SUHU DAN KALOR Harlinda Syofyan,S.Si., M.Pd. Pendidikan Guru Sekolah Dasar Universitas Esa Unggul Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari Suhu dan Kalor diharapkan ; dapat mendeskripsikan peran kalor dalam mengubah wujud zat dan suhu serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. dapat menganalisis pengaruh kalor terhadap perubahan suhu benda, terhadap ukuran benda, pengaruh kalor terhadap perubahan wujud benda, dapat menganalisis perpindahan kalor dengan cara konduksi, konveksi dan radiasi Tujuan Pembelajaran Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

PETA KONSEP Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Suhu derajad panas dinginnya suatu benda. Sifat-sifat benda yang berubah karena dipanaskan disebut sifat termometrik sifat benda yang berubah apabila benda itu dipanaskan, antara lain adalah warnanya, volumnya, tekanannya dan daya hantar listriknya.. S.I. Suhu yaitu Kelvin. Suhu Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

menyatakan suhu suatu benda secara kuantitatif diperlukan alat ukur yang disebut termometer. Pada termometer raksa dan termometer alkohol menggunakan sifat perubahan volume karena pemanasan. Celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin. mempunyai ketentuanketentuan tertentu dalam menetapkan nilai titik didih air dan titik beku air pada tekanan 1 atm Suhu Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Berdasarkan tujuannya, jenis-jenis termometer antara lain sebagai berikut : Termometer klinis, digunakan untuk mengukur suhu badan. Termometer dinding, digunakan untuk mengukur suhu ruaganan Termometer optik, digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi (biasanya di atas 1000o C). Termometer maximum minimum digunakan untuk mengukur suhu tertinggi dan suhu terendah suatu lingkungan. Jenis termometer Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Gambar Termometer Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Termometer Raksa, menggunakan air raksa sebagai isinya. Berdasarkan jenis cairan pengisinya, termometer terbagi menjadi dua yaitu : Termometer Raksa, menggunakan air raksa sebagai isinya. Termometer Alkohol, menggunakan alkohol sebagai pengisinya. Saat ini telah terdapat termometer digital yang tidak menggunakan cairan seperti termomenter konvensional. Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Keuntungan menggunakan raksa sebagai pengisi termometer adalah sebagai berikut. 1) Warnanya mengkilap seperti perak sehingga mudah dilihat. 2) Perubahan volumenya teratur pada saat terjadinya perubahan suhu. 3) Tidak membasahi dinding kaca. 4) Jangkauan suhunya cukup lebar (–40 °C sampai dengan 350 °C). Sedangkan kerugiannya adalah sebagai berikut. 1) Harga raksa mahal. 2) Raksa tidak dapat mengukur suhu yang sangat rendah. Termometer Raksa Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer adalah sebagai berikut. 1) Untuk menaikkan suhu kecil, alkohol mengalami perubahan volume lebih besar sehingga dapat mengukur suhu dengan teliti. 2) Dapat mengukur suhu yang sangat rendah. Sedangkan kerugiannya adalah sebagai berikut. 1) Titik didih rendah (78 °C) sehingga pemakaiannya terbatas. 2) Tidak berwarna, sehingga perlu diberi warna agar mudah dilihat. 3) Membasahi dinding kaca. Termometer Alkohol Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Skala Celcius (dibuat oleh Anders Celcius – Swedia) Titik atas air mendidih (100oC) Titih bawah air membeku / es yang mencair (0oC) Perbandingan skala 100 Skala Fahrenheit (dibuat oleh Daniel Gabriel Fahrenheit – Jerman) Titik atas air mendidih (212oF) Titih bawah es yang mencair (32oF) Perbandingan skala 180 Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Skala Reamur (dibuat oleh Reamur – Perancis) Titik atas air mendidih (80oR) Titih bawah es yang mencair (0oR) Perbandingan skala 80 Skala Kelvin (dibuat oleh Kelvin – Inggris) Titik atas air mendidih (373oK) Titih bawah es yang mencair (273oK) Perbandingan skala 100 Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Perbandingan C : R : (F – 32) : (K – 273) = 5 : 4 : 9 : 5 Hubungan antara termometer Celcius dan Kelvin secara khusus dapat dinyatakan: toC = (t + 273) K atau tK = (t – 273)oC Secara umum hubungan termometer yang satu dengan yang lain adalah sebagai berikut: Perbandingan Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Cara mengkonversi suhu Dari perbandingan skala diatas dapat kita tulis sebagai berikut : Celcius : Fahrenheit  : Reamur : Kelvin = 100 : 180 : 80 : 100 C : F : R : K = 5 : 9 : 4 : 5 Cara mengkonversi suhu Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Suhu Awal Suhu yang dituju Rumus Celcius Fahrenheit t oC = (9⁄5)t + 32 oF Reamur t oC = (4⁄5)t oR Kelvin t oC = t + 273 oK t oF = (5⁄9)(t – 32) oC t oF = (4⁄9)(t – 32) oR t oF = (5⁄9)(t – 32) + 273 oK  t oR = (5⁄4)t oC t oR = (9⁄4)t + 32 oF t oR = (5⁄4)t + 273 oK t oK = t – 273 oC t oK = (9⁄5)(t – 273) + 32 oF t oK = (4⁄5)(t – 273) oR Konversi Suhu Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah jika kedua benda tersebut saling disentuhkan. Karena kalor merupakan suatu bentuk energi, maka satuan kalor dalam S.I. adalah Joule dan dalam CGS adalah erg. 1 Joule = 107 erg. 1 kalori = 4,18 joule atau 1 Joule = 0,24 kal. Alat yang dapat digunakan untuk mengukur kalor adalah kalorimeter. KALOR Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Semua benda dapat melepas dan menerima kalor. Benda-benda yang bersuhu lebih tinggi dari lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor. Sebaliknya benda-benda yang bersuhu lebih rendah dari lingkungannya akan cenderung menerima kalor untuk menstabilkan kondisi dengan lingkungan di sekitarnya. Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Q = Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan (joule) hubungan banyaknya kalor, massa zat, kalor jenis zat, dan perubahan suhu zat dapat dinyatakan dalam persamaan. Q = m ∙ c ∙ Δt Keterangan Q = Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan (joule) m = Massa zat (kg) c = Kalor jenis zat (joule/kg oC) Δt = Perubahan suhu (oC) Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Soal Berapa kalor yang diperlukan untuk memanaskan 2 kg air yang suhunya 30oC menjadi 100oC, jika kalor jenis air 4.200 j/kgoC? Pembahasan Diketahui : m = 2 kg c = 42.00 J/kgoC Δt = 100 oC — 30 oC = 70oC Ditanya : Q Jawab : Q = m ∙ c ∙ Δt = 2 kg × 4.200 j/kgoC × 70oC = 588.000 joule Q = 588 kJ Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

akibat pengaruh kalor Keterangan: 1 = mencair/melebur 4 = mengembun 2 = membeku 5 = menyublim 3 = menguap 6 = mengkristal akibat pengaruh kalor Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Penguapan zat cair dapat dipercepat dengan cara sebagai berikut : Memanaskan Zat Cair Memperluas Permukaan Cair Mengurangi Tekanan pada Permukaan Zat Cair Meniupkan Udara di Atas Zat Cair Menguap Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Mendidih adalah peristiwa penguapan zat cair yang terjadi di seluruh bagian zat cair tersebut. Peristiwa ini dapat dilihat dengan munculnya gelembung- gelembung yang berisi uap air dan bergerak dari bawah ke atas dalam zat cair. Zat cair yang mendidih jika dipanaskan terus-menerus akan berubah menjadi uap. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah1 kg zat cair menjadi uap seluruhnya pada titik didihnya disebut kalor uap (U). Besarnya kalor uap dapat dirumuskan: u = Q atau Q = m . u m Keterangan Q = kalor yang diserap/dilepaskan (joule) m = massa zat (kg) U = kalor uap (joule/kg) Mendidih Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Jika uap didinginkan akan berubah bentuk menjadi zat cair, yang disebut mengembun. Pada waktu mengembun zat melepaskan kalor, banyaknya kalor yang dilepaskan pada waktu mengembun sama dengan banyaknya kalor yang diperlukan waktu menguap dan suhu di mana zat mulai mengembun sama dengan suhu di mana zat mulai menguap. kalor uap = kalor embun titik didih = titik embun Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Soal Hitunglah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menguapkan 2 kg air suhu 100oC jika kalor uap 2.260.000 j/kg? Pembahasan Diketahui : m = 2 kg U = 2.260.000 J/kg Ditanyakan : Q Penyelesaian : Q = m . U = 2 kg × 2.260.000 J/kg = 4.520.000 joule Q = 4.520 kilojoule Contoh Soal Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Melebur m Keterangan Q = kalor yang diserap/dilepas (joule) Melebur adalah peristiwa perubahan wujud zat padat menjadi zat cair. melebur adalah salah satu perubahan wujud yang memerlukan kalor dan tidak mengalami perubahan suhu. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah satu satuan massa zat padat menjadi cair pada titik leburnya disebut kalor lebur (L). Besarnya kalor lebur dapat dirumuskan sebagai berikut: L = Q atau Q = m. L m Keterangan Q = kalor yang diserap/dilepas (joule) m = massa zat (kg). L = kalor lebur (joule / kilogram) Melebur Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

kalor lebur = kalor beku titik lebur = titik beku Jika zat cair didinginkan akan membeku, pada saat membeku zat melepaskan kalor. Banyaknya kalor yang dilepaskan oleh satu satuan massa zat cair menjadi padat disebut kalor beku. kalor lebur = kalor beku titik lebur = titik beku Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Jadi, banyaknya kalor yang diperlukan adalah 672 kJ. Soal Hitunglah banyaknya kalor yang diperlukan untuk melebur 2 kg es 0 oC pada titik leburnya jika kalor lebur es 336.000 J/kg! Pembahasan Diketahui : m = 2 kg L = 336.000 J/kg Ditanyakan : Q Jawab : Q = m . L = 2 kg × 336.000 J/kg = 672.000 J Q = 672 kJ Jadi, banyaknya kalor yang diperlukan adalah 672 kJ. Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Perpindahan kalor tiga cara dalam perpindahan kalor yaitu: konduksi (hantaran), Bahan yang dapat menghantarkan kalor disebut konduktor kalor, misalnya besi, baja, tembaga, seng, dan aluminium (jenis logam). Adapun penghantar yang kurang baik/penghantar yang buruk disebut isolator kalor, misalnya kayu, kaca, wol, kertas, dan plastik (jenis bukan logam). 2. konveksi (aliran), dan 3. radiasi (pancaran). Perpindahan kalor Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Perpindahan kalor tiga cara dalam perpindahan kalor yaitu: 2. konveksi (aliran), Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi karena adanya perbedaan massa jenis dalam zat tersebut. Perpindahan kalor yang diikuti oleh perpindahan partikel-partikel zatnya disebut konveksi/aliran. Perpindahan kalor 16/02/2018 Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8

Angin Darat a. Angin Darat Angin darat terjadi pada malam hari dan berhembus dari darat ke laut. Hal ini terjadi karena pada malam hari udara di atas laut lebih panas dari udara di atas darat, sehingga udara di atas laut naik diganti udara di atas darat. Maka terjadilah aliran udara dari darat ke laut. Angin darat dimanfaatkan oleh para nelayan menuju ke laut untuk menangkap ikan. Angin Darat Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Tekanan tinggi Malam Daratan lebih panas daripada Laut Tekanan udara rendah Laut Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

b. Angin Laut Angin laut terjadi pada siang hari dan berhembus dari laut ke darat. Hal ini terjadi karena pada siang hari udara di atas darat lebih panas dari udara di atas laut, sehingga udara di atas darat naik diganti udara di atas laut. Maka terjadilah aliran udara dari laut ke darat. Angin laut dimanfaatkan oleh nelayan untuk kembali ke darat atau pantai setelah menangkap ikan. Angin laut Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Siang Tekanan udara rendah Daratan lebih cepat dingin Tekanan tinggi Laut Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Radiasi 3. Radiasi (Hancaran) Perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara atau medium ini disebut radiasi/hantaran. Contoh perpindahan kalor secara radiasi, misalnya pada waktu kita mengadakan kegiatan perkemahan, di malam hari yang dingin sering menyalakan api unggun. Saat kita berada di dekat api unggun badan kita terasa hangat karena adanya perpindahan kalor dari api unggun ke tubuh kita secara radiasi Radiasi Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Pemanfaatan Kalor dalam Kehidupan Sehari-hari Termos Termos berfungsi untuk menyimpan zat cair yang berada di dalamnya agar tetap panas dalam jangka waktu tertentu. Termos dibuat untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, maupun radiasi. Dinding termos dibuat sedemikian rupa, untuk menghambat perpindahan kalor pada termos, yaitu dengan cara: a. permukaan tabung kaca bagian dalam dibuat mengkilap dengan lapisan perak yang berfungsi mencegah perpindahan kalor secara radiasi dan memantulkan radiasi kembali ke dalam termos, b. dinding kaca sebagai konduktor yang jelek, tidak dapat memindahkan kalor secara konduksi, dan c. ruang hampa di antara dua dinding kaca, untuk mencegah kalor secara konduksi dan agar konveksi dengan udara luar tidak terjadi Pemanfaatan Kalor dalam Kehidupan Sehari-hari Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Seterika terbuat dari logam yang bersifat konduktor yang dapat memindahkan kalor secara konduksi ke pakaian yang sedang diseterika. Adapun, pegangan seterika terbuat dari bahan yang bersifat isolator. Setrika Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Panci masak terbuat dari bahan konduktor yang bagian luarnya mengkilap Panci masak terbuat dari bahan konduktor yang bagian luarnya mengkilap. Hal ini untuk mengurangi pancaran kalor. Adapun pegangan panci terbuat dari bahan yang bersifat isolator untuk menahan panas. Panci Masak Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

Selamat Belajar Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

1. Apakah yang dimaksud dengan kalor? 2. Sebutkan tiga faktor yang mempengaruhi kalor dapat mengubah suhu zat! 3. Air dengan massa 1,50 kg pada suhu 300C dipanaskan sampai dengan suhu 1000C. 4. Berapakah kalor yang diperlukan jika kalor jenis air 4.200 J/kg0C? 5. Apakah yang dimaksud dengan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi? serta berikan masing- masing dua contoh? 6. Apakah yang dimaksud dengan konduktor dan isolator, berilah masing-masing dua contoh? Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

7. Sebutkan dua faktor yang mempengaruhi perubahan wujud zat. 8 7. Sebutkan dua faktor yang mempengaruhi perubahan wujud zat! 8. Apakah yang dimaksud dengan: a. menguap b. mengembun c. melebur d. Membeku 9. Berapa kalor yang diperlukan untuk melebur 1,50 kg es 0oC menjadi 1,50 kg air 0 oC, jika kalor lebur es 336.000 J/kg? 10. Berapa kalor yang diperlukan untuk mengubah 2,0 kg es suhu -5oC menjadi uap air seluruhnya pada suhu 100oC, jika kalor jenis es 2.100 J/kgoC, kalor jenis air 4.200 J/kg oC, kalor lebur es 336.000 J/kg dan kalor uap 2.260.000 J/kg? 11.Sebutkan empat cara untuk mempercepat proses penguapan! Berilah masing-masing satu contoh Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018

12. Bagaimanakah cara kerja termos sehingga air yang tersimpan dalam termos tetap panas? 13. Seterika terbuat dari dua bahan yang berbeda, yaitu konduktor dan isolator. Sebutkan bagian-bagian seterika yang terbuat dari kedua bahan tersebut! Jelaskan! Suhu dan KallorFD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-8 16/02/2018