Suhu Kalor dan Pemuaian

Bab 3 mengajak peserta didik untuk mengenal konsep Suhu, Kalor dan Pemuaian di dalam kehidupan di sekitar kita. Bab ini dijelaskan secara bertahap dimulai dari pengertian berdasarkan pengetahuan sehari-hari. Istilah suhu telah dikenal baik oleh peserta didik pada jenjang pendidikan sebelumnya. Bab ini penting untuk membedakan pengertian suhu dan kalor.

Suhu

Jadi, Apa yang Dimaksud Dengan Suhu?

Suhu adalah besaran fisika yang hanya dapat dirasakan oleh indra.

Tubuh manusia dapat merasakan suhu dalam bentuk rasa panas atau dingin.

Namun indra perasa bukan pengukur tingkat panas yang baik.

Untuk itulah suhu harus diukur dan dinyatakan secara pasti dengan angka serta alat ukur suhu yang memiliki skala atau ukuran.

Mengapa Kita Memerlukan Alat Ukur Suhu?

Alat yang digunakan untuk mengukur suhu dinamakan termometer.

Prinsip kerja dari termometer adalah keseimbangan derajat suhu.

Termometer itu berbeda jenisnya, tergantung pada kegunaannya masing-masing.

Sebagai contoh termometer yang digunakan untuk mengukur suhu tubuh hanya memiliki skala di sekitar 30°C sampai 50°C. Sedangkan termometer di pabrik dapat mengukur sampai 1000°C. Kedua termometer berbeda karena suhu tubuh manusia tidak akan sampai di bawah 30°C dan di atas 50°C.

Bagaimana Menentukan Skala Suhu?

Suhu sendiri memiliki beberapa nama skala yaitu Celcius (C), Farenheit (F), Reamur (R) dan Kelvin (K).

Perbedaan antara keempat skala suhu tersebut adalah angka pada titik tetap bawah dan titik tetap atas pada skala termometer tersebut.

Perbandingan Skala Suhu

Perbandingan skala suhu dalam perhitungan matematika adalah C:R:F:K = 5:4:9:5

Kalor

Apakah Kalor Itu Sama dengan Suhu?

Kalor secara alamiah mengalir dari benda bersuhu lebih tinggi (panas) ke benda yang bersuhu lebih rendah (dingin).

Kalor tidak sama dengan suhu.

Suhu adalah sifat suatu benda yang muncul setelah diberikan energi kalor.

Kalor diukur dalam satuan kalori dengan Satuan Internasionalnya adalah Joule.

Kenapa Benda yang Berbeda Nilai Suhunya Tidak Sama Ketika Diberikan Kalor yang Sama?

Dalam kalor, ada istilah kalor jenis.

Kalor jenis adalah jumlah energi panas yang diperlukan oleh 1 kg bahan tertentu untuk menaikkan suhunya sebesar 1 kelvin.

Setiap bahan atau zat memiliki kalor jenis yang berbeda.

Bagaimana Menghitung Besar Kalor?

Rumus Kalor

Perpindahan Kalor

Kalor dapat berpindah, perpindahannya itu ada 3 macam:

• Konduksi
• Konveksi
• Radiasi

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu bahan tanpa disertai dengan perpindahan partikel-partikel pada bahan tersebut. 

Contohnya: ketika mengaduk teh yang panas dalam gelas, sendok yang digunakan juga akan ikut panas.

Konveksi adalah perpindahan kalor dari satu bagian ke bagian yang lain bersama dengan gerak fisik dari partikel-partikel bendanya. 

Contohnya : angin darat, angin laut, memasak air

Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa membutuhkan zat perantara atau medium. 

Contohnya : panas matahari sampai ke bumi, panas yang dirasakan ketika depan api unggun.

Pemuaian

Apakah Pemuaian Itu?

Pemuaian adalah peristiwa memuai, di mana suatu benda ukurannya membesar, baik panjang, lebar, tinggi, luas, maupun volume yang dipengaruhi kalor. 

Pemuaian sendiri dapat terjadi pada zat padat, zat cair, maupun zat gas. 

Pada zat padat terjadi pemuaian panjang, luas, dan ruang. 

Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang adalah yang terjadi pada satu bagian sisi pada benda, misalnya pemuaian yang terjadi pada panjang suatu logam. 

Setiap benda memiliki nilai koefisien muai panjang yang berbeda:

Pemuaian Luas

Pemuaian luas adalah pemuaian yang terjadi pada kedua arah sisi-sisi benda. 

Pemuaian luas memiliki koefisien muai sebesar dua kali (2x) koefisien muai panjang. 

Pemuaian Volume

Pemuaian ruang memiliki koefisien muai sebesar tiga kali (3x) koefisien muai panjang.