Upload
others
View
10
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 42
Kegiatan Belajar 3
1. Kegiatan Belajar
a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran setelah mempelajari kegiatan
belajar ini, diharapkan siswa dapat:
Menjelaskan pengertian kalor dengan benar
Menjelaskan alat yang digunakan untuk mengukur kalor
Menjelaskan definisi satu kalori dengan benar
Menyebutkan satuan kalor yang benar
Menjelaskan pengertian kalor jenis suatu zat
Menjelaskan pengertian kapasitas kalor.
Menjelaskan azas black beserta penerapannya
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 43
URAIAN MATERI
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 44
Sendok yang diggunakan untuk menyeduh kopi panas, akan terasa hangat, Mengapa? Apa yang sebenarnya yang berpindah dari kopi panas ke sendok?
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 45
KALOR
KEGIATAN BELAJAR 3
Pada dasarnya kalor adalah perpindahan energy
kinetic dari satu benda yang bersuhu lebih tinggi
ke benda yang bersuhu lebiih rendah. Pada waktu
zat mengalami pemanasan, partikel-pertikel
benda akan bergetar dan menumbuk partikel
tetangga yang bersuhu rendah. Hal ini
berlangsung terus menerus membentuk energy
kinetic rata-rata sama antara benda panas
dengan benda yang semula dingin.
kenapa ketika sendok dimasukkan ke dalam air kopi panas, sendok menjadi panas> hal ini dikarenakan ada sesuatu yang berpindah yaitu kalor.
Deniraditya73.wordpress.com
Memasukkan sendok ke dalam air kopi panas
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 46
secara matematis dapat ditulis seperti berikut.
Keterangan: Q = kalor yang diserap/dilepas benda (J) m = massa benda (kg) c = kalor jenis benda (J/kg˚C) ∆T = perubahan suhu (˚C)
Sewaktu anda memasak air, anda membutuhkan
kalor untuk menaikkan suhu air sehingga air menjadi
mendidih.
Berapa banyak kalor yang diperlukan air untuk
menaikan suhu hingga mencapai suhu yang
diinginkan? Secara teori semakin besar kenaikan suhu
suatu benda, makin besar pula kalor yang diserapnya.
Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung
massa benda dan bahan penyusun benda.
Kalor Jenis
kalor jenis benda (zat) menunjukan
banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat
untuk menaikan suhunya sebesar satu satuan
suhu (˚C).
hal ini berarti tiap benda (zat) memerlukan
kalor yang berbeda-beda meskipun untuk
menaikan suhu yang sama dan massa yang sama.
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 47
Tabel Kalor Jenis Benda
CONTOH SOAL
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 48
KAPASITAS KALOR
Air satu panci ketika dimasak hingga mendidih memerlukan
kalor tertentu. Kalor yang dibutuhkan 1 panci agar suhunya naik 1˚C
disebut kapasitas kalor. Kapasitas kalor sebenarnya energy yang
diberikan dalam bentuk kalor untuk menaikkan suhu benda sebesar
1 derajat.
Pada system SI, satuan kapasitas kalor adalah JK-1. Namun
karena di Indonesia suhu biasa dinyatakan dalam skala celcius,
maka satuan kapasitas kalor yang dipakai adalah J/˚C. kapasitas
kalor dapat dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan:
Q= kalor yang diserap/dilepas (J)
C= kapasitas kalor benda (J/˚C)
∆T = perubahan suhu benda (˚C)
jika persamaan kapasitas kalor dibandingkan dengan persamaan
kalor jenis, maka didapatkan persamaan sebagai berikut:
C =m x c
Keterangan: C = kapasitas kalor benda (J/˚C) m= massa benda (kg) c = kalor jenis benda (J/kg˚C)
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 49
K
amu mungkin pernah mempunyai pengalaman menyentuh panci yang terbuat
dari logam pada saat panci tersebut sedang digunakan untuk memanaskan air.
