Termometer adalah alat yang digunakan
untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah
termometer berasal dari bahasa Latin thermo yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur.
Tahukah siapa saja penemu termometer?
1. Galileo Galilei
Galileo
adalah orang pertama yang menemukan alat yang dapat memberi informasi
tentang suhu, namun alat yang ditemukan oleh Galileo ini lebih cocok
disebut termoskop karena merupakan termometer tanpa menggunakan skala
suhu. Termoskop hanya mampu mengetahui perbedaan suhu. Yaaa,, walaupun
demikian, penemuan Galileo tersebut merupakan langkah awal menuju
termometer.
2. Santorio Santorio
Santorio
merupakan orang Italia yang berhasil menemukan termometer pada tahun
1612. Beliau mengusulkan adanya skala pada termoskop. Alat yang
digunakannya berupa termometer udara. Namun alat tersebut kurang akurat
akibat adanya variasi tekanan udara.
3. Ferdinand II
Pada
tahun 1654 termometer kaca yang berisi cairan untuk pertama kalinya
diproduksi oleh the Grand Duke of Tuscany. Cairan pengisinya adalah
alkohol dan belum mempunyai skala standar sehingga ketelitiannya pun
masih kurang.
4. Gabriel Fahrenheit
Gabriel
adalah orang pertama yang memakai raksa sebagai cairan pengisi
termometer. Kombinasi pengolahan bahan kacanya serta kemampuan raksa
dalam merasakan panas yang lebih baik daripada alkohol, membuat
termometer tersebut lebih akurat. Gabriel juga membuat titik tetap
terbaru untuk termometernya. Dia membagi titik didih air dan titik beku
es dalam 180 derajat. Kemudian sebagai titik bawahnya dia memilih 32
agar suhu yang dapat diukur olehnya tidak sampai bernilai negartif.
5. Rene Antonie Ferchauld de Reamur
Antonie
merupakan warga berkebangsaan Perancis yang mengusulkan skala
termometer dengan tetap berdasarkan titik beku air dan titik didih air.
Beliau memberi nama pada skala termometer temuannya dengan nama
belakangnya yakni skala Reamur.
6. Anders Celcius
Anders
membagi skala termometernya dari titik beku air hingga titik didih air
dalam 100 derajat. Anders memilih 100 derajat sebagai titik didih air
dan 0 derajat sebagai titik beku air.
7. Sir William Thomson, Baron Kelvin of Largs, dan Lord Kelvin
Mereka
bertiga merupakan penemu satuan Kelvin yang dijadikan sebagai satuan
standar pengukuran suhu. Mereka mengusulkan skala temperatur absolut
dengan 0 derajat yang diambil dari temperatur terendah teoretis yang
dapat dicapai oleh setiap materi.
Penemu Pertama Termometer
Galileo Galilei (lahir di Pisa, Toscana, 15 Februari 1564 – meninggal di
Arcetri, Toscana, 8 Januari 1642 pada umur 77 tahun) adalah seorang
astronom, filsuf, dan fisikawan Italia yang memiliki peran besar dalam
revolusi ilmiah.
Sumbangannya dalam keilmuan antara lain adalah penyempurnaan teleskop, berbagai pengamatan astronomi, dan hukum gerak pertama dan kedua (dinamika). Selain itu, Galileo juga dikenal sebagai seorang pendukung Copernicus mengenai peredaran bumi mengelilingi matahari.
Biografi
Sumbangannya dalam keilmuan antara lain adalah penyempurnaan teleskop, berbagai pengamatan astronomi, dan hukum gerak pertama dan kedua (dinamika). Selain itu, Galileo juga dikenal sebagai seorang pendukung Copernicus mengenai peredaran bumi mengelilingi matahari.
Biografi
Galileo Galilei dilahirkan di Pisa, Tuscany pada tanggal 15 Februari 1564 sebagai anak pertama dari Vincenzo Galilei, seorang matematikawan dan musisi asal Florence, dan Giulia Ammannati. Ia sudah dididik sejak masa kecil. Kemudian, ia belajar di Universitas Pisa namun terhenti karena masalah keuangan. Untungnya, ia ditawari jabatan di sana pada tahun 1589 untuk mengajar matematika. Setelah itu, ia pindah ke Universitas Padua untuk mengajar geometri, mekanika, dan astronomi sampai tahun 1610. Pada masa-masa itu, ia sudah mendalami sains dan membuat berbagai penemuan.
