Konsep Suhu dan Kalor

  

Sebeum membahas mengenai kalor, maka akan dibahas akan terlebih dahulu mengenai besaran fisika yang sangat erat dengan kalor, yakni konsep suhu. Konsep suhu sering dimaknai secara salah oleh kebanyakan orang, bahkan sudah menjadi kesalahan umum. Perhatikan ilustrasi di bawah ini

Gambar 1

Sumber :http://belajar-suhu-dan-pengukuran.blogspot.com/p/apersepsi.html

Gambar 2

sumber : http://belajar-suhu-dan-pengukuran.blogspot.com/p/apersepsi.html

Pada gambar 1, ukuran panas atau dingin suatu benda dinyatakan dalam bentuk suhu. Pada suhu yang tinggi, kita akan merasakan panas. Sedangkan pada suhu rendah, kita akan merasakan dingin. Panas dan dingin adalah sesuatu yang abstrak dan tidak dapat diukur, karena masih bersifat kualitatif. Sehingga, pada kondisi suhu yang sama, dua orang dapat berkomentar yang berbeda mengenai keadaan yang mereka rasakan, seperti pada gambar 2. Maka dari itu, suhu harus dapat didefinisikan secara jelas dan terukur agar dapat diterima oleh semua orang.

KONSEP SUHU
Ketika tangan kita dicelupkan ke dalam air hangat, yang kita rasakan adalah tangan kita akan merasakan hangat/ panas. Demikian pula saat tangan kita memegang es, ternyata tangan kita merasa dingin. Dari pernyataan tersebut, untuk merasakan dingin atau panasnya suatu benda, seseoang akan menggunakan perasaannya untuk menilai kondisi benda tersebut. Dalam kehidupan sehari-hari panas atau dingin biasa digunakan untuk menjelaskan derajat suhu suatu benda. Suatu benda dikatakan panas, berarti benda tersebut memiliki suhu yang tinggi. Demikian pula suatu benda dikatakan dingin, berarti benda tersebut bersuhu rendah. Dari penjelasan di atas, terdapat dua atau lebih benda yang berinteraksi, yaitu tangan dan air hangat serta tangan dan es. Masing-masing benda memiliki karakteristik panas atau dingin tertentu. Ketika kedua benda kontak atau bersentuhan, maka akan terbentuk kesetimbangan termal. Pada kondisi inilah, suhu dapat dinyatakan, yakni besaran fisika yang dimiliki dua benda atau lebih dalam kondisi setimbang termal. 

TERMOMETER
Derajat suhu suatu benda tidak hanya dinyatakan secara kualitatif saja namun harus dengan secara kuantitatif. Hal ini bertujuan agar mendapatkan informasi mengenai suhu. Namun, perasaan kita tidak dapat menyatakan suhu suatu benda dengan tepat, karena jangkuan perasaan kita terbatas. Oleh karena itu manusia menciptakan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengukur suhu dan besarnya suhu dapat dilihat dari angka yang ditunjukkan, yaitu termometer.

Termometer (alat untuk mengukur suhu) harus diisi dengan zat cair yang bersifat termometrik. Termometrik yaitu besaran fisika yang berubah secara linear atau beraturan pada saat suhu berubah (misalnya raksa dan alkohol). Oleh karena itu, termometer dibuat berdasarkan prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila dipanaskan atau didinginkan. Volume zat cair akan bertambah apabila dipanaskan, sedangkan apabila didinginkan volume zat cair akan berkurang. Naik atau turunnya zat cair tersebut digunakan sebagai acuan untuk menentukan suhu suatu benda.

SKALA SUHU PADA TERMOMETER
Agar termometer bisa digunakan untuk mengukur suhu maka perlu ditetapkan skala suhu. Terdapat dua skala suhu yang sering digunakan, antara lain skala celcius dan skala Fahrenheit. Skala yang paling banyak digunakan saat ini adalah skala celcius. Skala fahreheit paling banyak digunakan di Amerika Serikat, skala suhu yang cukup penting dalam bidang sains adalah skala mutlak atau Kelvin.. Perhatikan skala pada termometer berikut ini :

karena perubahan skala suhu bersifat linear, maka untuk melakukan konversi suhu dapat digunakan persamaan linear, yaitu :

KONSEP KALOR

Air dingin akan menjadi panas jika mendapatkan energi dari luar. Misalnya, energi dari hasil pembakaran bahan bakar minyak. Sebaliknya, air panas yang berada dalam sebuah gelas, lama-kelamaan akan menjadi dingin jika dibiarkan di udara terbuka karena terus-menerus melepaskan energi ke udara di sekitar gelas. Sehingga air menjadi panas jika ada sejumlah energi yang merambat masuk ke dalam air. Lalu, air menjadi dingin jika sejumlah energi keluar dari air tersebut. Jadi dapat disimpulkan bahwa :

Kalor adalah suatu bentuk energi yang tidak terlihat dan tidak memiliki massa serta secara alamiah dapat berpindah dari benda yang suhunya tinggi menuju suhu yang lebih rendah saat bersinggungan.

Oleh karena kalor merupakan salah satu bentuk energi, maka satuan (SI)kalor adalah joule. Pada kehidupan sehari-hari terutama pada bahan makanan, kalor sering juga dinyatakan dalam satuan kalori.

Satu kalori didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 gram air hingga suhunya naik 1 °C.

     

      Terdapat kesetaraan antara satuan joule dangan satuan kalori yang biasa dikenal dengan sebutan tara kalor mekanik, dan dinyatakan sebagai berikut :

1 kalori = 4,2 joule atau 1 joule = 0,24 kalori

Kalor sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Sebagian besar energi yang digunakan manusia saat ini adalah energi yang berasal dari Matahari. Mesin-mesin pabrik, kendaraan bermotor, kapal laut, dan pesawat terbang memerlukan aliran energi atau kalor. Energi yang tersimpan dalam bahan bakar diubah menjadi kalor sebelum dimanfaatkan menjadi energi kinetik (gerak).

Sumber:
Tipler, Paul. 1991. FISIKA untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga
http://ipaoneserba.blogspot.co.id/2016/10/konsep-kalor.html

http://anomalika.blogspot.co.id/2014/03/konsep-suhu-dan-termometer.html