Materi Fisika Suhu dan Kalor

Materi.id- Materi Fisika Suhu dan Kalor| Halo sobat MateriID, kali ini kita akan membahas materi fisika suhu dan kalor. Materi suhu dan kalor sudah dibahas dikelas 9 atau di SMP. Untuk di SMA, materi ini diajarkan di kelas X (10) semester 2 sedangkan di SMK kurikulum 2013 materi ini didapatkan di kelas X  semester 2 sedangkan kurikulum KTSP  materi Suhu dan Kalor didapatkan di kelas XI (11) semester 1.

Dibeberapa buku, materi ini hanya di beri judul Kalor saja bukan suhu dan kalor namun pada intinya sama. Untuk memahami lebih lanjut materi apa saja yang akan kita bahas kali ini, silahkan pahami peta konsep materi fisika suhu dan kalor dibawah ini:

Peta Konsep Materi Suhu dan Kalor

Peta Konsep Suhu dan Kalor

Pengertian Suhu

Apa itu suhu dan kalor? Mungkin pertanyaan ini ada di benak sahabat semua ya. Sebenernya dalam kehidupan sehari-hari kita sudah mengenal loh suhu ini. Suhu juga dikenal dengan istilah temperatur, kalau didalam fisika istilah ini memiki pengertian sifat fisik suatu benda untuk menentukan apakah keduanya berada dalam kesetimbangan termal. Sedangkan secara sederhananya suhu merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya suatu zat atau benda.

Alat untuk mengukur temperatur susuatu menggunakan termometer. Untuk jenis skala yang digunakan, termomter terdiri dari beberapa jenis diantaranya Celcius, Fahrenheit, Reamur dan Kelvin. Di dalam termometer terdapat suatu zat dan biasanya menggunakan air raksa atau benda yang dapat berubah ketika terjadi perubahan suhu atau memiliki sifat termometrik. Beberapa keunggulan dari air raksa sebagai berikut

  1. Dapat menyerap panas suatu benda yang akan diukur sehingga temperatur air raksa sama dengan temperatur benda yang diukur,
  2. Dapat digunakan untuk mengukur temperatur yang rendah hingga temperatur yang lebih tinggi karena air raksa memiliki titik beku pada temperatur –39°C dan titik didihnya pada temperatur 357°C,
  3.  tidak membasahi dinding tabung sehingga pengukurannya menjadi lebih teliti,
  4. pemuaian air raksa teratur atau linear terhadap kenaikan temperatur, kecuali pada temperatur yang sangat tinggi, dan
  5. mudah dilihat karena air raksa dapat memantulkan cahaya.

Untuk lebih jelasny lagi, bagaimana perbandingan untuk skala celcius, fahrenheit, reamur dan kelvin silahkan anda pahami gambar dibawah ini.

Perbandingan 4 Skala termometer

Perbandingan 4 Skala termometer

Pemuaian Zat dan Jenisnya

Setelah mempelajari tentang suhu dan cara mengukurnya, materi selanjutnya adalah materi pemuaian zat. Penerapan dari materi ini sudah sering kita lihat sehari-hari. Misalnya mengapa kabel telpon atau listrik dipasang agak mengendur atau sambungan rel kereta api pasti diberi celah sedikit untuk tempat memuai lintasannya.

Ada 3 jenis pemuaian jenis zat, yaitu pemuaian zat padat, pemuaian zat cair, dan pemuaian zat gas.

Pemuaian Panjang

Jika temperatur dari sebuah benda naik, kemungkinan besar benda tersebut akan mengalami pemuaian. Misalnya, sebuah benda yang memiliki panjang L0 pada temperatur T akan mengalami pemuaian panjang sebesar ΔL jika temperatur dinaikan sebesar ΔT.

Persamaan atau rumus pemuaian panjang adalah sebagai berikut:

Persamaan atau rumus pemuaian panjang

Rumus Muai Panjang

Pemuaian Luas

Sebuah benda yang padat, baik bentuk persegi maupun silinder, pasti memiliki luas dan volume. Seperti halnya pada pemuaian panjang, ketika benda dipanaskan, selain terjadi pemuaian panjang juga akan mengalami pemuaian luas. Persamaan untuk menentukan berapa muai luasnya, hampir sama dengan muai panjang. Yang membedakan adalah koefisien muai luas adalah mual panjang dikalikan dengan dua. Berikut ini persamaan lengkapnya:

Rumus Pemuaian Luas

Rumus Muai Luas

Pemuaian Volume

Jika panjang sebuah benda dapat memuai ketika dipanaskan maka volume benda tersebut juga ikut memuai. Perumusan untuk pemuaian volume sama dengan perumusan panjang dan luas, yaitu

Rumus Pemuaian Volume

Rumus Pemuaian Volume

Pengertian Kalor

Pernahkah kalian ketika kemalaman dan ingin mandi, kalian merebus air terlebih dahulu? Ketikas udah mendidih maka air yang panas akan dicampurkan dengan yang dingin. Dan anda akan mendapatkan air yang hangat. Pada gejala ini, kalor berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur yang lebih rendah hingga mencapai temperatur setimbangnya.

Secara umum kalor dapat didefinisikan sebagai proses transfer energi dari suatu zat ke zat lainnya dengan diikuti perubahan temperatur. Apakah satuan dari kalor? Yups benar sekali, Satuan kalor adalah joule (J) yang diambil dari nama seorang ilmuwan yang telah berjasa dalam bidang ilmu Fisika yaitu James Joule.\

Didalam kalor sendiri ada dua jenis yaitu kalor jenis suatu benda dan kapasitas kalor? Apa itu kalor jenis dan kapasitas kalor? Kalor jenis suatu benda dapat didefinisikan sebagai jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan
temperatur 1 kg suatu zat sebesar 1K. Kalor jenis menunjukkan kemampuan suatu benda untuk menyerap kalor. Persamaannya dimana c adalah kalor jenis, Q adalah Kalor, M adalah Massa benda dan delta T adalah perubahan suhu.

c =Q: m T

Untuk suatu benda, faktor mc dipandang sebagai satu kesatuan dan faktor ini disebut sebagai kapasitas kalor.

Perubahan Wujud Zat

Jika suatu zat diberikan temperatur yang tinggi (dipanaskan) ataupun temperatur yang rendah (didinginkan) maka zat tersebut cenderung untuk berubah. Perubahan wujud zat ini disebabkan oleh adanya kalor. Untuk memahami bagaimana perubahan wujud zat, perhatikan gambar dibawah ini:

Diagram grafil Perubahan Wujud

Diagram Perubahan Wujud

Bunyi Asas Black

Apabila dua zat atau lebih mempunyai suhu yang berbeda dan terisolasi dalam suatu sistem, maka kalor akan
mengalir dari zat yang suhunya lebih tinggi ke zat yang suhunya lebih rendah. Dalam hal ini, kekekalan energi
memainkan peranan penting. Sejumlah kalor yang hilang dari zat yang bersuhu tinggi sama dengan kalor yang didapat oleh zat yang suhunya lebih rendah.

Bunyi hukum kekekalan energi kalor atau yang dikenal dengan asas black adalah Kalor yang diterima suatu benda adalah sama dengan kalor yang diserap oleh benda lainya. Berikut ini persamaan atau rumus asas black

Rumus Asas Black

Rumus Asas Black

Demikianlah penjabaran secara sederhana materi fisika Suhu dan kalor. Semoga bermanfaat bagi anda, dan jangan lupa bagikan ke sosial media yang anda miliki.

No Responses

Leave a Reply