Ipa Vii Pecahan 4 Suhu Dan Perubahannya

1.    Suhu
Dalam ilmu pengetahuan alam, derajad atau tingkat panas dinginnya suatu keadaan disebut suhu atau temperature. Dengan memakai besaran suhu ini, sanggup memilih panas dan hambar suatu keadaan secara pasti. Suhu termasuk besaran pokok dan dalam SI satuan suhu ialah Kelvin (K), tetapi di Indonesia besaran suhu yang sering digunakan ialah Celsius (ºC).

2.    Termometer
-          Pada tubuh kita ada indera peraba, menyerupai tangan, namun tidak sanggup memilih secara sempurna nilai panas dan hambar suatu benda. Dan setiap orang mempunyai kepekaan indera perasaan yang berbeda – beda.
-          Dengan pertimbangan tersebut, maka dibentuk alat yang digunakan untuk mengukur suhu dengan teliti dan sanggup digunakan untuk mengukur suhu yang rendah maupun suhu yang tinggi. Alat ukur tersebut dinamakan thermometer. Termometer berasal dari bahasa Yunani, yaitu thermos artinya panas, dan  meter artinya mengukur. Jadi, thermometer merupakan alat untuk mengukur suhu dan menyatakannya dengan angka. Termometer biasanya berbentuk sebuah pipa beling sempit tertutup yang diisi dengan zat cair, menyerupai air raksa. Termometer dibentuk menurut sifat termometrik suatu zat, yaitu sifat – sifat benda yang sanggup berubah akhir perubahan suhu pada benda tersebut.
-          Sifat – sifat termometrik suatu benda antara lain sebagai berikut:
a.   perubahan wujud
b.   perubahan volume
c.   perubahan daya hantar listrik
d.   perubahan warna
-          Zat cair pengisi tabung thermometer harus memenuhi syarat – syarat berikut:
a. Mempunyai pemuaian yang teratur
b. Praktis dilihat
c. Tidak membasahi dinding
-          Berdasarkan zat pengisi thermometer yang sering digunakan, thermometer dibedakan menjadi dua, yaitu thermometer yang memakai zat pengisi raksa dan termometer yang memakai zat cair alkohol. Kedua zat cair tersebut masing – masing mempunyai laba dan kerugian.
a.     Termometer Raksa
Keuntungannya ialah sebagai berikut:
1). Warnanya mengkilap menyerupai perak sehingga gampang dilihat
2). Perubahan volumenya teratur pada dikala terjadinya perubahan suhu
3). Tidak membasahi dinding kaca
4). Jangkauan suhunya cukup lebar (-40ºC hingga dengan 350 ºC), sehingga sanggup digunakan untuk mengukur suhu yang tinggi.
5). Praktis menyesuaikan dengan suhu benda yang diukur.
Kerugiannya ialah sebagai berikut:
1). Harga raksa mahal
2). Raksa tidak sanggup mengukur suhu yang sangat rendah
3). Raksa merupakan zat beracun, senigga berbahaya bila jabungnya pecah

b.    Termometer Alkohol
Keuntungannya ialah sebagai berikut:
1). Untuk menaikkan suhu kecil, alcohol mengalami perubahan volume  lebih besar sehingga sanggup mengukur suhu dengan teliti
2). Dapat mengukur suhu yang sangat rendah
3). Pemuaian teratur
4). Memiliki koefisien muai yang besar
Kerugiannya ialah sebagai berikut:
1). Titik didih rendah (80 ºC) sehingga tidak bias mengukur pada suhu yang tinggi
2). Tidak berwarna, sehingga perlu diberi warna semoga gampang dilihat
3). Kalor jenisnya tinggi, sehingga membutuhkan energi besar untuk menaikkan suhu
4). Membasahi dinding kaca