Dan kamu juga tentunya pernah merasakan hembusan angin yang menyegarkan di
saat kamu merasa kegerahan. Panasnya panci dan juga hembusan angin merupakan
dampak dari adanya perpindahan kalor. Pada bab ini kamu akan mempelajari
mengenai cara-cara perpindahan kalor.
Bagaimanakah cara terjadinya perpindahan kalor?
1. Konduksi
Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke
benda yang bersuhu lebih rendah
Sumber:enerchek-insulation.com
Mengapa tangan terasa panas
saat menyentuh panci yang
sedang digunakan untuk
memanaskan air?
Gambar 1.
Pada saat kamu menyentuh pegangan panci,
terjadi aliran kalor antara panci dan tangan
kamu. Bagaimanakah arah perpindahan
kalor? Perpindahan kalor pada peristiwa
disamping disebut peristiwa konduksi.
Perhatikan mekanisme perpindahan kalor
secara konduksi pada Gambar 2.
Saat suhu naik, partikel
benda bergetar lebih cepat
Kalor berpindah ke sampingnya,
tapi partikel tidak ikut berpindah
Partikel yang bergetar
membentur tetangganya,
sehingga semua partikel
bergetar
Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013
Gambar 2. Bagaimanakah berlangsungnya proses
perpindahan kalor secara konduksi?
Perpindahan Kalor
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 50
Konduksi merupakan proses perpindahan kalor melalui suatu
bahan tanpa disertai perpindahan partikel pada bahan tersebut.
Mari cari tahu !
Apakah jenis bahan berpengaruh terhadap
konduktivitas bahan?
Permasalahan
Pada siang hari yang terik, di tengah gurun pasir
terdapat es krim yang diletakkan di dalam boks
wadah dengan bahan yang berbeda-beda. Bahan-
bahan tersebut adalah logam, kaca, plastik dan kayu.
Menurut pendapatmu, apakah keempat eskrim yang
diletakkan di dalam boks dengan bahan yang
berbeda-beda akan mencair pada waktu yang sama?
Jika tidak, bagaimanakah urutan mencairnya
keempat es krim tersebut? Jelaskan alasanmu!
Untuk dapat menjawab permasalahan di atas,
maka lakukanlah percobaan berikut!
Percobaan
Alat dan Bahan
Sendok logam
Sendok plastik
Sendok kayu
Sendok kaca
Mentega
Gelas ukur
Spiritus
Kaki tiga
Kassa
Air
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 51
Benda dari bahan yang berbeda memiliki kemampuan yang berbeda pula dalam
menghantarkan panas secara konduksi (konduktivitas)
Langkah percobaan:
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan!
2. Letakkan gelas ukur pada kaki tiga yang telah
diberi kassa, kemudian isi gelas ukur dengan air!
3. Letakkan keempat sendok di dalam gelas ukur
dengan posisi pegangan sendok terletak di
bagian atas!
4. Tempelkan mentega dengan jumlah yang sama
pada keempat pegangan sendok! Ramalkan
urutan bahan yang paling cepat membuat
mentega mencair!
5. Nyalakan spiritus dan panaskan air yang terdapat
di dalam gelas!
6. Amatilah perubahan wujud mentega pada
keempat pegangan sendok, dan catatlah lama
waktu yang dibutuhkan untuk masing-masing
sendok sampai menteganya mencair!
Analisis
Berdasarkan data pengamatan dari hasil percobaan
yang telah kamu lakukan, jawab permasalahan
dalam penyelidikan ini!
Konduktivitas adalah kemampuan benda dalam menghantarkan
panas secara konduksi
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 52
Berdasarkan sifat konduktivitasnya, bahan digolongkan dalam dua jenis, yaitu
konduktor dan isolator. Bahan yang dapat menghantarkan panas dengan baik
disebut konduktor. Sedangkan bahan yang tidak dapat menghantarkan panas
dengan baik disebut isolator.
