SE XPERIA X10

SEA GAME., INDONESIA VS MALAYSIA

Inila dia hal yan membuatku bolak balik di depan laptop tuk ngeliat hal yang kusukai., hee...
deman oppa si hoo dan pertandingan bola sea game INA vs MLYsia

Waktu tambahan 15 menit untuk TIMNAS U-23 akankah membuahkan hasil yang maxsimal ?!., seluruh rakyat indonesia menantikan itu.., dengan skor 1-1 banyak doa dan harapan yang tertuju. semoga indonesia mampu meraih JUARA UMUM dengan tambahan dari pertandingan bola ini bagaikan sayur tanpa garam ngg klop kalau kita keluar sebagai juara umum tanpa kemenangan dari timnas U-23.

Berseberangan dari itu,. demam korea melanda diriku ,. oppa si hoo yang memilili senyuman cute., heee..

ISRAEL SERANG IRAN /!!??/......

TEMPO Interaktif, Washington - Ahli Iran dari the International Institute of Strategic Studies, Mark Fitzpatrick, memperkirakan Israel akan menyerang fasilitas nuklir Iran sendirian tahun depan. Sebab, kata dia kepada kantor berita Reuters, Amerika Serikat saat itu akan disibukkan dengan persiapan pemilihan presiden. 

Apalagi bila Dewan Keamanan Perserikatan Bangsa-Bangsa gagal menjatuhkan sanksi keras yang bisa memaksa Negeri Mullah itu menghentikan program nuklir mereka. Fitzpatrick memperkirakan Israel kemungkinan besar akan bertindak dengan cara mereka sendiri. 

Sejauh ini, hanya Amerika, Prancis, dan Inggris yang ngotot agar Dewan Keamanan menerapkan sanksi baru yang belum pernah dikeluarkan. Namun, Rusia dan Cina kelihatannya akan memveto rancangan resolusi itu. 

“Bila mempertimbangkan tahun depan adalah pemilihan Presiden Amerika dan perkembangan politik di Amerika, Israel akan lebih cenderung mengambil cara sendiri,” katanya seperti dikutip surat kabar Haaretz, Rabu, 16 November 2011. 

Ia menambahkan, Perdana Menteri Israel Benjamin Netanyahu juga tidak akan meminta izin kepada Presiden Amerika Barack Hussein Obama soal rencana serangan itu bila ia yakin Iran kian dekat ke arah senjata nuklir. 

“Kemungkinan besar Netanyahu menelepon Obama dan mengatakan, ‘Saya tidak akan minta izin. Saya hanya ingin bilang bahwa kami baru saja mengirim jet tempur,” ujar mantan pejabat Departemen Luar Negeri Amerika yang menangani soal perlucutan senjata nuklir ini. 

Jika itu yang terjadi, ia memastikan Obama tidak mungkin menembak jatuh pesawat Israel yang akan menyerbu reaktor nuklir Iran. 

love indonesia

indonesia pasti bisa............
dan raih medali emas sebanyak mungkin.,

BAB I

PENDAHULUAN

A.       Latar Belakang

Gaya didefinisikan sebagai suatu dorongan atau tarikan yang bekerja pada tubuh. Newton pernah menyelidiki gerak benda dipermukaan kasar. Ia berkesimpulan semakin kasar dua permukaan yang saling bersinggungan, maka semakin sulit benda tersebut digerakkan. Setelah diselidiki oleh Newton, ternyata hal tersebut disebabkan adanya “friksi” atau gesekan. Besarnya gaya gesek ini ditentukan oleh faktor koefisien gesek, massa benda dan gravitasi. Pada permukaan yang halus, gaya geseknya kecil, sedangkan pada permukaan yang kasar gaya geseknya besar. Gaya gesek inilah yang menyebabkan gerak benda menjadi terhambat dan berhenti. Makin besar koefesien geseknya, maka makin sulit ia bergerak. Namun, bila sudah bergerak, maka akan menimbulkan gesekan yang besar di sepanjang permukaan. Selanjutnya, perlu kita ketahui apabila dua benda dalam keadaan bersentuhan, maka keduanya dapat saling mengerjakan gaya gesekan. Gaya-gaya gesekan itu sejajar dengan, permukaan benda-benda di titik persentuhan.

Gaya gesek adalah gaya yang timbul bila dua buah objek saling kontak dan berpindah dalam arah yang berlawanan. Gaya gesek (friksi) merupakan gaya yang umumnya bekerja pada tubuh dan sangat penting dalam kehidupan keseharian terutama tubuh. Gaya gesek sangat diperlukan di dalam tubuh manusia. Aplikasi gaya gesek di dalam tubuh antara lain: salah satu fungsi yang sangat penting dari kantong perikardial yang menjaga agar membran tetap terpisah dan tidak saling bergesekan akibat friksi yang berasal dari dentuman jantung, dll.  

Oleh karena itu penulis, mengambil judul ”Keadaan Gaya Gesek pada dan dalam Tubuh“ agar pembaca dapat memahami dan mengerti tentang manfaat ilmu fisika dalam bidang kesehatan.

B.       Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut adapun rumusan masalahnya sebagai berikut:

1. Apakah pengertian gaya-gaya pada dan dalam tubuh

2. Apakah pengertian keadaan gaya gesek pada dan dalam tubuh

3. Apakah aplikasi gaya gesek pada dan dalam tubuh

C.       Tujuan

Adapun tujuan yang dapat diambil sebagai berikut:                                                                                                           

1. Agar pembaca mengerti pengertian dari gaya-gaya pada dan dalam tubuh

2. Agar pembaca mengerti pengertian dari keadaan gaya gesek pada dan dalam tubuh

3. Agar pembaca mengerti tentang aplikasi gaya gesek pada dan dalam tubuh

D.       Manfaat

Adapun manfaat membaca makalah ini, agar pembaca dapat memahami dan mengerti tentang keadaan gaya gesek pada dan dalam tubuh serta aplikasi gaya gesek pada dan dalam tubuh. Diharapkan setelah membaca makalah ini pembaca bisa menambah pengetahuan dari yang sebelumnya tidak mengetahui tentang keadaan gaya gesek pada dan dalam tubuh bisa menjadi tahu.