-          Air tidak sanggup digunakan untuk mengisi thermometer karena
a.     air tidak berwarna, sehingga sulit untuk dilihat
b.    air membasahi dinding kaca
c.     jangkauan suhu air terbatas, mulai 0 ºC hingga 100 ºC
d.    air mengalami perubahan volume sangat kecil bila suhunya dinaikkan
e.     perubahan suhu paba air memerlukan waktu yang usang sehingga mengurangi ketelitian pembacaan
-          Berdasarkan skalanya termometer terdiri dari 4 jenis yaitu Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.
-          Pemberian skala pada thermometer memakai dua titik acuan, yaitu  titik tetap bawah ( suhu es melebur ) dan titik tetap atas ( suhu air mendidih).

               


-          Perbandingan titik tetap atas dan titik tetap bawah pada skala Celcius, Reamur, Fahrenheit ialah sebagai berikut:
Perbandingan Titik Tetap
Celcius
Reamur
Fahrenheit
Kelvin
Titik tetap atas ( air mendidih )
Titik tetap bawah ( air membeku )
100 ºC
0 ºC
80 ºR
0 ºR
212 ºF
32 ºF
373 K
273 K
-          Perbandingan skala termometer tersebut ialah :           




·         Jumlah Skala                   =   Celcius : Fahrenheit : Reamur : Kelvin     = 100 : 180 : 80 : 100
·         Perbandingan Skala      =         tC       :      tF - 32     :      tR         : tK - 273    =    5  :   9   :  4  :   5
-          Dengan perbandingan tersebut kita sanggup mengubah skala termometer tertentu menjadi skala termometer lain yaitu:
1.       Termometer Celcius dengan Termometer Fahrenheit
Diketahui pengukuran termometer Celcius, yang ditanyakan termometer Fahrenheit
Diketahui pengukuran termometer Fahrenheit, yang ditanyakan termometer Celcius





 





 


2.       Termometer Celcius dengan Termometer Reamur
Diketahui pengukuran termometer Celcius, yang ditanyakan termometer Reamur
Diketahui pengukuran termometer Reamur, yang ditanyakan termometer Celcius

 



 



3.       Termometer Celcius dengan Termometer Kelvin
Diketahui pengukuran termometer Celcius, yang ditanyakan termometer Kelvin
Diketahui pengukuran termometer Kelvin, yang ditanyakan termometer Celcius



   

 




   

 

-          Beberapa jenis thermometer yang banyak di gunakan antara lain:
a.     Termometer maksimum-minimum
Termometer maksimum-minimum pertama kali dibentuk oleh Six dan Bellani, sehingga thermometer ini sering disebut dengan thermometer Six Bellani. Termometer maksimum-minimum di gunakan untuk mengukur suhu sehari – hari. Termometer ini memakai raksa dan alcohol sebagai zat termometrik dalam tabung terbentuk U.