Pada tahun 1612, Galileo pergi ke Roma dan bergabung dengan Accademia dei Lincei untuk mengamati bintik matahari. Pada tahun itu juga, muncul penolakan terhadap teori Nicolaus Copernicus, teori yang didukung oleh Galileo. Pada tahun 1614, dari Santa Maria Novella, Tommaso Caccini mengecam pendapat Galileo tentang pergerakan bumi, memberikan anggapan bahwa teori itu sesat dan berbahaya. Galileo sendiri pergi ke Roma untuk mempertahankan dirinya. Pada tahun 1616, Kardinal Roberto Bellarmino menyerahkan pemberitahuan yang melarangnya mendukung maupun mengajarkan teori Copernicus.
Galileo menulis Saggiatore pada tahun 1622, yang kemudian diterbitkan pada 1623. Pada tahun 1624, ia mengembangkan salah satu mikroskop awal. Pada tahun 1630, ia kembali ke Roma untuk membuat izin mencetak buku Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo yang kemudian diterbitkan di Florence pada 1632. Namun, pada tahun itu pula, Gereja Katolik menjatuhkan vonis bahwa Galileo harus ditahan di Siena.
Di bulan Desember 1633, ia diperbolehkan pensiun ke vilanya di Arcetri. Buku terakhirnya, Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno à due nuove scienze diterbitkan di Leiden pada 1638. Di saat itu, Galileo hampir buta total. Pada tanggal 8 Januari 1642, Galileo wafat di Arcetri saat ditemani oleh Vincenzo Viviani, salah seorang muridnya.
Penemuan Termoskop
Sebelum termometer ditemukan, ahli astronomi dan ahli ilmu alam melakukan berbagai usaha untuk dapat menciptakan alat yang dapat mengukur suhu. Mereka mengetahui bahwa temperatur dapat membuat zat memuai. Untuk itu, mereka menggunakan ukuran muai zat sebagai patokan dalam mengukur temperatur. Namun penemuan alat pengukur temperatur tidak dapat dengan mudah diciptakan. Para ahli perlu menemukan zat yang tepat, teknik yang tepat dan skala yang tepat pula untuk dapat mengukur secara cermat.
 |
| Termoskop Galileo |
Pada tahun 1593, Galileo Galilei berusaha membuat pengukuran termometer
dengan menggunakan pemuaian udara. Alat yang diciptakan oleh Galileo ini
kemudian disebut termoskop. Walaupun masih tergolong sangat sederhana,
namun secara kasar alat ini sudah dapat mengukur temperatur.
Termoskop Galileo
Termoskop galileo terdiri atas bola gelas sebesar telur ayam yang dihubungkan dengan pipa panjang tertutup berisi air. Di dalam cairan digantungkan sejumlah beban. Umumnya beban tersebut dilekatkan pada bola kaca tersegel yang berisi cairan berwarna untuk efek estetika. Saat suhu berubah, kerapatan cairan di dalam silinder turut berubah yang menyebabkan bola kaca bergerak timbul atau tenggelam untuk mencapai posisi di mana kerapatannya sama dengan cairan sekelilingnya atau terhenti oleh bola kaca lainnya. Bila perbedaan kerapatan bola kaca sangat kecil dan terurutkan sedemikian rupa sehingga yang kurang rapat berada di atas dan yang terapat berada di bawah, hal tersebut dapat membentuk suatu skala suhu.
Termoskop Galileo
Termoskop galileo terdiri atas bola gelas sebesar telur ayam yang dihubungkan dengan pipa panjang tertutup berisi air. Di dalam cairan digantungkan sejumlah beban. Umumnya beban tersebut dilekatkan pada bola kaca tersegel yang berisi cairan berwarna untuk efek estetika. Saat suhu berubah, kerapatan cairan di dalam silinder turut berubah yang menyebabkan bola kaca bergerak timbul atau tenggelam untuk mencapai posisi di mana kerapatannya sama dengan cairan sekelilingnya atau terhenti oleh bola kaca lainnya. Bila perbedaan kerapatan bola kaca sangat kecil dan terurutkan sedemikian rupa sehingga yang kurang rapat berada di atas dan yang terapat berada di bawah, hal tersebut dapat membentuk suatu skala suhu.
