Fisika Panas 2 SKS

Adhi Harmoko S, M.Kom

Apa yang dapat diterangkan dari fenomena ini?

Mengapa ?Ban atau balon dapat meletus bila panas ?

Mengapa ?Gelas menjadi panas setelah dituangi kopi panas ?

Pertanyaan ?PanasDinginAdakah hubungannya dengan Temperatur / SuhuBagaimana cara mengukurnyaApakah satuan atau dimensinyaBagaimana cara mengkonversinyaApa saja yang dapat menyebabkan suatu benda menjadi panas atau dinginMengapa benda semakin membesar bila panas

Temperatur

Adhi Harmoko S, M.Kom

TemperaturApa itu Temperatur ?

Temperatur (T) adalah suatu ekspresi untuk menunjukkan energi kalor. Temperatur mempunyai pengertian yang berbeda tergantung dari situasi.

Pengertian sehari-hari: Derajat atau tingkatan kepanasan dan kedinginan suatu obyek

Definisi menurut Termodinamika : Ukuran dari energi kinetik molekul atau atom dari suatu substansi. Semakin besar energi semakin cepat gerakan partikel.

Dapat juga berarti: suatu kuantitas yang menunjukkan bagaimana energi panas mengalir di antara dua obyek.

dicelupkan es

Mengapa ?Bongkahan es menjadi mengecil dan kemudian bertahan pada ukurannya ?

ES BATU

teh panas

Apa yang dapat anda terangkan dari fenomena ini ?

Gambar dua cangkir logam berisi air. Cangkir saling kontak. Lalu salah satu air dalam cangkir dipanaskan.

Heater HeaterTermometer Termometer

Gambar dua cangkir stirofom berisi air. Cangkir saling kontak. Lalu salah satu air dalam cangkir dipanaskan

Keseimbangan Termal

Adhi Harmoko S, M.Kom

Keseimbangan TermalKeseimbangan termal terjadi jika dua benda yang berada dalam kontak termal mempunyai temperatur yang sama.Dua benda disebut dalam kontak termal, jika perlakuan panas pada salah satu benda menghasilkan perubahan makroskopis pada benda lainnya.

Heater HeaterTermometer Termometer

Hukum ke- 0 Termodinamika :

A B C A C

Jika dua sistem ada dalam keseimbangan termal dengan sistem ketiga, maka ketiga sistem tersebut dikatakan

berada dalam keseimbangan termal satu dengan lainnya.

Bagaimana ?Gambar anak sakit panas dipegang keningnya oleh ibunya

Bagaimana mengetahui temperatur tubuh dengan tepat ?

Termometer

Adhi Harmoko S, M.Kom

TermometerTermometer adalah instrumen yang didisain untuk mengukur temperatur.

Pada dasarnya termometer menggunakan prinsip pengamatan pada perubahan makroskopis material karena temperaturnya berubah.

Termometer

Temperatur ruang Setelah dipanaskan

Tipe-tipe termometerAntara lain :

Liqiud-in-glassConstant-volume gas thermometerResistanceThermocoupleThermistorOptical Pyrometer

Tampilan termometerAnalogDigital

Liquid-in-glass

Sifat termometrik:Perubahan volume ( yaitu perubahan panjang dari merkuri atau etanol )

Keuntungan:Mudah digunakan, murah dan mudah dibawa.

Kerugian:Mudah pecah, daerah pengukuran terbatas, tidak dapat digunakan untuk mengukur obyek kecil.

Daerah Pengukuran:Merkuri : 234 – 723 K , Etanol : 173 K – 323 K

Constant-Volume gas Thermometer

Sifat TermometrikTekanan pada gas dengan volume konstan.

KeuntunganSkala absolut, akurat, daerah pengukuran lebar

KerugianBentuk besar, respon lambat, sulit untuk mengukur obyek kecil.

Daerah Pengukuran Temperatur3 – 500 K

Resistansi

Sifat TermometrikPerubahan resitansi dari bahan konduktor (Pt, Ni, dll.)

KeuntunganAkurat, daerah pengukuran lebar, dapat didisain berbagai macam model.

KerugianHarga mahal.

Daerah Pengukuran Temperatur15 – 900 K

Thermocouple

Sifat TermometrikGGL yang timbul karena dua metal berbeda dikontakkan.

KeuntunganSensitif, respon cepat, daerah pengukuran lebar.

KerugianTegangan kecil sehingga membutuhkan penguatan

Daerah Pengukuran Temperatur25 – 1400 K

Thermistor

Sifat TermometrikPerubahan resistansi dari bahan semikonduktor (Si).

KeuntunganMudah diaplikasikan dengan komputer, murah.

KerugianKurang akurat.

Daerah Pengukuran Temperatur200 – 700 K

Optical Pyrometer

Sifat TermometrikPerubahan sifat material karena kena radiasi panas.

KeuntunganTidak bersentuhan dengan obyek, mudah digunakan.

KerugianMemerlukan kalibrasi, kurang akurat, mahal.

Daerah PengukuranDiatas 1250 K

Skala termometer

air mendidih

es mencair

Kelvin Celcius Fahrenheit Reamur

373

273

100

0

212

32

80

0

5 + 273 5 9 + 32 4

Contoh:Temperatur tubuh manusia dalam keadaan normal adalah 37°C. Berapakah suhu tubuh manusia bila diukur dalam Fahrenheit ?

Perbandingan C dengan F adalah 5 : 9, sehingga 37°C sebanding dengan

Karena titik cair es selisih 32°, maka suhu tubuh dalam Fahrenheit adalah 66,6 + 32 = 98,6 °F

F 66,6C3759

F °≈°×≈°