Suhu adalah besaran fisika yang menyatakan derajat panas suatu zat. Alat untuk mengukur suhu disebut termometer. Pada termometer, zat yang paling banyak digunakan adalah alkohol dan raksa. Yang menjadi pelopor pembuatan termometer adalah Galileo Galilei (1564-1642). Prinsip kerja termometer buatan Galileo didasaran pada perubahan volume gas di dalam labu. Prinsip kerja termometer biasanya menggunakan sifat pemuaian zat cair. Jadi, pemuaian adalah bertambahnya volume suatu zat akibat bertambahnya suhu zat.

kenaikan suhu untuk menaikan suhu suatu zat di perlukan kalor ( Q ), besarnya tergantung jenis zatnya, banyaknya zat yang dipanaskan dan kenaikan suhu yang diinginkan

kalor jenis ( c )adalah kalor yang dibutuhkan 1 kg zat untuk menaikan 1°C

Daftar isi

   [sembunyikan] 

• 1 Jenis-jenis termometer
  • 1.1 Termometer laboratorium
  • 1.2 Termometer klinis
  • 1.3 Termometer ruang
  • 1.4 Skala suhu

Jenis-jenis termometer

Ada 3 jenis termometer, yaitu termometer laboratorium, termometer klinis dan termometer ruang.

Termometer laboratorium

Termometer laboratorium biasanya menggunakan zat cair raksa atau alkohol. Jika cairan tersebut bertambah panas, cairan tersebut akan memuai sepanjang pipa berskala °C(Celcius). Termometer ini biasanya ditemukan di laboratorium sekolah. Agar sensitif, ukuran pipa tersebut harus dibuat sekecil mungkin (pipa kapiler). Agar termometer cepat bereaksi terhadap perubahan suhu, dinding wadah cairan harus dibuat tipis sehingga panas masuk ke cairan secara menyentuh ujung termometer

Termometer klinis

Termometer klinis biasanya diperlukan sebagai keperluan pengobatan. Perawat atau dokter dapat menunjukkan suhu badan pasien dalam waktu yang agak lama. Tujuan dari termometer klinis adalah agar tidak terjadi kesalahan dalam . Termometer klinis memiliki sebuah lekukan sempit di atas wadahnya. Ketika digunakan untuk mengukur suhu tubuh pasien, raksa dalam wadah akan memuai melewati lekukan sempit dan menunjukkan posisi suhu pasien yang diukur. Ketika termometer dikeluarkan dari mulut / ketiak pasien, raksa tidak dapat kembali lagi ke wadah karena celahnya terlalu sempit. Dengan demikian, kolom raksa tetap menunjukkan suhu pasien sampai dokter selesai membaca suhunya. Raksa dapat dikembalikan ke tempat semula dengan cara menggoyang-goyangkan termometer selama beberapa kali.

Termometer ruang

Fungsi dari termometer ruang adalah untuk menguur suhu ruangan. Oleh karena itu, termometer ini sering kita lihat dipasang pada dinding ruangan. Karena suhu ruangan hampir tidak mungkin melebihi 50°C dan tidak mungkin kurang dari -50°C, skala termometer ruang terbatas hanya dari skala -50°C sampai dengan suhu 50°C.

Skala suhu

a. Skala Celcius (°C )

Skala celcius dikembangkan oleh ahli astronomi Swedia Anders Celcius (1701-1744) pada tahun 1742, mengusulkan suatu skala sebagai patokan untuk mengukur suhu. Skala celcius memiliki seratus derajat panas yang terbagi rata antara suhu air membeku dan suhu air mendidih.

b. Termometer Reaumur (°R )

Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala.

c. Termometer Fahrenheit (°F )

Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan sebagai 0ºF. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 180 skala.

d. Termometer Kelvin ( K )

Pada termometer Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi menjadi 100 skala.

Ikuti Wikipedia bahasa Indonesia di  Facebook dan  Twitter

[tutup]

Momentum

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum Diperiksa

Ayunan Newton membuktikan adanya Hukum kekekalan momentum

Dalam fisika, momentum atau pusa adalah besaran yang berhubungan dengan kecepatan dan massa suatu benda.

Daftar isi

   [sembunyikan] 

• 1 Momentum dalam mekanika klasik
• 2 Hukum Kekekalan Momentum
• 3 Bacaan lebih lanjut
• 4 Pranala luar

Momentum dalam mekanika klasik[sunting | sunting sumber]

Dalam mekanika klasik, momentum (dilambangkan dengan P) ditakrifkan sebagai hasil perkalian dari massa dan kecepatan, sehingga menghasilkan vektor.