Kalian tentunya pernah
mengikuti kegiatan pramuka, bukan? Dalam kegiatan pramuka terutama pada
saat kemah, lazim diadakan api unggun pada malam hari dan para anggota
pramuka duduk mengitari api unggun tersebut. Pada saat itu, setiap
anggota pramuka merasakan hangatnya api unggun karena badan mereka
menerima panas.
Contoh radiasi kalor dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
a. pancaran kalor dari api unggun,
b. pancaran kalor dari lampu, dan
c. cahaya dari matahari.
Pembahasan radiasi kalor, akan menghantarkan kita pada bahasan tentang
kemampuan suatu benda dalam memancarkan dan menyerap kalor. Benda yang
permukaanya putih mengkilap adalah pemancar dan penyerap kalor yang
jelek Sementara benda yang permukaannya hitam atau gelap adalah
pemancar dan penyerap kalor yang baik. Itulah sebabnya, mengapa pada
siang hari yang panas, kita lebih nyaman memakai baju putih daripada
baju hitam. Baju putih akan menyerap kalor jauh lebih sedikit daripada
baju hitam. Sebaliknya, ketika kita ingin mempertahankan kalor yang
dimiliki tubuh agar tetap hangat, kita akan memilih baju hitam.
Analisislah mengapa demikian. Laju pancaran kalor suatu benda diselidiki
oleh Stefan dengan menggunakan pendekatan terhadap benda hitan
sempurna. Menurut Stefan, laju pancaran kalor tiap satuan luas permukaan
dari benda hitam sempurna berbanding lurus dengan pangkat empat dari
suhu mutlaknya. Secara matematis, laju pancaran kalor dapat dituliskan
sebagai berikut.
Q/t = e σAT4
Keterangan:
e = emisivitas bahan(untuk benda hitam sempurna nilai e =1)
σ = tetapan Stefan (5,67 x 10-8w/m2K)
A=luas penampang (m2)
T=suhu mutlak (K)
Q/t =laju kalor (j/s atau watt)
Besarnya harga e tergantung pada macam permukaan benda 0 £ e £ 1
e = 1
Ø Permukaan hitam sempurna (black body)
Ø Sebagai pemancar panas ideal.
Ø Sebagai penyerap panas yang baik.
Ø Sebagai pemantul panas yang jelek.
e = 0
Ø Terdapat pada permukaan yang lebih halus.
Ø Sebagai pemancar panas yang jelek.
Ø Sebagai penyerap panas yang jelek.
Ø Sebagai pemantul yang baik.
Botol thermos dibuat dengan dinding rangkap dua dan diantaranya terdapat
ruang hampa serta dinding-dindingnya dilapisi dengan perak, maksudnya
adalah :
Ø Karena adanya ruang hampa tersebut, praktis pemindahan panas lewat
konduksi dan konveksi tidak terjadi.
Ø Lapisan mengkilap dari perak dimaksudkan untuk memperkecil terjadinya
pemindahan panas secara radiasi. (Permukaan mengkilap e = 0)
Diposkan oleh CINTA FISIKA di 06.49 Comments (0)
Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke
FacebookBagikan ke Pinterest
Label: SIKLUS 2
Konveksi
Perhatikan percobaan berikut.
Lihatlah gambar di samping. Pada saat air dalam bejana dipanaskan,
bagian air yang menerima panas mula-mula berada di bawah. Kemudian,
partikel air yang panas tersebut bergerak ke atas sehingga meninggalkan
ruang untuk ditempati oleh partikel Contoh perpindahan kalor secara
konveksi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
a. perpindahan kalor pada air saat direbus,
b. perpindahan kalor dari pengering rambut,
c. aliran udara dari kipas angin.,
d. sistem pendingin ruangan, dan
e. kulkas.
