Rangkuman Teori Dan Kumpulan Rumus Suhu Dan Kalor

Cafeberita.com – Kumpulan Rumus Suhu dan Kalor. Suhu dan kalor merupakan dua besaran yang saling berhubungan. Keduanya sama-sama membahas ihwal panas zat tetapi berlawanan pemahaman atau pun konsepnya. Secara lazim , panas sebuah zat sanggup dikaji dengan tiga rancangan , yakni suhu , kalor , dan eenrgi dalam. Suhu mempresentasikan energi kinetik satu molekul zat , energi dalam menyatakan ukuran energi seluruh molekul dalam zat , dan kalor menyatakan perpindahan sebagian energi dalam dari sebuah zat ke zat lain. Pada rangkuman ini pembahasannya cuma berupa garis besar ihwal suhu dan kalor. Untuk pembahasan lebih lengkap aan dibahas pada masing-masing subtopik.

A. Suhu dan Termometer

Suhu merupakan besaran pokok yang menyatakan derajat panas atau hambar sebuah benda. Suhu sanggup dinyatakan dengan banyak sekali skala sesuai dengan termometer yang digunakan , tetapi satuan  Internasional untuk suhu merupakan Kelvin. Suhu sebuah zat menggambarkan energi yang terkandung dalam zat tersebut. Semakin tinggi suhu zat , maka makin besar pula energi yang terkandung dalam zat tersebut.

#1 Jenis-jenis Termometer
Suhu zat atau benda sanggup diukur dengan menggunakan termometer. Termometer yang biasa digunakan yang dibikin dari beling ransparan dan diisi dengan zat cair. Beberapa jenis termometer yang biasa digunakan antaralain termometer cairan , termometer raksa , termmeter alkohol , termometer klinis , termometer gas , termometer persoalan , termokopel , dan pirometer.

#2 Konversi Skala Termometer
Karena berlawanan jenis termometer berlawanan pula skalanya , maka kadangkala kita mesti mengkonversi skala untuk menytakan suhu menurut satuan tertentu. Secara lazim , kita sanggup menyeleksi konversi skala dari satu termometer ke termoter lain dengan cara menyaksikan titik tetap bawah (titik beku) dan titik tetap atas (titik didih) dari masing-masing termometer.

X − Xo = Y −Yo Xt− Xo Yt − Yo

Keterangan :
X = suhu yang ditunjukan termometer X
Y = suhu yang ditunjukan termometer Y
X_o = titik tetap bawah termometer X
X_t = titik tetap atas termometer X
Y_o = titik tetap bawah termometer Y
Y_t = titik tetap atas termometer Y.

B. Pemuaian Zat

Pemuaian merupakan insiden memuainya zat di saat dipanaskan. Ketika sebuah zat dipanaskan , partikel-partikel zat akan bergetar lebih singkat dan saling menjauh sehingga ukurannya bertambah dan benda pun memuai. Sebaliknya , di saat zat didinginkan , maka benda akan berkurang lantaran getaran partikel zat lebih lemah dan saling mendekat. Secara garis besar , pemuaian zat dibedakan menjadi pemuaian panjang , pemuaian luas , dan pemuaian volume.

#1 Pemuaian Panjang
Pada pemuaian panjang , terjadi pertambahan panjang respon peningkatan suhu. Besar pertambahan panjang yang dialami oleh zat pada respon pemuaian sanggup dijumlah dengan rumus berikut :

ΔL = α . Lo ΔT = L – Lo

Panjang benda atau zat padat sehabis memuai dijumlah dengan rumus :

L = Lo (1 + α.ΔT)

Keterangan :
ΔL = pertambahan panjang benda respon pemuaian (m)
α = koefisien muai panjang (^oC^-1 atau K^-1)
L_o = panjang benda mula-mula (m)
ΔT = T-T_o = peningkatan suhu (^oC atau K)
L = panjang benda sehabis mengalami pemuaian (m).