Momentum suatu benda (P) yang bermassa m dan bergerak dengan kecepatan v diartikan sebagai ::

Massa merupakan besaran skalar, sedangkan kecepatan merupakan besaran vektor. Perkalian antara besaran skalar dengan besaran vektor akan menghasilkan besaran vektor. Jadi, momentum merupakan besaran vektor. Momentum sebuah partikel dapat dipandang sebagai ukuran kesulitan untuk mendiamkan benda. Sebagai contoh, sebuah truk berat mempunyai momentum yang lebih besar dibandingkan mobil yang ringan yang bergerak dengan kelajuan yang sama. Gaya yang lebih besar dibutuhkan untuk menghentikan truk tersebut dibandingkan dengan mobil yang ringan dalam waktu tertentu. (Besaran mv kadang-kadang dinyatakan sebagai momentum linier partikel untuk membedakannya dari momentum angular).

Hukum Kekekalan Momentum[sunting | sunting sumber]

Sama seperti energi, dalam kondisi tertentu, momentum suatu sistem akan kekal atau tidak berubah. Untuk memberikan pemahaman mengenai hal tersebut, maka akan digunakan konsep Pusat Massa. Misal jika ada sebuah sistem yang terdiri dari beberapa benda dengan massa  bergerak dengan kecepatan masing-masing adalah , maka kecepatan pusat massa sistem tersebut adalah :

Dan jika sistem tersebut bergerak dengan dipercepat dengan percepatan masing-masing adalah , maka percepatan pusat massa sistem tersebut adalah :

Sekarang jika benda-benda tersebut masing-masing diberi gaya , maka benda-benda tersebut masing-masing memiliki percepatan :

Sehingga percepatan pusat massa sistem dapat dinyatakan sebagai :

Notasi  merupakan notasi yang menyatakan resultan gaya yang bekerja pada sistem tersebut. Jika resultan gaya yang bekerja pada sistem bernilai nol (), maka sistem tersebut tidak dipercepat (). Jika sistem tidak dipercepat, artinya sistem tersebut kecepatan pusat massa sistem tersebut konstan (). Jadi dapat disimpulkan bahwa :

Notasi di atas merupakan notasi dari hukum kekekalan momentum. Jadi total momentum suatu sistem akan selalu kekal hanya jika resultan gaya yang bekerja pada sistem tersebut bernilai no

