KONSEP DASAR IPA MATERI KALOR
1. Sifat Termal Zat
1.1 Sifat termal zat ialah bahwa setiap zat yang menerima ataupun melepaskan kalor, maka zat tersebut akan mengalami : Perubahan suhu / temperatur / derajat panas. Perubahan panjang ataupun perubahan volume zat tersebut. Perubahan wujud.
1.2 Temperatur
• Temperatur adalah derajat panas suatu benda.
• Dua benda dikatakan berada dalam keseimbangan termal apabila temperaturnya sama.
• Kalor (heat) adalah energi yang mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur rendah.
• Untuk mengukur temperatur digunakan termometer yang memanfaatkan sifat bahan tertentu yang memuai jika temperaturnya naik, misalkan bahan Air Raksa (Hg)
• Skala temperatur ditentukan oleh dua suhu referensi.
1. Titik Beku Air Suhu dimana air membeku pada tekanan satu atmosfer (1 atm).
2. Titik Didih Air Suhu dimana air mendidih pada tekanan satu atmosfer (1 atm).
1.3 Hukum Ke Nol Termodinamika
• Menurut hukum ke Nol Termodinamika :Jika benda A berada dalam keseimbangan termal dengan benda B, sedang B setimbang termal dengan benda C, maka ketiga benda dalam keseimbangan termal satu terhadap lainnya.
• Jadi dua benda dikatakan berada dalam kesetimbangan termal adalah jika dua benda dengan temperatur berbeda disentuhkan secara termal satu sama lain , akhirnya dua benda tersebut mempunyai temperatur yang sama.
1.4 Proses Pemuaian Zat
Pemuaian zat adalah peristiwa perubahan geometri dari suatu benda karena pengaruh panas (kalor). Perubahan geometri meliputi bertambahnya panjang, lebar, maupun volume. biasanya diiringi dengan kenaikan suhu zat.
1.4.1. Jenis-jenis pemuaian zat
1. Pemuaian Zat Padat Pemuaian zat padat merupakan peristiwa bertambah panjang, lebar, atau volume suatu benda padat karena pengaruh panas (kalor).
Contoh pemuaian zat padat seperti pemuaian rel kereta.. Jenis-jenis Pemuaian Zat Padat Benda padat pada prinsipnya mengalami pemuaian di semua bagian benda tersebut (volume) tapi guna memudahkan mempelajarinya, pemuaian zat padat dibagi menjadi 3
a. Pemuaian Panjang Pemuaian panjang adalah pertambahan panjang benda akibat pengaruh suhu (1 dimensi). Contohnya pada kabel listrik yang terlihat lebih kendor di siang hari jika dibanding pada pagi hari, itulah contoh dari pemuaian panjang. Besarnya pemuaian zar tergantung pada konstanta muai panjang zat dan nilai konstanta tersebut akan berbeda-beda untuk tiap zatnya. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian panjang berbagai jenis zat padat adalah musschenbroek.
Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.
Rumus pemuaian panjang
ΔL= α .Lo. ΔT L = Lo + ΔL L - Lo = α .Lo. ΔT atau L = Lo (1 + α.ΔT)
ΔL =besarnya pemuaian panjang
Lo = panjang mula-mula α = konstanta pemuaian
ΔT = selisih suhu L = panjang setelah dipanaskan
Lo = panjang mula-mula
tabel koefisien muai panjang beberapa zat padat
No Jenis zat Alpha( /0C) 1 2 3 4 5 6 7 8
Aluminium Perunggu Baja Tembaga Kaca Pirek Berlian Grafit
0,000024 0,000019 0,000011 0,000017 0,000009 0,000003 0,000001 0,000008
contoh soal pemuaian panjang Sebuah logam pada mulanya memiliki panjang 20 cm. Kemudian menerima kalor dan suhunya naik sebesar 40 derajat. Jika koefisien muai panjang logam tersebut adalah 0,001/oC Maka berapa panjang logam tersebut setelah suhunya naik? Pembahasan L = Lo (1 + α.ΔT) L = 0,2. (1+0,001.40) L = 0,2. (1+0,04) L = 0,2.1,04 = 0,208
b. Pemuaian Luas
Contohnya pada pemanasan lempeng tipis logam. Lempeng tipis logam akan mengalami penambahan luas setelah dipanaskan.
Kemampuan suatu benda untuk mengalami pemuaian luas sangat ditentukan oleh koefisien muai luas dilambangkan dengan β, Dengan nilai β = 2α. Rumus Pemuaian Luas ΔA = Ao.β.ΔT A = Ao + ΔA A = A0 (1+β.ΔT) Ao = Luas Sebelum dipanaskan A = luas setelah pemanasan ΔA = penambahan luas β = koefisien muai luas ΔT = selisih suhu (kenaikan suhu)
contoh soal pemuaian luas sebuah lempeng logam mula-mula mempunyai luas 100 cm2 lalu menerima kalor sehingga suhunya naik 50oC, jika koefisien muai panjang lempeng logam tersebut adalah 0,001/oC
maka berapa pertambahan luas lempeng logam tersebut? ΔA = Ao.β.ΔT ΔA = Ao.2α.ΔT ΔA = 1.2.0,001.50 = 0,1 m2 c.
Pemuaian Volume Pemuaian volume sama juga dengan pertambahan atau pemuaian panjang secara 3 dimensi.
Karena itu muai volume sama juga dengan tiga kali muai panjang. Pemuaian volume suatu zat tergantung pada koefisien muai volumenya γ (gamma) dimana γ = 3α ΔV = Vo.γ.ΔT V= Vo + ΔV V= Vo(1+γ.ΔT) ΔV = penambahan volume Vo = volume awal ΔT = kenaikan suhu γ = koefisien muai volume
Contoh Soal Pemuaian Volume Sebuah kubus dengan rusuk 10 cm dan koefisien muai panjang 0,001/oC.
tersebut diberi kaalor sehingga suhu awalnya yang 30oC mejadi 80oC, berapakah pertambahan volume dan volume akhir kubus tersebut? Pembahasan ΔV = Vo.γ.ΔT ΔV = 1000.3.o,oo1.(80-50) ΔV = 150 cm2 V= Vo + ΔV V= 1000 + 50 = 1050 cm2 2.
Pemuaian Zat Cair
Pada zat cair pemuaian yang terjadi hanya pemuaian volume, tidak ada pemuaian panjang dan luas. Ini terkait dengan sifat dar zat cair sendiri yang bentuknya berubah-ubah sesuai dengan bentuk wadah yang ditempatinya. Coba isi penuh sebuah panci dengan air kemudia panaskan, beberapa saat kemudian akan ada air yang tumpah dari panci tersebut, itulah salah satu contoh pemuaian zat cair.
rumus pemuaian zat cair secara matematis rumus pemuaian zat cair sama dengan rumus pemuaian volume pada pemuaian zat padat.