BAB II

PEMBAHASAN

A.       Pengertian Gaya-Gaya pada dan dalam Tubuh

Hal yang perlu kita ketahui bahwa gaya dapat didefinisikan sebagai suatu dorongan atau tarikan yang bekerja pada tubuh. Gaya adalah mengontrol semua gerak di dunia. Kita sering sadar pada gaya-gaya pada tubuh seperti gaya yang didapatkan ketika kita menyentuh benda. Namun, kita biasanya tak menyadari pentingnya gaya-gaya dalam tubuh, gaya-gaya otot yang menyebabkan darah bersirkulasi dan paru-paru saat mengambil udara. Contoh yang lebih kecil, misalnya gaya-gaya yang menentukan jika sebuah partikel atom atau molekul akan tinggal pada tempat yang diberikan pada tubuh. Sebagai contoh di dalam tulang ada banyak kristal dari mineral tulang yang membutuhkan kalsium. Sebuah atom kalsium akan menjadi bagian dari kristal jika ia mendapat sebuah tempat yang alami untuk kalsium dimana energi-energi listriknya cukup besar untuk menangkapnya. Ia akan tinggal di dalam tempat itu sampai kondisi lokal berubah dan energi-energi listrik tak dapat lebih lama lagi memegangnya. Ini biasa terjadi jika kristal tulang rusak oleh kanker.

Fisikawan suka mempertimbangkan asal dari gaya fundamental. Gaya fundamental pertama adalah gaya gravitasi. Newton merumuskan hukum gravitasi universal. Hukum ini menyatakan bahwa ada gaya tarik-menarik antara dua benda, berat kita juga dikarenakan hubungan antara bumi dan tubuh kita. Besar gaya gravitasi sangat kecil saat kita di bulan.

Satu pengaruh penting bagi kesehatan dari gaya gravitasi adalah susunan urat nadi pembuluh darah dalam lengan yang berjalan berlawanan dengan arah gravitasi saat ia menuju hati. Pengaruh kesehatan lainnya adalah pada tulang. Gaya gravitasi pada rangka menyumbangkan kepada “kesehatan tulang”. Jika seseorang kehilangan berat badannya, seperti dalam orbit satelit, ia bisa kehilangan beberapa mineral tulang dan ini dapat menjadi masalah yang serius pada perjalanan ke ruang angkasa yang sangat lama. 

Gaya fundamental kedua adalah gaya listrik. Gaya ini lebih kompleks daripada gravitasi yang sejak itu menyangkut gaya menarik dan mendorong antara muatan listrik statik sama baiknya dengan gaya magnet, yang dihasilkan dengan gerakan muatan listrik (arus listrik). Gaya listrik besar sekali jika dibandingkan dengan gaya gravitasi.

Tubuh kita seperti mesin listrik, gaya dihasilkan dari otot-otot yang disebabkan oleh tarik-menarik atau tolak-menolak muatan listrik.  Pengatur otot yang utama adalah listrik. Masing-masing dari milyaran sel yang tinggal dalam tubuh punya potensial listrik yang berbeda menyebrangi membran sel dikarenakan berbedanya potensial muatan dalam dan luar sel.

Kita memaksa untuk menyebutkan dua gaya fundamental lainnya yang menyangkut inti dari ato. Salah satunya gaya nuklir kuat, ini lebih besar daripada yang lainnya, ia beraksi sebagai “lem” untuk memegang inti bersama-sama melawan gaya dorong yang dihasilkan oleh proton pada tiap atom lainnya. Kedua, gaya nuklir lemah merupakan hilangnya elektron (beta) dari inti. Kita menimbang bahwa gaya yang lemah sama seperti pada gaya listrik, sehingga kita hanya menemukan tiga gaya fundamental  yaitu gaya gravitasi, gaya listik, dan gaya nuklir kuat.

            

B.       Pengertian Keadaan Gaya Gesek pada dan dalam Tubuh

  

    Pernahkah anda jatuh terpeleset karena menginjak sesuatu yang licin? jika belum, silahkan mencoba, kita bisa terpeleset ketika menginjakkan kaki pada sesuatu yang licin karena tidak ada gaya gesek yang bekerja. Tanpa gaya gesek, kita tidak akan bisa berjalan, roda sepeda motor atau mobil juga tidak akan bisa berputar, demikian juga pesawat terbang akan selalu tergelincir. Berita di televisi dan surat kabar yang mengatakan bahwa pesawat terbang tergelincir merupakan salah satu bukti tanpa adanya gaya gesek yang bekerja, demikian juga ketika anda terpeleset dan jatuh sambil tertawa. Kehidupan kita sehari-hari tidak terlepas dari gaya gesekan, walaupun terkadang tidak kita sadari.

