Rangkuman Materi Suhu dan Kalor SMA Kelas 11 dan Penjelasannya
Rangkuman Materi Suhu dan Kalor Sma Kelas 11 dan Penjelasannya – Kalau kamu pelajar SMA, khususnya yang mengambil jurusan IPA, kata suhu dan kalor mungkin sudah tidak asing di telingamu.
Suhu dan kalor adalah konsep dasar dalam ilmu fisika yang saling berhubungan, tetapi memiliki pengertian yang tidak sama.
Pada artikel kali ini, Mamikos akan merangkumkan materi suhu dan kalor kelas 11 untuk kamu, tentunya lengkap dengan penjelasannya. Mari kita simak!
Apa itu Suhu?
Daftar Isi
Daftar Isi
Pada poin pertama materi suhu dan kalor kelas 11 ini, Mamikos akan memulainya dengan menjelaskan pengertian suhu.
Suhu dalam ilmu fisika adalah ukuran dari tingkat panas atau dingin suatu objek.
Hal ini berkaitan dengan energi kinetik molekul dalam suatu benda.
Suhu dapat dijelaskan melalui beberapa konsep dasar, yaitu sebagai berikut:
1. Energi Kinetik
Suhu benda terkait erat dengan energi kinetik molekul di dalamnya.
Molekul dalam benda bergerak secara terus-menerus. Semakin tinggi suhu, semakin tinggi energi kinetiknya.
Pada tingkat molekuler, suhu diukur dengan sejauh mana molekul bergetar dan bergerak.
2. Skala Suhu
Suhu diukur dalam berbagai skala. Skala suhu yang umum digunakan adalah Celsius (°C), Fahrenheit (°F), dan Kelvin (K).
Nol absolut, yang merupakan titik di mana semua gerakan molekul berhenti, terjadi pada 0 Kelvin atau -273,15°C.
3. Perluasan Termal
Ketika suhu suatu benda meningkat, biasanya benda tersebut mengalami perluasan termal.
Hal ini disebabkan oleh peningkatan energi kinetik molekul, yang menyebabkan molekul bergerak lebih jauh dari satu sama lain.
Sebaliknya, ketika suhu turun, benda cenderung menyusut.
4. Konduksi Panas
Konduksi adalah proses perpindahan panas melalui kontak langsung antara molekul-molekul benda.
Ketika satu bagian dari benda dipanaskan, energi panas berpindah melalui molekul-molekul yang berdekatan.
5. Perubahan Fase
Suhu juga berpengaruh pada perubahan fase suatu zat.
Misalnya, ketika suhu air mencapai titik beku pada 0°C, air akan berubah dari fase cair menjadi fase padat (es).
Sebaliknya, pada titik didih pada 100°C, air akan berubah dari fase cair menjadi fase gas (uap).
6. Teori Kinetik Gas
Teori kinetik gas menjelaskan bahwa suhu gas berkaitan dengan kecepatan rata-rata molekul gas.
Semakin tinggi suhu, semakin cepat molekul bergerak.
Hal ini juga memahami bahwa nol absolut merupakan titik di mana gerakan molekul gas sepenuhnya berhenti.
Apa itu Kalor?
Nah, setelah memahami pengertian suhu beserta konsep dasarnya, pada poin kedua materi suhu dan kalor kelas 11 ini, mari kita memahami tentang pengertian kalor.
Kalor dalam ilmu fisika merujuk pada bentuk energi yang dapat dipindahkan antara sistem atau objek karena adanya perbedaan suhu.
Ini adalah salah satu konsep dasar dalam termodinamika.
Untuk memahami lebih jauh tentang kalor, berikut adalah beberapa aspek pemahaman kalor yang akan Mamikos ulas untuk kamu:
1. Perpindahan Energi
Kalor merupakan bentuk energi yang dapat berpindah dari satu sistem ke sistem lainnya.
Proses ini terjadi karena adanya perbedaan suhu antara sistem tersebut.
Kalor dapat masuk atau keluar dari sistem, menyebabkan perubahan suhu atau perubahan fase dalam suatu zat.
2. Satuan Kalor
Satuan standar untuk mengukur kalor dalam sistem internasional adalah joule (J).
Di kehidupan sehari-hari, satuan standar kalor ini juga sering menggunakan kalori (cal) atau kilokalori (kcal).
1 cal setara dengan 4,184 J, sementara 1 kcal setara dengan 4184 J.
3. Pertukaran Kalor
Kalor dapat dipindahkan melalui tiga proses utama: konduksi, konveksi, dan radiasi.