#2 Pemuaian Luas 
Pada pemuaian luas , terjadi pergantian luas benda atau zat padat respon peningkatan suhu. Pada pemuaian luas berlaku rumus selaku berikut :

ΔA = β Ao ΔT = A – Ao

A = Ao (1 + β . ΔT)

β = 2α

Keterangan :
ΔA = pertambahan luas benda respon pemuaian (m²)
β = koefisien muai luas (^oC^-1 atau K^-1)
A_o = luas benda mula-mula (m²)
ΔT = T – T_o = peningkatan suhu (^oC¹ atau K¹)
A = luas benda sehabis pemuaian (m²).

#3. Pemuaian Volume
Pada pemuaian volume , terjadi pergantian atau peningkatan volume benda respon peningkatan suhu. Pada pemuaian volume ,  berlaku rumus berikut :

ΔV = γ Vo ΔT = V – Vo

V = Vo (1 + γ . ΔT)

γ = 3α

Keterangan :
ΔV = petambahan volume benda respon pemuaian (m³)
γ = koefisien muai volume (^oC^-1 atau K^-1)
V_o = volume benda mula-mula (m³)
ΔT = T-T_o = peningkatan suhu (^oC¹ atau K¹)
V = volume benda sehabis pemuaian (m³).

C. Kalor dan Kalor Jenis

Kalor merupakan energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Dengan kata lain , kalor merupakan perpindahan sebagian energi dalam dari sebuah zat ke zat yang lain yang saling bersinggungan lantaran adanya perbedaan suhu.

#1 Kalor Jenis 
Kalor jenis merupakan kalor yang dikehendaki oleh 1 gram zat untuk memaksimalkan suhunya sebesar 1^oC. Kalor jenis merupakan sifat khas atau karakteristik sebuah zat yang membedakannya dengan zat lain. Hal ini berhubungan dengan kemampuannya dalam meyerap kalor.

Q = m.c.ΔT

Keterangan :
c = kalor jenis sebuah zat (J/kgK)
Q = besaran kalor (Joule atau Kalori)
m = massa zat atau massa benda (kg)
ΔT = pergantian suhu (K).

#2 Kapasitas Kalor
Kapasitas kalor merupakan besaran yang menyatakan banyaknya kalor yang dikehendaki oleh sebuah zat untuk memaksimalkan suhunya sebesar 1^oC.

Q = C . ΔT

Keterangan :
C = kapasitas kalor (J/K)
Q = besaran kalor (Joule atau Kalori)
ΔT = pergantian suhu (K).

#3 Kalor Laten
Kalor laten merupakan besaran yang menyatakan banyaknya kalor yang dikehendaki oleh 1 gram zat untuk merubah wujudnya pada suhu tetap. Kalor laten sanggup dibedakan menjadi kalor laten peleburan dan kalor laten penguapan.

Q = m . L

Keterangan :
Q = jumlah kalor yang diserap atau dilepas (J)
m = massa zat (kg)
L = kalor laten sebuah zat (J/kg).

D. Perubahan Wujud Zat

Secara garis besar , wujud zat dibedakan menjadi tiga jenis , yakni gas , cair , dan padat. Ketiga wujud zat tersebut memiliki karakteristik masing-masing yang membedakannya baik secara makroskopik maupun secara mikroskopik. Suatu zat sanggup berubah wujud dari satu wujud ke wujud lainnya. Berikut beberapa pergantian wujud zat.

#1 Melebur atau Meleleh
Ketika zat padat dipanaskan atau dinaikkan suhunya sampai meraih suhu lelehnya , maka zat padat tersebut akan melebur atau meleleh. Perubahan wujud zat dari padat ke cair ini disebut peleburan. Suhu dimana proses peleburan terjadi disebut selaku titik lebur.

#2 Membeku
Pembekuan merupakan proses balikan dari melebur , yakni pergantian wujud zat dari cair menjadi padat. Zat sanggup membeku kalau suhunya berada di titik beku zat tersebut. Pembekuan sanggup dijalankan dengan menurunkan suhu zat tersebut menuju titik bekunya.