Hubungan laju perpindahan kalor dan luas penampang (A)
Luas penampang permukaan air pada gambar
(a) lebih kecil daripada luas penampang air pada gambar
(b). Dengan pemanasan api yang sama maka air pada bejana (b) lebih cepat
panas. Jadi, laju kalor secara konveksi berbanding lurus dengan luas
penampang (A)
Hubungan laju perpindahan kalor dengan kenaikan suhu (∆T)
Pada saat yang sama, kenaikan suhu pada bejana (b) lebih besar daripada
bejana (a). Ternyata air pada bejana (b) lebih cepat panas daripada air
pada bejana (a). Jadi, laju perpindahan kalor secara konveksi berbanding
kenaikkan suhu(∆T)
Hubungan laju perpindahan kalor dengan jenis bahan
Kedua bejana diisi dengan air yang berbeda jenisnya. Air pada bejana (b)
lebih cepat panas daripada air bejana (a). Jadi, laju kalor secara
konveksi tergantung pada jenis bahan.
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa laju kalor
secara konveksi dipengaruhi oleh luas penampang (A), kenaikan suhu (∆T),
dan jenis bahan. Secara matematis, persamaan laju kalor secara konveksi
dapat dituliskan sebagai berikut.
Q/t = hA∆T
Keterangan:
h = koefisien konveksi(W/m2K)
A = luas penampang (m2)
∆T = kenaikan suhu (K)
Q/t = laju perpindahan kalor (J/s atau W)
Diposkan oleh CINTA FISIKA di 06.45 Comments (0)
Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke
FacebookBagikan ke Pinterest
Label: SIKLUS 2
Konduksi
Perhatikan gambar (a) di samping, batang logam dengan ujung A dipanaskan
dan ujung B diberi lilin. Ternyata lilin di ujung B meleleh. Sementara
partikel-partikel pada ujung A tidak ikut berpindah ke ujung B.
Perpindahan semacam ini disebut konduksi. Jadi, perpindahan kalor secara
konduksi adalah perpindahan kalor yang melalui zat perantara tanpa
diikuti perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Jumlah kalor yang
berpindah melalui zat tiap sekon disebut laju perpindahan kalor (Q/t).
Hubungan laju perpindahan kalor dengan panjang batang logam
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, panjang logam (a) lebih pendek daripada logam (b).
Jadi, laju perpindahan kalor berbanding terbalik dengan panjang logam
Hubungan laju perpindahan kalor dengan luas penampang
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, luas penampang (A) logam (a) lebih besar daripada
logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan luas
penampang logam (A)
Hubungan laju perpindahan kalor dengan kenaikkan suhu.
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, perbedaan suhu (∆T) pada logam (a) lebih besar
daripada logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan
luas perbedaan suhu logam (∆T).
Pengaruh jenis bahan terhadap laju perpindahan kalor
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, jenis logam (a) berbeda dengan logam (b). Jadi, laju
perpindahan kalor dipengaruhi oleh jenis logam.
Berdasarkan keterangan di atas, dapat diketahui bahwa besar laju
perpindahan kalor (Q/t), dipengaruhi oleh panjang, luas penampang,
perbedaan suhu ujung-ujung batang logam, dan jenis bahan. Secara
matematis, laju kalor dapat dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut.
Keterangan:
Q/t = laju perpindahan kalor (J/s)
k = konduktivitas termal bahan (W/mK)
A = luas penampang bahan (m2)
∆T = perbedaan suhu ujung-ujung logam
(K)
l = panjang atau tebal bahan (m) \
Benda-benda yang mudah menghantarkan kalor disebut konduktor. Contoh
konduktor adalah besi, aluminium, baja, dan tembaga. Sementara benda
yang sukar menghantarkan kalor, disebut isolator. Contoh isolator adalah
plastik, kayu, kain, dan kertas.
Copy and WIN : http://ow.ly/KfYkt
Copy and WIN : http://ow.ly/KfYkt
Kalian tentunya pernah
mengikuti kegiatan pramuka, bukan? Dalam kegiatan pramuka terutama pada
saat kemah, lazim diadakan api unggun pada malam hari dan para anggota
pramuka duduk mengitari api unggun tersebut. Pada saat itu, setiap
anggota pramuka merasakan hangatnya api unggun karena badan mereka
menerima panas.
Contoh radiasi kalor dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
a. pancaran kalor dari api unggun,
b. pancaran kalor dari lampu, dan
c. cahaya dari matahari.
