Kumpulan Rumus Suhu dan Kalor
A. Suhu dan Termometer
Suhu merupakan tingkat atau ukuran panas dinginnya suatu benda. Alat ukur suhu adalah termometer. Berbagai macam termometer yang digunakan memiliki skala yang berbeda-beda.
Konversi antara skala Celsius dan skala Fahreinheit :
Konversi antara skala Reamur dan skala Fahreinheit :
Konversi antara skala Celsius dan skala Reamur :
Konversi antara skala Celsius dan skala Kelvin :
Jika ada termometer X ingin di konversikan ke bentuk lain :
Keterangan :
Tx max = titik didih termometer x
Tx min = titik beku termometer x
Tx = suhu pada termometer x
TC max = titik didih termometer Celsius
TC min = titik beku termometer Celsius
TC = suhu pada termometer Celsius
B. Kalor
Kalor adalah energi panas zat yang dapat berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Jika mengalami perubahan suhu maka :
Namun jika tidak mengalami perubahan suhu (berubah wujud) maka :
Untuk Es menjadi Cair
Untuk Cair menjadi Gas (Uap)
Keterangan :
Q = Kalor (Joule)
c = kalor jenis zat (J/kg K)
C = kapasitas panas suatu benda (J/K)
ΔT = perubahan suhu zat (K)
L = kalor laten lebur (J/kg)
U = kalor laten uap (J/kg)
Konversi satuan kalor
1 kalori = 4,2 Joule
1 Joule = 0,24 kalori
Asas Black
Keterangan :
Tc = suhu akhir campuran
C. Pemuaian
Pemuaian adalah bertambah besarnya ukuran suatu benda karena kenaikkan suhu yang terjadi pada benda tersebut.
1. Pemuaian Zat Padat
Ada 3 jenis pemuaian pada zat padat, yakni :
a. Pemuaian Panjang
Keterangan :
LT = Panjang total (m)
Lo = panjang mula-mula (m)
ΔL = pertambahan panjang (m)
ΔT = selisih suhu awal dan akhir (oC atau oK)
α = koefisien muai panjang (oC-1 atau oK-1)
b. Pemuaian Luas
Keterangan :
AT = Luas total (m2)
Ao = luas mula-mula (m2)
ΔA = pertambahan luas (m2)
ΔT = selisih suhu awal dan akhir (oC atau oK)
β = koefisien muai luas (oC-1 atau oK-1)
c. Pemuaian Volume
Keterangan :
VT = Volume total (m3)
Vo= volume mula-mula (m3)
ΔV = pertambahan volume (m3)
ΔT = selisih suhu awal dan akhir (oC atau oK)
γ = koefisien muai volume (oC-1 atau oK-1)
dimana :
2. Pemuaian Zat Cair
Pada zat cair terjadi Pemuaian volume
Keterangan :
VT = Volume total (m3)
Vo= volume mula-mula (m3)
ΔV = pertambahan volume (m3)
ΔT = selisih suhu awal dan akhir (oC atau oK)
γ = koefisien muai volume (oC-1 atau oK-1)
3. Pemuaian Zat Gas
Pada zat gas terjadi pemuaian volume
Keterangan :
VT = Volume total (m3)
Vo= volume mula-mula (m3)
ΔV = pertambahan volume (m3)
ΔT = selisih suhu awal dan akhir (oK)
D. Perpindahan Kalor
Energi panas/kalor dapat berpindah melalui berbagai cara, antara lain :
1. Konduksi
Konduksi merupakan perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel-partikelnya.
Keterangan :
H = Laju hantar kalor (J/s atau Watt)
Q = Jumlah aliran kalor (J)
t = selang waktu (s)
k = konduktivitas termal
A = luas penampang benda (m2)
L = tebal benda atau jarak antar ujung benda (m)
ΔT = perbedaan suhu kedua ujung
2. Konveksi
Konveksi merupakann perpindahan kalor dengan disertai perpindahan partikel-partikelnya.
Keterangan :
H = Laju hantar kalor (J/s)
Q = Jumlah aliran kalor (J)
t = selang waktu (s)
h = koefisien konveksi
A = luas penampang benda (m2)
ΔT = perbedaan suhu
3. Radiasi
Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa zat perantara.
Keterangan :
P = Laju hantar kalor (J/s)
Q = Jumlah aliran kalor (J)
t = selang waktu (s)
e = emisivitas bahan
σ = tetapan Boltzmann (5,67 x 10-8 Wm-2 K-4)
A = luas permukaan benda pemancar (m2)
T = suhu benda (K)