Berbagai peralatan rumah tangga banyak yang memanfaatkan sifat konduktivitas
bahan. Berikut ini contohnya:
Contoh Konduktor
Kemampuan menghantarkan kalor semakin baik
Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013
Contoh Isolator
Kemampuan menghantarkan kalor semakin buruk
Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013
Gambar 3.
Bahan Konduktor dan Isolator
Gambar 4.
Contoh aplikasi sifat konduktivitas
b. panci a. teko c. presto
Sumber: kaskus.co.id
Mari bernalar!
Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013
kaca
Panas kopi dapat bertahan cukup
lama jika disimpan di gelas kaca.
Jelaskan pendapatmu mengenai
pernyataan tersebut! Apakah panas
kopi dapat dibuat lebih tahan lama?
Jika ya, jelaskan bagaimana cara
membuat panas kopi lebih tahan
lama?
Gambar 5.
Mengapa air kopi diletakkan di
dalam gelas kaca?
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 53
2. Konveksi
Sumber:teknologi.news.viva.co.id
Mengapa terdapat aliran
gelembung air pada saat air
mendidih?
Gambar 6.
Pada saat air didihkan, terjadi aliran gelembung
air dari bawah ke atas secara berkesinamungan.
Proses aliran gelembung air ini merupakan
peristiwa konvesi. Bagaimanakah hal itu dapat
terjadi? Perhatikan mekanisme peristiwa
konveksi pada Gambar 7 berikut ini.
Sumber:gomuda.com
Mekanisme peristiwa konveksi
pada saat air mendidih
Gambar 7.
Molekul air menjadi panas, kerapatan jenis berkurang
Molekul air di atas yang lebih dingin mempunyai kerapatan jenis lebih besar, sehingga turun.
Arus konveksi
Mari cari tahu !
Bagaimanakah proses terjadinya arus konveksi?
Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai dengan gerak
partikel benda.
Percobaan
Alat dan Bahan:
Gelas ukur
Spiritus
Kaki tiga
Kassa
Kedelai
Air
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 54
Arus konveksi bukan hanya ditemukan pada air, tapi juga pada angin. Angin
biasanya sangat dimanfaatkan oleh nelayan untuk pergi melaut dan pulang
kembali ke pantai. Angin ini biasanya dikenal dengan angin laut dan angin darat,
dimana keduanya terjadi pada waktu yang berbeda. Angin darat terjadi pada
malam hari, sedangkan angin laut terjadi pada pagi hari.
Langkah percobaan:
1. Siapkan alat dan bahan
2. Letakkan gelas ukur pada kaki tiga yang telah
diberi kassa, kemudian isi gelas ukur dengan air!
3. Panaskan air yang terdapat di dalam gelas ukur
dan masukkan beberapa butir kacang kedelai!
4. Tunggulah hingga air mendidih dan amati
pergerakan kacang kedelai dalam air mendidih.
Analisis
Diskusikan dengan teman sekelompokmu, mengenai
bentuk arus konveksi dan mengapa kacang kedelai
membentuk pola tersebut!
Arus konveksi disebabkan oleh perubahan kerapatan jenis
karena perubahan suhu pada partikel
Mari bernalar!
b. Angin laut a. Angin darat
Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 55
Sama halnya dengan peristiwa konduksi, banyak peralatan rumah tangga yang
juga memanfaatkan peristiwa konveksi.
3. Radiasi
Proses perpindahan kalor melalui radiasi tidak hanya dapat dirasakan melalui
pancaran sinar matahari, tapi bisa juga dari pancaran nyala lampu dan api unggun
Proses terjadinya angin darat dan angin laut ditimbulkan
karena adanya peristiwa konveksi. Jelaskan bagaimana proses
terjadinya angin darat dan angin laut yang disebabkan oleh
peristiwa konveksi!
Bagaimanakah proses konveksi menimbulkan
terjadinya angin darat dan angin laut?
