RumusRumus Penting A Suhu dan Pemuaian 1 Termometer

Rumus-Rumus Penting A. Suhu dan Pemuaian 1. Termometer Perbandingan skala termometer dapat dibuat skema sebagai berikut: XD YD X X Y Y X 1 Y 1 XB YB XO Rumus perbandingan: YO Dengan: X = XD - XB Y = YD - YB X 1 = X – XB Y 1 = Y - YB

Ø Suhu suatu zat 212 o F, maka suhu mutlaknya adalah……. . A. B. C. D. E. 485 K 453 K 391 K 373 K 100 K

Ø Pada suatu termometer X, titik beku air 40 o X dan titik didih air 240 o X. Bila suatu benda diukur dengan termometer celcius bersuhu 50 o C, maka bila diukur dengan menggunakan termometer X, suhunya sama dengan………o. X A. B. C. D. E. 80 100 120 140 160

2. Pemuaian Benda (logam) jika dipanaskan (suhu naik) akan mengalami pemuaian. Tiga jenis pemuaian benda: q Muai Panjang dirumuskan: lo = panjang mula-mula l = perubahan panjang l = panjang pada suhu t = koef. muai panjang t = perubahan suhu

Ø Sebatang baja (angka muai linear 10 -5 /0 C) panjangnya 100, 0 cm pada suhu 300 C. Bila panjang batang baja itu sekarang menjadi 100, 1 cm, maka suhunya adalah………. 0 C A. B. C. D. E. 70 100 130 1000 1030

Ø Panjang batang rel kereta api masing 10 m, dipasang pada suhu 200 C. Diharapkan pada suhu 300 C rel tersebut saling bersentuhan. Koefesien muai rel kereta api 12. 10 -6/0 C, jarak kedua batang yang diperlukan pada suhu 200 C adalah………mm A. B. C. D. E. 3, 6 2, 4 1, 2 0, 8 0, 6

q. Muai Luas Dengan: A = perubahan luas Ao = luas mula-mula A = luas saat suhu t = koef. muai luas

q. Muia Volum (Ruang) Dengan : V = perubahan volum Vo = volum mula-mula V = volum saat suhu t = koef. muai volum Hubungan koef. muai

B. Kalor Suatu benda (zat) yang diberikan kalor akan mengalami dua kemungkinan perubahan : 1) Perubahan suhu 2) Perubahan wujud

1. Kalor untuk merubah suhu atau Dengan : Q = kalor yang dibutuhkan Untuk merubah suhu (J) m = massa zat (kg) c = kalor jenis (J/kg. 0 C) C = kapasitas kalor (J/0 C) = mc

2. Kalor untuk merubah wujud Dengan: L = kalor lebur atau kalor uap (J/kg Perubahan wujud antara lain: q. Melebur q. Membeku q. Menguap q. Mengembun qmenyublim

q. Grafik antara kalor (Q) dengan suhu (t) Contoh : Perubahan es menjadi air dan uap t (0 C) Kalor perubahan suhu Q 4 100 Q 2 0 t Q 1 Q 3 Q 5 Gas Q 1 ; Q 3 ; Q 5 Cair Kalor perubahan wujud Padat Q 2 dan Q 4

q. AZAS BLACK Dalam percampuran dua zat atau lebih akan berlaku azas BLACK, yaitu: “kalor yang diserap sama dengan kalor yang dilepas”

C. Perpindahan Kalor 1. Konduksi v Perpindahan kalor dimana zat perantaranya tidak ikut perpindah’ v Terjadi pada zat padat v Besar kalor yang merambat per satuan waktu: Dengan: k = konduktivitas A = luas penampang l = panjang zat t = perbedaan suhu H = Kalor yang mengalir pada pengantar tiap satuan waktu (J/s)

v. Bila dua batang yang berbeda jenisnya disambung , maka yang sama adalah aliran kalor tiap waktu. T 1 l 1 Ta l 2 T 2

2. Konveksi v Perpindahan kalor di mana zat perantaranya ikut berpindah akibat adanya perbedaan rapat massa. v Terjadi pada fluida (zat cair dan gas) v Besar kalor yang tiap satuan waktu sebesar: Dengan: h = konvektivitas

3. Radiasi v Perpindahan kalor secara pancaran, dalam bentuk gelombang elektromagnetik, seperti energi yang dipancarkan oleh matahari. v Perambatan kalor tiap detik: Dengan : e = emisivitas benda s = konstanta Boltzaman = 5, 6 x 10 -8 W. m-2 K-4

Contoh soal q Perubahan yang terjadi bila zat cair suhu 100 C sedang memuai adalah……… A. B. C. D. E. Massa jenis berkurang Massa jenis tetap Massanya berkurang Massa jenisnya bertambah Massanya bertambah

q Kalor yang terkandung di dalam uap dapat dilepaskan dalam bentuk kalor……. . A. B. C. D. E. Pengembunan Penguapan Pembekuan Peleburan pembakaran

q Di bawah ini adalah grafik hubungan antara kalor yang diserap dan suhu benda yang bermassa 2 gram. Kalor lebur benda tersebut adalah………. . A. B. C. D. E. 60 kal/gr 70 kal/gr 80 kal/gr 90 kal/gr 100 kal/gr t(0 C) 10 0 0 C -5 170 Q (kalori)

q Grafik di bawah ini menunjukan hubungan antara kenaikan suhu dan kalor yang diserap oleh 50 gram es. Kalor jenis es 0, 5 kal. gr-1. C-1 dan kalor lebur es 80 kal. gr-1, maka nilai Q 2 dalam tabel tersebut t 0 C adalah……… A. B. C. D. E. 8000 kal 6000 kal 5000 kal 4000 kal 3000 kal 100 0 1000 Q 2 Q

q Kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu benda bergantung pada………… A. B. C. D. Massa benda, suhu awal, suhu akhir Massa benda dan jenis benda Jenis benda dan kenaikan suhu Massa benda, jenis benda dan kenaikan suhu E. Kenaikan suhu dan lama pemanasan

q Dalam suatu percobaan didapatkan grafik hubungan antara Q (kalor) dan m (massa) dari 5 zat sewaktu melebur. Jika sumbu X menyatakan massa dan sumbu Y menyatakan kalor, maka zat yang kalor Q besar adalah………. leburnya paling 1 A. B. C. D. E. 1 2 3 4 5 m

q Benda dengan massa ½ kg mula-mula mempunyai suhu 300 C. Untuk menaikan suhunya menjadi 750 C diperlukan kalor 45. 103 J. Kalor jenis benda tersebut adalah………. A. B. C. D. E. 2100 J. kg-1. 0 C-1 2000 J. kg-1. 0 C-1 1900 J. kg-1. 0 C-1 1800 J. kg-1. 0 C-1 1700 J. kg-1. 0 C-1

q Energi kalor yang diperlukan untuk memanaskan air dari 300 C sampai dengan 800 C dengan massa air 500 gram (cair = 4200 J. kg-1. K-1) adalah…… A. B. C. D. E. 350. 000 J 378. 000 J 252. 000 J 259. 000 J 105. 000 J