aTermometer klinik
Termometer klinik di gunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia. Skala thermometer pada suhu tubuh 34 ºC hingga 42 ºC. Zat termometrik yang digunakan untuk mengisi tabung thermometer ialah raksa.
b.    Pirometer
Pirometer adalah  thermometer pengukur suhu pada alat pembakar atau tungku. Jangkauantermometer ini antara 500 ºC hingga 3000 ºC. Prinsip kerja alat ini ialah mengukur radiasi yang dipancarkan oleh benda yang diteruskan.
c.     Termometer laboratorium
Sesuai dengan namanya, thermometer laboratorium biasanya digunakan untuk penelitian di laboratorium.
Semua benda baik berwujud padat, cair, maupun gas akan memuai dikala dipanaskan dan sebaliknya akan menyusut dikala didinginkan. Pemuaian dan penyusutan benda memperlihatkan manfaat / kegunaan dalam kehidupan sehari-hari. dilema yang diakibatkan oleh pemuaian zat dan cara mengatasinya diantaranya sanggup dilihat pada tabel berikut :
No
Masalah yang Timbul
Cara Mengatasi
1
Kaca jendela sanggup pecah dikala memuai atau dikala cuaca sangat panas
-   Memberi ruang muai pada bingkai jendela
-   Memakai beling yang koefisien muainya kecil
2
Ruas rel kereta api sanggup melengkung dikala memuai atau dikala cuaca panas
-   Memberi celah diantara ruas – ruas rel kereta sebagai ruang muai
3
Bentangan Kabel listrik atau telepon sanggup putus dikala menyusut atau dikala cuaca hambar ( umumnya malam hari )
-   Pemasangan bentangan kabel dibentuk kendor sehingga dikala menyusut tidak putus
4
Konstruksi jembatan sanggup rusak atau retak dikala memuai atau dikala cuaca panas
-   Memberi ruang muai antara jembatan dengan tubuh jalan
-   Memberi ganjal roda antara beton jembatan dengan dasar jembatan
5
Gelas sanggup pecah dikala tiba-tiba diisi dengan air panas
-   Menuangkan air panas dengan cara pelan-pelan
-   Menuangkan air panas dengan menyentuh bibir atas gelas terlebih dahulu
Manfaat pemuaian zat dalam kehidupan sehari-hari antara lain :
(1) Pembuatan termometer zat cair (raksa dan alkohol),
(2) Pembuatan termometer gas,
(3) Pengelingan pelat logam,
(4) Pemasangan roda pada ban baja lokomotif atau pemasangan bingkai besi pada roda sado/pedati.
(5) Pembuatan termostat bimetal

1.    Pemuaian Zat Padat.
Hampir semua zat memuai kalau dipanaskan, beberapa zat menyusut pada kawasan suhu tertentu kalau dipanaskan contohnya bismut dan air. Pemuaian aneka macam jenis zat padat sanggup diselidiki dengan alat Musschenbroek. Besarnya panjang logam sehabis dipanaskan ialah sebesar :


 Besarnya panjang zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat sepanjang 1 m disebut koefisien muai panjang (α). Hubungan antara panjang benda, suhu, dan koefisien muai panjang dinyatakan dengan persamaan :



   atau        :  L  = L0  ( 1 + α ( t2  -  t1  ))
Keterangan:
L = Panjang selesai (m)
L0 = Panjang mula-mula (m)
ΔL = Pertambahan panjang (m)
α = Koefisien muai panjang ( /ºC)
Δt = kenaikan suhu (ºC)
t1  = suhu benda sebelum dipanaskan ( 0C )
t2 = suhu benda sehabis dipanskan (  0C )

Untuk jenis benda yang berlainan, besar pemuaiannya juga berbeda. Perbedaan pertambahan panjang terletak pada besarnya koefisien muai panjang masing – masing zat.
Beberapa Koefisien Muai Panjang Benda



Bimetal dan penggunaannya
Keping bimetal ialah dua keping logam yang berbeda koefisien muai panjang dikeling menjadi satu. Jika dipanaskan, keping melengkung ke arah yang koefisien muainya lebih kecil dan bila didinginkan, keping melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih besar. Sifat pelengkungan keping bimetal yang peka terhadap perubahan suhu dimanfaatkan pada saklar termal, termostat bimetal, dan alarm kebakaran..                         


Dasar kerja bimetal:
-          Jika Koefisien muai benda besar maka dikala dipanaskan cepat memuai ( cepat memanjang ) dan bila didinginkan cepat menyusut ( cepat memendek )
-          Jika Koefisien muai benda kecil maka dikala dipanaskan lambat memuai ( lambat memanjang ) dan bila didinginkan lambat menyusut ( lambat memendek )
-          Jika bimetal dipanaskan maka akan melengkung kearah logam yang koefisien muainya lebih kecil
-          Jika bimetal didinginkan maka akan melengkung kearah logam yang koefisien muainya lebih besar
b.   Pemuaian Zat Cair
Informasi wacana pemuaian zat cair  :
1.       Tambahan volume zat cair bila dipanasi disebut muai ruang
2.       Pemuaian zat cair sanggup diselidiki dengan sebuah dilatometer, yaitu sebuah labu gelas yang mempunyai pipa kecil berskala
3.       Pemuaian aneka macam zat cair berbeda – beda, hal ini disebabkan adanya perbedaan koefisien muai ruang zat cair
4.       Koefisien muai ruang atau muai volume ialah bilangan yang menandakan pertambahan volume setiap satuan volume suatu zat bila suhu naik 10C
5.       Pada pemuaian zat cair berlaku persamaan