#3 Menguap
Penguapan merupakan pergantian wujud zat dari cair menjadi gas , misalnya air menjadi uap air di saat dipanaskan sampai mendidih. Suhu di saat proses penguapan terjadi disebut titik didih. Penguapan merupakan insiden yang sungguh lazim terjadi di alam. Proses ini juga berjalan dalam siklus hidrologi.

#3 Mengembun
Mengembun merupakan pergantian wujud zat dari gas menjadi cair. Peristiwa terbentuknya embun terjadi lantaran kondensasi atau pendinginan. Peristiwa penggembunan sanggup dimanfaatkan untuk menerima air murni dari air yang mengandung zat terlarut lewat proses distilasi.

#4 Menyumblim
Menyumblim merupakan pergantian wujud zat dari padat pribadi menjadi gas. Kebalikan dari menyublim merupakan deposisi , yakni pergantian wujud zat dari gas pribadi menjadi padat. Sebagai pola , kita sanggup mencium anyir kapur barus lantaran terjadi penguapan kapur barus.

E. Perpindahan Kalor

Energi kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Perpindahan kalor merupakan insiden yang biasa terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Berdasarkan medium dan cara berpindahnya , perpindahan kalor sanggup dibedakan menjadi tiga cara , yakni secara konveksi , konduksi , dan radiasi.

#1 Konveksi (aliran)
Konveksi merupakan perpindahan kalor yang disebabkan oleh perbedaan massa jenis dan lazimnya terjadi pada fluida (zat cair atau gas). Konveksi terjadi respon gerakan massa molekul dari satu fluida ke kepingan lain fluida oleh pergerakan fluida itu sendiri. Konveksi sanggup dibedakan menjadi konveksi alamiah dan konveksi paksa.

Q/t = h.A.ΔT

Keterangan :
Q/t = laju kalor secara konveksi (J/s atau W)
h = koefisien konveksi (J/s m²K)
A = luas permukaan benda yang kontak dengan fluida (m²)
ΔT = beda suhu antara benda dan fluida (C⁰ atau K).

#2 Konduksi (hantaran)
Konduksi merupakan perpindahan kalor lewat zat mediator tanpa dibarengi perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Konduksi lazimnya terjadi pada zat padat lantaran zat padat mencakup konduktor panas yang baik. Laju perpindahan kalor secara konduksi sanggup dijumlah dengan rumus berikut ini.

H = Q/t = k  A. ΔT L

Keterangan :
H = laju hantaran kalor secara konduksi (J/s)
Q = banyak kalor yang dihantarkan (J)
t = usang waktu perpindahan kalor (s)
k = konduktivitas (koefiensi konduksi) termal zat (W/m K)
A = luas penampang lintang (m²)
ΔT = perbedaan suhu antara ujung-ujung zat padat (K)
L = panjang (tebal) zat padat (m).

#3 Radiasi (pancaran)
Radiasi merupakan proses perpindahan kalor lantaran adanya pancaran. Perpindahan kalor secara radiasi terjadi tanpa zat mediator sehingga radiasi sanggup terjadi di ruang hampa udara atau vakum. Laju perpindahan panas secara radiasi sanggup dijumlah dengan rumus berikut ini.

P = Q/t = e σ A T4

Keterangan :
P = daya (laju) radiasi energi (J/s atau W)
e = emisivitas permukaan
σ = konstanta Stefan-Boltzmann (5 ,67×10^-8W/m²K⁴)
A = luas permukaan benda (m²)
T = suhu mutlak benda (K).

Demikianlah kumpulan rumus dan rangkuman teori fisika ihwal suhu dan kalor yang sanggup edutafsi bagikan , agar sanggup mendukung pembelajaran siswa. Jika rumus dan rangkuman ini berfaedah , bantu kami membagikannya terhadap teman-teman anda lewat tombol share yang tersedia. Terimakasih.