Materi Lengkap Suhu dan Kalor Fisika SMA Serta Contohnya - Baik pada kesempatan kali ini kita akan membahas materi baru yaitu tentang Suhu dan Kalor Fisika SMA. Telah kita ketahui bahwa suhu merupakan salah satu besaran dalam fisika. Selain suhu kita juga sering mendengar istilah panas dan dingin. Udara akan terasa panas jika di siang hari, di malam harinya akan terasa dingin. Segelas air mendidih yang di masukkan ke dalam gelas akan terasa panas walaupun hanya gelas yang kita pegang. Keadaan derajat panas dan dingin yang di alami suatu benda bisa dikatakan suhu. Sedangkan jika terjadi perpindahan suhu pada air panas yang di larutkan ke dalam air dingin itu disebut panas atau kalor.
Suhu
Jika kita mengatakan suhu suatu benda, pasti kita sering menggunakan kata panas atau dingin suatu benda tersebut. Panas dan dingin ini sering digunakan karena kita mempunyai indra perasa yang hanya merasakan bahwa suatu benda tersebut terasa panas, hangat, ataupun dingin. suhu yang dirasa tersebut bersifat kualitatif atau hanya berupa deskripsi. Sedangkan dalam ilmu fisika suhu yang terasa dapat di ukur menggunakan suatu alat ukur suhu yaitu termometer, termometer ini bersifat kuantitatif (di tunjukkan dalam angka-angka).Alat Ukur Suhu
Alat untuk mengukur suhu seperti yang sudah disebutkan di atas yaitu termometer. Pada tingkat SMP kita sudah pernah diberikan materi tentang suhu, pada tingkat SMA ini kita akan mendalami lagi materi tersebut ditambah mencari nilai suhu dengan perbandingan suhu termometer yang belum diketahui. Kita ketahui bahwa macam-macam termometer suhu yaitu Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin. Adapun titik didih dan titik beku masing-masing termometer suhu adalah sebagai berikut.
Setelah kita ketahui macam-macam termometer suhu, biasanya kita sering menjumpai persoalan perubahan nilai dari suhu satu dengan suhu lainnya. Secara matematis perbandingan skala dari keempat termometer suhu adalah sebagai berikut:
Contoh 1.
Suhu sebuah benda 80ºC, hitunglah suhu benda tersebut ke dalam suhu Reamur dan Fahrenheit.
Diketahui: t = 80ºC
Ditanya: a. R = ...?
b. F = ...?
Jawab
Jika dalam soal suhu yang diberikan tidak dalam keempat skala termometer suhu diatas, maka itu akan menjadi masalah tersendiri jika kita belum paham dengan konsep selanjutnya. Konsep selanjutnya kita bisa menggunakan rumus perbandingan termometer suhu seperti yang ditunjukkan dibawah.
Contoh 2.
Sebuah termometer X setelah ditera dengan termometer Celcius di dapatkan suhu 40ºC = 80ºX dan 20ºC = 50ºX. Jika suhu sebuah benda 80ºC, maka berapa ºX suhu pada benda tersebut?
Diketahui: 40ºC = 80ºX
20ºC = 50ºX
Ditanya: 20ºC = ... ºX
Jawab
Kalor
Kalor adalah salah satu bentuk dari energi yang dapat berpindah dari benda yang memiliki suhu tinggi menuju ke benda bersuhu rendah jika kedua suhu saling bercampur.
1 kalor = 4,18 joule
1 Joule = 0,24 kal
Dalam istilah kalor, terdapat istilah kalor jenis (c) yaitu sebagai banyaknya kalor yang diperlukan atau dilepaskan untuk menaikan atau menurunkan suhu satu satuan massa zat tersebut. Secara matematis rumus kalor dapat dituliskan sebagai berikut:
m = massa
c = kalor jenis
∆T = perubahan suhu
Untuk lebih mempermudah lagi, kita akan berikan nilai tetapan dari kalor jenis masing-masing zat yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Nilai dari kalor jenis beberapa zat adalah sebagai berikut:
Selain kalor jenis, terdapat istilah lain dari kalor yaitu kapasitas kalor. Kapasitas kalor (C) merupakan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan atau dilepaskan untuk mengubah suhu benda sebesar satu satuan suhu. Secara matematis rumus dari kapasitas kalor dapat ditulis sebagai berikut:
Asas Black
Asas Black mengatakan jika terdapat dua zat yang suhunya berbeda di campurkan maka zat yang suhunya tinggi akan melepaskan kalor sehingga suhunya turun dan zat yang suhunya rendah akan menyerap kalor sehingga suhunya naik sampai terjadi kesetimbangan termal.
Q dilepas = Q diserap
m = massa
c = kalor jenis
∆T = perubahan suhu
L = kalor laten
Nama-nama kalor laten, antara lain adalah sebagai berikut:
- Pada saat melebur disebut kalor lebur
- Pada saat menguap disebut kalor uap
- Pada saat menyublim disebut kalor sublim
- Pada saat membeku disebut kalor beku
- Pada saat mengembun disebut kalor embun
Dari masing-masing nama kalor laten terdapat kesamaan dari masing-masing nama kalor laten tersebut yang dilakukan oleh para ilmuwan sebagai beriku:
Kalor uap = Kalor embun
Kalor lebur = Kalor beku
Dari rumus menghitung kalor total yang telah dituliskan diatas untuk mencari nilai dari kalor dalam wujud es sampai menjadi uap jenuh digambarkan sebagai berikut:
Sebuah kalorimeter dengan kapasitas 80 J/ºC mula-mula diisi dengan 200 g air dengan suhu 100ºC. Kemudian ke dalam kalorimeter di masukkan sebuah logam yang bermassa100 g dengan suhu 40ºC. Setelah tercapai kesetimbangan termal diperoleh suhu akhir campuran 60ºC. Berapakah kalor jenis logam tersebut? (kalor jenis air = 1 kal/g ºC).
Diketahui: Ck = 80 J/ºC = 19,2 kal/ºC
m(a) = 200 g
T(a) = T(k) = 100ºC
m(l) = 100 g
T(l) = 400ºC
C(a) = 1 kal/g ºC
T = 60ºC
Ditanya: Cl = ...?
Jawab
Jadi, kalor jenis logam sebesar 4,384 kal/g ºC.
Contoh 4.
Berapakah kalor yang diperlukan untuk merubah 500 g es dari -20ºC agar menjadi air 40ºC, jika diketahui c(es) = 0,5 kal/g ºC; L(es) = 80 kal/g; c(a) = 1 kal/g ºC.
Jawab
Jadi, kalor yang diperlukan sebesar 60.500 kal.
Materi Lengkap Suhu dan Kalor Fisika SMA Serta Contohnya - Demikianlah pembahasan tentang Materi Lengkap Suhu dan Kalor Fisika SMA Serta Contohnya. Semoga bermanfaat bagi teman setia Sains Seru ya. Jika ada yang kurang jelas bisa ditanyakan di kolom komentar ya. Pembahasan selanjutnya kita akan membahas tentang Pemuaian maka dari itu ikuti terus ya update artikel disini. Terimakasih atas perhatiannya.