V2   = V1  { 1 + y ( t2  - t1  )}
      Dimana V2  = volume pada suhu t  0C ( m 3 atau cm3 )
                    V1  = volume pada suhu t  0C ( m3  atau cm 3 )
                     Y  = koefisien muai ruang ( /0C )
                     t1   = suhu awal ( 0C )
                     t2   = suhu selesai ( 0 C )

6.       Berdasarkan hasil pengamatan, koefisien muai ruang zat padat tiga kali koefisien muai panjangnya. Makara y = 3 a
Khusus untuk air, pada kenaikan suhu dari 0º C hingga 4º C volumenya tidak bertambah, akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini disebut dengan anomali air. Oleh lantaran itu, pada suhu 4ºC air mempunyai volume terendah.

c.   Pemuaian Zat Gas
Mungkin kau pernah menyaksikan kendaraan beroda empat atau motor yang sedang melaju di jalan tiba-tiba bannya meletus?. Ban kendaraan beroda empat tersebut meletus lantaran terjadi pemuaian udara atau gas di dalam ban. Pemuaian tersebut terjadi lantaran adanya kenaikan suhu udara di ban kendaraan beroda empat akhir goresan roda dengan aspal.
 Informasi wacana pemuaian zat gas :
1.       Semua gas memuai kalau dipanaskan. Pemuaian gas jauh lebih besar daripada benda padat dan cair.
2.       Gas hanya mempunyai muai ruang saja
3.       Pemuaian zat gas sanggup diselidiki dengan alat yang disebut Dilatometer
4.       Pemuaian pada gas merupakan pemuaian volume atau pemuaian ruang
5.       Koefisien muai volume( ruang ) semua gas ialah sama besar yaitu 1/273 atau 0,003663/0C
6.       Persamaan gas pada tekanan tetap :


V2 = V1  { 1 + 1/273 ( t2  -  t1  )}

Keterangan
V2   = Volume gas sehabis dipanaskan ( m3 atau cm3 )
V1  = volume gas sebelum dipanaskan ( m 3 atau cm 3 )
t1     = suhu gas sebelum dipanaskan
t2    = suhu gas sehabis dipanaskan

Pemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal)
Pernahkah kalian memompa ban dengan pompa manual. Apa yang kalian rasakan ketika gres pertama kali menekan pompa tersebut? Apa yang kalian rasakan ketika kalian menekannya lebih lama? Awalnya mungkin terasa ringan. Namun, usang kelamaan menjadi berat. Hal ini lantaran ketika kita menekan pompa, itu berarti volume gas tersebut mengecil. Pemuaian gas pada suhu tetap berlaku aturan Boyle, yaitu gas di dalam ruang tertutup yang suhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanan dan volume gas ialah tetap.
Dirumuskan sebagai:
 
Keterangan:
P = tekanan gas (atm)
V = volume gas (L)

Related : Ipa Vii Pecahan 4 Suhu Dan Perubahannya

0 Komentar untuk "Ipa Vii Pecahan 4 Suhu Dan Perubahannya"

DUKUNG KAMI

SAWER Ngopi Disini.! Merasa Terbantu Dengan artikel ini? Ayo Traktir Kopi Dengan Cara Berbagi Donasi. Agar Kami Tambah Semangat. Terimakasih :)