Besarnya pemuaian zat cair ditentukan dari koefisien muai volume nya b . ΔV = Vo.b.ΔT dengan b adalah koefisien muai volume zat cair. Nilai b ini berbeda dengan γ atau koefisien muai volume zat padat.
ΔV penambahan volume yang terjadi. ΔT selisih suhu.
ontoh soal pemuaian zat cair Sebuah panci berisi air penuh dengan volume 4 liter. Air dalam panci tersebut kemudian di panaskan sehingga mengalami kenaikan suhu sebanyak 80 oC.
Berapakah volume air yang akan tumpah dari panci tersebut? (koefisien muai air = 0,004/oC Pembahasan Volume air yang tumpah sama dengan penambahan volume air akibat pemanasan, jadi ΔV = Vo.b.ΔT ΔV = 4 liter.0,004.80 ΔV = 1,28 liter
3. Pemuaian Zat Gas/ Pemuaian Gas Gas juga megalamai pemuaian layaknya pada pemuaian zat cair dan zat padat. Khusus untuk pemuaian zat ini agak berbeda dengan pemuaian zat padat dan pemuaian zat cair. Ada satu variabel yang sangat menentukan pemuaia zat gas yaitu tekanan.
Sobat muengkin pernah melihat balon yang kepanasan tiba-tiba meletus, itu salah satu contoh sederhana pemuaian gas. Hukum yang menjelaskan tentang pemuaian zat gas a. Hukum Gay Lussac PV = nRT P = tekanan (atm) V = volume (L) n = mol zat R = 0,0082 T = suhu (0K), x0C = (x + 273)0K
hukum Gay Lussac menyatakan bahwa pada tekanan tetap volume gas sebanding dengan suhu gas mutlak tersebut sehingga V/T = nR/T = tetap karena perbandingan volme dan suhu tetap, maka perbandingan volume dan susu sebelum dan sesudah pemuaian juga akan tetap. Sehingga persamaannya menjadi Vo V1 —- = —- –> pemuaian gas pada tekanan tetap (Isobar) T1 T2 dengan T = suhu dalam satuan kelvin
b. Hukum Boyle
hukum boyle menyatakan bahwa pada batas-bats tertentu suhu rendah yangp, berlaku bbahwa hasil perkaian antara tekanan dan volume selalu tetap.
Secara matematis rumusnya PV = nRT = tetap karena perkalian tekanan dan volume selalu tetap, maka perkalian volume dan volume sebelum dan sesudah pemuaian juga tetap. jadi persamaan rumusnya P1.V1 =P2.V2 –> pemuaian gas pada suhu tetap (isotermal)
c. Hukum Boyle-Gay Lussac Sesuai namanya hukum ini merupakan perpaduan antara hukum boyle dengan hukum lussac. Hukum ini menyatakan bahwa dalam pemuaian zat gas perkalian volume dengan tekanan dibagi suhu selalu tetap.
P1.V.1 P2.V2 ——– = ———- = tetap T1 T2
Contoh Soal Pemuaian Gas Pada tekanan tetap, sebuah gas memiliki volume 200 cm3 pada suhu 27, pada sushu 127 berapakah volume gas tersebut.
Pembahasan Kita bisa menggunakan rumus hukum boyle
Vo V1 —- = —- T1 T2 200/(27+273)
= V1/(127+273) 200/300
= V1/400 V1 = 2/3 x 400
= 266, 67 cm3
Contoh Pemuaian Jenis Pemuaian Zat
Contoh Pemuaian Zat Pemuaian Zat padat
1. Rel Kereta Api yang bengkok karena panas
2. Kabel listrik/telepon yang lebih kendur ketika siang hari
3. Bimetal pada alat-alat listrik seperti pada setrika yang akan mati sendiri ketika sudah terlalu panas.
4. Pemuaian pada kaca rumah. 5. Mengeling Pelat Logam Umumnya dilakukan pada pembuatan container dan badan kapal besar.
6. Pemasangan Ban Baja pada Roda Lokomotif Dilakukan dengan cara memanaskan ban baja hingga memuai kemudian dipasangkan pada poros roda,setelah dingin akan menyusut dan mengikat kuat.
Zat Cair
1. Termometer Memanfaatkan pemuaian zat cair (raksa atau alkohol) pada tabung thermometer.
2. Air dalam panci akan meluap ketika dipanaskan. (selain dipengaruhi oleh konveksi kalor peristiwa ini juga dipengaruhi oleh pemuaian air)
3. pemuaian cairan merkuri pada termometer.
(zat) Gas 1. Balon yang meletus terkena panas.
2. Roda kendaraan yang meletus terkena panas
1.4.2. Manfaat dan Kerugian Pemuaian Zat
Benar kata pepatah semua itu ada baik dan buruknya termasuk juga pemuaian. Beberapa pemuaian zat yang tidak terkendali bisa menjadi sesuatu yang merugikan seperti rel kereta yang bengkok atau ban kendaraan yang pecah tiba-tiba karena terlalu panas. Ini bisa menyebabkan kecelakann yang fatal.
Yang paling penting adalah kita mengatisipasinya sebaik mungkin seperti membuat jarak antar rel atau membuat ban dari bahan yang tidak mudah memuai.
Selain merugikan masih banyak juga manfaat dari pemuaian zat sepeti pemuaian bimetal yang digunakan untuk pengamanan alat-alat listrik dari kebakaran atau korsletting dan juga pemakaian listrik berlebih.
1.5. Besaran-besaran Pada Pemuaian Zat
Termometer celcius, reamur, fahrenheit, dan kelvin mempunyai beberapa kesamaan antara lain:
1. Mempunyai titik tetap bawah yang dinamakan titik beku
2. Mempunyai titik tetap atas yang dinamakan titik didih 3.
Dan mempunyai skala Disamping mempunyai kesamaan termometer ini juga mempunyai beberapa perbedaan, yaitu:
1. Titik tetap bawah/ titik beku yang tidak sama
2. Titik tetap atas/ titik didih berbeda
3. Jumlah skala termometer satu sama lainnya berbeda
Termometer celcius mempunyai titik beku 0°c, titik didih 100°c, dan jumlah skala adalah 100 skala.