Gambar 8.
a. Oven b. Hairdryer
Contoh peralatan rumah tangga yang memanfaatkan
peristiwa konveksi
Gambar 9.
Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013
Sumber: 123rf.com
Bagaimana panas matahari
terasa ke dalam tubuh?
Gambar 10.
Bayangkan pada suatu hari yang cerah dan kamu
sedang bermain taman. Tentunya kamu akan
merasakan hangatnya sinar matahari saat
mengenai tubuh kamu. Bagaimanakah kalor dari
matahari dapat sampai ke bumi bahkan terasa ke
tubuhmu padahal harus melalui ruang hampa
udara. Dalam ruang hampa tidak ada materi
yang memindahkan kalor secara konveksi dan
konduksi. Jadi perpindahan kalor dari matahari
sampai ke bumi adalah melalui cara radiasi.
Radiasi adalah proses perpindahan kalor tanpa memerlukan
medium.
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 56
Mari cari tahu !
Apakah warna benda mempengaruhi besar radiasi?
Permasalahan
Ibu sedang membuat kopi untuk menghangatkan
tubuh di udara pagi yang sangat dingin. Ibu ingin
agar kopi panas yang dibuatnya tidak cepat dingin.
Gelas manakah yang sebaiknya digunakan oleh ibu
agar kopinya tidak cepat dingin? Jelaskan alasanmu!
Untuk dapat menjawab permasalahan di atas,
maka lakukanlah percobaan berikut!
Percobaan
Alat dan Bahan
Gelas warna
gelap
Termometer
Analisis
Sumber: garcyber.blogspot.com
Air kopi yang dituangkan pada
gelas dengan warna yang berbeda
Gambar 11.
Gelas warna
terang
Langkah percobaan:
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan!
2. Tuangkan air kopi yang sudah dipanaskan ke
kedua gelas. Catat suhu awal ketika kopi
dituangkan!
3. Tunggulah + 3 menit, kemudian catat perubahan
suhu pada kedua gelas tersebut
4. Ulangi langkah 2-3 sebanyak 3 kali, dan catatlah
data dalam tabel pengamatan
5.
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 57
Berdasarkan data pengamatan dari hasil percobaan
yang telah kamu lakukan, jawab permasalahan
dalam penyelidikan ini!
Mari cari tahu !
Apakah suhu benda mempengaruhi besar radiasi?
Percobaan
Alat dan Bahan
Gelas ukur (3)
Langkah percobaan:
1. Siapkan alat dan bahan
2. Letakkan gelas ukur pada kaki tiga yang telah
diberi kassa, kemudian isi gelas ukur dengan air!
3. Panaskan air yang terdapat di dalam gelas ukur
sampai dengan suhu +250C, +60
0C dan +100
0C.
Spiritus (3)
Kaki tiga (3)
Kassa (3)
Termometer (3)
Air
4. Letakkan tanganmu di atas gelas ukur dan
rasakan hangatnya air yang tadi telah
dipanaskan!.
Besar radiasi dipengaruhi oleh suhu dan warna benda
Analisis
Berdasarkan data pengamatan dari hasil percobaan
yang telah kamu lakukan, jawab permasalahan
dalam penyelidikan ini!
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 58
Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013
Mengapa perpindahan kalor
dari api unggun lebih
banyak terjadi secara
radiasi?
Gambar 11.
Mari bernalar!
a. Seorang anak sedang mengikuti kegiatan berkemah
yang diselenggarakan oleh OSIS di sekolahnya. Karena
udara malam semakin dingin, dia berinsiatif untuk
membuat api unggun untuk dapat menhangatkan tubuh.
Bagaimanakah hangat api dapat terasa ke tubuh anak
tersebut, padahal udara merupakan bahan konduktor
yang buruk? Jelaskan alasanmu!
Gambar 11.
