KembaliLanjut BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

Presentasi berjudul: "KembaliLanjut BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi"— Transcript presentasi:

1 KembaliLanjut BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi www.psb-psma.org http://psb.dikmenum.go.id

2 KembaliLanjut BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi PERPINDAHAN KALOR Mata Pelajaran : Fisika Kelas : X Semester : 2

3 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Standar Kompetensi 4. Menerapkan konsep kalor dan prinsip konservasi energi pada berbagai perubahan energi Kompetensi Dasar 4.2 Menganalisis cara perpindahan kalor

4 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Indikator Siswa dapat mengidentifikasi cara perpindahan kalor Siswa dapat mengidentifikasi besaran-besaran pada perpindahan kalor Siswa dapat memperkirakan besar laju perpindahan kalor Siswa dapat mengaitkan besaran-besaran dalam perpindahan kalor Siswa dapat mendeskripsikan cara perpindahan kalor

5 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Pendahuluan Kalor merupakan salah satu bentuk energi, yang dapat dipindahkan dengan 3 cara. Konduksi, Konveksi, Radiasi Pemahaman awal ini akan digunakan untuk mempelajari cara perindahan kalor (Konduksi). Perhatikan uraian berikut: KONDUKSI Lilin padat pada mistar logam sebelum ujung kiri dipanaskan

6 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Setelah dipanaskan beberapa saat, bagian lilin yang telah mencair semakin luas, merambat ke kanan Salah satu ujung logam (di sebelah kiri) dipanaskan sehingga pada ujung tersebut lilin mencair

7 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Untuk memperjelas ketiga pengamatan pada gambar atas, dapat digambarkan sbb: Sehingga dapat disimpulkan bahwa Laju perambatan kalor : Kalor merambat dari ujung dipanaskan (bersuhu tinggi) ke ujung lain (bersuhu rendah), semakin tinggi perbedaan suhu semakin cepat laju perambatan kalor –sebanding dengan luas penampang batang –berbanding terbalik dengan panjang batang P : ujung batang yang dipanaskan Q : ujung batang yang lain l : panjang batang A : Luas penampang batang

8 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Tabel konduktivitas thermal bahan

9 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Dari uraian diatas dapat disimpulkan Laju perambatan kalor: Laju konduksi kalor (J/s) Perbedaan suhu kedua ujung batang (K) Panjang batang (m) tetapan konduktivitas (J/m.s.K) Luas penampang batang konduktor (m) A

10 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi KONVEKSI Konveksi merupakan cara perpindahan kalor dengan diikuti oleh mediumnya Konveksi ini terjadi pada zat cair dan gas Perhatikan percobaan berikut:

11 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Bagian air yang lebih dulu panas adalah bagian bawah, tetapi air yang lebih panas dapat bergerak keatas sehingga terlihat ada gelembung-gelembung yang bergerak. Dari contoh ini dapat menambah pemahaman kita bahwa proses konveksi banyak terjadi pada medium gas dan cair. Besarnya energi (kalor) yang dipindahkan memenuhi persamaan berikut.

12 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Laju aliran kalor (J/s) Perbedaan suhu kedua ujung batang (K) tetapan konveksi bahan (J/m.s.K) A luas penampang zat yang dipanaskan (m 2 ) h Besarnya energi (kalor) yang dipindahkan memenuhi persamaan berikut.

13 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi RADIASI Kalor matahari hingga ke bumi tidak membutuhkan medium, perpindahan panas seperti ini dinamakan radiasi. Radiasi suatu benda dipengaruhi oleh suhu benda, sehingga setiap benda yang suhunya lebih tinggi dari sekelilingnya akan mengalami radiasi. Dalam eksperimennya Stefan Boltzman menemukan hubungan daya radiasi dengan suhunya, yaitu memenuhi persamaan berikut.

14 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi PEATPEAT : Daya yang dipancarkan (watt) : tingkat hitam benda : luas permukaan benda (m 2 ) : Tetapan stevan Boltzmann (5,67.10-8 watt/m 2 K 4 ) : Suhu mutlak benda (K) 

15 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi 1. Suatu benda hitam pada suhu 27 O C memancarkan energi R J/s. Benda hitam tersebut dipanasi hingga suhunya menjadi 327 O C. Berapakah energi yang di pancarkan sekarang? jawaban

16 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Diketahui: T1 = 27 O C + 273 = 300 K E1 = R J/s T2 = 327 O C + 273 = 600 K Penyelesaian Kalor yang dipancarkan benda hitam (e=1) memenuhi: E = 1. A .T 4. t Untuk T 1 = 300 K: E 1 = P.t = A .T 1 4. t R = A . (300) 4.t R = 81.10 6. A  Untuk T 2 = 600 K: E 2 = P.t = A .T 2 4. t E 2 = A . (600) 4.t E 2 = 16.(81.10 6 ). A  E 2 = 16.R Pada radiasi E ~ T 4 sehingga diperoleh: berarti

17 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi 2. Angin lembah terjadi saat suhu di lembah lebih kecil dibanding di puncak gunung. Jika pada suatu saat perbedaan suhunya ΔT maka angin lembah tersebut memindahkan energi per detik sebesar P. Pada saat beda suhunya 3ΔT maka berapakah energi angin yang dirambatkan per detik? Penyelesaian Kalor yang dipindahkan pada konveksi sebanding dengan perbedaan suhunya : P ~ ΔT maka berlaku: P 2 = =. P = 3P

18 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi REFERENSI Sears F W, Zemansky Mark W. 1985. Fisika Untuk Universitas 1, Mekanika, Panas, Bunyi. Edisi Keeman (saduran bebas). Bandung: Binacipta. J. Bueche, Frederick. Ph. D. 1992. Seri Buku Schaum, Teori dan Soal-soal Fisika. Edisi Ketujuh (terjemahan). Jakarta: Erlangga. Marcelo, Alonso. Edward, J. Finn. 1994. Dasar-dasar Fisika Universitas. Jilid III (terjemahan). Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga. Halliday, David. Resnick, Robert. 1996. Fisika. Jilid 1 & 2 (terjemahan). Edisi ketiga. Jakarta: Erlangga.

19 BerandaSK - KDIndikatorMateriLatihanUji KompReferensiPenyusunSelesai KembaliLanjut Perpindahan Kalor psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi Nur samsudin, S.Pd.Fis SMA Negeri 2 Purbalingga www.sma2pbg.org