Termometer reamur mempunyai titik beku 0°c, titik didih 80°c, dan jumlah skala adalah 80 skala. Termometer fahrenheit mempunyai titik beku 32°c, titik didih 212°c, & jumlah skala adalah 180 skala. Termometer kelvin mempunyai titik beku 273°c, titik didih 373°c, dan jumlah skala adalah 100 skala
Rumus konversi suhu
Celcius ke Fahrenheit = suhu celcius : 5 x 9 + 32
Celcius ke Reamur = suhu celcius : 5 x 4 Celcius ke Kelvin = suhu celcius + 273,15
Fahrenheit ke Celsius = (suhu fahrenheit - 32) : 9 x 5
Fahrenheit ke Reamur = (suhu fahrenheit - 32) : 9 x 4
Fahrenheit ke Kelvin = (suhu fahrenheit - 32) : 9 x 5 + 273,15
Reamur ke Fahrenheit = suhu reamur : 4 x 9 + 32
Reamur ke Celsius = suhu reamur : 4 x 5
Reamur ke Kelvin = suhu reamur : 4 x 5 + 273,15
Kelvin ke Fahrenheit = (suhu kelvin - 273,15) : 5 x 9 + 32
Kelvin ke Reamur = (suhu kelvin - 273,15) : 5 x 4
Kelvin ke Celcius = suhu kelvin - 273,15
2. Panas
2.1. Keterkaitan Energi Internal dan Panas
2.1.1. Panas
Panas, bahang, atau kalor adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Satuan SI untuk panas adalah joule.
Panas bergerak dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah. Setiap benda memiliki energi dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom atau molekul penyusunnya.
Energi dalam ini berbanding lurus terhadap suhu benda. Ketika dua benda dengan suhu berbeda bergandengan, mereka akan bertukar energi internal sampai suhu kedua benda tersebut seimbang.
Jumlah energi yang disalurkan adalah jumlah energi yang tertukar. Kesalahan umum untuk menyamakan panas dan energi internal. Perbedaanya adalah panas dihubungkan dengan pertukaran energi internal dan kerja yang dilakukan oleh sistem.Panas mengalir secara spontan dari benda dengan temperatur tinggi ke yang temperature rendah.
Panas berhubungan dengan kerja dan energi. Panas mengacu pada perpindahan energi bilamana panas mengalir dari benda panas ke benda dingin, panas ini adalah energi yang dipindahkan dari suatu benda, karena perbedaan temperature. Dalam SI panas dinyatakan dalam Joule. Panas dapat dinyakan sebagai U = 3/2 NkT atau U = 3/2 nRT .
2.1.2. Energi Internal
Energi Internal merupakan jumlah total semua energi molekul pada benda. Apabila usaha dilakukan pada benda memperoleh kalor dari lingkungan, maka energi dalam pada benda akan naik. Sebaliknya, energi akan berkurang apabila benda memberi kalor pada lingkungan. Sehingga energi internal gas ideal hanya bergantung pada temperatur untuk gas ideal.
2.2. Panas Jenis
Dimana jumlah panas ( Q ) yang diperlukan untuk mengubah temperatur sebanding dengan massa ( m ) zat dan perubahan temperatur ( ∆T )sehingga Q = mc∆T. dimana c adalah karekteristik besaran zat ( Panas Jenis ) Panas jenis suatu zat adalah energi panas yang diperlukan untuk mengubah temperature satu satuan massa zat sebesar 1°.
Dimana dalam suatu sistem terisolasi berlaku hokum kekebalan energi, sehingga panas yang dilepaskan oleh suatu bagian sistem sama dengan panas yang diterima oleh bagian lainnya. Panas yang dilepaskan = Panas yang diterima
2.3. Kalorimeter Kalorimeter adalah alat untuk mengukur pertukaran panas secara kuantitatif. Jika kalorimeter terisolasi dengan baik, sehingga sangat sedikit pertukaran panas dengan luar. Dengan menerapkan kekekalan energi ( energi tidak dapat diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan ), dapat diperoleh ; Panas yang dilepas sampel = panas yang diterima air + panas yang diterima kalorimeter
2.4. Perubahan Wujud Zat
a. Mencair ; perubahan wujud zat padat menjadi cair dengan memerlukan energi kalor, contohnya es dipanaskan, lilin dipanaskan dll
b. Membeku : perubahan wujud zat cair menjadi padat dengan melepaskan energi kalor, contohnya air didinginkan di lemari es
c. Menguap : perubahan wujud zat cair menjadi gas dengan memerlukan energi kalor, contohnya minyak wangi, air dididihkan.
d. Mengembun : perubahan wujud zat gas menjadi cair dengan melepaskan energi kalor, contohnya titik air dipagi hari pada tumbuhan, gelas berisi es bagian luarnya basah.
e. Menyublim : perubahan wujud zat padat menjadi gas dengan memerlukan energi kalor, contohnya kapur baru ( kamper ), obat hisap dll
f. Mengkristal / menghablur : perubahan wujud zat gas menjadi padat dengan melepaskan energi kalor, contohnya salju, gas yang didinginkan dll
Dimana panas yang diperlukan oleh satuan massa suatu zat untuk mengubah fasenya disebut panas laten, yang diberi lambang L. panas Q yang dipeelukan ( atau dilepaskan ) untuk mengubah fase suatu zat bermassa m adalah Q = mL Selain itu fase zat juga dipengaruhi oleh tekanan
2.5. Perpindahan panas
2.5.1. Konduksi
Konduksi ialah perpindahan panas dari suatu objek yang suhunya lebih tinggi ke objek lain dengan jalan kontak langsung.
Laju aliran panas secara konduksi melalui lempeng bahan tergantung pada empat besaran berikut
• Perbedaan temperatur ∆T antara permukaan-permukaan lempeng
• Ketebalan d lempeng
• Luas penampang A batang
• Konduktivitas termal k bahan ( isolator / konduktor ) Q / t = kA∆T / d …….dengan Q adalah jumlah energi panas yang melewati bahan dalam periode waktu t
2.5.2. Konveksi Konveksi adalah perpindahan kalor ( panas ) yang disertai dengan dengan berpindahnya zat perantara, salqah satu contohnya proses memasak air, ventilasi ruangan, cerobong asap.
contohnya bila seceret kopi diletakkan di atas kompor listrik yang panas maka energi di dalam ceret akan meningkat yang disebabkan oleh konduksi.
Bila seceret kopi panas diletakkan di atas meja maka tampak ada peningkatan energi di daerah yang ditempatkan seceret kopi tersebut. Tapi konveksi berbeda dengan induksi.
