TEMPERATUR GAS IDEAL, TERMOMETER CELCIUS, DAN TERMOMETER FAHRENHEIT

tempat relatif diam. Laju aliran kalor konduksi dinyatakan dengan persamaan : dx dT KA dt įQ ..................................7.8 K menyatakan konduktivitas termal, A adalah luas penampang zat yang dilalui kalor, t adalah waktu aliran, dan x adalah jarak yang ditempuh oleh aliran kalor tersebut. Harga dx dT disebut gradien temperatur. Untuk zat padat homogen harga dx dT mendekati harga dx T , atau dx dT = x T . Konduktivitas termal K untuk zat padat pada umumnya konstan dan untuk setiap jenis zat mempunyai harga K tertentu. Pada konveksi kalor, molekul-molekul yang menghantarkan kalor ikut bergerak sesuai dengan gerak aliran kalor. Aliran kalor terjadi padafluida zat cair dan gas yang molekul-molekulnya mudah bergerak. Laju aliran kalor konveksi dinyatakan oleh persamaan : dt įQ = h A T .................................7.9 h disebut koefisien konveksi kalor yang harganya bergantung dari bermacam-macam faktor, seperti viskositas, bentuk permukaan zat, dan macam fluida. Persamaan 7.9 diperoleh secara empiris. Radiasi kalor adalah kalor yang dihantarkan dalam bentuk radiasi gelombang elektromagnetik. Enrgi radiasi per satuan waktu persatuan luas, yang dipancarkan oleh suatu benda disebut daya radiasi. Daya radiasi yang dipancarkan oleh bneda hitam pada temperatur T dinyatakan dengan hukum Stefan – Boltzmann: R E = V T 4 ...............................7.10 dengan R E menyatakan daya radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda hitam dan V adalah suatu konstanta yang harganya, V = 5,67 x 10 -8 watt m -2 K -4 . Untuk benda yang bukan benda hitam : R = e V T 4 ................................7.11 e adalah faktor emisivitas yang harganya 0 e 1 dan untuk benda hitam e = 1. Besaran GQ menyatakan sejumlah kecil kalor yang mengalir dalam interval waktu dt. Jadi dt įQ menyatakan laju aliran kalor. Jika suatu benda yang luas permukaannya A dan temperaturnya T 2 menyerap energi radiasi yang dipancarkan oleh benda lain yang temperaturnya T 1 T 1 T 2 , maka benda pertama akan terjadi perpindahan kalor sebesar : dt įQ = HV 4 2 4 1 T T ...............................7.12 H adalah suatu konstanta berdimensi luas yang bergantung pada luas permukaan dan emisivitas kedua benda. SOAL-SOAL DENGAN PENYELESAIANNYA 1.1 Suatu gas berada di dalam tabung yang tertutup oleh piston. a. Tentukan apa yang menjadi permukaan batas dan apa yang menjadi lingkungan b. Tentukan koordinat termodinamika dari sistem ini Jawab: a. Permukaan batasnya adalah permukaan tabung dan permukaan piston sebelah dalam. Permukaan batas ini berubah-ubah membesar atau mengecil sesuai dengan perubahan posisi piston. b. Dalam keadaan setimbang, keadaan sistem biasanya direpresentasikan dengan besaran P, V, dan T. 1.2 Untuk sistem gelembung sambun, tentukan: a. permukaan batas b. koodinat termodinamika Jawab: a. Permukaan batasnya adalah permukaan selaput gelembung di sebelah dalam dan luar. b. Koordinat termodinamikanya adalah J tegangan permukaan, A luas permukaan, dan T. 1.3 Pada permukaan titik tripel air, tekanan gas pada termometer gas menunjukkan 6,8 atmosfer atm.