Gesekan biasanya terjadi di antara dua permukaan benda yang bersentuhan, baik terhadap udara, air atau benda padat. Ketika sebuah benda bergerak di udara, permukaan benda tersebut akan bersentuhan dengan udara sehingga terjadi gesekan antara benda tersebut dengan udara. Demikian juga ketika bergerak di dalam air. Gaya gesekan juga selalu terjadi antara permukaan benda padat yang bersentuhan, sekalipun benda tersebut sangat licin. Permukaan benda yang sangat licin pun sebenarnya sangat kasar dalam skala mikroskopis. Ketika kita mencoba menggerakan sebuah benda, tonjolan-tonjolan miskroskopis ini mengganggu gerak tersebut. Pada tingkat atom (ingat bahwa semua materi tersusun dari atom-atom), sebuah tonjolan pada permukaan menyebabkan atom-atom sangat dekat dengan permukaan lainnya, sehingga gaya-gaya listrik di antara atom dapat membentuk ikatan kimia, sebagai penyatu kecil di antara dua permukaan benda yang bergerak. Ketika sebuah benda bergerak, misalnya ketika kita mendorong sebuah buku pada permukaan meja, gerakan buku tersebut mengalami hambatan dan akhirnya berhenti, karena terjadi gesekan antara permukaan bawah buku dengan permukaan meja serta gesekan antara permukaan buku dengan udara, di mana dalam skala miskropis, hal ini terjadi akibat pembentukan dan pelepasan ikatan tersebut.

Jika permukaan suatu benda bergeseran dengan permukaan benda lain, masing-masing benda tersebut melakukan gaya gesekan antara satu dengan yang lain. Gaya gesekan pada benda yang bergerak selalu berlawanan arah dengan arah gerakan benda tersebut. Selain menghambat gerak benda, gesekan dapat menimbulkan aus dan kerusakan.

Newton pernah menyelidiki gerak benda dipermukaan kasar. Ia berkesimpulan semakin kasar dua permukaan yang saling bersinggungan, maka semakin sulit benda tersebut digerakkan. Setelah diselidiki oleh Newton, ternyata hal tersebut disebabkan adanya “friksi” atau gesekan. Besarnya gaya gesek ini ditentukan oleh faktor koefisien gesek, massa benda dan gravitasi. Pada permukaan yang halus, gaya geseknya kecil, sedangkan pada permukaan yang kasar gaya geseknya besar. Gaya gesek inilah yang menyebabkan gerak benda menjadi terhambat dan berhenti. Makin besar koefesien geseknya, maka makin sulit ia bergerak. Namun, bila sudah bergerak, maka akan menimbulkan gesekan yang besar di sepanjang permukaan. Selanjutnya, perlu kita ketahui apabila dua benda dalam keadaan bersentuhan, maka keduanya dapat saling mengerjakan gaya gesekan. Gaya-gaya gesekan itu sejajar dengan, permukaan benda-benda di titik persentuhan.

Gaya gesek adalah gaya yang timbul bila dua buah objek saling kontak dan berpindah dalam arah yang berlawanan. Gaya gesek (friksi) pada tubuh  merupakan gaya yang umumnya bekerja pada tubuh dan sangat penting dalam kehidupan keseharian terutama tubuh. Gaya gesek sangat diperlukan di dalam tubuh manusia.

Gesekan dan hilangnya energi karena gesekan terlihat dimana saja dalam kehidupan kita sehari-hari. Dalam tubuh, pengaruh gesekan penting. Kita dapat memisahkan gaya-gaya ke dalam komponen horizontal dan vertikal. Gaya pada komponen horizontal adalah gaya gesek dan pada komponen vertikal adalah gaya normal. Gaya gesek maksimum ƒ  biasanya dideskripsikan oleh

ƒ = μ N

Dimana N adalah gaya normal, μ adalah koefesien gesek antara dua permukaan. Nilai dari μ bergantung pada dua materi yang bersinggungan dan ini tak dipengaruhi pada wilayah permukaan.

  Gaya gesek terbagi menjadi 2 yaitu: gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gaya gesekan yang bekerja pada dua permukaan benda yang bersentuhan, ketika benda tersebut belum bergerak disebut gaya gesek statik (lambangnya f_s). Gaya gesek statis yang maksimum sama dengan gaya terkecil yang dibutuhkan agar benda mulai bergerak. Ketika benda telah bergerak, gaya gesekan antara dua permukaan biasanya berkurang sehingga diperlukan gaya yang lebih kecil agar benda bergerak dengan laju tetap. Ketika benda telah bergerak, gaya gesekan masih bekerja pada permukaan benda yang bersentuhan tersebut. Gaya gesekan yang bekerja ketika benda bergerak disebut gaya gesekan kinetik (lambangnya f_k) (kinetik berasal dari bahasa yunani yang berarti “bergerak”). Ketika sebuah benda bergerak pada permukaan benda lain, gaya gesekan bekerja berlawanan arah terhadap kecepatan benda. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan gaya normal pada permukaan benda yang kering tanpa pelumas, besar gaya gesekan sebanding.

C.       Aplikasi Gaya Gesek pada Tubuh

Aplikasi gaya gesek di dalam tubuh antara lain: salah satu fungsi yang sangat penting dari kantong perikardial yang menjaga agar membran tetap terpisah dan tidak saling bergesekan akibat friksi yang berasal dari dentuman jantung.

Cairan sinovial mengurangi friksi dengan cara bertindak sebagai pelumas atau penurun friksi antara ujung-ujung tulang yang dilapisi kartilago pada sendi synovial, misalnya: sendi lutut.

Saat makan kita menambahkan air liur, jika kita menelan sepotong roti panggang kita merasakan sakit akibat kekurangan minyak pelumas. Kebanyakan organ-organ besar dalam tubuh berada dalam gerakan konstan baik banyak atau sedikit. Tiap jantung berdetak adalah gerakan. Paru-paru bergerak dalam dada tiap bernafas, dan usus bergerak dengan lambat saat mereka menggerakkan makanan menuju tujuan akhir. Semua organ-organ ini meminyaki dengan lendir yang licin untuk mengurangi gesekan.