- Konduksi: Perpindahan kalor melalui kontak langsung antara molekul-molekul benda, misalnya panci terasa panas saat diletakkan di atas kompor.
- Konveksi: Perpindahan kalor melalui pergerakan massa fluida (gas atau cairan), contohnya adalah balon udara yang bisa terbang di langit.
- Radiasi: Perpindahan kalor melalui gelombang elektromagnetik, seperti sinar matahari yang mencapai bumi.
4. Perubahan Fase dan Kalor Laten
Kalor juga diperlukan untuk mengubah fase suatu zat, seperti dari padat ke cair atau dari cair ke gas.
Jumlah kalor yang diperlukan atau dilepaskan selama perubahan fase disebut kalor laten.
Fase ini tidak menyebabkan perubahan suhu langsung, tetapi energi digunakan untuk mengubah susunan molekul.
5. Hukum Kekekalan Energi
Prinsip kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah bentuk.
Dalam konteks kalor, ini berarti bahwa jumlah kalor yang masuk ke suatu sistem harus sama dengan jumlah kalor yang keluar dari sistem tersebut.
6. Kerja dan Kalor dalam Termodinamika
Dalam sistem termodinamika, kalor dapat diubah menjadi kerja atau sebaliknya.
Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa total energi dalam suatu sistem adalah konstan, dan kalor yang masuk sama dengan kerja yang keluar.
Jadi, Apa Saja Perbedaan Suhu dan Kalor?
Setelah memahami kedua pengertian suhu dan kalor, pada poin ketiga rangkuman materi suhu dan kalor kelas 11 ini, Mamikos akan menuliskan perbedaan suhu dan kalor supaya kamu tidak kebingungan lagi.
1. Perbedaan Suhu dan Kalor Berdasarkan Definisinya
Berdasarkan definisinya, suhu adalah ukuran dari tingkat panas atau dingin suatu objek, sementara kalor adalah bentuk energi yang dapat dipindahkan antara objek karena perbedaan suhu.
2. Perbedaan Suhu dan Kalor Berdasarkan Ukurannya
Berdasarkan ukurannya, suhu diukur dalam derajat Celsius (°C), Fahrenheit (°F), atau Kelvin (K), sedangkan kalor diukur dalam joule (J), kalori (cal), atau kilokalori (kcal).
3. Perbedaan Suhu dan Kalor Berdasarkan Energinya
Berdasarkan energinya, suhu berkaitan dengan energi kinetik molekul di dalam benda. Semakin tinggi suhu, semakin tinggi energi kinetiknya. Peningkatan suhu biasanya menyebabkan perluasan termal benda.
Sementara pada kalor, pertukaran energi dapat masuk atau keluar dari suatu sistem sehingga menyebabkan perubahan suhu atau perubahan fase dalam suatu zat.
Selain itu, kalor dapat dipindahkan melalui konduksi, konveksi, dan radiasi. Total energi dalam suatu sistem, termasuk kalor, bersifat konstan menurut hukum kekekalan energi.
Apa Saja Contoh Suhu dan Kalor di Kehidupan Sehari-hari?
Selanjutnya, pada materi suhu dan kalor kelas 11 ini, Mamikos akan menuliskan sekaligus menjelaskan contoh-contoh suhu dan kalor yang biasa kita temui di kehidupan sehari-hari.
Contoh Suhu di Kehidupan Sehari-hari
1. Suhu Tubuh Manusia
Suhu tubuh manusia mencerminkan keseimbangan energi dalam tubuh, dan perubahan suhu dapat mengindikasikan kondisi kesehatan.
Contohnya, suhu normal tubuh manusia sekitar 36.5 – 37.5 derajat Celsius. Kamu bisa menggunakan termometer untuk menghitung suhu tubuh manusia.
2. Suhu Udara
Pengukuran suhu udara memberikan informasi tentang kondisi termal lingkungan pada suatu waktu dan tempat.
Misalnya, suhu udara hari ini di Kota Bandung adalah 30 derajat Celsius.
3. Suhu Cairan Minuman
Suhu minuman dapat memberikan pengalaman sensorik dan memengaruhi kenikmatan konsumen.
Contoh, teh panas memiliki suhu sekitar 70 derajat Celsius.
4. Suhu dalam Kulkas
Suhu rendah dalam kulkas membantu menjaga kesegaran dan mencegah pertumbuhan bakteri pada makanan.
Misalnya, suhu dalam kulkas diatur pada sekitar 4 derajat Celsius.
5. Suhu Oven saat Memanggang
Suhu oven mempengaruhi proses memasak dan tekstur hasil panggang. Misalnya, untuk membuat kue, kamu memasukkan adonan kue ke dalam oven yang dipanaskan pada suhu 180 derajat Celsius.