Contohnya lagi. Jika kita memanaskan air dalam bejana, maka pans diteruskan air dengan melibatkan gerak air yang dipanaskan. Laju Q / t, dimana fluida memindahkan panas ke sekitarnya, sebanding dengan luas ( A ) benda yang bersentuhan dengan fluida dan perbedaan temperatur ( AT ) antara keduanya. Q / t = hA∆T, dengan h adalah koefisien konveksi yang bergantung pada bentuk dan arah benda
Fluida adalah benda yang dapat mengalami perubahan bentuk secara terus menerus karena gaya gesek yang bekerja terhadapnya
fluida di bagi menjadi2 bagian di antaranya adalah 1. Fluidan stastis (fluida yang diam) 2. Fluida dinamis (fluida yang bergerak ) Contoh fluida Beriktu ini adalah contoh-contoh fluida diantaranya adalah : Minyak pelumas, Susu dan air, Udara, Gas, Cairan.
Kesemua zat-zat diatas atau zat cair itu dapat dikkategorikan kedalam fluida karena sifat-sifatnya fluida yang bisa mengalir dari tempat yang satu ketempat yang lain. Ilustrasi fluida mengalir Aplikasi fluida,
Fluida adalah salah satu yang terkatagorikan suatu anugarah yang sangat penting dalam kehidupan kita sehari-hari.
Setiap hari pasti manusia membutuhkanya untuk dihirup, diminum, terapung dan juga tenggelam di dalam fluida tersebut. Fluida juga setiap hari digunakan pesawat udara terbang melalui blowenya, dan kapal terapung di atasnya
2.5.3. Radiasi
Adalah proses terjadinya perpindahan panas tanpa menggunakan zat perantara. Proses perpindahan panas dari matahari ke bumi melewati ruang hampa merupakan bentuk perpindahan panas secara radiasi.
Suatu benda pada temperatur yang sama dengan lingkungannya harus menyerap dan memancarkan radiasi dengan laju yang sama, suatu benda lebih panas daripada lingkungannya maka benda tersebut lebih banyak memancarkan radiasi daripada menyerap. Penyerapan sempurna disebut benda hitam (blackbody).
2.5.4. Evaporasi
Evaporasi merupakan suatu proses penguapan air pada bahan yang bertujuan untuk mengurangi kadar air yang terkandung didalamnya. Dalam bidang pertanian dan industri, proses evaporasi banyak dijumpai. Didalam bidang pertanian contohnya yaitu pengeringan bahan dan didalam bidang industri contohnya proses pembuatan selai, sirup dan lain-lain.
Evaporasi ini terus menerus memerlukan pemindahan uap air dari permukaan sedikit ke atas, tanpa memindahkan udara disekitarnya, udara tersebut akan jenuh dengan uap air dan evaporasi tersebut akan berhenti.
Keperluan kedua untuk evaporasi adalah suatu yang menghasilkan sumber panas. Permukaan tersebut akan menjadi dingin akibat terjadinya evaporasi.
Penguapan air akan menurunkan suhu dan juga akan menurunkan tekanan uap air jenuh. Bila tidak ada sumber panas, kesetimbangan tidak lama dicapai dan evaporasi berhenti. Evaporasi juga dipengaruhi oleh sifat fisika atau kimia cairan. Evaporasi ini juga menyebabkan hilangnya air dari suatu bahan ini merupakan bagian dari proses pengeringan.
Cara ini dilakukan dengan menurunkan kelembaban nisbi udara dengan mengalirkan udara panas disekeliling bahan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar daripada tekanan uap air diudara. Evaporasi terus-menerus memerlukan pemindahan uap air dari permukaan sedikit ke atas, tanpa memindahkan udara disekitarnya.
2.6. Penerapan Konsep Perpindahan Panas
2.6.1. Termos Termos berfungsi untuk menyimpan zat cair yang berada di dalamnya agar tetap panas dalam jangka waktu tertentu. Termos dibuat untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, maupun radiasi.
Dinding termos dibuat sedemikian rupa, untuk menghambat perpindahan kalor pada termos, yaitu dengan cara:
• permukaan tabung kaca bagian dalam dibuat mengkilap dengan lapisan perak yang berfungsi mencegah perpindahan kalor secara radiasi dan memantulkan radiasi kembali ke dalam termos,
• dinding kaca sebagai konduktor yang jelek, tidak dapat memindahkan kalor secara konduksi, dan
• ruang hampa di antara dua dinding kaca, untuk mencegah kalor secara konduksi dan agar konveksi dengan udara luar tidak terjadi.
Jadi Adanya ruang hampa dalam termos mencegah terjadinya aliran kalor secara konveksi maupun konduksi, sedangkan secara radiasi masih mungkin, namun hal itu sudah diminimalisir dengan lapisan mengkilap yang terdapat di lapisan termos yang akan mematulkann kembali hamper semua kalor kembali ke air panas.
2.6.2. Efek Rumah Kaca Digunakan untuk membantu tanaman tertentu agar tumbuh lebih baik dengan memberukan temperatur udarayang lebih hangat. Didalam rumah kaca radiasi sianar matahari terperangkap dalam rumah kaca dan menyebabkan temperatur bertambah.
2.6.3. Termograf Adalah piranti yang mengukur jumlah radiasi infra merah yang dipancarkan oleh setiap bagian kecil kulit manusia.dimana berguna untuk mendiagnosa penyakit seperti kanker payudara dan thyroid
2.6.4. Setrika energi listrik diubah menjadi energi panas yang kemudian dikonduksikan melalui alas besi tebal yang ada di bagian bawah setrika. Penghantaran kalor secara radiasi dan konveksi tidak terjadi pada setrika.
2.6.5. Pipa penukar kalor yang banyak digunakan di bidang industri merupakan suatu alat yang digunakan di bidang industri merupakan suatu alat yang digunakan untuk memanaskan zat cair atau udara pada suatu wadah. Di dalam pipa dialirkan air panas atau udara panas hasil proses pemanasan suatu alat yang dinamakan boiler.
Pipa penukar kalor dimasukkan pada tempat atau wadah yang berisi air atau udara yang akan dipanaskan sehingga terjadi perpindahan kalor secara konveksi dan konduksi. Proses tersebut berlangsung dengan cara air panas yang mengalir dalam pipa akan menghantarkan kalor secara konveksi ke pipa bagian dalam. Dari bagian dalam dan permukaan pipa kalor dihantarkan secara konveksi pada zat cair atau udara.