Ukuran dari gaya dikomponen horizontal pada tumit yang disentuhkan ke tanah saat berjalan dan ditemukan kira-kira 0,15W. Besarnya gaya gesek ini untuk mencegah tumit tergelincir. Jika kita berikan N = W maka gaya gesek yang digunakan sebesar ƒ = μ W. Untuk tumit karet pada permukaan beton yang kering, gaya gesek maksimumnya adalah ƒ = W, yang nilainya lebih besar daripada yang dibutuhkan komponen horizontal. Pada umumnya gaya gesek cukup besar ketika tumit menyentuh bawah dan saat jempol kaki meninggalkan permukaan.

Gesekan harus diatasi saat sendi bergerak, tetapi untuk tulang sendi normal gesekan ini sangat kecil. Koefisien dari tulang sendi biasanya lebih rendah daripada material mesin.

Kita dapat berjalan karena terdapat gaya gesek antara permukaan sandal atau sepatu dengan permukaan tanah. Jika anda tidak biasa menggunakan alas kaki gaya gesek tersebut bekerja antara permukaan bawah kaki dengan permukaan tanah atau lantai. Alas sepatu atau sandal biasanya kasar / bergerigi alias tidak licin. Para pembuat sepatu dan sandal membuatnya demikian karena mereka sudah mengetahui konsep gaya gesekan. Demikian juga alas sepatu bola yang dipakai oleh pemain sepak bola, yang terdiri dari tonjolan-tonjolan kecil. Apabila alas sepatu atau sandal sangat licin, maka anda akan terpeleset ketika berjalan di atas lantai yang licin atau gaya gesek yang bekerja sangat kecil sehingga akan mempersulit gerakan anda. Ini merupakan contoh gaya gesek yang menguntungkan.

BAB III

PENUTUP

A.        Kesimpulan

1.      Gaya dapat didefinisikan sebagai suatu dorongan atau tarikan yang bekerja pada tubuh. Gaya adalah mengontrol semua gerak di dunia.

2.      Gaya gesek adalah gaya yang timbul bila dua buah objek saling kontak dan berpindah dalam arah yang berlawanan.

3.      Gaya gesek (friksi) pada tubuh  merupakan gaya yang umumnya bekerja pada tubuh dan sangat penting dalam kehidupan keseharian terutama tubuh. Gaya gesek sangat diperlukan di dalam tubuh manusia.

4.      Gaya gesek maksimum ƒ  biasanya dideskripsikan oleh:ƒ = μ N

Dimana N adalah gaya normal, μ adalah koefesien gesek antara dua permukaan.

5.      Aplikasi gaya gesek pada dan dalam tubuh antara lain:

«  Salah satu fungsi yang sangat penting dari kantong perikardial yang menjaga agar membran tetap terpisah dan tidak saling bergesekan akibat friksi yang berasal dari dentuman jantung.

«  Cairan sinovial mengurangi friksi dengan cara bertindak sebagai pelumas atau penurun friksi antara ujung-ujung tulang yang dilapisi kartilago pada sendi synovial, misalnya: sendi lutut. Dll

B.       Saran

Dalam penulisan makalah ini tentunya masih banyak kekurangan disana-sini untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca. Agar dalam penulisan makalah selanjutnya lebih baik dari makalah ini. Apabila dalam penulisan makalah ini ada kesalahan penulis mohon maaf. Karena manusia tidak luput dari salah dan khilaf.

confuse

asdhanbh
 apaik ah yang terjadi dfhwfwkfhjwf

how to use a lab thermometer

How to Use a Lab Thermometer

Laboratory thermometers are capable of accurately measuring temperature variations in a variety of mediums, including some caustic to human skin. Because of their construction, and their expense, it is important to know how to properly use a lab thermometer without breaking it. With some simple equipment and important knowledge, you can use a lab thermometer without a costly accident. Steps of using a lab thermometer:

Attach the clamp to the stand. The clamp has two ends: The first is a rubberized end that will hold the thermometer, and the other is a C-shaped end with a bolt through it. Unscrew the bolt and fit the clamp into the stand. Tighten the clamp before moving on.

suhu dan kalor

SUHU DAN KALOR

Suhu dan Kalor merupakan Pokok Bahasan yang pertama dalam pembahasan Fisika Dasar bagian Termofisika. Pokok Bahasan ini dimulai dari konsep atau pengertian suhu, pengukuran suhu, pengaruh perubahan suhu terhadap benda seperti ekspansi termal, dilanjutkan dengan konsep kalor, pengaruh kalor terhadap zat, perubahan fase atau perubahan wujud, sampai ke pemaparan panas. Pokok Bahasan ini juga dilengkapi dengan contoh-contoh soal, dan tugas terstruktur yang akan dikerjakan oleh mahasiswa.

Suhu/temperature  didefinisikan  sebagai tingkat atau derajat  panas atau dinginnya suatu benda secara relative. Apabila kita meraba sebuah benda, maka perasaan kita dapat menaksir suhu benda tersebut, secara kira-kira, seperti halnya kita dapat menaksir besar kecilnya suatu gaya dengan otot-otot kita. Jelaslah bahwa perasaan kita ini sangat terbatas sekali kesanggupannya untuk menentukan dengan tepat panas dinginnya  suatu benda, apalagi dalam hal keteknikan atau keilmuan. Untuk mengukur suhu kita harus menggunakan suatu sifat fisis yang dapat diukur, yang berubah dengan berubahnya suhu. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu disebut termometer.

