Pendidikan Fisika

Untuk mengenal dan melihat lebih lanjut tentang progdi Fisika UMP silahkan klik disini

RPP TEORI ATOM

Untuk lihat selengkapnya klik disini

Kinematika

Untuk lihat selengkapnya klik disini

TERMODINAMIKA

Dalam termodinamika terdapat dua istilah penting untuk diketahui, yaitu sistem dan lingkungan. Sistem adalah segala sesuatu yang menjadi obyek pengamatan kita. Sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu yang berada di luiar sistem.

1.    TEOREMA CARNOT

       Teorema Carnot berbunyi : “Tak ada sebuah mesin yang bekerja antara dua reservoir tertentu dapat melebihi efisien daripada mesin Carnot yang bekerja antara kedua reservoir.”

2.    SIKLUS CARNOT

            Ada 3 hal yang penting mengenai mesin yaitu :

1.      Berapa daya guna maksimum yang dapat dicapai oleh suatu mesin yang bekerja antara kedua reservoir itu.

2.      Bagaimana karakteristik mesin.

3.      Apa pengaruh sifat zat kerja.

            Untuk menjawab pertanyaan tersebut Nicelai Leonard Sadi Carnot ( 1824 ) seorang insinyur ulung bangsa Perancis menciptakan sebuah mesin yang ideal yang sampai sekarang terkenal dengan Siklus Carnot.

Mesin Carnot adalah mesin kalor hipotetis yang beroperasi dalam suatu siklus reversibel yang disebut siklus Carnot. Model dasar mesin ini dirancang oleh Nicolas Léonard Sadi Carnot, seorang insinyur militer Perancis pada tahun 1824. Model mesin Carnot kemudian dikembangkan secara grafis oleh Émile Clapeyron 1834, dan diuraikan secara matematis oleh Rudolf Clausius pada 1850an dan 1860an. Dari pengembangan Clausius dan Clapeyron inilah konsep dari entropi mulai muncul.

Siklus ini bekerja pada 4 proses yaitu :

1.      Proses adiabatik reversibel dalam arah sedemikian sehingga suhu naik sampai suhu T_H dari reservoir panas.

2.      Zat kerja tetap berhubungan dengan reservoir dengan suhu T_H dan menjalani proses isotermik reversibel dalam arah dan waktu sedemikian sehingga jumlah kalor Q_H diserap dari reservoir tersebut ( penyerapan kalor terjadi pada suhu konstan yaitu suhu dari reservoir panas ).

3.      Proses adiabatik reversibel dalam arah berlawanan dengan proses pertama sehingga suhu turun sampai suhu T_C dari reservoir dingin.

4.      Zat kerja tetap berhubungan dengan reservoir pada T_C dan mengalami proses isotermik reversibel dalam arah berlawanan dengan proses kedua sampai zat kerja mencapai keadaan mula – mula. Selama proses ini kalor Q_C diberikan kepada reservoir dingin ( pengeluaran kalor terjadi pada suhu konstan yaitu suhu dari reservoir dingin ).

       Mesin Carnot beroperasi diantara 2 reservoir panas pada suatu cara sedemikian hingga dimana semua panas diambil pada T konstan dari reservoar panas dan semua kalor dilepas dari reservoar dingin pada T konstan pula. Semua mesin yang beroperasi diantara dua reservoar kalor adalah termasuk mesin Carnot.

       Oleh karena mesin Carnot bekerja secara reversibel, maka tentu saja dapat beroperasi pada arah balikannya. Siklus balik ini disebut siklus refrijerasi reversibel, dimana kuantitas QH, QC¸ dan W adalah sama dengan siklus Carnot biasa hanya saja memiliki arah yang berlawanan. Theorema carnot menyatakan bahwa untuk dua reservoar kalor tertentu tidak ada mesin yang memiliki efisiensi thermal lebih tinggi daripada mesin Carnot. Suatu mesin yang menjalani siklus Carnot dinamakn mesin Carnot.  

Siklus Carnot dari gas ideal :

1.             a → b kompresi adiabatik reversibel sampai naik menjadi T_H.

2.         b → c Ekspansi isotermik reversibel. Selama proses ini kalor Q_H disersap    dari reservoir panas yang     bersuhu T_H.

3.             c → d Ekspansi adiabatik revesibel sampai suhu turun menjadi T_C.

4.          d→a Kompresi isotermik reversibel sampai keadaan mula – mula     tercapai.Selama proses ini kalor Q_C dikeluarkan ke reservoir dingin yang bersuhu T_C.

Suhu dan Kalor

RINGKASAN MATERI

BAB SUHU DAN KALOR

MATERI ESENSIAL :

Suhu dan Termometer

1.    Suhu

Adalah ukuran atau derajat panas dingin suatu benda.

Alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah thermometer.

2.    Termometer

Jenis – Jenis Termometer :

a.       TERMOMETER BIMETAL MEKANIK

Termometer Bimetal Mekanik adalah sebuah termometer yang terbuat dari dau buah kepingan logam yang memiliki koefisien muai berbeda yang dikeling (dipelat) menjadi satu. Kata Bimetal sendiri memiliki arti yaitu bi berarti dua sedangkan kata metal berarti logam, sehingga bimetal berarti “dua logam”.

b.      TERMOMETER INFRA MERAH

Termometer Infra Merah menawarkan kemampuan untuk mendeteksi temperatur secara optik – selama objek diamati, radiasi energi sinar infra merah diukur, dan disajikan sebagai suhu. Mereka menawarkan metode pengukuran suhu yang cepat dan akurat dengan objek dari kejauhan dan tanpa disentuh – situasi ideal dimana objek bergerak cepat, jauh letaknya, sangat panas, berada di lingkungan yang bahaya, dan/atau adanya kebutuhan menghindari kontaminasi objek (seperti makanan/alat medis/ obat-obatan/produk atau test, dll.).

c.       TERMOMETER AIR RAKSA

Termometer air raksa dalam gelas adalah termometer yang dibuat dari air raksa yang ditempatkan pada suatu tabung kaca. Tanda yang dikalibrasi pada tabung membuat temperature dapat dibaca sesuai panjang air raksa di dalam gelas, bervariasi sesuai suhu. Untuk meningkatkan ketelitian, biasanya ada bohlam air raksa pada ujung termometer yang berisi sebagian besar air raksa; pemuaian dan penyempitan volume air raksa kemudian dilanjutkan ke bagian tabung yang lebih sempit. Ruangan di antara air raksa dapat diisi atau dibiarkan kosong.

d.      TERMOMETER GALILEO

Termometer Galileo adalah termometer yang dibuat dari air raksa yang ditempatkan pada suatu tabung kaca. Tanda yang dikalibrasi pada tabung membuat temperatur dapat dibaca sesuai panjang air raksa di dalam gelas, bervariasi sesuai suhu. Untuk meningkatkan ketelitian, biasanya ada bohlamair raksa pada ujung thermometer yang berisi sebagian besar air raksa; pemuaian dan penyempitan volume air raksa kemudian dilanjutkan ke bagian tabung yang lebih sempit. Ruangan di antara air raksa dapat diisi atau dibiarkan kosong.

e.       TERMOKOPEL

Pada dunia elektronika, termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan untuk mengubah perbedaan panas dalam benda yang diukur temperaturnya menjadi perubahan potesial/ tegangan listrik (voltase). Termokopel yang sederhana dapat dipasang, dan memiliki jenis konektor standar yang sama, serta dapat mengukur temperatur dalam jangkauan suhu yang cukup besar dengan batas kesalahan pengukuran kurang dari 1 °C.

f.       TERMISTOR
Termistor (bahasa Inggris: thermistor) adalah alat atau komponen atau sensor elektronika yang dipakai untuk mengukur suhu. Prinsip dasar dari termistor adalah perubahan nilai tahanan (atau hambatan atau werstan atau resistance) jika suhu atau temperatur yang mengenai termistor ini berubah. Termistor ini merupakan gabungan antara kata termo (suhu) dan resistor (alat pengukur tahanan).

3.    Skala Suhu

a.       Celcius : 0⁰ – 100⁰ C

b.      Reamur : 0⁰ - 80⁰ R

c.       Fahrenheit : 32⁰ – 212⁰ F

d.      Kelvin : 273 – 373 K.