2.6.6. Panci masak terbuat dari bahan konduktor yang bagian luarnya mengkilap. Hal ini untuk mengurangi pancaran kalor. Adapun pegangan panci terbuat dari bahan yang bersifat isolator untuk menahan panas
1.1 Sifat termal zat ialah bahwa setiap zat yang menerima ataupun melepaskan kalor, maka zat tersebut akan mengalami : Perubahan suhu / temperatur / derajat panas. Perubahan panjang ataupun perubahan volume zat tersebut. Perubahan wujud.
1.2 Temperatur
• Temperatur adalah derajat panas suatu benda.
• Dua benda dikatakan berada dalam keseimbangan termal apabila temperaturnya sama.
• Kalor (heat) adalah energi yang mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur rendah.
• Untuk mengukur temperatur digunakan termometer yang memanfaatkan sifat bahan tertentu yang memuai jika temperaturnya naik, misalkan bahan Air Raksa (Hg)
• Skala temperatur ditentukan oleh dua suhu referensi.
1. Titik Beku Air Suhu dimana air membeku pada tekanan satu atmosfer (1 atm).
2. Titik Didih Air Suhu dimana air mendidih pada tekanan satu atmosfer (1 atm).
1.3 Hukum Ke Nol Termodinamika
• Menurut hukum ke Nol Termodinamika :Jika benda A berada dalam keseimbangan termal dengan benda B, sedang B setimbang termal dengan benda C, maka ketiga benda dalam keseimbangan termal satu terhadap lainnya.
• Jadi dua benda dikatakan berada dalam kesetimbangan termal adalah jika dua benda dengan temperatur berbeda disentuhkan secara termal satu sama lain , akhirnya dua benda tersebut mempunyai temperatur yang sama.
1.4 Proses Pemuaian Zat
Pemuaian zat adalah peristiwa perubahan geometri dari suatu benda karena pengaruh panas (kalor). Perubahan geometri meliputi bertambahnya panjang, lebar, maupun volume. biasanya diiringi dengan kenaikan suhu zat.
1.4.1. Jenis-jenis pemuaian zat
1. Pemuaian Zat Padat Pemuaian zat padat merupakan peristiwa bertambah panjang, lebar, atau volume suatu benda padat karena pengaruh panas (kalor).
Contoh pemuaian zat padat seperti pemuaian rel kereta.. Jenis-jenis Pemuaian Zat Padat Benda padat pada prinsipnya mengalami pemuaian di semua bagian benda tersebut (volume) tapi guna memudahkan mempelajarinya, pemuaian zat padat dibagi menjadi 3
a. Pemuaian Panjang Pemuaian panjang adalah pertambahan panjang benda akibat pengaruh suhu (1 dimensi). Contohnya pada kabel listrik yang terlihat lebih kendor di siang hari jika dibanding pada pagi hari, itulah contoh dari pemuaian panjang. Besarnya pemuaian zar tergantung pada konstanta muai panjang zat dan nilai konstanta tersebut akan berbeda-beda untuk tiap zatnya. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian panjang berbagai jenis zat padat adalah musschenbroek.
Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.
Rumus pemuaian panjang
ΔL= α .Lo. ΔT L = Lo + ΔL L - Lo = α .Lo. ΔT atau L = Lo (1 + α.ΔT)
ΔL =besarnya pemuaian panjang
Lo = panjang mula-mula α = konstanta pemuaian
ΔT = selisih suhu L = panjang setelah dipanaskan
Lo = panjang mula-mula
tabel koefisien muai panjang beberapa zat padat
No Jenis zat Alpha( /0C) 1 2 3 4 5 6 7 8
Aluminium Perunggu Baja Tembaga Kaca Pirek Berlian Grafit
0,000024 0,000019 0,000011 0,000017 0,000009 0,000003 0,000001 0,000008
contoh soal pemuaian panjang Sebuah logam pada mulanya memiliki panjang 20 cm. Kemudian menerima kalor dan suhunya naik sebesar 40 derajat. Jika koefisien muai panjang logam tersebut adalah 0,001/oC Maka berapa panjang logam tersebut setelah suhunya naik? Pembahasan L = Lo (1 + α.ΔT) L = 0,2. (1+0,001.40) L = 0,2. (1+0,04) L = 0,2.1,04 = 0,208
b. Pemuaian Luas
Contohnya pada pemanasan lempeng tipis logam. Lempeng tipis logam akan mengalami penambahan luas setelah dipanaskan.
Kemampuan suatu benda untuk mengalami pemuaian luas sangat ditentukan oleh koefisien muai luas dilambangkan dengan β, Dengan nilai β = 2α. Rumus Pemuaian Luas ΔA = Ao.β.ΔT A = Ao + ΔA A = A0 (1+β.ΔT) Ao = Luas Sebelum dipanaskan A = luas setelah pemanasan ΔA = penambahan luas β = koefisien muai luas ΔT = selisih suhu (kenaikan suhu)
contoh soal pemuaian luas sebuah lempeng logam mula-mula mempunyai luas 100 cm2 lalu menerima kalor sehingga suhunya naik 50oC, jika koefisien muai panjang lempeng logam tersebut adalah 0,001/oC
maka berapa pertambahan luas lempeng logam tersebut? ΔA = Ao.β.ΔT ΔA = Ao.2α.ΔT ΔA = 1.2.0,001.50 = 0,1 m2 c.
Pemuaian Volume Pemuaian volume sama juga dengan pertambahan atau pemuaian panjang secara 3 dimensi.
Karena itu muai volume sama juga dengan tiga kali muai panjang. Pemuaian volume suatu zat tergantung pada koefisien muai volumenya γ (gamma) dimana γ = 3α ΔV = Vo.γ.ΔT V= Vo + ΔV V= Vo(1+γ.ΔT) ΔV = penambahan volume Vo = volume awal ΔT = kenaikan suhu γ = koefisien muai volume
Contoh Soal Pemuaian Volume Sebuah kubus dengan rusuk 10 cm dan koefisien muai panjang 0,001/oC.
tersebut diberi kaalor sehingga suhu awalnya yang 30oC mejadi 80oC, berapakah pertambahan volume dan volume akhir kubus tersebut? Pembahasan ΔV = Vo.γ.ΔT ΔV = 1000.3.o,oo1.(80-50) ΔV = 150 cm2 V= Vo + ΔV V= 1000 + 50 = 1050 cm2 2.
Pemuaian Zat Cair
Pada zat cair pemuaian yang terjadi hanya pemuaian volume, tidak ada pemuaian panjang dan luas. Ini terkait dengan sifat dar zat cair sendiri yang bentuknya berubah-ubah sesuai dengan bentuk wadah yang ditempatinya. Coba isi penuh sebuah panci dengan air kemudia panaskan, beberapa saat kemudian akan ada air yang tumpah dari panci tersebut, itulah salah satu contoh pemuaian zat cair.
rumus pemuaian zat cair secara matematis rumus pemuaian zat cair sama dengan rumus pemuaian volume pada pemuaian zat padat.