Contoh Kalor di Kehidupan Sehari-hari
1. Memasak dengan Api
Kalor dihasilkan oleh api, dan dipindahkan ke makanan untuk memasaknya. Proses ini melibatkan perpindahan kalor melalui konduksi.
Misalnya, Ibu menggoreng daging ayam di atas kompor supaya matang dan siap dihidangkan.
2. Pemanasan dengan Pemanas Listrik
Pemanas listrik mengubah energi listrik menjadi kalor, yang kemudian dipindahkan ke udara di sekitarnya untuk memanaskan ruangan.
Misalnya, saat musim salju, orang-orang yang tinggal di negara subtropis menggunakan pemanas listrik di rumah agar tidak kedinginan.
3. Mencairkan Es
Kalor dari ruangan diserap oleh es, menyebabkan es mencair. Ini adalah contoh kalor yang menyebabkan perubahan fase dari padat ke cair.
Contohnya, karena minumannya membeku setelah dimasukkan freezer, Ahmad menempatkan minuman tersebut di ruangan dengan suhu lebih tinggi agar bisa mencair.
4. Keringat
Keringat terbentuk saat suhu kita naik, misal setelah berolahraga atau melakukan aktivitas berat.
Keringat menguap dari kulit, menyerap kalor dari tubuh untuk mendinginkannya melalui proses evaporasi.
Nah, proses saat keringat muncul tersebut termasuk contoh kalor.
5. Penggunaan Cerobong Asap atau Chimney
Di negara-negara subtropis, keberadaan cerobong asap atau chimney di rumah mereka sangat lumrah terlihat. Chimney ini biasa digunakan saat musim dingin tiba.
Kayu bakar yang mengalami pembakaran menghasilkan kalor dan memberikan sumber panas untuk pemanasan ruangan.
Proses perpindahan panas tersebut menjadi contoh kalor di kehidupan sehari-hari.
Contoh Soal Suhu dan Kalor Kelas 11
Untuk menguji pemahamanmu terhadap materi suhu dan kalor kelas 11 yang sudah Mamikos jelaskan di atas, kamu bisa mengerjakan beberapa contoh soal di bawah ini.
Contoh Soal Suhu dan Kalor Kelas 11 Nomor 1
Andi mengalami demam. Saat diukur menggunakan termometer fahrenheit, suhu tubuhnya mencapai 102 derajat. Suhu tubuh Andi adalah ….
a. 38 derajat Celsius
b. 38,5 derajat Celsius
c. 39 derajat Celsius
d. 39,5 derajat Celsius
Jawaban : c. 39 derajat Celsius
Contoh Soal Suhu dan Kalor Kelas 11 Nomor 2
Di bawah ini yang termasuk perpindahan kalor secara radiasi adalah ….
a. Ayah memasak air hingga mendidih
b. Rel kereta api melengkung saat terkena panas
c. Wajan terasa panas setelah dipakai menggoreng tempe
d. Ibu menjemur baju di bawah sinar matahari
Jawaban : d. Ibu menjemur baju di bawah sinar matahari
Contoh Soal Suhu dan Kalor Kelas 11 Nomor 3
Logam yang massanya 100 g memiliki kalor jenis 400 J/kgºC dan suhunya berubah dari 25ºC menjadi 95ºC. Hitunglah jumlah kalor yang diterima logam tersebut!
Pembahasan
Diketahui:
m = 100 g = 0,1 kg
c = 400 J/kgºC
∆T = 95ºC – 25ºC = 70ºC
Q = mc∆T
= 0,1 × 400 × 70
= 2800 J
Jadi, jumlah kalor yang diterima logam di atas adalah 2800 J.
Contoh Soal Suhu dan Kalor Kelas 11 Nomor 4
Sebuah tembaga awalnya memiliki suhu 100ºC. Kemudian, tembaga tersebut didinginkan menjadi 50ºC. Hitunglah kapasitas kalor tembaga tersebut jika jumlah energi kalor yang dilepaskan 800 J.
Pembahasan
Diketahui:
Q = 800 J
∆T = 100ºC – 50ºC = 50ºC
Jadi, kapasitas kalor tembaga di atas adalah 16 J/ºC.
Penutup
Demikian rangkuman materi suhu dan kalor kelas 11 yang berhasil Mamikos sajikan untuk kamu.
Semoga rangkuman ini bisa membantumu memahami materi suhu dan kalor ya.
Pelajari juga rangkuman materi lain di situs resmi Mamikos.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: