S IFAT P ANAS Z AT (S UHU DAN K ALOR ) Hukum 0 Thermodinamika Pengukuran Temperatur Pemuaian dan Kalor Transfer Kalor 1 by Fandi Susanto

H UKUM KE -N OL T HERMODINAMIKA T HE Z EROTH L AW OF T HERMODYNAMICS Jika dua buah benda bertemperatur berbeda disentuhkan satu sama lain, temperatur keduanya akan berangsur menjadi sama. Dan apabila setiap bagian pada kedua benda tersebut temperaturnya tidak lagi berubah, maka kedua benda itu kita katakan berada dalam kesetimbangan termal. Jika benda A dan B berada dalam kesetimbangan termal dengan suatu benda ketiga T, maka A dan B berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain. 2 by Fandi Susanto

P ENGUKURAN T EMPERATUR T EMPERATURE M EASUREMENT Dalam pengukuran temperatur dikenal berbagai macam derajat pengukuran. Antara lain: SkalaTitik Beku AirTitik Didih Air Celcius0 0 C100 0 C Reamur0 0 R80 0 R Fahrenheit32 0 F212 0 F Kelvin273 K373 K Konversi nilai antar skala pengukuran: 3 by Fandi Susanto

C ONTOH Pada laporan cuaca di suatu kota, disebutkan bahwa temperatur rata-rata pada suatu hari adalah 14 0 F. Berapakah nilai temperatur rata- rata pada kota tersebut dalam skala Celcius? 4 by Fandi Susanto

C ONTOH Pada temperatur berapakah termometer skala Celcius dan termometer skala Fahrenheit menunjukkan angka yang sama? 5 by Fandi Susanto

K ALOR DAN T EMPERATUR H EAT AND T EMPERATURE Q = C.ΔT Q = m.c.ΔT Q = Kalor / Panas (J) Kalor Perubahan Wujud Q = m.L f Q = m.L v C = Kapasitas Kalor (J/ 0 C) c = Kalor Jenis (J/Kg. 0 C) m = massa (Kg) ΔT = Perubahan Suhu ( 0 C) Lf = Kalor Lebur (J/Kg) Lv = Kalor Uap (J/Kg) 6 by Fandi Susanto Lf = Kalor Lebur (J/Kg) Lv = Kalor Uap (J/Kg)

K ALOR DAN T EMPERATUR H EAT AND T EMPERATURE Q = C.ΔT Q = m.c.ΔT Q = Kalor / Panas (J) Kalor Perubahan Wujud Q = m.L f Q = m.L v Lf = Kalor Lebur (J/Kg) (Lf air = J/Kg) Lv = Kalor Uap (J/Kg) (Lv air = J/Kg) Penyederhanaan nilai Kalor jenis es0,50 kal/g o C Kalor Lebur80 kal/g Kalor Uap540 kal/g Materic (kal/g.K)c (J/Kg.K) Perak Tembaga es air by Fandi Susanto

C ONTOH Hitung kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 Kg es C sampai menjadi uap C 8 by Fandi Susanto

C ONTOH Berapa banyak air yang tetap beku setelah 50,2 kJ energi kalor diberikan ke 260g es 0 o C? (kalor lebur es = 80kal/g) 9 by Fandi Susanto

A SAS B LACK  (Q LEPAS = Q TERIMA ) 100 mL air 20 0 C dicampur dengan 200 mL air 80 0 C. Berapakah suhu akhir campuran? 10 by Fandi Susanto

A SAS B LACK  (Q LEPAS = Q TERIMA ) 1Kg es C disiram dengan 200 mL air 80 0 C. Bagaimana kondisi terakhir es dan air? 11 by Fandi Susanto

A SAS B LACK  (Q LEPAS = Q TERIMA ) Berapa massa uap 100 o C yang harus dicampur dengan 118g es 0 o C untuk menghasilkan air 50 o C pada tempat yang terisolasi energi panasnya? 12 by Fandi Susanto

P EMUAIAN T HERMAL E XPANSION Pemuaian linier ΔL=L 0 α ΔT Pemuaian Volume ΔV=V 0 γ ΔT Dengan γ = 3α Bahanα (10 -6 / 0 C) Timbal29 Aluminium23 Perunggu19 Tembaga17 Besi/Baja11 Gelas (biasa)9 Gelas (Pyrex)3.2 Permata by Fandi Susanto

C ONTOH Pada suatu hari yang panas di Las Vegas, Sebuah truk mengangkut L BBM ke Payson, Utah dimana temperaturnya 23K lebih rendah. Berapa liter BBM yang dihantarkannya? (γ BBM = 9, / 0 C, α tangki = / 0 C) 14 by Fandi Susanto

P ERPINDAHAN K ALOR Panas dapat berpindah dari suatu benda ke benda lain dengan 3 macam cara: Konduksi (antar permukaan padat) Q/t = k.A.ΔT / d Konveksi (melibatkan fluida) Q/t = h.A.ΔT Radiasi (tanpa perantara) Q/t = e.A.σ.T 4 Q/t = Laju perpindahan kalor (J/s = Watt) k = konduktivitas thermal (J/m K s) h = konveksivitas thermal (J/m 2 K s) e = emisivitas bahan σ = tetapan Stevan-Boltzmann = W/m 2 K 4 15 by Fandi Susanto

C ONTOH Dua buah balok dengan ketebalan yang sama diapit oleh dua tembok dengan suhu masing- masing 30 0 C dan 80 0 C. Apabila konduktivitas termal balok pertama dan kedua 3:7, Berapakah temperatur sambungan balok? 16 by Fandi Susanto

C ONTOH Suatu kolam sedalam 1,4m, setimbang pada kondisi lapisan air di bagian atas membeku dan di bawahnya berupa air. Jika suhu udara di atas es -5 0 C dan suhu air di dasar 4 0 C, hitung ketebalan es! Jika konduktivitas thermal es dan air 0,40 dan 0,12 cal/m. 0 C.s 17 by Fandi Susanto