Semakin tinggi suhu suatu benda maka semakin besar kalor yang diradiasikan ke lingkungan
Semakin rendah suhu benda makan semakin besar kalor yang diserap dari lingkungan
Semakin gelap benda yang suhunya tinggi, maka semakin besar kalor yang diradiasikan ke
lingkungan
Semakin gelap benda yang suhunya dingin, maka semakin besar kalor yang diserap dari
lingkungan
b. Saat akan beranjak tidur, anak tersebut akan mengganti
pakaiannya menjadi pakaian tidur. Anak itu membawa
dua pakaian tidur dengan warna dan motif yang berbeda,
yang satu berwarna terang dan yang lainnya berwarna
gelap. Pakaian manakah yang sebaiknya digunakan anak
tersebut di udara malam pegunungan yang dingin?
Jelaskan alasanmu!
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 59
RANGKUMAN
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 60
TES FORMATIF
1. Jelaskan pengertian kalor dengan benar!
2. Jelaskan alat yang digunakan untuk mengukur
kalor!
3. Jelaskan definisi satu kalori dengan benar!
4. Jelaskan satuan kalor yang benar!
5. Jelaskan pengertian kalor jenis suatu zat!
6. Jelaskan pengertian kapasitas kalor!
7. Jelaskan pengertian perpeindahan kalor secara
konduksi, konveksi dan radiasi
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 61
KUNCI JAWABAN
1. Kalor merupakan salah satu bentuk energy. Berarti kalor
merupakan besaran fisika yang dapat diukur.
2. Calorimeter
3. Satu kalori didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan
untuk memanaskan 1 gram air sehingga suhunya naik 1˚C
4. Joule
5. Kalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang
diperlukan atau dilepaskan untuk menaikan atau menurunkan suhu
satu satuan massa zat itu sebesar satu satuan suhu.
6. Kapasiatas kalor adalaahbanyaknya kalor yang diperlukan atau
dilepaskan untuk mengubah suhu benda sebesar satu satuan suhu.
7. Perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel zat seperti
ini disebut konduksi
Konveksi adalah perpindahan kalor yang diikuti dnegan
perpindahan partikel-partikel zat tersebut.
Perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan kalor tanpa
memerlukan medium perantara.
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 62
BAB III. EVALUASI
A. Tes tertulis
Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan jelas!
1. Jelaskan tentang kesetimbangan termal suatu system!
2. Jelaskan penentuan skala suhu dibatasi pada penetapan dua titik
tetap!
3. Jelaskan konsep pemuaian temperature dengan benar!
4. Jelaskan muai volme gas berkaitan dengan hokum boyle, Charles,
gay lussac!
5. Jelaskan pengertian kalor dengan benar!
6. Jelaskan definisi satu kalori dengan benar!
7. Jelaskan pengertian kalor jenis suatu zat!
8. Jelaskan azas black beserta penerapannya!
9. Jelaskan perpindahan kalor secara konveksi serta berikan contoh
dalam kehidupan sehari-hari!
10. Dinamakan apakah alat untuk mengukur suhu!
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 63
B. Tes Praktik
Menentukan Skala pada Termometer
1. Alat dan Bahan
- Thermometer tak berskala
- Thermometer standar
- Kompor listrik
- Es dan air murni
- Gelas kimia
- Bejana pemanas dan penutupnya
- Kasa
- Statif
- Benang
- Kertas milimiter
2. Langkah-langkah
1. Siapkan semua alat yang digunakan dalam percobaan.
2. Masukkan termometer celcius dan termometer X ke dalam wadah
pertama berupa air panas yang sudah disediakan terlebih dahulu.
3. Diamkan beberapa saat sehingga permukaan air raksa pada kedua
termometer tidak naik lagi, catat suhu yang ditunjukkan pada
termometer celcius (ta) dan tandai suhu yang ditunjukkan oleh
termometer X dengan spidol pada kertas milimiter yang tertempel
pada termometer X (ta’)
4. Keluarkan termometer dan bersihkan termometer, masukkan ke
dalam wadah kedua berupa air keran yang sudah disediakan.