Pembahasan radiasi kalor, akan menghantarkan kita pada bahasan tentang
kemampuan suatu benda dalam memancarkan dan menyerap kalor. Benda yang
permukaanya putih mengkilap adalah pemancar dan penyerap kalor yang
jelek Sementara benda yang permukaannya hitam atau gelap adalah
pemancar dan penyerap kalor yang baik. Itulah sebabnya, mengapa pada
siang hari yang panas, kita lebih nyaman memakai baju putih daripada
baju hitam. Baju putih akan menyerap kalor jauh lebih sedikit daripada
baju hitam. Sebaliknya, ketika kita ingin mempertahankan kalor yang
dimiliki tubuh agar tetap hangat, kita akan memilih baju hitam.
Analisislah mengapa demikian. Laju pancaran kalor suatu benda diselidiki
oleh Stefan dengan menggunakan pendekatan terhadap benda hitan
sempurna. Menurut Stefan, laju pancaran kalor tiap satuan luas permukaan
dari benda hitam sempurna berbanding lurus dengan pangkat empat dari
suhu mutlaknya. Secara matematis, laju pancaran kalor dapat dituliskan
sebagai berikut.
Q/t = e σAT4
Keterangan:
e = emisivitas bahan(untuk benda hitam sempurna nilai e =1)
σ = tetapan Stefan (5,67 x 10-8w/m2K)
A=luas penampang (m2)
T=suhu mutlak (K)
Q/t =laju kalor (j/s atau watt)
Besarnya harga e tergantung pada macam permukaan benda 0 £ e £ 1
e = 1
Ø Permukaan hitam sempurna (black body)
Ø Sebagai pemancar panas ideal.
Ø Sebagai penyerap panas yang baik.
Ø Sebagai pemantul panas yang jelek.
e = 0
Ø Terdapat pada permukaan yang lebih halus.
Ø Sebagai pemancar panas yang jelek.
Ø Sebagai penyerap panas yang jelek.
Ø Sebagai pemantul yang baik.
Botol thermos dibuat dengan dinding rangkap dua dan diantaranya terdapat
ruang hampa serta dinding-dindingnya dilapisi dengan perak, maksudnya
adalah :
Ø Karena adanya ruang hampa tersebut, praktis pemindahan panas lewat
konduksi dan konveksi tidak terjadi.
Ø Lapisan mengkilap dari perak dimaksudkan untuk memperkecil terjadinya
pemindahan panas secara radiasi. (Permukaan mengkilap e = 0)
Diposkan oleh CINTA FISIKA di 06.49 Comments (0)
Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke
FacebookBagikan ke Pinterest
Label: SIKLUS 2
Konveksi
Perhatikan percobaan berikut.
Lihatlah gambar di samping. Pada saat air dalam bejana dipanaskan,
bagian air yang menerima panas mula-mula berada di bawah. Kemudian,
partikel air yang panas tersebut bergerak ke atas sehingga meninggalkan
ruang untuk ditempati oleh partikel Contoh perpindahan kalor secara
konveksi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
a. perpindahan kalor pada air saat direbus,
b. perpindahan kalor dari pengering rambut,
c. aliran udara dari kipas angin.,
d. sistem pendingin ruangan, dan
e. kulkas.
Hubungan laju perpindahan kalor dan luas penampang (A)
Luas penampang permukaan air pada gambar
(a) lebih kecil daripada luas penampang air pada gambar
(b). Dengan pemanasan api yang sama maka air pada bejana (b) lebih cepat
panas. Jadi, laju kalor secara konveksi berbanding lurus dengan luas
penampang (A)
Hubungan laju perpindahan kalor dengan kenaikan suhu (∆T)
Pada saat yang sama, kenaikan suhu pada bejana (b) lebih besar daripada
bejana (a). Ternyata air pada bejana (b) lebih cepat panas daripada air
pada bejana (a). Jadi, laju perpindahan kalor secara konveksi berbanding
kenaikkan suhu(∆T)
Hubungan laju perpindahan kalor dengan jenis bahan
Kedua bejana diisi dengan air yang berbeda jenisnya. Air pada bejana (b)
lebih cepat panas daripada air bejana (a). Jadi, laju kalor secara
konveksi tergantung pada jenis bahan.
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa laju kalor
secara konveksi dipengaruhi oleh luas penampang (A), kenaikan suhu (∆T),
dan jenis bahan. Secara matematis, persamaan laju kalor secara konveksi
dapat dituliskan sebagai berikut.