A Gambar 1.1

Beberapa sifat fisis yang berubah karena suhu adalah panjang benda, volum zat cair, tahanan kawat terhadap aliran listrik, atau warna filament lampu pijar. Pada hakekat nya, perubahan-perubahan inilah yang digunakan pada konstruksi bermacam-macam thermometer. Salah satu di antaranya adalah thermometer zat cair dalam gelas.Alat ini, seperti dilukiskan pada Gambar 1, terdiri dari bola gelas A yang berdinding tipis. Bagian atas dari bola ini dihubungkan dengan pipa kapiler panjang dari bahan yang sama, yakni B. Zat cair,misalnya air raksa, atau alcohol berwarna mengisi bola dan sebagian pipa tersebut, sedangkan bagian di atas zat cair tertutup dan dibuat hampa udara. Untuk mengukur tingginya permkaan zat cair dalam pipa B, diadakan pembagian skala yang digoreskan pada pipa tersebut. Jika suhu thermometer naik, maka volume zat cair, dan akan bertambah. Jika pemuaian zat cair dan pemuaian gelas sama, maka tinggi permukaan zat cair dalam pipa B tidak berubah. Namun sesungguhnya,zat cair lebih cepat memuai dari gelas, sehingga tinggi permukaan zat cair pada pipa akan lebih tinggi bila suhu thermometer naik, dan lebih rendah bila suhu tuun.  Berdasarkan selisih pemuaian zat cair dan pemuaian gelas inilah skala pada thermometer itu dibuat.

2. Skala Temperatur

Pemberian  skala termometer didasarkan  kepada  dua titik tetap standar,  misalnya titik lebur es  dan titik  didih air.  Di antara  dua titik  tetap ini termometer dibagi atas bagian-bagian yang sama sebagai skala termometer.  Berikut ini  diberikan  perbandingan  nilai  skala  dari 4 jenis termometer  yaitu  Kelvin (K), Celcius ( C ) , Reamur ( R ) , Fahrenheit (F)  dan Rankine (Ra).

                            

         100                100                  80                   180                 180               skala                            

Gambar 1.2

Hubungan antara satu skala thermometer dengan skala thermometer lainnya, ditentukan berdasarkan angka yang tertera pada titik tetap atas dan titik tetap bawah, serta jumlah skala yang diberikan di antara dua titik tetap ini. Hubungan antara skala Kelvin, Celsius, Reamur, Fahreiheit, dan Rankine dapat ditulis sebagai berikut

atau

Contoh soal  1

Panjang kolom air raksa  pada termometer air raksa  5 cm.  Bila termometer dihubungkan dengan air pada titik tripelnya  tentukanlah  :

Solusi

Contoh soal  2

Pada angka temperatur berapa termometer  Celcius dan  Fahrenheit menunjukkan  angka yang sama ?

Solusi

Misalkan angka yang sama yang ditunjukkan oleh kedua thermometer adalah x, maka

Contoh soal  3

Suatu termometer X jika dihubungkan  dengan es yang  sedang melebur  menunjukkan  bacaan 40⁰ dan  jika dihubungkan dengan air yang sedang mendidih  menunjukkan bacaan  120⁰.   Tentukanlah berapa bacaan termometer Reamur jika termometer X menunjukkan bacaan  60⁰ ?

Solusi

Hubungan antara skala yang ditunjukkan oleh thermometer X dan Reamur adalah

 Untuk  X = 60,   

C. Ekspansi Termal

Pada umumnya  ukuran (dimensi ) sebuah benda bertambah besar jika  suhunya dinaikkan.   Pada air  ada pengecualian,  yaitu justru  dimensinya berkurang  jika suhunya dinaikkan   dari  0⁰ C s.d  4⁰ C  yang dikenal dengan anomaly air, seperti diperlihatkan pada Gambar 2. Grafik pada Gambar 2 memperlihatkan penurunan volume air ketika suhunya dinaikkan dari 0⁰ C s.d  4⁰ C, dan mengembang seperti lazimnya benda jika suhunya dinaikkan dari 4⁰ C. 

Gambar 1.3. Diagram   Anomali Air

Ekspansi  (muai) termal  suatu benda   dapat dibedakan atas   3 macam, yaitu :

Gambar 1.4

Misalkan suatu  batang  panjangnya mula-mula  L0 dan suhunya t0 .  Batang dipanasi sampai suhunya naik menjadi  t  dan panjangnya menjadi  Lt. Pertambahan panjang batang ΔL berbanding lurus dengan panjang batang mula-mula, dan berbanding lurus pula dengan perubahan suhu. Secara matematis hubungan ini dapat ditulis

ΔL ∞ L₀ dan  ΔL ∞ Δt, atau  ΔL ∞ L₀ Δt

Persamaan-persamaan di atas dapat ditulis

ΔL =  α L₀ Δt.                                                   (1-1)

α  adalah  koefisien  muai panjang atau koefisien ekspansi linier, didefenisikan sebagai perubahan panjang relative per kenaikan suhu,  yakni

Selanjutnya persamaan (1-1) dapat ditulis dalam bentuk lain

 

Analog  untuk muai  luas  dan muai  volume, berlaku

dengan   β = 2α  = koefisien muai luas    dan  γ  = 3α  =  koefisien muai  volume

Contoh soal  4

Bejana kuningan  dengan  koefisien muai volumenya γ = 6,2.10^{-5 (}C^o)^-1, pada temperatur 25⁰C  volumenya 250 cm³,  Bejana penuh berisi gliserin.  Setelah dipanasi sampai 50⁰ C   ada gliserin yang tumpah.  Jika γ_gl = kofisien muai volume gliserin  =  49.10^-5 (C^o)^-1. Berapa  banyak gliserin yang tumpah ?

Solusi

Banyak gliserin yang tumpah  =  pertambahan volume gliserin – pertambahan volume bejana. Jadi

Contoh soal  5

Sebatang baja  pada 25 ⁰C panjangnya 2 m.  Hitung  panjangnya  pada suhu  35⁰C  bila α baja  1,2 x 10^-5 (C^o)^-1.

