Suhu dan Kalor: Skala Termometer, Pemuaian & Perpindahan Kalor
Air mendidih bersuhu 100°C, tubuh manusia normalnya 37°C, dan es mencair pada 0°C. Untuk mengukur "panas dingin" ini kita pakai suhu. Sedangkan kalor adalah energi yang berpindah karena perbedaan suhu.
Penting membedakan keduanya: suhu adalah ukuran derajat panas (diukur dengan termometer), sedangkan kalor adalah energi yang mengalir (diukur dalam joule atau kalori).
Skala Termometer
| Skala | Titik Beku | Titik Didih |
|---|---|---|
| Celcius (°C) | 0° | 100° |
| Reamur (°R) | 0° | 80° |
| Fahrenheit (°F) | 32° | 212° |
| Kelvin (K) | 273 K | 373 K |
F = (9/5 × C) + 32
K = C + 273
Jawab: F = (9/5 × 40) + 32 = 72 + 32 = 104°F
K = 40 + 273 = 313 K.
Pemuaian Zat
Zat yang dipanaskan umumnya memuai (bertambah panjang, luas, atau volume), dan menyusut saat didinginkan.
- Rel kereta diberi celah agar tidak melengkung saat memuai
- Kabel listrik dibuat kendur di siang hari
- Termometer bekerja karena raksa/alkohol memuai saat panas
- Kaca yang dipanaskan bisa pecah karena pemuaian tidak merata
Kalor dan Kalor Jenis
Q = kalor (joule)
m = massa (kg)
c = kalor jenis (J/kg°C)
ΔT = perubahan suhu (°C)
Jawab: Q = 2 × 4.200 × 10 = 84.000 J.
Air punya kalor jenis tinggi (4.200 J/kg°C) — itulah kenapa air laut tidak cepat panas dan tubuh kita tetap stabil.
Perpindahan Kalor
| Cara | Pengertian | Contoh |
|---|---|---|
| Konduksi | Lewat zat padat tanpa perpindahan zat | Sendok logam panas saat mengaduk |
| Konveksi | Lewat zat cair/gas dengan perpindahan zat | Air mendidih, angin darat-laut |
| Radiasi | Lewat gelombang tanpa medium | Panas matahari sampai ke bumi |
Kesimpulan
Suhu diukur dengan termometer dalam 4 skala (C, R, F, K), zat memuai saat panas, dan kalor dihitung dengan Q = m·c·ΔT. Kalor berpindah lewat konduksi, konveksi, atau radiasi. Konsep ini dekat dengan kehidupan sehari-hari — dari memasak sampai pakaian!