Besarnya pemuaian zat cair ditentukan dari koefisien muai volume nya b . ΔV = Vo.b.ΔT dengan b adalah koefisien muai volume zat cair. Nilai b ini berbeda dengan γ atau koefisien muai volume zat padat.
ΔV penambahan volume yang terjadi. ΔT selisih suhu.
ontoh soal pemuaian zat cair Sebuah panci berisi air penuh dengan volume 4 liter. Air dalam panci tersebut kemudian di panaskan sehingga mengalami kenaikan suhu sebanyak 80 oC.
Berapakah volume air yang akan tumpah dari panci tersebut? (koefisien muai air = 0,004/oC Pembahasan Volume air yang tumpah sama dengan penambahan volume air akibat pemanasan, jadi ΔV = Vo.b.ΔT ΔV = 4 liter.0,004.80 ΔV = 1,28 liter
3. Pemuaian Zat Gas/ Pemuaian Gas Gas juga megalamai pemuaian layaknya pada pemuaian zat cair dan zat padat. Khusus untuk pemuaian zat ini agak berbeda dengan pemuaian zat padat dan pemuaian zat cair. Ada satu variabel yang sangat menentukan pemuaia zat gas yaitu tekanan.
Sobat muengkin pernah melihat balon yang kepanasan tiba-tiba meletus, itu salah satu contoh sederhana pemuaian gas. Hukum yang menjelaskan tentang pemuaian zat gas a. Hukum Gay Lussac PV = nRT P = tekanan (atm) V = volume (L) n = mol zat R = 0,0082 T = suhu (0K), x0C = (x + 273)0K
hukum Gay Lussac menyatakan bahwa pada tekanan tetap volume gas sebanding dengan suhu gas mutlak tersebut sehingga V/T = nR/T = tetap karena perbandingan volme dan suhu tetap, maka perbandingan volume dan susu sebelum dan sesudah pemuaian juga akan tetap. Sehingga persamaannya menjadi Vo V1 —- = —- –> pemuaian gas pada tekanan tetap (Isobar) T1 T2 dengan T = suhu dalam satuan kelvin
b. Hukum Boyle
hukum boyle menyatakan bahwa pada batas-bats tertentu suhu rendah yangp, berlaku bbahwa hasil perkaian antara tekanan dan volume selalu tetap.
Secara matematis rumusnya PV = nRT = tetap karena perkalian tekanan dan volume selalu tetap, maka perkalian volume dan volume sebelum dan sesudah pemuaian juga tetap. jadi persamaan rumusnya P1.V1 =P2.V2 –> pemuaian gas pada suhu tetap (isotermal)
c. Hukum Boyle-Gay Lussac Sesuai namanya hukum ini merupakan perpaduan antara hukum boyle dengan hukum lussac. Hukum ini menyatakan bahwa dalam pemuaian zat gas perkalian volume dengan tekanan dibagi suhu selalu tetap.
P1.V.1 P2.V2 ——– = ———- = tetap T1 T2
Contoh Soal Pemuaian Gas Pada tekanan tetap, sebuah gas memiliki volume 200 cm3 pada suhu 27, pada sushu 127 berapakah volume gas tersebut.
Pembahasan Kita bisa menggunakan rumus hukum boyle
Vo V1 —- = —- T1 T2 200/(27+273)
= V1/(127+273) 200/300
= V1/400 V1 = 2/3 x 400
= 266, 67 cm3
Contoh Pemuaian Jenis Pemuaian Zat
Contoh Pemuaian Zat Pemuaian Zat padat
1. Rel Kereta Api yang bengkok karena panas
2. Kabel listrik/telepon yang lebih kendur ketika siang hari
3. Bimetal pada alat-alat listrik seperti pada setrika yang akan mati sendiri ketika sudah terlalu panas.
4. Pemuaian pada kaca rumah. 5. Mengeling Pelat Logam Umumnya dilakukan pada pembuatan container dan badan kapal besar.
6. Pemasangan Ban Baja pada Roda Lokomotif Dilakukan dengan cara memanaskan ban baja hingga memuai kemudian dipasangkan pada poros roda,setelah dingin akan menyusut dan mengikat kuat.
Zat Cair
1. Termometer Memanfaatkan pemuaian zat cair (raksa atau alkohol) pada tabung thermometer.
2. Air dalam panci akan meluap ketika dipanaskan. (selain dipengaruhi oleh konveksi kalor peristiwa ini juga dipengaruhi oleh pemuaian air)
3. pemuaian cairan merkuri pada termometer.
(zat) Gas 1. Balon yang meletus terkena panas.
2. Roda kendaraan yang meletus terkena panas
1.4.2. Manfaat dan Kerugian Pemuaian Zat
Benar kata pepatah semua itu ada baik dan buruknya termasuk juga pemuaian. Beberapa pemuaian zat yang tidak terkendali bisa menjadi sesuatu yang merugikan seperti rel kereta yang bengkok atau ban kendaraan yang pecah tiba-tiba karena terlalu panas. Ini bisa menyebabkan kecelakann yang fatal.
Yang paling penting adalah kita mengatisipasinya sebaik mungkin seperti membuat jarak antar rel atau membuat ban dari bahan yang tidak mudah memuai.
Selain merugikan masih banyak juga manfaat dari pemuaian zat sepeti pemuaian bimetal yang digunakan untuk pengamanan alat-alat listrik dari kebakaran atau korsletting dan juga pemakaian listrik berlebih.
1.5. Besaran-besaran Pada Pemuaian Zat
Termometer celcius, reamur, fahrenheit, dan kelvin mempunyai beberapa kesamaan antara lain:
1. Mempunyai titik tetap bawah yang dinamakan titik beku
2. Mempunyai titik tetap atas yang dinamakan titik didih 3.
Dan mempunyai skala Disamping mempunyai kesamaan termometer ini juga mempunyai beberapa perbedaan, yaitu:
1. Titik tetap bawah/ titik beku yang tidak sama
2. Titik tetap atas/ titik didih berbeda
3. Jumlah skala termometer satu sama lainnya berbeda
Termometer celcius mempunyai titik beku 0°c, titik didih 100°c, dan jumlah skala adalah 100 skala.
