∆L = αL
o
∆T Tegangan Termal Sebuah benda memuai atau menyusut, diperlukan gaya untuk
mengembalikan benda itu keadaan semula sebesar:
L= α
= F=αEA T.
Hukum –hukum gas ideal
1 Hokum biyle
: proses isotermik 2
Hokum Charles : proses isobaric
3 Hokum Gay
–Lussac : proses isokhorik
Hukum hokum gas ideal dan bilang Avogadro Bilangan Avogadro:
=6,02 x MolekulMol
Karena jumlah total molekul N dalam gas sama dengan jumlah permol dikalikan dengan jumlah permol dikalikan dengan jumlah mol atau N= n
,maka PV =n RT=
RT atau PV=NkT K=
= =1,38 x
JK
2.9.1 Pengertian Suhu Yang Lain
Pengertian suhu adalah suatu besaran yang menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Pengukuran biasa dinyatakan dalam skala
Celsius C, Reamur R, dan Fahrenheit F.
Berdasakan hubungan: PV=2N rata-rata
rata-rata= kT Maka, energi kinetik rata-rata molekul adalah 32kT, jadi temperatur absolut
adalah ukuran energy kinetic translasi rata-rata molekul. Kita sertakan kata “translasi”, karena molekul juga mempunyai energi rotasi dan vibrasi.
Universitas Sumatera Utara
2.9.2 Kalor Sebagai Transfer Energi
1. Kalor adalah energi yang ditransfer dari satu benda yang lainnya karena
adanya perbedaan temperatur. 2.
Kalor itu semacam usaha mekanik pada mekanika yaitu sebagai energi yang ditransfer oleh gaya.
2.9.3 Perbedaan Temperatur, Kalor, dan Energi Dalam
1. Temperatur dalam Kelvin: merupakan ukuran dari energi kinetik rata-rata
dari molekul secara individu. 2.
Kalor mengacu kepada transfer energi seperti termal dari satu benda ke benda lainnya karena adanya perbedaan temperatur.
3. Energi dalam: atau energi termal mengacu pada energi total dari semua
molekul pada benda. Contoh, energi dalam u n mol gas monoatomik satu atom per molekul ideal, merupakan jumlah energi kinetik translasi dari
semua atom U=N rata-rata.
2.9.4 Kalor Jenis
Jika kalor diberikan kepada suatu benda, maka temperaturnya akan naik. Besar kalor Q yang dibutuhkan untuk mengubah temperatur benda tertentu
sebanding dengan massa m dan perubahan temperatur: Q =
Pada persamaan: Q =
Q = Kalor yang diterima suatu zat joule, kilo joule, kaori, kilo kalori M = massa zat gram, kilo gram
C = kalor jenis joulekilo gram ˚c, kalori gram˚c ∆T = prubahan suhu ˚c → t1-t2
2.9.5
Kalor Laten
1. Ketika sebuah materi berubah fase dari padat ke cair atau dari cair ke gas,
maka sejumlah tertentu energi terlibat pada perubahan fase ini, 2.
Kalor yang dibutuhkan untuk merubah 1 kg zat dari padat menjadi cair disebut Kalor Lebur,
3. Kalor yang dibutuhkan untuk merubah 1 kg zat dari fase cair ke uap disebut
Kalor penguapan
Universitas Sumatera Utara
4. Nilai-nilai untuk kalor lebur dan kalor penguapan itu disebut kalor Laten.
Tentu saja kalor yang terlibat dalam perubahan fase tidak hanya bergantung pada kalor laten, tetapi juga bergantung pada massa total zat tersebut,
sehingga kalor yang dibutuhkan atau dikeluarkan selama perubahan fase adalah Q=mL
Perpindahan Kalor Ada 3 cara perpindahan kalor, yaitu:
1. Konduksi
=kA T1 = suhu lebih tinggi derajat Celcius
T2 = suhu lebih rendah derajat Celcius D = panjang atau tebal benda m.
A = luas penampang m². K = konduktifitas kalor Js m Derajat celcius.
H = jumlah kalor yang merambat per satuan waktu DTL = gradien temperatur ºKm
L = panjang benda m 2.
Konveksi =hA
K=koefisienkonveksi DT=kenaikansuhuºK
3. Radiasi kecepatan sebuah benda meradiasikan energi sebanding dengan
pangkat enoat temperatur Kelvin . Kecepatan radiasi juga sebanding dengan luas A dari benda yang memancarkannya, sehingga kecepatan energi
meninggalkan benda adalah A
. Jika sebuah benda dengan emisivitas e dan luas A berada pada temperatur
T1, benda ini meradiasikan energi dengan kecepatan A
. Jika benda tersebut dikelilingi oleh lingkungan dengan temperatur T2 dan emasivitas tinggi
mendekati satu, kecepatan energi radiasi oleh sekitarnya sebanding dengan
Universitas Sumatera Utara
pangkat empat dari temperatur T2, dan kecepatan energi yang diserap oleh benda sebanding dengan pangkat empat dari temperatur T2 , dan kecepatan energi yang
diserap oleh sebanding dengan pangkat empat dari temperatur T2. Kecepatan total
aliran kalor
radiasi dari
benda dinyatakan
A -
. e = emisivitas o e 1 T = suhu mutlak ºK
σ = Konstanta Stefan-Boltzman = 5,67 x 10
−8
WmK
4
T = suhu Kelvin R = Intensitas radiasi
ε = Emisivitas bahan W = intensitasenergi radiasi yang dipancarkan per satuan luas per satuan
waktu s = konstanta Boltzman =5,672 x 10-8 wattcm2.ºK4
2.9.6 Teori Dasar Sensor Thermal