WELCOME TO PHYSICS CLASS MA ARIFAH
Memahami definisi suhu dan kalor
Menganalisis konversi suhu pada berbagai macam skala termometer
Menganalisis peristiwa pengaruh kalor terhadap perubahan suhu
Suhu & Alat Ukurnya
Istilah suhu sudah sering kalian gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Konsep suhu berakar dari pengamatan terhadap keadaan panas atau dingin suatu benda berdasarkan indera sentuhan. Tangan atau kulit kalian sebenarnya tidak dapat merasakan perbedaan suhu dari dua benda dalam waktu bersamaan.
Hasil pengamatan dari Aktivitas 6.1 menunjukkan bahwa tangan bukan alat pengukur suhu yang baik. Kedua tangan kalian merasakan hal yang berbeda saat berada di wadah ketiga padahal suhu air pada wadah ketiga tetap tidak berubah. Hanya karena keadaan awal kedua tangan kalian yang berbeda, kalian merasakan adanya perbedaan suhu pada wadah ketiga. Untuk itulah diperlukan suatu alat pengukur suhu yang dinamakan termometer.
Apa sebenarnya suhu itu? Suhu adalah besaran isis yang dimiliki bersama oleh suatu sistem dengan sistem lainnya dalam keadaan setimbang termal. Suhu juga menunjukkan energi kinetik rata-rata yang dimiliki oleh partikelpartikel materi yang bergetar atau bergerak secara translasi atau lurus. Partikel-partikel juga dapat berotasi. Jika suatu materi menjadi lebih panas maka energi kinetik dari atom-atom atau molekul-molekul akan meningkat. Perhatikan Gambar 6.4 yang menunjukkan gerak partikel-partikel dengan kecepatan tertentu. Anak panah menunjukkan kecepatan partikel.
Suhu merupakan besaran yang menunjukkan seberapa panas atau dingin suatu benda terhadap standar tertentu. Standar yang digunakan sebagai acuan pada alat ukur suhu adalah skala suhu. Cara kerja termometer memanfaatkan perubahan isis yang bergantung pada perubahan suhu, yaitu sifat termometrik. Perubahan isis ini dapat diamati melalui perubahan volume, perubahan hambatan listrik, perubahan sifat kemagnetan, dan perubahan sifat optik. Suhu zat yang diukur sama besarnya dengan skala yang ditunjukkan oleh termometer saat terjadi kesetimbangan termal antara zat dengan termometer. Dengan kata lain, suhu yang ditunjukkan oleh termometer sama dengan suhu zat yang diukur.
ALat Ukur Suhu (Termometer)
Skala Celcius dan Fahrenheit banyak kita temukan di kehidupan sehari hari, sedangkan skala suhu yang ditetapkan sebagai Satuan Internasional adalah Kelvin. Berikut gambaran mengkonversi suhu pada 2 termometer yang berbeda secara umum dituliskan:
Pengaruh Kalor Terhadap Suhu
Saat sendok dingin dimasukkan ke dalam secangkir air teh panas, sendok dan air teh menjadi hangat ketika mencapai kesetimbangan termal. Interaksi yang menyebabkan perubahan suhu ini pada dasarnya adalah perpindahan energi dari satu bahan ke bahan lainnya. Energi yang ditransfer dari suatu benda ke benda yang lain karena perbedaan suhu disebut kalor.
Ayo Berdisikusi : Gesekkan terus-menerus kedua telapak tangan kalian dengan cukup kuat dan cepat. Apa yang terjadi dengan suhu tangan kalian? Apa yang berpindah dalam peristiwa ini? Bagaimana peristiwa ini dapat terjadi?
Untuk membuktikan bahwa kalor adalah salah satu bentuk energi maka James Prescott Joule (1818- 1889) melakukan percobaan dengan alat yang sederhana seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 6.6. Ada beban yang digantung dan batangan logam untuk mengaduk air dalam wadah.
Ketika beban jatuh ke bawah maka energi potensial berubah menjadi energi kinetik bagi batangan logam yang ada di dalam air. Batangan logam berputar dan mengaduk air. Gesekan antara batangan logam dengan air menaikkan suhu air. Jadi, ada perubahan energi kinetik menjadi kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu air. Kesimpulan yang didapatkan adalah untuk menaikkan suhu 1 gram air sebanyak 1 C dibutuhkan energi sebesar 4,2 joule. Besar energi tersebut dihitung dari perubahan energi potensial beban yang turun. Energi sebesar 4,2 joule (J) ini dikatakan sebagai 1 kalori (kal) atau 1 J = 0,24 kal.
Pengaruh Kalor Terhadap Wujud Zat
Kalor yang diterima atau dilepaskan suatu zat dapat mengakibatkan pada perubahan wujud suatu zat. Penerimaan kalor akan meningkatkan suhu dan dapat mengubah wujud zat dari padat menjadi cair atau cair menjadi gas. Sedangkan pelepasan kalor dapat menurunkan suhu atau merubah wujud dari cair menjadi padat atau gas menjadi cair.
Ketika sedang berubah wujud, walaupun terdapat pelepasan atau penyerapan kalor tetapi tidak digunakan untuk menaikkan atau menurunkan suhu. Kalor ini disebut Kalor laten atau L. Kalor laten adalah kalor yang dibutuhkan benda untuk mengubah wujudnya per satuan massa. Secara matematis
KLIK DIBAWAH UNTUK EVALUASI HARI INI