Solusi

Pertambahan panjang batang baja adalah

sehingga panjang  batang  baja pada suhu 35⁰C = (2 + 0,00024) m = 2,00024 m

Contoh soal  6

Panjang logam A  dua kali  panjang logam B  dan koefisien   ekspansi linier logam B  empat kali  koefisien ekspansi linier  logam A.  Jika pertambahan  panjang logam B  untuk kenaikan temperatur  sebesar 40  C^o  adalah 10 mm, tentukanlah  pertambahan panjang  logam A  untuk kenaikan temperatur yang sama.

Solusi

Pertambahan panjang logam B adalah

ΔL_B =  α_B L_B  Δt = 10^-2 m

Pertambahan panjang logam A adalah

 =

Jadi pertambahan panjang logam A adalah 0,5 cm

D.   Konsep Kalor

Bila  dua benda yang suhunya  berbeda melakukan kontak termal  satu sama lainnya,  maka setelah beberapa saat   ternyata suhu kedua benda  menjadi sama. Hal ini terjadi karena perpindahan   energi  dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.   Aliran atau perpindahan energi  ini disebut dengan kalor .  

Kalor diartikan sebagai  aliran atau perpindahan energi akibat perbedaan suhu.   Kalor mengalir dari benda atau bahagian benda yang bersuhu tinggi, ke bahagian benda yang bersuhu rendah.  Secara terpisah tidak dapat dikatakan  benda yang bersuhu tinggi  mempunyai kalor lebih tinggi dibanding  benda yang bersuhu rendah.   Istilah kalor hanya digunakan pada saat terjadinya aliran /perpindahan (musyafir) energi  dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Satuan kalor adalah  kalori  (kal), yang didefenisikan sebagai banyaknya  kalor yang diperlukan  untuk menaikkan  temperaturnya 1 gram air  1 C^o .  

                                  1 kilo kalori (K)   =  10³ kalori,

                                  1 kalori            =   4,2  Joule,

Apabila  kalor sebesar ΔQ  diberikan  kepada suatu benda, sehingga benda  tersebut  nail temperaturnya  sebesar Δt,  maka besarnya  kapasitas kalor ( C ) benda  memenuhi  persamaan  : 

dan besarnya kapasitas kalor  (C ) tiap satuan massa benda (m) disebut dengan kalor jenis  benda (c) memenuhi persamaan  :

               

Kalor jenis molar (c_m) zat/benda  didefinisikan  sebagai  besarnya  kapasitas kalor tiap  satuan mol zat (n)    = C/n   joule/kmol⁰C  sehingga :

dengan

n = m/M     ; M = berat molekul

Bila dua buah benda  yang temperaturnya berbeda, dilakukan kontak termal satu sama lainnya ,  maka  benda  yang temperaturnya lebih tinggi  akan melepas kalor dan  benda yang temperaturnya rendah akan menyerap kalor  tersebut.  Bila  dianggap perpindahan kalor hanya terjadi  antara kedua benda tersebut, maka   jumlah kalor yang  dilepas benda yang suhunya lebih tinggi  sama dengan  jumlah kalor yang diserap benda yang suhunya lebih rendah sampai kesetimbangan termal terjadi, memenuhi azas Black :

Q_dilepas = Q_diserap                                                                            (1-8)

Contoh Soal  7

200 cm³ air pada  suhu 95^oC dituangkan ke dalam  gelas  yang  massanya 300 gr dari suhu  25⁰C.  Bila diketahui  ρ_air = 1000 kg/m³, c_air  = 1 kkal/kg⁰C  dan c_kaca =0,2 kkal/kg⁰C, tentukanlah  suhu akhir  setelah tercapai  kesetimbangan termal .

Solusi

Massa air    m = ρV = 1000x200.10^-6  kg  0,2 kg = 200 gr.

Q_{diberikan  air}  = Q_{diterima  gelas}

200x1x(95-t_a) = 300x0,2x(t_a- 25)

 diperoleh suhu akhir t_a = 73,65⁰C

Contoh soal 8

Sebuah benda massanya 100 gr temperaturnya  200⁰C  dimasukkan ke dalam temperature yang terbuat dari almunium  yang massanya  200 gr.   Bila kalorumeter berisi 500 gr air  pada temperature  25 ⁰C . Jika temperature  naik menjadi  30⁰C ,  dan diketahui kalor jenis  almunium  0,125  kal/gr⁰C  dan kalor jenis air 1 kal/gr⁰C, Tentukanlah  kalor jenis  benda tersebut

Solusi

Menurut azas Black : Kalor  yang dilepas  = kalor yang diterima

                    

             

100 x c_x (200-30) = 200 x 0,125 x (30-25) + 500 x 1 x (30-25)

diperoleh kalor jenis  benda  c_x = 0,16 kal/gC^o.

Apabila  terhadap suatu benda/zat  terjadi  aliran kalor,  maka  kemungkinan pada benda /zat itu  akan terjadi perubahan suhu, perubahan fase, perubahan warna, perubahan hambatan listrik dan sebagainya.  Hal ini  sangat tergantung pada keadaan mula-mula benda atau zat dan sifat zat itu. 

Zat dapat dalam  keadaan berwujud (fase)  padat, cair atau gas.   Untuk air   fase padatnya adalah dalam bentuk es,  fase cair nya air, dan fase  gasnya adalah uap air.  Peralihan(transisi)  zat dari  fase yang satu ke fase yang lain  disertai  oleh  penyerapan atau  pelepasan  kalor.  Selama perubahan fase  tekanan dan temperature  zat adalah tetap.  Diagram perubahan fase itu  dinyatakan pada gambar  berikut ini :

Gambar 1.5. Diagram Perubahan Fase

     Ambillah segumpal es dari suhu -10⁰C lalu masukkan ke dalam sebuah bejana.