Q/t = hA∆T
Keterangan:
h = koefisien konveksi(W/m2K)
A = luas penampang (m2)
∆T = kenaikan suhu (K)
Q/t = laju perpindahan kalor (J/s atau W)
Diposkan oleh CINTA FISIKA di 06.45 Comments (0)
Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke
FacebookBagikan ke Pinterest
Label: SIKLUS 2
Konduksi
Perhatikan gambar (a) di samping, batang logam dengan ujung A dipanaskan
dan ujung B diberi lilin. Ternyata lilin di ujung B meleleh. Sementara
partikel-partikel pada ujung A tidak ikut berpindah ke ujung B.
Perpindahan semacam ini disebut konduksi. Jadi, perpindahan kalor secara
konduksi adalah perpindahan kalor yang melalui zat perantara tanpa
diikuti perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Jumlah kalor yang
berpindah melalui zat tiap sekon disebut laju perpindahan kalor (Q/t).
Hubungan laju perpindahan kalor dengan panjang batang logam
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, panjang logam (a) lebih pendek daripada logam (b).
Jadi, laju perpindahan kalor berbanding terbalik dengan panjang logam
Hubungan laju perpindahan kalor dengan luas penampang
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, luas penampang (A) logam (a) lebih besar daripada
logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan luas
penampang logam (A)
Hubungan laju perpindahan kalor dengan kenaikkan suhu.
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, perbedaan suhu (∆T) pada logam (a) lebih besar
daripada logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan
luas perbedaan suhu logam (∆T).
Pengaruh jenis bahan terhadap laju perpindahan kalor
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, jenis logam (a) berbeda dengan logam (b). Jadi, laju
perpindahan kalor dipengaruhi oleh jenis logam.
Berdasarkan keterangan di atas, dapat diketahui bahwa besar laju
perpindahan kalor (Q/t), dipengaruhi oleh panjang, luas penampang,
perbedaan suhu ujung-ujung batang logam, dan jenis bahan. Secara
matematis, laju kalor dapat dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut.
Keterangan:
Q/t = laju perpindahan kalor (J/s)
k = konduktivitas termal bahan (W/mK)
A = luas penampang bahan (m2)
∆T = perbedaan suhu ujung-ujung logam
(K)
l = panjang atau tebal bahan (m) \
Benda-benda yang mudah menghantarkan kalor disebut konduktor. Contoh
konduktor adalah besi, aluminium, baja, dan tembaga. Sementara benda
yang sukar menghantarkan kalor, disebut isolator. Contoh isolator adalah
plastik, kayu, kain, dan kertas.
Copy and WIN : http://ow.ly/KfYkt
Copy and WIN : http://ow.ly/KfYkt
Kalian tentunya pernah
mengikuti kegiatan pramuka, bukan? Dalam kegiatan pramuka terutama pada
saat kemah, lazim diadakan api unggun pada malam hari dan para anggota
pramuka duduk mengitari api unggun tersebut. Pada saat itu, setiap
anggota pramuka merasakan hangatnya api unggun karena badan mereka
menerima panas.
Contoh radiasi kalor dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
a. pancaran kalor dari api unggun,
b. pancaran kalor dari lampu, dan
c. cahaya dari matahari.
Pembahasan radiasi kalor, akan menghantarkan kita pada bahasan tentang
kemampuan suatu benda dalam memancarkan dan menyerap kalor. Benda yang
permukaanya putih mengkilap adalah pemancar dan penyerap kalor yang
jelek Sementara benda yang permukaannya hitam atau gelap adalah
pemancar dan penyerap kalor yang baik. Itulah sebabnya, mengapa pada
siang hari yang panas, kita lebih nyaman memakai baju putih daripada
baju hitam. Baju putih akan menyerap kalor jauh lebih sedikit daripada
baju hitam. Sebaliknya, ketika kita ingin mempertahankan kalor yang
dimiliki tubuh agar tetap hangat, kita akan memilih baju hitam.
Analisislah mengapa demikian. Laju pancaran kalor suatu benda diselidiki
oleh Stefan dengan menggunakan pendekatan terhadap benda hitan
sempurna. Menurut Stefan, laju pancaran kalor tiap satuan luas permukaan
dari benda hitam sempurna berbanding lurus dengan pangkat empat dari
suhu mutlaknya. Secara matematis, laju pancaran kalor dapat dituliskan
sebagai berikut.
