Upload
matius-tegar
View
101
Download
17
Embed Size (px)
DESCRIPTION
zsds
Citation preview
126
2 Suhu dan Pemuaian
A. SUHUSuhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dan dingin suatu benda.1. Alat Ukur Suhu
Alat untuk mengukur suhu adalah termometer. Ada 2 macam termometer, yaitu termo-meter berisi alkohol dan air raksa.
RAKSA ALKOHOL
KEU
NTU
NG
AN
• mudah dilihat karena mengkilap,
• pemuaiannya teratur,
• jangkauan suhunya cukup besar, yaitu –39 °C sampai 357 °C.
• lebih teliti untuk perubahan yang sangat kecil karena pemuaiannya cukup besar,
• harganya murah,• titik bekunya ren-
dah, yaitu –112 °C.
KER
UG
IAN
• harganya mahal,• tidak dapat men-
gukur suhu–suhu rendah (kurang dari –39 °C),
• merupakan bahan beracun.
• titik didihnya rendah, yaitu 78 °C sehingga tidak bisa mengukur suhu tinggi,
• tidak berwarna se-hingga sulit dilihat,
• membasahi dinding.
2. Jenis–jenis Termometer Air Raksaa. Celcius (C) c. Fahrenheit (F)b. Reamur (R) d. Kelvin (K)
Penetapan Skala Beberapa Jenis TermometerCelcius Reamur Fahrenheit Kelvin
Titik leburTitik didihJumlah skalaPerban-ingan
0°
100°
100°
5
0°
80°
80°
4
32°
212°
180°
9
273°
373°
100°
5
Dari perbandingan pada tabel di atas diperoleh: Termometer Celcius dan Kelvin mempunyai
skala yang sama, yaitu 100o. Oleh karena itu:
K = C + 273
Termometer Celcius, Reamur, dan Fahren-heit mempunyai perbandingan:
C : R : (F – 32) = 5 : 4 : 9
Jadi, diperoleh rumus:5C R4
= 4R C5
= 9F C 325
= × +
( )5C F 329
= × - ( )4R F 329
= × - 9F R 324
= +
Termometer Khusus Termometer Six–Bellani: untuk mengukur
suhu tertinggi dan terendah di suatu tempat.Ciri–ciri: skala ukurnya antara –20 °C sampai 50 °C,
127
menggunakan zat muai alkohol dan raksa. Dilengkapi dua keping baja sebagai penunjuk skala,
disediakan magnet tetap, untuk menarik keping baja turun melekat pada raksa.
Termometer Klinis: termometer yang digu-nakan untuk mengukur suhu tubuh manusia.Ciri–ciri: skala ukur hanya 35 °C – 42 °C, menggunakan zat muai raksa (Hg), pada pembuluh termometernya terdapat
bagian yang disempitkan, untuk mengembalikan raksa ke dalam
tendon, termometer harus diguncang–guncangkan terlebih dahulu,
hanya dapat mengukur suhu tertinggi se-hingga disebut termometer maksimum.
B. PEMUAIAN1. Muai Panjang
Koefisien muai panjang zat adalah bilangan yang menyatakan pertambahan panjang tiap satuan panjang suhu zat itu dinaikkan 1 °C. Rumus:
∆L = L0 . a . ∆T
dengan ∆L = Lt - L0 dan ∆T = T - T0. Diperoleh:
Lt = L0 + L0 . a . ∆T
2. Muai LuasRumus:
∆A = A0 . b . ∆T
dengan ∆A = At - A0 dan ∆T = V - T0. Diperoleh:
At = A0 + A0 . b . ∆T
3. Muai Volume (Ruang)Koefisien muai ruang suatu zat adalah bilan-gan yang menyatakan pertambahan volume tiap satuan volume bila suhu zat itu dinaikkan 1 °C. Rumus:
∆V = V0 . g . ∆T
dengan ∆V = V - V0 dan ∆T = T - T0. Diperoleh:
Vt = V0 + V0 . g . ∆T
Keterangan:L0 = panjang mula–mula (m, cm),Lt = panjang akhir (m, cm),∆L = pertambahan panjang benda,T0 = suhu mula–mula (°C),T = suhu akhir (°C),∆T = perubahan suhu (°C),a = koefisien muai panjang (°C–1),Ao = luas mula–mula,At = luas setelah dipanasi,β = koefisien muai luas,V0 = volume mula–mula (m3),Vt = volume akhir (m3),γ = koefisien muai volume,
2β = α dan 3γ = α
128
4. Muai GasJika zat gas dipanaskan, maka hanya mem-punyai muai ruang saja. Gay–Lussac men-emukan bahwa koefisien muai gas besarnya:
o o 11 1/ C C273 273
-γ = =
a. Pemanasan gas pada tekanan tetap∆ = + γ ⋅ ∆ = + t 0 t 0
TV V (1 T) atau V V 1 273
b. Pemanasan gas pada volume tetap∆ = + γ ⋅ ∆ = +
t 0 t 0TP P (1 T) atau P P 1
273
c. Pemanasan gas pada tekanan dan vol-ume tidak tetap
=1 1 2 2
1 2
P V P V
T T
Keterangan: V0 = volume gas mula–mula (sebelum dipanaskan),Vt = volume gas setelah dipanaskan,P0 = tekanan mula–mula,Pt
= tekanan gas setelah dipanaskan,∆T = perubahan suhu.P1 = tekanan pada keadaan 1 (atm, N/m2),V1 = volume pada keadaan 1 (m3, cm3),T1 = suhu pada keadaan 1 (°K),P2 = tekanan pada keadaan 2 (atm, N/m2),V2 = volume pada keadaan 2 (m3, cm3),T2 = suhu pada keadaan 2 (°K).
Contoh:1. Faiz mengukur suhu air dengan termometer
skala Fahrenheit dan menunjukkan angka 41°F. Berapakah suhu tersebut bila din-yatakan dalam: skala Celcius,Jawab:Diketahui: TF = 41 °FDalam skala Celcius
( ) ( )C F5 5t t 32 41 329 95 9 59
= × - = × -
= × =
Jadi, 41 °F = 5 °C
2. Sebuah logam (besi) yang berbentuk lem-peng, luasnya mula–mula 50 cm2, pada suhu 40 °C. Kemudian besi tersebut dipanas-kan sampai suhu 80 °C. Jika koefisien besi 0,000011/°C, berapakah luasnya sekarang?Jawab:Diketahui: Ao = 50 cm2, T1 = 40 °C, T2 = 80 °C, a = 0,000011 /°C.Ditanya: At = …?
∆T = T2 – T1 = 80 °C – 40 °C = 40 °C, makaAt = A0 (1 + b × ∆T) At = A0 (1 + 2α × ∆T) = 50 cm2 (1 + 2 × 0,000011 /°C × 40 °C) = 50 cm2 (1 + 0,00088) = 50 cm2 (1,00088) = 50,044 cm2
T