SUHU DAN KALOR

1. SUHU

Suhu atau temperatur benda adalah besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda.
Benda yang panas eememiliki suhu yang tinggi, sedangkan benda yang dinginkan memiliki suhu yang rendah. Perlu diketahui bahwa suhu merupakan besaran, maka yang memiliki suhu tentu benda. Misalnya suhu es yang sedang mencair, suhu air yang mendidih dan seterusnya. Jadi tidak ada suhu tempat atau ruangan, yang ada adalah suhu udara di tempat atau ruangan.

a). Alat Ukur Suhu

Ketika kita memanaskan atau mendinginkan suatu benda sampai pada suhu tertentu, bebrapa sifat fisik benda tersebut berubah. Sifat-sifat benda yang akibat berubah adanya perubahan suhu di sebut sifat termometrik. Sifat termometrik suatu zat dapat di manfaatkan sebagai suatu alat pengukur suhu. Thermometer adalah alat yang di gunakan untuk mengukur suhu atau benda. Berbagai jenis thermometer di buat berdasarkan beberapa sifat termometrik zat, seperti pemuain zat padat, pemuain zat cair, pemuain gas, tekanan zat cair, teknan udara, regangan zat padat, hambatan zat terhadap arus listrik, dan intensitas cahaya (radiasi benda).
Berdasarkan sifat termomatrik zat, jenis-jenis thermometer antara lain sebagai berikut.
Thermometer Zat Cair Alat ni bekerja berdasarkan prinsip bahwazat cair akan memuai (bertamba volumenya jika di panaskan).

b)Thermometer Bimetal

Alat ini bekerja berdasarkan prinsip bahwa logam akan memuai (bertambah panjang) jika di panaskan. Thermometer Hambatan Alat ini bekerja berdasar prinsi bahwa seutas kawat logam di panaskan, hambatan listriknya akan bertambah. Perubahan hambatan listrik ini kemudian di ubah ke dalam pulsa-pulsa listrik. Pulsa listrik inilah yang menunjukan suhu saat itu.
Temokopel Perbedaan pemuain antara dua logam yang ke dua ujungnya di sentuhkan di manfaatkan pada termokopel. Pada prinsipnya, pemuaian yang berbeda antara dua logam yang ujungnya di sentuhkan akan menghasilkan gaya gerak listrik (GGL). Besar GGL inilah yang di manfaatkan oleh termokopel untuk menunjukan suhu.

c)Thermometer Gas

Bila sejumlah gas yang di panaskan volumenya di jaga tetap, tekanannya akan bertambah. Sifat termometrik. inilah yang di manfaatkan untuk mengukur suhu pada thermometer gas.

Pyrometer

Pyrometer bekerja dengan mengukur intensitas radiasi yang di pancarkan oleh benda yang sangat panas. Instrument pyrometer tidak menyentuh benda panas sehingga pyrometer dapat di gunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi (kira-kira 5000C – 30000C) yang dapat membakar habis thermometer jenis lainnya.

Secara umum Termometer terbagi tiga, yaitu Termometer Celcius, Termometer Reamur, Termometer Kelvin dan Termometer Fahrenheit.

2. KALOR

Kalor adalah energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah ketika kedua benda bersentuhan.

Kalor yang diberikan dalam sebuah benda dapat digunakan untuk 2 cara, yaitu untuk merubah wujud benda atau untuk menaikkan suhu benda itu.

Besar kalor yang diberikan pada sebuah benda yang digunakan untuk menaikkan suhu

tergantung pada :

       massa benda

       kalor jenis benda

       perbedaan suhu kedua benda

Secara matematis persamaan dapat ditulis dengan :

dengan ketentuan:

• = Kalor yang diterima suatu zat (Joule)_
• = Massa zat (Kilogram)
• = Kalor jenis (Joule/kilogram°C,
• = Perubahan suhu (°C)

1.a) Kalor  Jenis

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu satu kg air sebesar 1⁰

1.b) Kapasitas kalor

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh benda untuk menaikkan suhunya 1°C.

Rumus kapasitas kalor:

dengan syarat:

·         = Kalor yang diterima suatu zat (Joule)

·         = Kapasitas kalor (Joule/°C)

·         = Massa zat (Kilogram)

·         = Kalor jenis (Joule/kilogram°C)

·         = Perubahan suhu (°C)

1.c.) Kalor lebur

Rumus:

dengan ketentuan:

·         = Kalor yang diterima suatu zat (Joule)

·         = Massa zat (kilogram)

·         = Kalor lebur zat (Joule/kilogram)

1.d) Kalor uap

Rumus:
dengan ketentuan:

·         = Kalor yang diterima suatu zat (Joule)

·         = Massa zat (Kilogram)

·         = Kalor uap zat (Joule/kilogram)

1.e) Azas Black

Teori kalorik menyatakan bahwa setiap benda mengandung sejenis zat alir (kalorik) yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Teori ini diperkena lkan oleh Antoine Lavoiser.

Teori ini juga menyatakan bahwa benda yang suhunya tinggi mengandung lebih banyak kalor dari pada  benda yang suhunya rendah. Ketika kedua benda disentuhkan, benda yang suhunya tinggi akan kehilangan sebagian kalor yang diberikan kepada benda bersuhu rendah. Akhirnya para ilmuwan mengetahui bahwa kalor sebenarnya merupakan ssalah satu bentuk energi. Karena merupakan energi maka berlaku prinsip kekekalan energi yaitu bahwa semua bentuk energi adalah ekivalen (setara) dan ketika sej umlah energi hilang, proses selalu disertai dengan munculnya sejumlah energi yang sama dalam bentuk lainnya. Kekekalan energi pada pertukaran kalor pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan Inggris Joseph Black dengan pernyataan : kalor yang dilepaskan o leh air panas (Qlepas) sama dengan kalor yang diterima air dingin (Q terima). Secara matematis pernyataan tersebut dapat ditulis dengan :

Qlepas = Qterima

1.f) Kalorimeter

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Kalorimeter yang paling banyak digunakan adalah kalorimeter aluminium. Alat ini dirancang sehingga pertukaran kalor tidak terjadi diluar bejana. Untuk mengurangi radiasi kalor dan kehilangan kalor karena penyerapan dinding bejana, maka kedua dinding bejana bagian dalam dan luar dibuat mengkilap.