Q/t = e σAT4
Keterangan:
e = emisivitas bahan(untuk benda hitam sempurna nilai e =1)
σ = tetapan Stefan (5,67 x 10-8w/m2K)
A=luas penampang (m2)
T=suhu mutlak (K)
Q/t =laju kalor (j/s atau watt)
Besarnya harga e tergantung pada macam permukaan benda 0 £ e £ 1
e = 1
Ø Permukaan hitam sempurna (black body)
Ø Sebagai pemancar panas ideal.
Ø Sebagai penyerap panas yang baik.
Ø Sebagai pemantul panas yang jelek.
e = 0
Ø Terdapat pada permukaan yang lebih halus.
Ø Sebagai pemancar panas yang jelek.
Ø Sebagai penyerap panas yang jelek.
Ø Sebagai pemantul yang baik.
Botol thermos dibuat dengan dinding rangkap dua dan diantaranya terdapat
ruang hampa serta dinding-dindingnya dilapisi dengan perak, maksudnya
adalah :
Ø Karena adanya ruang hampa tersebut, praktis pemindahan panas lewat
konduksi dan konveksi tidak terjadi.
Ø Lapisan mengkilap dari perak dimaksudkan untuk memperkecil terjadinya
pemindahan panas secara radiasi. (Permukaan mengkilap e = 0)
Diposkan oleh CINTA FISIKA di 06.49 Comments (0)
Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke
FacebookBagikan ke Pinterest
Label: SIKLUS 2
Konveksi
Perhatikan percobaan berikut.
Lihatlah gambar di samping. Pada saat air dalam bejana dipanaskan,
bagian air yang menerima panas mula-mula berada di bawah. Kemudian,
partikel air yang panas tersebut bergerak ke atas sehingga meninggalkan
ruang untuk ditempati oleh partikel Contoh perpindahan kalor secara
konveksi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
a. perpindahan kalor pada air saat direbus,
b. perpindahan kalor dari pengering rambut,
c. aliran udara dari kipas angin.,
d. sistem pendingin ruangan, dan
e. kulkas.
Hubungan laju perpindahan kalor dan luas penampang (A)
Luas penampang permukaan air pada gambar
(a) lebih kecil daripada luas penampang air pada gambar
(b). Dengan pemanasan api yang sama maka air pada bejana (b) lebih cepat
panas. Jadi, laju kalor secara konveksi berbanding lurus dengan luas
penampang (A)
Hubungan laju perpindahan kalor dengan kenaikan suhu (∆T)
Pada saat yang sama, kenaikan suhu pada bejana (b) lebih besar daripada
bejana (a). Ternyata air pada bejana (b) lebih cepat panas daripada air
pada bejana (a). Jadi, laju perpindahan kalor secara konveksi berbanding
kenaikkan suhu(∆T)
Hubungan laju perpindahan kalor dengan jenis bahan
Kedua bejana diisi dengan air yang berbeda jenisnya. Air pada bejana (b)
lebih cepat panas daripada air bejana (a). Jadi, laju kalor secara
konveksi tergantung pada jenis bahan.
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa laju kalor
secara konveksi dipengaruhi oleh luas penampang (A), kenaikan suhu (∆T),
dan jenis bahan. Secara matematis, persamaan laju kalor secara konveksi
dapat dituliskan sebagai berikut.
Q/t = hA∆T
Keterangan:
h = koefisien konveksi(W/m2K)
A = luas penampang (m2)
∆T = kenaikan suhu (K)
Q/t = laju perpindahan kalor (J/s atau W)
Diposkan oleh CINTA FISIKA di 06.45 Comments (0)
Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke
FacebookBagikan ke Pinterest
Label: SIKLUS 2
Konduksi
Perhatikan gambar (a) di samping, batang logam dengan ujung A dipanaskan
dan ujung B diberi lilin. Ternyata lilin di ujung B meleleh. Sementara
partikel-partikel pada ujung A tidak ikut berpindah ke ujung B.
Perpindahan semacam ini disebut konduksi. Jadi, perpindahan kalor secara
konduksi adalah perpindahan kalor yang melalui zat perantara tanpa
diikuti perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Jumlah kalor yang
berpindah melalui zat tiap sekon disebut laju perpindahan kalor (Q/t).
Hubungan laju perpindahan kalor dengan panjang batang logam
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, panjang logam (a) lebih pendek daripada logam (b).