Termometer reamur mempunyai titik beku 0°c, titik didih 80°c, dan jumlah skala adalah 80 skala. Termometer fahrenheit mempunyai titik beku 32°c, titik didih 212°c, & jumlah skala adalah 180 skala. Termometer kelvin mempunyai titik beku 273°c, titik didih 373°c, dan jumlah skala adalah 100 skala
Rumus konversi suhu
Celcius ke Fahrenheit = suhu celcius : 5 x 9 + 32
Celcius ke Reamur = suhu celcius : 5 x 4 Celcius ke Kelvin = suhu celcius + 273,15
Fahrenheit ke Celsius = (suhu fahrenheit - 32) : 9 x 5
Fahrenheit ke Reamur = (suhu fahrenheit - 32) : 9 x 4
Fahrenheit ke Kelvin = (suhu fahrenheit - 32) : 9 x 5 + 273,15
Reamur ke Fahrenheit = suhu reamur : 4 x 9 + 32
Reamur ke Celsius = suhu reamur : 4 x 5
Reamur ke Kelvin = suhu reamur : 4 x 5 + 273,15
Kelvin ke Fahrenheit = (suhu kelvin - 273,15) : 5 x 9 + 32
Kelvin ke Reamur = (suhu kelvin - 273,15) : 5 x 4
Kelvin ke Celcius = suhu kelvin - 273,15
2. Panas
2.1. Keterkaitan Energi Internal dan Panas
2.1.1. Panas
Panas, bahang, atau kalor adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Satuan SI untuk panas adalah joule.
Panas bergerak dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah. Setiap benda memiliki energi dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom atau molekul penyusunnya.
Energi dalam ini berbanding lurus terhadap suhu benda. Ketika dua benda dengan suhu berbeda bergandengan, mereka akan bertukar energi internal sampai suhu kedua benda tersebut seimbang.
Jumlah energi yang disalurkan adalah jumlah energi yang tertukar. Kesalahan umum untuk menyamakan panas dan energi internal. Perbedaanya adalah panas dihubungkan dengan pertukaran energi internal dan kerja yang dilakukan oleh sistem.Panas mengalir secara spontan dari benda dengan temperatur tinggi ke yang temperature rendah.
Panas berhubungan dengan kerja dan energi. Panas mengacu pada perpindahan energi bilamana panas mengalir dari benda panas ke benda dingin, panas ini adalah energi yang dipindahkan dari suatu benda, karena perbedaan temperature. Dalam SI panas dinyatakan dalam Joule. Panas dapat dinyakan sebagai U = 3/2 NkT atau U = 3/2 nRT .
2.1.2. Energi Internal
Energi Internal merupakan jumlah total semua energi molekul pada benda. Apabila usaha dilakukan pada benda memperoleh kalor dari lingkungan, maka energi dalam pada benda akan naik. Sebaliknya, energi akan berkurang apabila benda memberi kalor pada lingkungan. Sehingga energi internal gas ideal hanya bergantung pada temperatur untuk gas ideal.
2.2. Panas Jenis
Dimana jumlah panas ( Q ) yang diperlukan untuk mengubah temperatur sebanding dengan massa ( m ) zat dan perubahan temperatur ( ∆T )sehingga Q = mc∆T. dimana c adalah karekteristik besaran zat ( Panas Jenis ) Panas jenis suatu zat adalah energi panas yang diperlukan untuk mengubah temperature satu satuan massa zat sebesar 1°.
Dimana dalam suatu sistem terisolasi berlaku hokum kekebalan energi, sehingga panas yang dilepaskan oleh suatu bagian sistem sama dengan panas yang diterima oleh bagian lainnya. Panas yang dilepaskan = Panas yang diterima
2.3. Kalorimeter Kalorimeter adalah alat untuk mengukur pertukaran panas secara kuantitatif. Jika kalorimeter terisolasi dengan baik, sehingga sangat sedikit pertukaran panas dengan luar. Dengan menerapkan kekekalan energi ( energi tidak dapat diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan ), dapat diperoleh ; Panas yang dilepas sampel = panas yang diterima air + panas yang diterima kalorimeter
2.4. Perubahan Wujud Zat
a. Mencair ; perubahan wujud zat padat menjadi cair dengan memerlukan energi kalor, contohnya es dipanaskan, lilin dipanaskan dll
b. Membeku : perubahan wujud zat cair menjadi padat dengan melepaskan energi kalor, contohnya air didinginkan di lemari es
c. Menguap : perubahan wujud zat cair menjadi gas dengan memerlukan energi kalor, contohnya minyak wangi, air dididihkan.
d. Mengembun : perubahan wujud zat gas menjadi cair dengan melepaskan energi kalor, contohnya titik air dipagi hari pada tumbuhan, gelas berisi es bagian luarnya basah.
e. Menyublim : perubahan wujud zat padat menjadi gas dengan memerlukan energi kalor, contohnya kapur baru ( kamper ), obat hisap dll
f. Mengkristal / menghablur : perubahan wujud zat gas menjadi padat dengan melepaskan energi kalor, contohnya salju, gas yang didinginkan dll
Dimana panas yang diperlukan oleh satuan massa suatu zat untuk mengubah fasenya disebut panas laten, yang diberi lambang L. panas Q yang dipeelukan ( atau dilepaskan ) untuk mengubah fase suatu zat bermassa m adalah Q = mL Selain itu fase zat juga dipengaruhi oleh tekanan
2.5. Perpindahan panas
2.5.1. Konduksi
Konduksi ialah perpindahan panas dari suatu objek yang suhunya lebih tinggi ke objek lain dengan jalan kontak langsung.
Laju aliran panas secara konduksi melalui lempeng bahan tergantung pada empat besaran berikut
• Perbedaan temperatur ∆T antara permukaan-permukaan lempeng
• Ketebalan d lempeng
• Luas penampang A batang
• Konduktivitas termal k bahan ( isolator / konduktor ) Q / t = kA∆T / d …….dengan Q adalah jumlah energi panas yang melewati bahan dalam periode waktu t
2.5.2. Konveksi Konveksi adalah perpindahan kalor ( panas ) yang disertai dengan dengan berpindahnya zat perantara, salqah satu contohnya proses memasak air, ventilasi ruangan, cerobong asap.
contohnya bila seceret kopi diletakkan di atas kompor listrik yang panas maka energi di dalam ceret akan meningkat yang disebabkan oleh konduksi.
Bila seceret kopi panas diletakkan di atas meja maka tampak ada peningkatan energi di daerah yang ditempatkan seceret kopi tersebut. Tapi konveksi berbeda dengan induksi.
