi sehari-hari, tetapi dapat juga merugikan.

          Contoh pemanfaatan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
  1. Pemasangan poros roda kereta api dan poros roda pedati.

  2. Penggunaan bimetal untuk saklar otomatis pada setrika listrik, lemari es, alarm kebakaran, dan lain-lain.
  3. Melepaskan tutup botol yang sukar dilepas.
  4. Penggunaan termometer raksa atau alkohol.

     
          Contoh kerugian akibat pemuaian dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
  1. Gelas atau mangkok dari kaca retak atau pecah ketika diisi dengan air panas secara tiba-tiba.
  2. Rel kereta api melengkung di waktu siang hari karena rel mengalami pemuaian.
  3. Kaca pada jendela atau kaca pada pintu yang retak atau pecah pada siang hari yang panas.
  4. Jembatan dapat melengkung atau patah ketika suhu udara naik.
  5. Mesin mobil atau motor sukar berputar bahkan berhenti berputar pada suhu tinggi.
  6. Kabel listrik dapat putus pada malam hari.
Massa jenis adalah massa zat tiap satuan volume. Massa jenis dapat juga diartikan sebagai tingkat kerapatan materi suatu zat. Semakin rapat susunan zat, semakin besar massa jenisnya. Secara matematis, massa jenis zat (ρ) merupakan hasil bagi antara massa zat (m) dengan volume zat (V).
-----------
ρ=m/v
-------------

Satuan massa jenis adalah kg/m³ (SI) dan g/cm³. 1 g/cm³ = 1.000 kg/m³.

          Pada suhu yang sama, massa jenis zat yang sama memiliki nilai sama walaupun massa atas volumenya berbeda. Dalam pengukuran massa jenis zat, digunakan 2 alat, yaitu neraca untuk mengukur massa dan gelas ukur untuk mengukur volume zat atau menggunakan mistar untuk mengukur volume zat yang bentuknya beraturan.


*Gambar Neraca


*Gambar Gelas Ukur



          Materi yang mempunyai sifat-sifat khas tertentu disebut zat. Wujud zat dibedakan menjadi tiga, yaitu padat, cair, dan gas. Tiap wujud zat memiliki sifat yang khas seperti berikut.
  1. Zat padat. Tersusun dari partikel-partikel yang jaraknya sangat berdekatan. Gerak partikelnya sangat terbatas, yaitu bergetar dan berputar pada tempatnya. Gaya tarik antarpartikel sangat kuat sehingga zat padat memiliki bentuk dan volume tetap. Contoh: kayu, batu, es, tanah, pasir, besi, tembaga, dan lain-lain.
  2. Zat cair. Tersusun dari partikel-partikel yang berdekatan, tetapi lebih renggang dibandingkan zat padat. Partikel zat cair bergerak bebas dalam kelompoknya dan gaya tarik antarpartikelnya cukuo kuat, tetapi tidak sekuat zat padat. Oleh sebab itu, zat cair mudah berubah bentuk, tetapi volumenya tetap. Contoh: air, alkohol, sirop, kecap, minyak tanah, dan lain-lain.
  3. Zat gas. Susunan partikel gas sangat renggang, bergerak sangat bebas, dan gaya tarik antarpartikelnya sangat lemah sehingga mudah meninggalkan kelompoknya. Bentuk dan volume gas mudah berubah. Gas selalu berusaha memenuhi ruang kosong. Contoh: asap, udara, oksigen, uap air, dan lain-lain.


    *Perbedaan sifat zat.


    *Perbedaan molekul zat.


    Perubahan Wujud Zat

              Melebur, menguap, dan mengkristal (deposisi) adalah perubahan wujud zat yang memerlukan kalor, sedangkan mengembun, menyublim, dan membeku adalah perubahan wujud zat yang melepas kalor.
          Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur, memiliki satuan, dan dinyatakan dengan angka. Ada dua jenis besaran, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

          Besaran pokok
adalah besaran dasar yang satuannya ditetapkan secara internasional. Ada tujuh besaran pokok, yaitu panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, jumlah zat, dan intensitas cahaya.

          Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok dengan cara mengalikan atau membagi suatu besaran pokok dengan besaran pokok lainnya. Contoh besaran turunan, yaitu luas, volume, kecepatan, berat, gaya, percepatan, tekanan, usaha, energi, tegangan listrik, daya, dan lain-lain.

          Satuan adalah alat pengukur besaran atau sesuatu yang menyatakan jumlah besaran. Satuan dibedakan menjadi dua, yaitu satuan pokok dan satuan turunan.

          Satuan pokok
adalah satuan yang digunakan untuk menyatakan nilai besaran pokok dan satuan pokok disebut sebagai satuan sistem internasional (satuan SI).

          Satuan turunan adalah satuan yang digunakan untuk menyatakan nilai besaran turunan. Satuan turunan diturunkan dari satuan pokok. Contoh satuan turunan, yaitu ,/s, m2 , m3, newton, watt, joule, volt, dan lain-lain. Tabel berikut memuat  besaran pokok dan besaran turunan serta satuan pokoknya.


*Tabel besaran turunan.



*Tabel besaran pokok.