Jadi, laju perpindahan kalor berbanding terbalik dengan panjang logam
Hubungan laju perpindahan kalor dengan luas penampang
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, luas penampang (A) logam (a) lebih besar daripada
logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan luas
penampang logam (A)
Hubungan laju perpindahan kalor dengan kenaikkan suhu.
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, perbedaan suhu (∆T) pada logam (a) lebih besar
daripada logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan
luas perbedaan suhu logam (∆T).
Pengaruh jenis bahan terhadap laju perpindahan kalor
Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar
(b). Sementara itu, jenis logam (a) berbeda dengan logam (b). Jadi, laju
perpindahan kalor dipengaruhi oleh jenis logam.
Berdasarkan keterangan di atas, dapat diketahui bahwa besar laju
perpindahan kalor (Q/t), dipengaruhi oleh panjang, luas penampang,
perbedaan suhu ujung-ujung batang logam, dan jenis bahan. Secara
matematis, laju kalor dapat dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut.
Keterangan:
Q/t = laju perpindahan kalor (J/s)
k = konduktivitas termal bahan (W/mK)
A = luas penampang bahan (m2)
∆T = perbedaan suhu ujung-ujung logam
(K)
l = panjang atau tebal bahan (m) \
Benda-benda yang mudah menghantarkan kalor disebut konduktor. Contoh
konduktor adalah besi, aluminium, baja, dan tembaga. Sementara benda
yang sukar menghantarkan kalor, disebut isolator. Contoh isolator adalah
plastik, kayu, kain, dan kertas.
Copy and WIN : http://ow.ly/KfYkt
Copy and WIN : http://ow.ly/KfYkt
Suhu
Secara umum, kecepatan reaksi bertambah
besar jika suhu reaksi kita naikan, lebih mudah melarutkan satu sendok
gula ke dalam satu gelas air panas, dibandingkan dengan melarutkan satu
sendok gula ke dalam satu gelas air es.
Hal ini disebabkan karena
meningkatnya suhu akan meningkatkan energi kinetik molekul-molekul yang
bereaksi. Molekul-molekul dengan energi kinetik yang bertambah ini bila
saling bertumbukan akan menghasilkan energi tumbukan yang cukup besar
untuk memutuskan ikatan-ikatan antara atom-atom dalam molekul tersebut,
sehingga terjadi reaksi.
Berdasarkan persamaan reaksi, kecepatan
reaksi ditentukan oleh harga k yaitu tetapan kecepatan reaksi. Harga k
sangat tergantung oleh besarnya energi aktifasi dan suhu. Energi
aktifasi didefinisikan sebagai energi terendah yang diperlukan untuk
mencari keadaan dimana reaksi dapat berlangsung, lihat Gambar 10.12.
Gambar 10.12. Pelarutan kristal gula dalam air yang suhu T1>T2.
Hubungan antara tetapan kecepatan reaksi ini dengan kenaikan suhu dirumuskan oleh Archenius sebagai berikut:
k = konstanta kecepatan reaksi
A = tetapan Archenius
Ea = energi pengaktifan
R = tetapan gas umum
T = suhu mutlak Arhenius juga mengamati didalam eksperimennya khusus reaksi-reaksi yang berlangsung pada temperatur dibawah 300°C, kenaikan suhu sebesar 10°C akan menaikkan tetapan kecepatan reaksi menjadi dua kali, sehingga kecepatan reaksinyapun meningkat dua kali.
sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/kecepatan-reaksi-dan-energi/suhu/
Gambar 10.12. Pelarutan kristal gula dalam air yang suhu T1>T2.
Hubungan antara tetapan kecepatan reaksi ini dengan kenaikan suhu dirumuskan oleh Archenius sebagai berikut:
k = konstanta kecepatan reaksiA = tetapan Archenius
Ea = energi pengaktifan
R = tetapan gas umum
T = suhu mutlak Arhenius juga mengamati didalam eksperimennya khusus reaksi-reaksi yang berlangsung pada temperatur dibawah 300°C, kenaikan suhu sebesar 10°C akan menaikkan tetapan kecepatan reaksi menjadi dua kali, sehingga kecepatan reaksinyapun meningkat dua kali.
sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/kecepatan-reaksi-dan-energi/suhu/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar