Sifat Panas Zat (Suhu dan Kalor)

Presentasi berjudul: "Sifat Panas Zat (Suhu dan Kalor)"— Transcript presentasi:

1 Sifat Panas Zat (Suhu dan Kalor)
Hukum 0 Thermodinamika Pengukuran Temperatur Pemuaian dan Kalor Transfer Kalor

2 Hukum ke-Nol Thermodinamika The Zeroth Law of Thermodynamics
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.

3 Pengukuran Temperatur Temperature Measurement
Dalam pengukuran temperatur dikenal berbagai macam derajat pengukuran. Antara lain: Skala Titik Beku Air Titik Didih Air Celcius 0 0C 100 0C Reamur 0 0R 80 0R Fahrenheit 32 0F 212 0F Kelvin 273 K 373 K Konversi nilai antar skala pengukuran:

4 Contoh Pada laporan cuaca di suatu kota, disebutkan bahwa temperatur rata-rata pada suatu hari adalah 140F. Berapakah nilai temperatur rata- rata pada kota tersebut dalam skala Celcius?

5 Contoh Pada temperatur berapakah termometer skala Celcius dan termometer skala Fahrenheit menunjukkan angka yang sama?

6 Kalor dan Temperatur Heat and Temperature
Materi c (kal/g.K) c (J/Kg.K) Perak 0.0564 236 Tembaga 0.0923 386 es 0.530 2220 air 1 4180 Q = C.ΔT Q = m.c.ΔT Q = Kalor / Panas (J) Kalor Perubahan Wujud Q = m.Lf Q = m.Lv C = Kapasitas Kalor (J/0C) c = Kalor Jenis (J/Kg.0C) m = massa (Kg) ΔT = Perubahan Suhu (0C) Lf = Kalor Lebur (J/Kg) (Lf air = J/Kg) Lv = Kalor Uap (J/Kg) (Lv air = J/Kg)

7 Contoh Hitung kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 Kg es -200C sampai menjadi uap 1000C

8 Contoh Berapa banyak air yang tetap beku setelah 50,2 kJ energi kalor dipindahkan dari 260g es 0oC? (kalor lebur es = 80kal/g)

9 Asas Black  (Qlepas = Qterima)
100 mL air 200C dicampur dengan 200 mL air 800C. Berapakah suhu akhir campuran?

10 Asas Black  (Qlepas = Qterima)
1Kg es -200C disiram dengan 200 mL air 800C. Bagaimana kondisi terakhir es dan air?

11 Asas Black  (Qlepas = Qterima)
Berapa massa uap 100oC yang harus dicampur dengan 118g es 0oC untuk menghasilkan air 50oC pada tempat yang terisolasi energi panasnya?

12 Pemuaian Thermal Expansion
Pemuaian linier ΔL=L0 α ΔT Pemuaian Volume ΔV=V0 γ ΔT Dengan γ = 3α Bahan α (10-6/0C) Timbal 29 Aluminium 23 Perunggu 19 Tembaga 17 Besi/Baja 11 Gelas (biasa) 9 Gelas (Pyrex) 3.2 Permata 1.2

13 Contoh 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? (γBBM = 9, /0C, αtangki = /0C)

14 Contoh Suatu cangkir aluminium 100cm3 diisi penuh dengan glycerin pada temperatur 22oC. Berapa banyak glycerin yang tumpah apabila temperatur cangkir dan glycerin meningkat menjadi 28oC? (koefisien muai termal glycerin=5,1x10-4/oC, koefisien muai panjang aluminium=23x10-6/oC)

15 Perpindahan Kalor 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.T4 Q/t = Laju perpindahan kalor (J/s = Watt) k = konduktivitas thermal (J/m K s) h = konveksivitas thermal (J/m2 K s) e = emisivitas bahan σ = tetapan Stevan-Boltzmann = W/m2K4

16 Contoh Dua buah balok dengan ketebalan yang sama diapit oleh dua tembok dengan suhu masing- masing 300C dan 800C. Apabila konduktivitas termal balok pertama dan kedua 3:7, Berapakah temperatur sambungan balok?

17 Contoh 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 -50C dan suhu air di dasar 40C, hitung ketebalan es! Jika konduktivitas thermal es dan air 0,40 dan 0,12 cal/m.0C.s

18 Contoh Misalkan seseorang berada di angkasa luar tanpa baju luar angkasa, maka orang itu akan memancarkan energi secara radiasi tanpa menyerap energi. Seberapa cepat orang tersebut kehilangan energi? Berapa energi yang hilang dalam 30s? Anggap emisivitas orang itu 0,90, dan suhu tubuh orang itu 37oC.