Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu:
- Menjelaskan pengertian suhu dan alat ukurnya (termometer)
- Mengidentifikasi skala termometer (Celsius, Fahrenheit, Reamur, Kelvin)
- Melakukan konversi suhu dari satu skala ke skala lainnya
- Menjelaskan pengaruh kalor terhadap perubahan suhu dan wujud zat
- Menjelaskan pemuaian zat padat, cair, dan gas serta penerapannya
- Membedakan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi
Materi Pembelajaran
A Pengertian Suhu
Suhu (temperatur) adalah besaran yang menyatakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Suhu diukur menggunakan alat yang disebut termometer.
Satuan suhu dalam Sistem Internasional (SI) adalah Kelvin (K), namun dalam kehidupan sehari-hari kita lebih sering menggunakan derajat Celsius (°C).
B Skala Termometer
Terdapat 4 skala termometer yang umum digunakan:
Celsius (°C)
- • Titik beku air: 0°C
- • Titik didih air: 100°C
- • Digunakan di Indonesia dan sebagian besar dunia
Fahrenheit (°F)
- • Titik beku air: 32°F
- • Titik didih air: 212°F
- • Digunakan di Amerika Serikat
Reamur (°R)
- • Titik beku air: 0°R
- • Titik didih air: 80°R
- • Jarang digunakan, hanya di beberapa negara Eropa
Kelvin (K)
- • Titik beku air: 273 K
- • Titik didih air: 373 K
- • Satuan SI, tidak menggunakan derajat (°)
Rumus Konversi Suhu
Celsius ke Fahrenheit:
°F = (9/5 × °C) + 32
Fahrenheit ke Celsius:
°C = 5/9 × (°F - 32)
Celsius ke Reamur:
°R = 4/5 × °C
Celsius ke Kelvin:
K = °C + 273
C Kalor
Kalor adalah energi panas yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Satuan kalor dalam SI adalah Joule (J), namun sering juga menggunakan kalori (kal).
Hubungan antara Joule dan kalori:
1 kalori = 4,2 Joule
1 Joule = 0,24 kalori
Kalor dapat menyebabkan:
Menaikkan Suhu
Kalor yang diberikan akan menaikkan suhu benda. Rumus: \( Q = m \times c \times \Delta T \)
Keterangan: Q = kalor (J), m = massa (kg), c = kalor jenis (J/kg°C), ΔT = perubahan suhu (°C)
Mengubah Wujud
Kalor dapat mengubah wujud zat tanpa mengubah suhu. Rumus: \( Q = m \times L \)
Keterangan: L = kalor laten (J/kg), misalnya kalor lebur atau kalor uap
D Pemuaian Zat
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran benda (panjang, luas, atau volume) akibat kenaikan suhu. Semua zat (padat, cair, gas) akan memuai jika dipanaskan.
Pemuaian Panjang
Terjadi pada zat padat
ΔL = L₀ × α × ΔT
α = koefisien muai panjang
Pemuaian Luas
Terjadi pada zat padat (lempeng)
ΔA = A₀ × β × ΔT
β = 2α (koefisien muai luas)
Pemuaian Volume
Terjadi pada zat padat, cair, gas
ΔV = V₀ × γ × ΔT
γ = 3α (koefisien muai volume)
Penerapan Pemuaian dalam Kehidupan
✅ Keuntungan:
- • Pemasangan rel kereta api (ada celah)
- • Keping bimetal pada termostat
- • Termometer
- • Pengelingan plat logam
⚠️ Kerugian:
- • Rel kereta melengkung jika tidak ada celah
- • Jembatan memuai di siang hari
- • Kabel listrik mengendur di siang hari
- • Gelas pecah saat diisi air panas
E Perpindahan Kalor
Kalor dapat berpindah melalui 3 cara:
1. Konduksi (Hantaran)
Perpindahan kalor melalui zat perantara tanpa disertai perpindahan partikel zat.
Contoh: Sendok logam menjadi panas saat dicelupkan ke air panas, ujung besi yang dipanaskan
2. Konveksi (Aliran)
Perpindahan kalor melalui zat perantara yang disertai perpindahan partikel zat (biasanya pada fluida/cairan dan gas).
Contoh: Air mendidih, angin laut/darat, sistem pemanas ruangan
3. Radiasi (Pancaran)
Perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara (melalui gelombang elektromagnetik).
Contoh: Panas matahari sampai ke bumi, api unggun menghangatkan tubuh, termos
Glosarium
Suhu/Temperatur
Derajat panas atau dinginnya suatu benda
Termometer
Alat untuk mengukur suhu
Kalor
Energi panas yang berpindah akibat perbedaan suhu
Kalor Jenis
Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1°C
Pemuaian
Bertambahnya ukuran benda akibat kenaikan suhu
Konduksi
Perpindahan kalor melalui zat tanpa perpindahan partikel
Konveksi
Perpindahan kalor melalui zat disertai perpindahan partikel
Radiasi
Perpindahan kalor tanpa zat perantara (gelombang elektromagnetik)
Koefisien Muai
Bilangan yang menunjukkan bertambahnya panjang/volume per derajat suhu
Keping Bimetal
Dua logam berbeda yang digabungkan, digunakan pada termostat
Game Anagram
Susun huruf-huruf acak menjadi istilah yang benar dari materi bab ini! Klik huruf untuk menyusun jawaban.
Latihan Soal Pilihan Ganda
Pilihlah jawaban yang paling tepat! Klik "Lihat Hasil" untuk melihat skor dan pembahasan.
Feedback
Punya pertanyaan atau masukan tentang materi ini? Kirimkan pesan Anda melalui WhatsApp!