Suhu Kalor Dan Pemuaian

SUHU DAN KALOR (Temperature and Heat)
Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah thermometer. Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid.
Temperature is the degree of urbanization of hot and cold state of an object and the instrument used to measure temperature is the thermometer. In the daily life of the community to measure the temperature tends to use the sense of touch. But with the development of the technology were created thermometer to measure temperature with a valid.

Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam satuan derajat panas. Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda.
Heat is a form of energy received by an object that causes the body to change the temperature or the form shape. Different heating temperatures, since temperature is the size in units of degrees of heat. Heat is a quantity or amount of heat either absorbed or released by an object.
1 Kal equal to the amount of heat required to heat 1 gram of water 1 degree Celsius rise. Dari sisi sejarah kalor merupakan asal kata caloric ditemukan oleh ahli kimia perancis yang bernama Antonnie laurent lavoiser (1743 – 1794). Kalor memiliki satuan Kalori (kal) dan Kilokalori (Kkal). 1 Kal sama dengan jumlah panas yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 gram air naik 1 derajat celcius.
Heat from the history of the origin of the word caloric found by a French chemist named Antonnie Laurent lavoiser (1743 to 1794). Heat has units of calories (cal) and kilocalories (kcals).
Teori Kalor Dasar :
1. Kalor yang diterima sama dengan (=) kalor yang dilepas : Azas/asas Black
- Penemu adalah Joseph Black (1720 – 1799) dari Inggris.
2. Kalor dapat terjadi akibat adanya suatu gesekan
- Penemunya adalah Benyamin Thompson (1753 – 1814) dari Amerika Serikat
3. Kalor adalah salah satu bentuk energi
- Ditemukan oleh Robert Mayer (1814 – 1878)
4. Kesetaraan antara satuan kalor dan satuan energi disebut kalor mekanik.
- Digagas oleh James Prescott (1818 – 1889)
Basic Theory of Heat:
1. Heat received equal (=) Heat released: principle / principles of Black
- Inventors are Joseph Black (1720 – 1799) from England.
2. Heat can be the result of a friction
- Inventor was Benjamin Thompson (1753 – 1814) from the United States
3. Heat is one form of energy
- Discovered by Robert Mayer (1814 – 1878)
4. Equality between heat units and units of mechanical energy is called heat.
- Initiated by James Prescott (1818 – 1889)
Pengertian Pemuaian (Definition Expansion)
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian pada zat gas ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai koofisien muai volumenya sama dengan 1/273.
Expansion is increasing the size of an object because the influence of temperature changes or increase the size of an object because it receives heat. Expansion of the substance there are 3 types of gas expansion is long (for one demensi), expansion area (two dimensions) and the expansion volume (for three-dimensional). While in the liquid and gas substances occurs only volume expansion alone, especially at the gas substances are usually taken koofisien value volume expansion equal to 1 / 273.
Pemuaian panjang (Long expansion)

adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja adalah kawat kecil yang panjang sekali.
Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang dan besar perubahan suhu. Koefisien muai panjang suatu benda sendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan.

is increasing the length of an object for receiving heat. In the long expansion of the width and thickness value is very small compared with the long value of the object. So broad and thick, did not exist. Examples of objects that only have a long expansion is just a small wire so long.

Length expansion of an object is influenced by several factors namely the early long object, long expansion coefficient and large temperature changes. Coefficient of length expansion of an object itself influenced by the type of object or type of material.

Secara matematis persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan panjang benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu adalah :
Mathematical equation used to determine the length of the body after a certain temperature heating is :

Bila ingin menentukan panjang akhir setelah pemanasan maka digunakan persamaan sebagai berikut :
If you want to determine the final length after a warm-up then use the following equation:

Pemuaian luas (object Expansion)
adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada. Contoh benda yang mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi yang lebar sekali dan tipis.
is increase the square footage of a body for receiving heat. Extensive expansion occurs in the body that has the length and width, while the thickness is very small and did not exist. Examples of objects that have a broad expansion of the steel plate was wide and thin.
Seperti halnya pada pemuian luas faktor yang mempengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Karena sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuian panjang yang ditinjau dari dua dimensi maka koefisien muai luas besarnya sama dengan 2 kali koefisien muai panjang. Pada perguruan tinggi nanti akan dibahas bagaimana perumusan sehingga diperoleh bahwa koefisien muai luas sama dengan 2 kali koefisien muai panjang.
Like the vast pemuian factors affecting broad expansion is the area early, broad expansion coefficient, and temperature changes. Because actually it is a vast expansion of long pemuian terms of two-dimensional area of the expansion coefficient equal to 2 times the long expansion coefficient. At the college will be discussed how the formulation so obtained that broad expansion coefficient equal to 2 times the long expansion coefficient.
Untuk menentukan pertambahan luas dan volume akhir digunakan persamaan sebagai berikut :
To determine the area and increase the volume of the end use the following equation:

Pemuaian volume (volume Expansion)
adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar dan tebal. Contoh benda yang mempunyai pemuaian volume adalah kubus, air dan udara. Volume merupakan bentuk lain dari panjang dalam 3 dimensi karena itu untuk menentukan koefisien muai volume sama dengan 3 kali koefisien muai panjang. Sebagaimana yang telah dijelaskan diatas bahwa khusus gas koefisien muai volumenya sama dengan 1/273.
is increase the size of the volume of an object due to receive heat. Volume expansion occurs objects have length, width and thickness. Examples of objects that have volume expansion is a cube, water and air. Volume is another form of the length in 3 dimensions therefore to determine the volume expansion coefficient equal to 3 times the long expansion coefficient.

Persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan volume dan volume akhir suatu benda tidak jauh beda pada perumusan sebelum. Hanya saja beda pada lambangnya saja. Perumusannya adalah :
The equation used to determine the increase in volume and final volume of a body is not much different from the formulation before. It’s just different on the coat of arms alone. Formulation is :

KUANTIFIKASI PEMUAIAN (Quantification EXPANSION)

Pemberian kalor pada suatu zat selain dapat menaikkan atau menurunkan suhu zat, dapat juga merubah wujud suatu zat, atau menyebabkan benda mengalami pemuaian.Umumnya semua zat akan memuai jika ia mengalami kenaikan suhu, kecuali beberapa zat yang mengalami penyusutan saat terjadi kenaikan suhu, pada suatu interval suhu tertentu. Kejadian penyusutan wujud zat saat benda mengalami kenaikan suhu disebut anomali, seperti terjadi pada air. Air saat dipanaskan dari suhu 0°C menjadi 4 °C justru volumenya mengecil, dan baru setelah suhunya lebih besar dari 4 °C volumenya membesar.

Providing heat in a substance other than to raise or lower the temperature of the substance, can also change the form of a substance, or cause the body to be pemuaian.Umumnya all substances expand when he experienced a temperature increase, except for a few substances that have shrinkage during temperature increase, at a certain temperature interval. Genesis depreciation substances form when the body temperature increase is an anomaly, as occurs in the water. Water when heated from a temperature of 0 ° C to 4 ° C it decreases its volume, and only when the temperature is greater than 4 ° C volume enlarged.
1. Ketika air mengalami perubahan wujud maka air TIDAK mengalami perubahan suhu.
2. Sedangkan, ketika air mengalami perubahan suhu maka air TIDAK mengalami perubahan wujud.
dikarenakan hal ini maka kita mengenal dua jenis rumus untuk menghitung besarnya energi kalor.
energi kalor dilambangkan dengan huruf Q dengan satuan Joule ( J ).
1. When water changes form the water temperature change NO.
2. Meanwhile, when the water temperature change of water is NOT being changed.
This is because we know the two types of formulas to calculate the amount of heat energy.
Heat energy is denoted by the letter Q with units of joules (J).
Q = M. C. Δ T ( digunakan untuk menghitung energi kalor pada fase kenaikan suhu )
(used to calculate the heat energy in the temperature rise phase)
ket :
M = Massa ( Kg ) Mass
C = Kalor Jenis ( J/KgC ) Heat Type
Δ T = Perubahan Suhu ( C ) Temperature Change
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.
Heat is the number of heat required to raise the temperature of 1 kg of a substance by 1 degree Celsius. The instrument used to determine the type of heat is the calorimeter.
Q = M. L ( digunakan untuk menghitung energi kalor pada fase perubahan wujud )
(used to calculate the heat energy in the form of phase change)
ket :
M = Massa ( Kg ) Mass
L = Kalor Laten ( J/Kg ) Latent Heat
Kalor Laten adalah kalor yang digunakan untuk mengubah wujud suatu zat. Kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)
Latent heat is heat that is used to change the form of a substance. Latent Heat of two kinds of Q = Q = m.U and m.L. With U is the heat of steam (J / kg) and L is the melting heat (J / kg)
contoh soal (EXAMPLE) :
Tentukan energi kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan es yang memiliki massa 2 Kg dan bersuhu -20o Celcius hingga menjadi air yang bersuhu 70o Celcius ( Kalor jenis air = 4.200 Joule/kg°C, Kalor lebur es = 334.000 J/kg, Kalor jenis es= 2.090 Joule/kg°C )
Determine the heat energy needed to heat the ice that has a mass 2 kg and a temperature-20o C to a water temperature 70o Celsius (Heat of water = 4200 joules / kg ° C, Heat of melting ice = 334,000 J / kg, Heat of ice = 2090 joules / kg ° C)
Pembahasan (discussion) :

Untuk mengerjakan soal ini, maka kamu harus mengetahui bahwa ada tiga fase yang terjadi :
1. Fase perubahan suhu es dari -20o C menjadi es bersuhu 0o C.
2. Fase perubahan wujud es menjadi air pada suhu 0o C.
3. Fase perubahan suhu air dari 0o C menjadi es bersuhu 70o C.
To do this problem, then you should know that there are three phases that occur:
1. Phase change of ice temperature of-20o C to ice temperature 0 ° C.
2. Phase changes in the form of ice into water at a temperature of 0 ° C.
3. Phase changes in water temperature from 0 ° C to ice temperature 70o C.
So we have to count one by one heat energy of each phase.

Maka kita harus menghitung satu per satu energi kalor dari setiap fase.
Fase 1 :
Q1 = M. C. Δ T
Q1 = 2 x 2.090 x 20 << style="padding-top: 0px; padding-right: 0px; padding-bottom: 0px; padding-left: 0px; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; ">Q1 = 83.600 Joule
Fase 2 :
Q2 = M. L
Q2 = 2 x 334.000
Q2 = 668.000 Joule
Fase 3 :
Q3 = M. C. Δ T
Q3 = 2 x 4.200 x 70 << style="padding-top: 0px; padding-right: 0px; padding-bottom: 0px; padding-left: 0px; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; ">Q3 = 588.000 Joule
Maka kita jumlahkan hasil dari ketiga fase tersebut dan didapatkan hasil akhir senilai :
Then we add up the results of the third phase and final results obtained value:
83.600 + 668.000 + 588.000 = 1.339.600 Joule
JENIS-JENIS PEMUAIAN (TYPES OF EXPANSION)
• Pemuaian panjang.
Bila suatu batang pada suatu suhu tertentu panjangnya Lo, jika suhunya dinaikkan sebesar Δ t, maka batang tersebut akan bertambah panjang sebesar Δ L yang dapat dirumuskan sebagai berikut :
When a shaft at a certain temperature the length of Lo, if the temperature is increased by Δ t, then the stem length will increase by Δ L can be formulated as follows:

α = Koefisien muai panjang = koefisien muai linier
didefinisikan sebagai : Bilangan yang menunjukkan berapa cm atau meter bertambahnya panjang tiap 1 cm atau 1 m suatu batang jika suhunya dinaikkan 10 C.
expansion coefficient α = length = coefficient of linear expansion
defined as: The number that shows how many inches or feet long, each increased 1 cm or 1 m of a trunk if the temperature is raised 1 degree C.

Jadi besarnya koefisien muai panjang suatu zat berbeda-beda, tergantung jenis zatnya. So, long expansion coefficient of a substance may vary, depending on the type of the molecule.

Jika suatu benda panjang mula-mula pada suhu t0 0C adalah Lo.
Koefisien muai panjang = α, kemudian dipanaskan sehingga suhunya menjadi t1 0C maka :

Panjang batang pada suhu t1 0C adalah :

• Pemuaian Luas.
Bila suatu lempengan logam (luas Ao) pada too, dipanaskan sampai t1o, luasnya akan menjadi At, dan pertambahan luas tersebut adalah :
When a metal plate (area Ao) on too, heated to t1o, the extent will be At, and the vast increase were:
dan *and

β adalah Koefisien muai luas (β = 2 α)
Bilangan yang menunjukkan berapa cm2 atau m2 bertambahnya luas tiap 1 cm2 atau m2 suatu benda jika suhunya dinaikkan 1 0C.

expansion coefficient β is large (β = 2 α)
Numbers indicating how c m2 or m2 large increase per 1 cm2 or m2an object if the temperature is increased 1 0C .