TEMPERATUR Temperatur. Skala temperatur, Ekspansi Temperatur, Kalor, Perpindahan kalor, Termodinamika

Temperatur Def : Ukuran panas dinginnya suatu sistem Hukum ke Nol Thermodinamika : Terdapat suatu kuantitas skalar yang dinamakan temperatur, yang merupakan sebuah sifat semua sistem termodinamika, sehingga kesamaan temperatur adalah merupakan syarat yang perlu dan cukup untuk kesetimbangan termal Alat ukur : Termometer Dasar : Sifat termometrik suatu zat ( volume, tahanan)

Untuk setiap termometer berlaku : X = Sifat termometrik 273,16 = Titik Triple air ( titik dimana es, zat cair dan uap air berada bersama dalam keseimbangan) TR = Triple Untuk termometer cairan : T ( L ) = 273,16 K L/LTR L = Panjang kolom cairan Untuk sebuah gas pada tekanan tetap : T ( V ) = 273,16 K V/VTR V = Volume gas Untuk termometer hambatan platina : T ( R ) = 273,16 K R/RTR R = Hambatan listrik

Skala Temperatur Dasar : Penentuan titik beku dan titik didih TK = Temperatur Kelvin,satuan temperatur termodinamika, 1/273 dari temperatur termodinamika Skala Celcius : TC = TK – 273o Skala Fahrenheit: TF = 32 + 9/5 TC Skala Reamur : TR = 4/5 TC

Soal Alkohol etil mendidih pada suhu 78,5 oC dan membeku pada suhu -117 oC kalau tekanan luar 1 atm Ubahlah kedua suhu menjadi : a. Suhu Kelvin & Fahrenheit 2. Pada suhu berapa skala celcius dan fahrenheit menunjukkan angka sama 3. Berapa suhu pada skala celcius untuk 86 oF

Ekspansi Temperatur Linier : ∆ l = α l ΔT Luas ∆A= γ A ΔT Volume : ∆ V = β V ΔT ∆ l = pertambahan panjang l = panjang awal α = Koef. Eksp linier ∆A = pertambahan luas A = luas awal γ = Koef eksp luas ∆V= pertambahan volume V = Volume awal β = koef. Eksp vol β = 3 α ; ΔT = perbedaan temperatur (oC) γ = 2 α

Soal Pada suhu 0 oC sebuah gelas kaca (α = 9x10-6 oC-1 ) yang volumenya 50 cm3 berisi penuh air raksa (β = 18x10-5 oC-1). Berapa volume air raksa yang tumpah jika suhu sistem naik menjadi 100 oC

Kalor dan Hukum I Thermodinamika Kalor : suatu bentuk tenaga Kalor ( Q ) = m ∫ c ΔT m =massa zat c = kalor jenis zat ΔT = perbedaan temperatur Untuk c konstan : Q = m c [T2 – T1] Kalor + = sistem menerima kalor Kalor - = sistem mengeluarkan kalor

Untuk Perubahan fasa: Q = m L L = Kalor laten ( mis : kalor beku) Q = kalor m = massa zat Konversi Kalor dan Energi: 1 kal = 4,2 Joule Azas Black : Kalor masuk sama dengan kalor yang keluar

Soal Berapa kalor yang diperlukan untuk memanaskan air 250 cm3 dari suhu 20 oC menjadi 35 oC. ( c air = 1 kal/gr oC dan ρair = 1 gr/cm3 ) 2. Berapa kalor yang dilepas air 250 cm3 dari suhu 35 oC mendingin sampai 20 oC.

Soal 3. Dalam botol termos tercatat 250 gr kopi pada suhu 90 oC. Ditambahkan susu sebanyak 20 gr bersuhu 5 oC. Dimisalkan tidak ada kalor yang terserap botol termos. cair = ckopi = csusu = 1 kal/gr oC. Berapa suhu campuran

Hantaran Kalor Konduksi [T2 – T1] H = k A ------------ k = Koef konduktifitas L panas A = Luas permukaan T = temperatur L = ketebalan H = hantaran kalor

Hantaran Kalor untuk beberapa lapis [T2 – T1] H = A -------------- k = Koef konduktifitas Σ (L i/ki) panas A = Luas permukaan T = temperatur L = ketebalan H = hantaran kalor

Konveksi ( Bahan Berpindah ) H = h A ΔT H = Aliran kalor h = Koef konveksi A = Luas Permukaan ΔT= Beda temperatur Radiasi (Pancaran energi terus menerus) R = e σ (T14 - T24) R = Laju pancaran σ= konstanta Stefan Boltzman = 5,67 x10-8 W/m2K4 e = emisivitas permukaan 0<e<1

Konduktivitas termal dari batu bata dan kayu adalah 0.6 dan 0.1 W/moK. Berapa ketebalan batu bata yang mempunyai kekampuan menahan panas yang sama dengan kayu setebal 5 cm