Panaskan bejana  berisi  es ini dengan laju  pemanasan yang konstan, maka es tersebut suhunya akan naik  sampai 0⁰C.  Selanjutnya es mulai mencair (melebur)  menjadi air  (perubahan  fase padat ke fase cair) . Selama perubahan fase ini suhu tetap 0⁰C sampai seluruh es menjadi air .  Begitu  es habis mencair,  suhunya naik lagi   sampai mencapai 100⁰C . Selanjutnya  air mulai menguap (perubahan fase cair menjadi  fase uap) .  Selama  perubahan  fase ini suhunya tetap 100⁰C sampai seluruh  air menjadi uap. 

Gambar 1.6. Grafik  perubahan fase es yang dipanaskan menjadi  uap air

Selama perubahan fase kalor yang diterima zat tidak digunakan untuk perubahan suhu  tetapi digunakan untuk perubahan fase.  Kalor  yang digunakan untuk  perubahan fase ini disebut kalor laten (tersembunyi), karena tidak berdampak pada perubahan suhu.  Yang termasuk  ke dalam kalor laten (L)  adalah  kalor  peleburan, kalor penguapan, kalor beku, dan kalor pengembunan.

Yang dimaksud dengan kalor lebur adalah banyaknya kalor  yang diperlukan tiap gram atau tiap  kilogram  zat melebur pada titik leburnya, sedangkan kalor  penguapan adalah  banyaknya kalor  yang diperlukan tiap gram atau tiap kilogram zat  menjadi uap. Apabila arahnya dari  fase uap berubah menjadi cair, maka kalor yang diperlukan  dinamakan kalor pengembunan, sehingga

Kalor peleburan   = kalor beku

Kalor uap             = kalor pengembunan

Hubungan  banyaknya kalor yang dilepas/diterima (Q) dengan kalor laten (L) memenuhi persamaan :

Q = mL                                                     (1-9)

Contoh soal 9

Hitunglah jumlah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg es bersuhu – 10 ^oC, menjadi uap bersuhu 100 ^oC, jika diketahui kalor jenis es = 0,5 kal/gramC^o, kalor lebur es = 80 kalori/gram, dan kalor uap = 540 kal/gram.

Solusi :

Seluruh proses dapat digambarkan sebagai berikut

t ^oC

                                                                                                  Q₄

                                                                      Q₃

                                     Q₂

    -10

Gambar 1.7

Jumah kalor yan dibutuhkan selama proses adalah

Q  =  Q₁ +  Q₂ + Q₃  + Q₄

Q₁ =  mc_esΔt = 1.000 gram x  0,5 kal/gramC^o x [ 0 – (- 10)] C^o =  5.000 kal

Q₂ =  m L = 1.000 gram x  80 kal/gram  =  80.000 kal

Q₃ =  mc_airΔt = 1.000 gram x  1 kal/gramC^o x [ 100 – 0] C^o =  100.000 kal

Q₄ =  m L = 1.000 gram x  540 kal/gram  =  540.000 kal

Q  =  Q₁ +  Q₂ + Q₃  + Q₄

Q  =  5.000 kal +  80.000 kal  + 100.000 kal  + 540.000 kal = 725.000 kal

Contoh soal 10

Sebuah kalorimeter dengan kapasitas kalor  (harga air kalorimater H) 10 kal/⁰C, berisi  500 ml air yang suhunya 10⁰C.   Ke dalam kalorimeter itu kemudian  dimasukkan  200 gr es yang suhunya –20⁰C.   Jika kalor jenis  es 0,5 kal/gr⁰C dan kalor lebur es 80 kal/gr, berapakah  suhu akhir dan bagaimana keadaan es pada saat itu (sudah melebur semua atau belum )

Solusi

Misalkan suhu akhir campuran adalah t_a. Menurut azas Black, Jumlah panas yang diberikan oleh bagian system yang suhunya lebih tinggi sama dengan jumlah panas yang diterima oleh bagian system yang suhunya lebih rendah. Bagian yang memberikan panas adalah air dan calorimeter, sedangkan yang menerima panas adalah es.

Bagian yang memberikan panas

Bagian yang menerima panas

Q₃ =  mc_esΔt = 200 gram x  0,5 kal/gramC^o x [ 0 – (-20)] C^o =  2000 kal

Q₄ =  mc_airΔt = 500 gram x  1 kal/gramC^o x [ t_a – 0] C^o =  500 t_a kal

Azas Black

Q₁ +  Q₂ =  Q₃  + Q₄

         (100 – 10 t_a) kal + (5.000 – 500 t_a) kal = 2.000 kal + 500 t_a kal

diperoleh suhu akhir t_a = 3,07 ^oC.

Ini berarti semua es melebur.

Perpindahan  kalor hanya dapat terjadi   pada suatu benda /zat/bahan  apabila  bagian-bagian dari  benda tersebut  berada pada temperatur yang tidak sama.  Arah perpindahan  kalor adalah dari bagian  benda yang suhunya lebih tinggi ke bagian benda yang suhunya lebih rendah, yang dapat   terjadi   dengan tiga cara yaitu  :

Untuk selanjutnya akan dibahas satu persatu mengenai perpindahan kalor ini

  Perpindahan  kalor  secara konduksi atau hantaran adalah perpindhan yang tidak disertai perpindahan  materi pada benda. Kalor hanya berpindah dari satu molekul ke molekul lainnya, sedangkan molekul sendiri tidak ikut berpindah.

Gambar 1.8

Misalkan sebuah batang yang panjangnya L dan luas penampang lintangnya A, kedua ujungnya berturut-turut mempunyai suhu T2 dan T1, dengan T2  > T1, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.7.  Karena perbedaan suhu ini, kalor akan mengalir dari bagian bersuhu  tinggi ke bagian bersuhu rendah.

