Catatan Kuliah: Suhu dan Kalor

Pendahuluan

• Suhu adalah derajat panas atau dinginnya suatu benda atau sistem.
• Kalor adalah energi, tidak memiliki lawan kata.

Suhu

• Definisi: Suhu adalah indikator energi kalor.
• Termometer: Alat untuk mengukur suhu. Ada 4 skala utama:
  • Celsius (standard)
  • Kelvin (sistem internasional)
  • Reamur
  • Fahrenheit
• Titik tetap:
  • Titik didih (TA)
  • Titik beku (TB)

Konversi Suhu

• Rumus konversi antar skala suhu:
  • Contoh: Untuk mengonversi Reamur ke Kelvin:
    • R = 80, maka K = (80/4) * 5 + 273 = 373 K

Perubahan Dimensi

• Pemuaian dan penyusutan benda akibat perubahan suhu:
  • Pemuaian Panjang: ΔL = L0 * α * ΔT
  • Pemuaian Luas: ΔA = A0 * β * ΔT
  • Pemuaian Volume: ΔV = V0 * γ * ΔT
  • Koefisien: γ = 3α, β = 2α

Kalor

• Definisi: Kalor adalah energi yang berpindah karena perbedaan suhu.
• Satuan: Joule (J) atau kalori.

Rumus Kalor

• Energi kalor: Q = m * c * ΔT atau Q = m * L (kalor laten)
• Kalor laten: Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah wujud tanpa perubahan suhu.

Prinsip Perpindahan Kalor

• Asas Black: Jumlah kalor yang dilepas = Jumlah kalor yang diterima.
• Metode perpindahan kalor:
  • Konduksi: Perpindahan kalor melalui zat padat tanpa perpindahan partikel.
  • Konveksi: Perpindahan kalor melalui zat cair atau gas dengan perpindahan partikel.
  • Radiasi: Perpindahan kalor tanpa perantara.

Rumus untuk Metode Perpindahan

• Konduksi: Q = k * A * (T1 - T2) / d
• Konveksi: Q = h * A * (T1 - T2)

Contoh Soal

1. Konversi Suhu: Menghitung suhu termometer X setara dengan 122°F menggunakan rumus konversi.
2. Pemuaian: Menghitung panjang akhir batang setelah pemuaian pada suhu 75°C.
3. Kalor: Menghitung jumlah kalor yang diperlukan untuk mengubah es pada -20°C menjadi uap air pada 120°C.

Pentingnya Grafik pada Soal

• Dalam penyelesaian soal, buat grafik untuk memudahkan pemahaman proses perpindahan kalor dan perubahan wujud.

Penutup

• Banyak aspek terkait suhu dan kalor, penting untuk memahami dasar dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.
• Jangan lupa untuk berlatih soal untuk memperkuat pemahaman.