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 64
5. Diamkan beberapa saat sehingga permukaan air raksa pada kedua
termometer tidak naik lagi, catat suhu yang ditunjukkan pada
termometer celcius (tb) dan tandai suhu yang ditunjukkan oleh
termometer X dengan spidol pada kertas milimiter yang tertempel
pada termometer X (tb’).
6. Hitunglah jarak antara ta’ dan tb’ yang ditunjukan oleh
termometer X dengan melihat pada skala termometer X (misalnya
17mm). pada skala ini dimana 1 mm= 2˚ X jika 17 mm=34˚X
7. Tetapkan besar suhu atas (ta’) dan suhu bawah (tb’) dengan
selisih skala suhu atas dan bawah sesuai dengan pada langkah 6
8. Campurkan air panas dan air keran kemudian masukan
termometer ke dalam wadah tersebut dan diamkan beberapa aat.
Catat skala yang ditunjukan pada termometer X dan konversikan
ke dalam suhu (misalnya 12 mm berarti sama dengan 24˚X)
9. Hitunglah besar suhu tersebut dengan rumus yang sudah anda
peroleh.
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 65
KUNCI JAWABAN
1. Kesetimbangan termal adalah suatu keadaan dimana suhu antara
dua benda atau lebih dalam keadaan sama atau tidak terjadi
pertukaran kalor.
2. Untuk menentukan skala suhu secara kuantitatif diperlukan suatu
titik tetap. Sebelum tahun 1954, digunakan dua titik tetap yaitu titik
uap (steam point) yang dinyatakan sebagai titik tetap atas dan titik
es (ice point) yang dinyatakan sebagai titik tetap bawah.
3. Pemuaian adalah perubahan ukuran suatu benda akibat perubahan
suhu yang terjadi pada benda tersebut. Hal ini disebabkan adanya
gerak partikel yang terjadi di dalam zat yang saling bertumbukkan.
- Pemuaian zat cair dan gas
Zat cair atau gas selalu mengikuti bentuk wadah zat cair atau gas
dimasukkan ke dalam botol, maka bentuknya menyerupai botol.
Karena mempunyai sifat tersebut, maka zat cair dan zat gas hanya
mengalami muai volume saja. Pada pemuaian gas tidaklah
sesederhana muai zat padat dan muai zat cair. Pada sistem gas
juga hanya terdapat koefisien muai ruang saja. Jadi pada
hakekatnya, akibat kenaikan suhu di dalam gas tertentu akan
terdapat perubahan volume dan tekanan.
4. hal yang perlu diperhatikan antara lain:
- volume (V)
- tekanan (P)
- suhu (T)
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 66
Ketiga hal itu saling berkaitan, berhubungan dan dapat berubah-
ubah. Adapun hubungan-hubungan yang dapat terjadi adalah
sebagai berikut: Hubungan tekanan gas (P) dan volume gas (V)
dengan suhu gas (T) tetap yang disebut proses isotermis. Hasil
eksperimen Robert Boyle disimpulkan sebagai hukum Boyle, dapat
dinyatakan sebagai berikut: ”Pada suhu konstan, tekanan gas
berbanding terbalik terhadap volume”
Secara matematis dinyatakan sebagai berikut:
P = konstanta atau P. V = konstanta
V
Sehingga berlaku: P1. V1 = P2. V2
Dengan: P = tekanan gas (N/m2; pascal =Pa)
V = volume gas (m3)
Hubungan volume gas (V) dan suhu gas (T) dengan tekanan gas
(P)
tetap yang disebut proses isobaris. Hasil eksperimen Charles
disimpulkan sebagai hukum Charles, dapat dinyatakan sebagai
berikut:
”Pada tekanan konstan, volume gas dengan massa tertentu
sebanding dengan suhu mutlaknya”.