Jumlah kalor yang mengalir persatuan waktu H  berbanding lurus dengan luas penampang lintang batang dan perbedaan suhu kedua ujung batang, dan berbanding terbalik dengan panjang batang. Secara matematis dapat diungkapkan dengan

                       H ∞ A,   H ∞ Δ T,  dan H ∞

Perbandingan ini dapat diubah menjadi persamaan, dengan mengalikannya dengan bilangan konstan K, yag harga numeriknya tergantung dari jenis batangan tersebut. Besaran K disebut koefisien daya hantar (konduktivitas termal) bahan batangan, jadi

H   =   -  

Tanda negative dapat diartikan dengan arah arus kalor yang selalu berlawanan dengan arah kenaikan suhu. Dalam bentuk diferensial, persamaan di atas dapat pula ditulis

H   =   -  

Besaran  

  Perpindahan kalor melalui konveksi atau aliran iperlihat ketika kita  memanaskan air di dalam sebuah bejana. Bagian zat cair di sebelah bawah lebih dahulu kena panas, akibatnya molekul-molekul air di bagian bawah ini akan memuai, sehingga massa jenisnya menjadi lebih kecil bila dibandingkan dengan zat cair yang berada pada bagian atas bejana. Hal ini menyebabkan molekul-molekul zat cair yang sudah memuai akan naik ke bagian atas, dan yang bagian atas akan turun ke bagian bawah, terjadilah perpindahan panas melalui molekul-molekul ini, sampai semua panasnya merata. Jadi pada perpindahan kalor melalui konveksi ini, kalor berpindah melalui perpindahan materi. Laju kalor konveksi  (Q/t)   sebanding dengan luas permukaan   benda (A) yang bersentuhan dengan  zat cair,  dan beda suhu  (ΔT)  antara sumber kalor dengan  zat cair yang memenuhi persamaan  :

 

h =  koefisien konveksi

Perpindahan kalor dari suatu benda ke benda lainnya dapat pula terjadi, meskipun kedua benda tidak bersentuhan. Perpindahan kalor seperti ini disebut radiasi. Radiasi atau pancaran adalah emisi energi yang kontinu dari permukaan benda yang berwujud gelombang elektromagnetik.

Melalui percobaan-percobaan yang dilakukannya, Stefan-Boltzmann menyimpulkan bahwa energi persatuan waktu yang dipancarkan oleh suatu benda berbanding lurus dengan luas permukaan (A) benda tersebut dan berbanding lurus dengan suhu benda (T) pangkat empat. Secara matematis hal ini diungkapkan dalam bentuk

W ∞ AT⁴.

Perbandingan ini dapat ditulis dalam bentuk persamaan, yakni

W = e AT⁴,

dengan e adalah koefisien daya pancar atau emissivitas dari benda, yakni angka yang menyatakan kemampuan sebuah benda untuk memancarkan energi, yang nilainya berkisar antara 0 dan 1. Benda dengan e = 1, disebut benda hitam sempurna, yang mampu menyerap semua energi yang dijatuhkan atau didatangkan padanya. Kemampuan sebuah benda untuk menyerap energi sama dengan kemampuan benda itu untuk memancarkan energi. Benda akan menyerap energi ketika suhu lingkungannya lebih tinggi dari suhunya, dan sebaliknya akan memancarkan energi ketika suhu lingkungannya lebih rendah dari suhunya.

Contoh soal 11

Batang-batang dari tembaga merah, kuningan dan baja yang mempunyai luas penampang yang sama, dilas membentuk huruf Y. Suhu ujung tembaga merah tetap 100 ^oC, sedangkan suhu ujung kuningan dan baja tetap 0 ^oC. Panjang batang tembaga merah 46 cm, kuningan 13 cm, dan baja 12 cm. a). Berapakah suhu titik hubungnya ? b). Berapakah arus kalor pada masing-masing batang ? Diketahui konduktivitas tembaga merah, kuningan dan baja berturut-turut adalah 0,92, 0,26, dan 0,12 kal.cm/….

Solusi

H        Tembaga merah                                                                                          t2  = 100 oC Gambar 1.9

Misal suhu titik hubung adalah t, dan luas penampang batang adalah A.  Arus kalor melalui tembaga merah adalah : H   =      H   =      Arus kalor melalui kuningan adalah   H1   =     H1   =

Arus kalor melalui

H₁   =   -  

    

Arus kalor yang melalui tembaga merah sama dengan jumlah arus yang melalui kuningan dan yang melalui baja, oleh sebab itu berlaku

                                           H = H₁ + H₂

Dari persamaan di atas diperoleh suhu titik hubung t = 66,67 ^oC.

Contoh soal 12

Sebuah bejana didih dasarnya terbuat dari baja yang tebalnya 1,5 cm, sedangkan luas permukaan dasarnya 1500 cm³.  Ketika bejana diletakkan di atas perapian, ternyata setelah air mendidih, 750 gram air menguap setiap 5 menit. Tentukanlah suhu bagian bawah bejana didih.

Solusi

t1                                                            t2 Gambar 1.10

Arus kalor yang mengalir dari bagian bawah bejana ke air adalah H   =      H   =     Dalam menit, 750 gram air menguap, artinya jumlah air yang menguap dalam 1 detik adalah 2,5 gram. Untuk menguapkan 2,5 gram air diperlukan kalor sebanyak Q = mL = 2,5 gram. 540 kal/gram             =  1350 kalori

Jumlah ini sama dengan arus kalor yang mengalir dari bagian bawah bejana ke air, jadi

Diperoleh suhu bagian bawah bejana didih t₂ = 120,83 ^oC.

Tugas Terstruktur

Suhu dan Kalor