download

Matakuliah
Tahun
Versi
: D0564/Fisika Dasar
: September 2005
: 1/1
Pertemuan 20
Implementasi Listrik - Magnet
dan Rangkaian Listrik
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Menghasilkan persoalan dasar medan listrik dan
medan magnet serta rangkaian listrik (C3)
2
PANAS DAN SUHU
Suhu dan Thermometer.
Suhu: menyatakan ukuran kuantitatif keadaan
panas dinginnya suatu benda.
Panas (atau kalor): adalah energi yang berpindah
karena perbedaan suhu.
Alat ukur suhu : thermometer.
Prinsip thermometer : pemuaian zat indikator.
Standar skala suhu :
• titik triple air (273,16oK).
• titik didih air (373,16oK).
3
Skala thermometer :
Berdasarkan pada standar
skala tersebut, berikut
perbandingan skala dari
beberapa jenis thermometer
a.l
:
Kelvin,
Celcius, Rankine dan Fahrenheit :
Titik uap
K
373o
C
100o
R
672o
F
212o
Titik beku
Nol mutlak
273o
0o
0o
492o 32o
-273o
0o -460o
4
Celcius: Celcius memberi angka 0 untuk titik beku
air dan 100 pada titik uapnya.
Hubungan antar Celcius (tc)dengan Kelvin (T):
tc = T – 273,15oK
• Rankine
Perbandingan dengan suhu Kelvin pada skalanya.
TR = 9/5 T
• Fahrenheit
Titik beku = 0oC  32oF
Titik uap = 100oC  212oF
Hubungan dengan Celcius:
5
tF = 9/5 tc + 32oF atau
tc = 5/9 (tF – 32)
Skala Fahrenheit = skala Rankine
• Kelvin
Titik triple air = 0oC  273,15oK
Titik didih air = 100oC  373,15oK
Skala Kelvin = skala Celcius
Dua atau lebih sistem mempunyai suhu yang
sama, maka sistem dalam kesetimbangan thermal.
6
Pemuaian
Pemuaian adalah perubahan dimensi benda
sebagai akibat dari perubahan suhu benda.
3 jenis pemuaian: muai panjang (1 dimensi), muai
luas (2 dimensi) dan muai volume (3 dimensi).
- Pemuaian panjang ()
Dari hasil penelitian: diperoleh peru-bahan panjang
(L) akan sebanding dengan panjang awal (L),
perubahan suhu (t) dan konstanta kesebandingan  yang akhirnya disebut koefisien muai
panjang.
7
L =  L t
1 dL

L dt
atau untuk bahan yang homogen :
- Pemuaian luas ()
Dengan cara yang sama diperoleh koefisien muai
luas:
1 dA

A dt
8
- Koefisien muai volume ()
dV
1 dV
V


dt
V dt
Hubungan ,  dan 
V  L1L 2L3
dV
dL1
dL 2
dL 3
 L 2L3
 L1L3
 L1L 2
dt
dt
dt
dt
1 dV
1 dL1 1 dL 2 1 dL 3



V dt
L1 dt L 2 dt
L3 dt
  3
9
Dengan cara yang sama diperoleh:
=2
 =3/2 
Jika suhu naik terus, maka akan terjadi perubahan
wujud : Pelelehan, penguapan dll.
Peralihan wujud: tergantung pada tekanan dan
temperatur.
Titik triple : titik dimana terdapat tiga wujud benda.
10
kalorimetri
Kalor dan kalorimeter:
Kalor (panas/heat) : bentuk energi (lihat definisi
panas).
Kalorimeter adalah : Alat untuk mengukur
kalor/panas.
Satuan kalor adalah : kalori.
1 kalori = banyaknya kalor yang dibu-tuhkan untuk
menaikkan suhu 1 gram air sebesar 1oC
1 kalori = 4,186 Joule, atau 1 Joule = 0,24
kalori
11
Kapasitas kalor dan kalor jenis.
Kapasitas kalor (C) = perbandingan banyaknya
kalor Q yang diperlukan untuk menaikkan suhu
benda sebesar T.
Q
C
T
Kalor jenis = adalah kapasitas kalor persatuan
masa benda.
C 1 Q
c 
m m T
12
Kalor molar = Kapasitas kalor per mol.
c’ =C/n
untuk zat.
Kalor yang diperlukan untuk menaik-kan suhu
benda yang bermassa m dari T1 ke T2 adalah:
Q = m c (T2 - T1)
Penyerapan energi dapat juga terjadi pada suhu
konstan, yaitu selama terjadi proses perubahan
wujud benda (meleleh, menguap, membeku...dll)
13
Kalor yang diserap persatuan massa benda untuk
perubahan wujud disebut : Kalor Laten (L).
Q=mL
adalah kalor yang diperlukan untuk merubah
wujud benda bermassa m.
Azas Black
Jika dua jenis benda yang berlainan suhu digabung
menjadi satu, maka akan terjadi perpihdahan kalor
untuk mencapai kesetimbangan.
14
Kalor yang dilepas = kalor yang diterima.
Qlepas = Qterima
Qlepas= m1 c1 (T1-Ta)
Qterima= m2 c2 (Ta-T2)
Untuk banyak benda:
 Qlepas =  Qterima
Contoh aplikasi:
15

Download Report