Contohnya lagi. Jika kita memanaskan air dalam bejana, maka pans diteruskan air dengan melibatkan gerak air yang dipanaskan. Laju Q / t, dimana fluida memindahkan panas ke sekitarnya, sebanding dengan luas ( A ) benda yang bersentuhan dengan fluida dan perbedaan temperatur ( AT ) antara keduanya. Q / t = hA∆T, dengan h adalah koefisien konveksi yang bergantung pada bentuk dan arah benda
Fluida adalah benda yang dapat mengalami perubahan bentuk secara terus menerus karena gaya gesek yang bekerja terhadapnya
fluida di bagi menjadi2 bagian di antaranya adalah 1. Fluidan stastis (fluida yang diam) 2. Fluida dinamis (fluida yang bergerak ) Contoh fluida Beriktu ini adalah contoh-contoh fluida diantaranya adalah : Minyak pelumas, Susu dan air, Udara, Gas, Cairan.
Kesemua zat-zat diatas atau zat cair itu dapat dikkategorikan kedalam fluida karena sifat-sifatnya fluida yang bisa mengalir dari tempat yang satu ketempat yang lain. Ilustrasi fluida mengalir Aplikasi fluida,
Fluida adalah salah satu yang terkatagorikan suatu anugarah yang sangat penting dalam kehidupan kita sehari-hari.
Setiap hari pasti manusia membutuhkanya untuk dihirup, diminum, terapung dan juga tenggelam di dalam fluida tersebut. Fluida juga setiap hari digunakan pesawat udara terbang melalui blowenya, dan kapal terapung di atasnya
2.5.3. Radiasi
Adalah proses terjadinya perpindahan panas tanpa menggunakan zat perantara. Proses perpindahan panas dari matahari ke bumi melewati ruang hampa merupakan bentuk perpindahan panas secara radiasi.
Suatu benda pada temperatur yang sama dengan lingkungannya harus menyerap dan memancarkan radiasi dengan laju yang sama, suatu benda lebih panas daripada lingkungannya maka benda tersebut lebih banyak memancarkan radiasi daripada menyerap. Penyerapan sempurna disebut benda hitam (blackbody).
2.5.4. Evaporasi
Evaporasi merupakan suatu proses penguapan air pada bahan yang bertujuan untuk mengurangi kadar air yang terkandung didalamnya. Dalam bidang pertanian dan industri, proses evaporasi banyak dijumpai. Didalam bidang pertanian contohnya yaitu pengeringan bahan dan didalam bidang industri contohnya proses pembuatan selai, sirup dan lain-lain.
Evaporasi ini terus menerus memerlukan pemindahan uap air dari permukaan sedikit ke atas, tanpa memindahkan udara disekitarnya, udara tersebut akan jenuh dengan uap air dan evaporasi tersebut akan berhenti.
Keperluan kedua untuk evaporasi adalah suatu yang menghasilkan sumber panas. Permukaan tersebut akan menjadi dingin akibat terjadinya evaporasi.
Penguapan air akan menurunkan suhu dan juga akan menurunkan tekanan uap air jenuh. Bila tidak ada sumber panas, kesetimbangan tidak lama dicapai dan evaporasi berhenti. Evaporasi juga dipengaruhi oleh sifat fisika atau kimia cairan. Evaporasi ini juga menyebabkan hilangnya air dari suatu bahan ini merupakan bagian dari proses pengeringan.
Cara ini dilakukan dengan menurunkan kelembaban nisbi udara dengan mengalirkan udara panas disekeliling bahan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar daripada tekanan uap air diudara. Evaporasi terus-menerus memerlukan pemindahan uap air dari permukaan sedikit ke atas, tanpa memindahkan udara disekitarnya.
2.6. Penerapan Konsep Perpindahan Panas
2.6.1. Termos Termos berfungsi untuk menyimpan zat cair yang berada di dalamnya agar tetap panas dalam jangka waktu tertentu. Termos dibuat untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, maupun radiasi.
Dinding termos dibuat sedemikian rupa, untuk menghambat perpindahan kalor pada termos, yaitu dengan cara:
• permukaan tabung kaca bagian dalam dibuat mengkilap dengan lapisan perak yang berfungsi mencegah perpindahan kalor secara radiasi dan memantulkan radiasi kembali ke dalam termos,
• dinding kaca sebagai konduktor yang jelek, tidak dapat memindahkan kalor secara konduksi, dan
• ruang hampa di antara dua dinding kaca, untuk mencegah kalor secara konduksi dan agar konveksi dengan udara luar tidak terjadi.
Jadi Adanya ruang hampa dalam termos mencegah terjadinya aliran kalor secara konveksi maupun konduksi, sedangkan secara radiasi masih mungkin, namun hal itu sudah diminimalisir dengan lapisan mengkilap yang terdapat di lapisan termos yang akan mematulkann kembali hamper semua kalor kembali ke air panas.
2.6.2. Efek Rumah Kaca Digunakan untuk membantu tanaman tertentu agar tumbuh lebih baik dengan memberukan temperatur udarayang lebih hangat. Didalam rumah kaca radiasi sianar matahari terperangkap dalam rumah kaca dan menyebabkan temperatur bertambah.
2.6.3. Termograf Adalah piranti yang mengukur jumlah radiasi infra merah yang dipancarkan oleh setiap bagian kecil kulit manusia.dimana berguna untuk mendiagnosa penyakit seperti kanker payudara dan thyroid
2.6.4. Setrika energi listrik diubah menjadi energi panas yang kemudian dikonduksikan melalui alas besi tebal yang ada di bagian bawah setrika. Penghantaran kalor secara radiasi dan konveksi tidak terjadi pada setrika.
2.6.5. Pipa penukar kalor yang banyak digunakan di bidang industri merupakan suatu alat yang digunakan di bidang industri merupakan suatu alat yang digunakan untuk memanaskan zat cair atau udara pada suatu wadah. Di dalam pipa dialirkan air panas atau udara panas hasil proses pemanasan suatu alat yang dinamakan boiler.
Pipa penukar kalor dimasukkan pada tempat atau wadah yang berisi air atau udara yang akan dipanaskan sehingga terjadi perpindahan kalor secara konveksi dan konduksi. Proses tersebut berlangsung dengan cara air panas yang mengalir dalam pipa akan menghantarkan kalor secara konveksi ke pipa bagian dalam. Dari bagian dalam dan permukaan pipa kalor dihantarkan secara konveksi pada zat cair atau udara.
2.6.6. Panci masak terbuat dari bahan konduktor yang bagian luarnya mengkilap. Hal ini untuk mengurangi pancaran kalor. Adapun pegangan panci terbuat dari bahan yang bersifat isolator untuk menahan panas
Komentar
Posting Komentar