Secara matematis dinyatakan sebagai berikut:
V = C. T atau V = C. T
Sehingga berlaku: V1 = V2
T1 T2
Dengan: V = volume (m3)
T = suhu mutlak (K)
C = konstanta.
Hubungan tekanan gas (P) dan suhu gas (T) dengan volume gas
(V) tetap yang disebut proses isokhoris atau isovolume. Hasil
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 67
eksperimen Gay Lussac disimpulkan sebagai hukum Gay Lussac,
dapat dinyatakan sebagai berikut:
Pada volume konstan, tekanan gas dengan massa tertentu
sebanding dengan suhu mutlaknya. Secara matematis dinyatakan
sebagai berikut:
P = C. T atau P = C. T
Sehingga berlaku: P1 = P2
T1 T2
Dengan: P = tekanan (N/m2; pascal = Pa)
T = suhu mutlak (K)
C = konstanta
Hubungan tekanan gas (P), volume gas (V) dan suhu gas (T). Hasil
eksperimen Boyle, Gay Lussac dan Charles disimpulkan sebagai
hukum Boyle- Gay Lussac, yang diasumsikan bahwa tekanan dan
suhu gas sama di setiap bagian gas tersebut. Hal ini berarti gas
berada dalam keadaan setimbang mekanis dan termis. Jika
perumusan Boyle, Gay Lussac dan Charles digabungkan maka
diperoleh perumusan sebagai berikut:
Secara matematis dinyatakan sebagai berikut:
P. V = C. T atau P. V = C. T
Sehingga berlaku: P1. V1 = P2. V2
T1 T2
Dengan: P = tekanan (N/m2; pascal = Pa)
V = volume (m3)
T = suhu mutlak (K)
C = konstanta
5. Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Berarti kalor merupakan
besaran fisika yang dapat diukur.
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 68
6. Satu kalori (kal) didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang
diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sehingga suhunya naik
1oC.
7. Kalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang
diperlukan atau dilepaskan (Q) untuk menaikkan atau menurunkan
suhu satu satuan massa zat itu (m) sebesar satu satuan suhu (∆T).
8. Jika dua benda yang mempunyai suhu berbeda didekatkan
sehingga terjadi kontak termis, maka zat yang suhunya lebih tinggi
akan melepaskan kalor yang sama banyaknya dengan kalor yang
diserap oleh zat yang suhunya lebih rendah sehingga suhu akhir
kedua benda setelah kesetimbangan termis tercapai adalah sama.
9. Perpindahan panas secara konveksi adalah perpindahan kalor
melalui zat perantara. Contohnya ketika memasak air pada panci,
sehingga air yang tadinya dingin menjadi mendidih.
10. Thermometer
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 69
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 70
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 71
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 72
BAB IV PENUTUP
Setelah menyelesaikan modul ini, anda berhak untuk mengikuti tes
praktik untuk menguji kompetensi yang telah anda pelajari. Apabila anda
dinyatakan memenuhi syarat kelulusan dari hasil evaluasi dalam modul ini,
maka anda berhak untuk melanjutkan ke modul berikutnya, dengan topic
sesuai dengan peta kedudukan modul.
Jika anda sudah merasa menguasai modul, mintalah guru/instruktur
anda untuk melakukan uji kompetensi dengan sistem penilaian yang
dilakukan oleh pihak dunia industri atau asosiasi profesi yang kompeten
apabila anda telah menyelesaikan suatu kompetensi tertentu. Atau apabila
anda telah menyelesaikan seluruh evaluasi yang disediakan dalam modul
ini, maka hasil yang berupa nilai dari guru/instruktur atau berupa portofolio
dapat dijadikan sebagai bahan verifikasi oleh pihak industri atau asosiasi
profesi.
Selanjutnya hasil tersebut dapat dijadikan sebagai penentu standar
pemenuhan kompetensi tertentu dan apabila memenuhi syarat anda berhak
mendapatkan sertifikat kompetensi yang dikeluarkan oleh industri atau
asosiasi profesi.
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 73