Qlepas = Qterima m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2 + m3c3ΔT3 Soal No. 9 Perhatikan gambar berikut! Dua buah logam terbuat dari bahan yang sama disambungkan. Jika panjang logam P adalah dua kali panjang logam Q tentukan suhu pada sambungan antara kedua logam! Pembahasan Banyaknya kalor persatuan waktu yang melalui logam P sama dengan kalor yang melalui logam Q. Gunakan rumus perpindahan kalor secara konduksi : Soal No. 10 Logam P yang ujungnya bersuhu 10°C disambung dengan logam Q yang suhu ujungnya 115°C seperti gambar berikut! Konduktivitas thermal logam P adalah 2,5 kali dari konduktivitas thermal logam Q. Jika luas penampang kedua batang sama, maka suhu sambungan antara logam P dan Q adalah..... A. 20°C B. 30°C C. 40°C D. 50°C E. 60°C Pembahasan Data: Kp : Kq = 2,5 : 1 Luas dan panjangnya sama. suhu sambungan = x =....? Dari perpindahan kalor secara konduksi: Misal suhu sambungan adalah x, dengan luas (A) dan panjang (L) yang sama dan ΔTp = x − 10 ΔTq = 115 − x diperoleh suhu sambungan: Soal No. 11 Sebuah jendela kaca suatu ruangan tingginya 2 m, lebarnya 1,5 m dan tebalnya 6 mm. Suhu di permukaan dalam dan permukaan luar kaca masing-masing 27°C dan 37°C. Jika konduktivitas termal = 8 x 10−1 Wm−1K−1, tentukan jumlah kalor yang mengalir ke dalam ruangan melalui jendela itu setiap sekon ! Pembahasan Data: Konduktivitas termal k = 8 x 10−1 Wm−1K−1 Luas A = 2 m × 1,5 m = 3 m2 Selisih suhu ΔT = 37 − 27 = 10°C Panjang pada arah aliran kalor L = 6 mm = 6 × 10−3 m Q/t =........ Dari rumus konduksi: masuk data: Soal No. 12 Sebuah tangki baja yang memiliki koefisien muai panjang 12 x 10-6/°C, dan bervolume 0,05 m3 diisi penuh dengan bensin yang memiliki koefisien muai ruang 950 x 10-6/°C pada temperatur 20°C. Jika kemudian tangki ini dipanaskan sampai 50°C, tentukan besar volume bensin yang tumpah! (Sumber : Soal SPMB) Pembahasan Soal No. 13 Plat baja dipanaskan hingga suhunya mencapai 227°C hingga kalor radiasi yang dipancarkan sebesar E J/s. Jika plat terus dipanasi hingga suhunya mencapai 727° tentukan kalor radiasi yang dipancarkan! Pembahasan Data : T1 = 227°C = 227 + 273 = 500 K T2 = 727°C = 727 + 273 = 1000 K Kalor yang diradiasikan oleh suatu permukaan benda berbanding lurus dengan pangkat empat suhu mutlaknya, sehingga: Soal No. 14 Panjang batang rel kereta api masing-masing 10 meter, dipasang pada suhu 20°C. Diharapkan pada suhu 30°C rel tersebut saling bersentuhan. Koefisien muai rel batang rel kereta api 12×10–6 /°C. Jarak antara kedua batang yang diperlukan pada suhu 20°C adalah... A. 3,6 mm B. 2,4 mm C. 1,2 mm D. 0,8 mm E. 0,6 mm (Soal Ebtanas 1988) Pembahasan Dengan asumsi rel sebelah kiri memanjang ke kanan sebesar Δl dan rel sebelah kanan memanjang ke kiri sebesar Δl, maka lebar celah yang diperlukan d adalah sama dengan dua kali Δl sehingga Soal No. 15 Sebuah wadah terbuat dari logam yang memiliki kalor jenis 350 J/kg °C. Jika massa wadah adalah 500 gram, tentukan kapasitas kalor dari wadah! Pembahasan Hubungan massa (m), kalor jenis (c) dan kapasitas kalor (C) sebagai berikut: C = mc Data: c = 350 J/kg °C m = 500 gram = 0,5 kg C =....... C = mc C = 0,5(350) C = 175 J/°C Soal No. 16 Sebuah kalorimeter awalnya memiliki suhu 20°C. Air sebanyak 0,2 kilogram yang bersuhu 34°C kemudian dimasukkan ke dalam kalorimeter. Jika suhu akhirnya 30°C, dan anggap saja pertukaran kalor hanya terjadi antara air dan kalorimeter, tentukan kapasitas kalor dari kalorimeter! Kalor jenis air = 4200 J/kg°C. Pembahasan Data: Kalorimeter ΔTkal = 30 - 20 = 10°C Ckal =..... Air mair = 0,2 kg ΔTair = 34 - 30 = 4°C cair = 4200 J/kg°C Catatan: C (ce besar)untuk lambang kapasitas kalor. c (ce kecil) untuk lambang kalor jenis. Jika massa tidak diketahui di soal bisa dicari dari rumus massa jenis atau rapat massa  ρ = m/V atau m = ρV Soal No. 17 Pemanas air dari 210 watt, digunakan untuk memanaskan 2 liter air. Jika massa jenis air 1000 kg/m3 dan kalor jenis air 4200 J/kg°C, perkirakan lama waktu yang diperlukan untuk kenaikan suhu air sebesar 36°C! Pembahasan Hubungan materi suhu dan kalor dengan energi dan daya listrik: Massa air yang dipanaskan m = ρ V m = 1000 kg/m3 x (2 x 10−3 m3 )= 2 kg Waktu yang diperlukan, energi dari pemanas W = Pt   diubah menjadi panas atau kalor Q = mcΔT  untuk menaikkan suhu benda. W = Q Pt = mcΔT (210)t = 2(4200)(36) t = 1440 sekon = 1440 / 60 = 24 menit Soal No. 18 Sebuah pemanas dengan daya 100 watt digunakan untuk memanaskan air. Jika 90% dayanya terpakai untuk memanaskan 300 gram air selama 1 menit dan suhu air mula-mula 25°C, kalor jenis air 4200 J/kg °C , Tentukan suhu akhir air! Pembahasan Data: P = 100 watt m = 300 gram = 0,3 kg t = 1 menit = 60 detik T1 = 25°C c = 4200 J/kg °C η = 90% T2 =............ Efisiensinya (η) adalah  90%, artinya hanya 90%  dari energi listrik yang diubah menjadi panas: Q = η P mcΔT = 90% (Pt) 0,3(4200)ΔT = 90/100 (100)(60) ΔT = 4,29 °C Kenaikan suhunya sebesar 4,29°C, jadi suhu akhirnya  adalah T2 =  25°C + 4,29°C = 29,29°C