Hukum Kirchoff dan Hukum Ohm

Dalam kehidupan sehari hari kadang kita tak menyadari tentang apa yang kita rasakan, tapi mungkin ini baru terasa oleh orang yang pernah ke "stroom" sama listrik, yang merasakan rasa "ngereunyeud" -nya, tapi dibalik semua itu, orang-orang terdahulu dari kita telah meneliti hal-hal ini, walau deskripsi tadi mungkin belum terlalu nyambung dengan materi yang akan kita bahasa hari ini, tapi langkah lebih baiknya kita menyadari apa yang ada di sekitar kita, setelah kita menyadari barulah kita fahami teori nya, atau sebaliknya, setelah kita memahami teori maka kita rasakan keberadaan nya dui alam ini.

Oke dalam bahasan kali ini akan di berikan dua bahasan langsung yaitu tentang hukum yang di ungkapkan oleh Kirchoff dan oleh Ohm, keduanya sama membahas tentang arus, hanya bedanya ohm lebih pada arus yang mengalir pada konduktor yang memiliki beda potensial, sedangkan kirchoff menelaah kuat arus pada rangkaian, baik tertutup atau pada percabangan.

yah terlalu banyak cuap cuap mungkin akan membuat bosan, langsung saja ya......, ini saya ambil dari berbagai sumber.

HUKUM KIRCHOFF 1 (source : alljabbar.wordpress.com)

Di pertengahan abad 19 Gustav Robert Kirchoff (1824 – 1887) menemukan cara untuk menentukan arus listrik pada rangkaian bercabang yang kemudian di kenal dengan Hukum Kirchoff. Hukum ini berbunyi “ Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan”. Yang kemudian di kenal sebagai hukum Kirchoff I. Secara matematis dinyatakan

Bila digambarkan dalam bentuk rangkaian bercabang maka akan diperoleh sebagai berikut::

Latihan Soal

Perhatikan gambar berikut! Hitunglah besar I3!

Hukum Kirchoff 2 (source : wahab.blog.dada.net)

Hukum Kirchoff secara keseluruhan ada 2, setelah yang diatas dijelaskan tentang hukum beliau yang ke 1. Hukum Kirchoff 2 dipakai untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian bercabang dalam keadaan tertutup (saklar dalam keadaan tertutup).

Perhatikan gambar berikut!

Hukum Kirchoff 2 berbunyi : " Dalam rangkaian tertutup, Jumlah aljabbar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol". Maksud dari jumlah penurunan potensial sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut, atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserap.

Dari gambar diatas kuat arus yang mengalir dapat ditentukan dengan menggunakan beberapa aturan sebagai berikut :

• Tentukan arah putaran arusnya untuk masing-masing loop.
• Arus yang searah dengan arah perumpamaan dianggap positif.
• Arus yang mengalir dari kutub negatif ke kutup positif di dalam elemen dianggap positif.
• Pada loop dari satu titik cabang ke titik cabang berikutnya kuat arusnya sama.
• Jika hasil perhitungan kuat arus positif maka arah perumpamaannya benar, bila negatif berarti arah arus berlawanan dengan arah pada perumpamaan.

Latihan soal :
Masih dari gambar di atas bila diketahui :

E₁ = 10 V dan r₁ = 0,2 ohm

E₂ = 12 V dan r₂ = 0,25 ohm

R₁ = 0,3 ohm

R₂ = 1,5 ohm

R₃ = 0,5 ohm

maka tentukan besar dan arah kuat arus yang mengalir melalui tiap cabang (tentukanah I1, I2 dan I3)


Hukum Ohm (source : ebooks.lib.unair.ac.id)
Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor

I = V / R

HUKUM OHM UNTUK RANGKAIAN TERTUTUP

I = n E R + n rd	I = n R + rd/p

n = banyak elemen yang disusun seri
E = ggl (volt)
rd = hambatan dalam elemen
R = hambatan luar
p = banyaknya elemen yang disusun paralel

RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL

SERI R = R1 + R2 + R3 + ... V = V1 + V2 + V3 + ... I = I1 = I2 = I3 = ...

PARALEL 1 = 1 + 1 + 1 R R1 R2 R3 V = V1 = V2 = V3 = ... I = I1 + I2 + I3 + ...

ENERGI DAN DAYA LISTRIK
ENERGI LISTRIK (W)
adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R.

W = V I t = V²t/R = I²Rt

Joule = Watt.detik
KWH = Kilo.Watt.jam
DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.

P = W/t = V I = V²/R = I²R

Read More … Hukum Kirchoff dan Hukum Ohm

Paus Narwhal, Satu-satunya Ikan Paus Bertanduk di Dunia

Narwhal (Monodon monoceros) adalah nama salah satu paus yg paling tidak diketahui manusia. Nama “narwhal” berasal dari bahasa Norse Kuno yg berarti “paus mayat”. Nama itu diberikan karena kebiasaannya yg kadang-kadang berenang tak bergerak di permukaan laut dengan posisi perut menghadap ke atas & warna tubuhnya yg bertotol-totol kelabu seperti pelaut yg tenggelam. Mereka diketahui hanya hidup di seluruh perairan Kutub Utara, tepatnya di Samudera Arktik. Narwhal adalah paus bergigi & termasuk karnivora yg memakan hewan-hewan laut seperti ikan, udang, atau cumi-cumi

Tanduk spiral narwhal yang misterius ternyata berfungsi sebagai sensor raksasa yang membantunya mengetahui kualitas air dan untuk “mencium” narwhal lainnya.



Tanduk paus narwhal yang panjangnya bisa mencapai 2,4 meter itu telah sejak lama menjadi teka-teki para ahli alam dan pemburu. Penjelasan mengenai fungsinya pun seringkali menimbulkan perdebatan, begitu kata Dr. Martin Nweeia, seorang peneliti Harvard School of Dental Medicine.

Menurut Nweeia, tanduk tersebut sepertinya memiliki kemampuan penginderaan hidrodinamik. Ia mengungkapkan hal ini dalam prsentasi di Konferensi mengenai Biologi Mamalia Laut di San Diego.




Narwhal (Monodon monoceros) adalah sejenis paus yang termasuk sangat langka. Panjang tubuhnya mencapai 4 hingga 4,5 meter, dan kebanyakan dijumpai di perairan lautan Artik sekitar Kanada, tapi kadang juga terlihat jauh ke timur hingga Rusia.

Tim Nweeia menemukan bahwa tanduk narwhal serupa dengan membran dengan permukaan yang amat sensitif. Ada sekitar 10 juta saraf yang terhubung ke permukaan tanduknya, guna mendeteksi perubahan suhu, tekanan, dan kadar garam air.

“Tidak ada sesuatu yang sebanding dengannya di alam dan tak ada yang lebih unik dari tanduk narwhal dalam hal bentuk, kenampakan, dan fungsinya.

Setiap paus narwhal (Monodon monoceros) juga menggunakan suara untuk berkomunikasi satu sama lain seperti halnya lumba-lumba atau ikan paus lainnya. Bahkan, masing-masing kemungkinan memiliki suara unik yang juga menunjukkan identitasnya.

Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa mamalia laut menggunakan sinyal suara untuk berkomunikasi satu sama lain di dalam air. Penelitian terakhir bahkan menunjukkan bahwa paus punya dialek.

Namun, belum banyak penelitian yang mempelajari identitas suara seperti yang diguankan paus narwhal. Para penelitinya yakin paus narwhal menggunakan suara untuk mengenali sesamanya dan membedakan satu individu dengan individu lainnya.

Hal tersebut disimpulkan para ilmuwan setelah mempelajari suara tiga ekor narwhal di Teluk Admiralty di Pulau Baffin, Kanada. Mereka menggunakan perekam elektronik yang ditempel di badan mamalia raksasa tersebut.

“Untuk pertama kalinya, kami benar-benar dapat mengikuti hewan tersebut kapan saja mereka bersuara dan ke mana saja mereka bergerak,” kata Ari Shapiro dari the Woods Hole Oceanographic Institution.

Meskipun salah satu alat perekamnya hilang, dua yang tersisa telah menunjukkan bentuk suara yang berlainan, berupa suara siulan dan denyutan. Shapiro menunjukkan bahwa kedua jenis suara bukanlah sinyal yang dipakai untuk bertukar informasi mengenai sumber makanan, tapi sekedar menunjukkan identitas individu dalam komunikasi sosial.

Apa yang dilakukan paus narwhal mirip dengan lumba-lumba hidung botol yang juga mengeluarkan suara siulan untuk berkomunikasi. Meskipun data-data mengenai komunikasi di antara paus narwhal masih minim, para ilmuwan yakin ia memiliki pendengaran yang sangat peka seperti halnya paus lainnya.

Mereka rutin melakukan migrasi hingga ribuan kilometer dan berkelompok. Maka dengan suara yang berbeda-beda, masing-masing dapat membedakan individu dalam kelompoknya atau kelompok lainnya. Hasil penelitian ini dimuat dalam Journal of Acoustical Society of America edisi September 2006.

Read More … Paus Narwhal, Satu-satunya Ikan Paus Bertanduk di Dunia

Alat - Alat Ukur Listrik

Alat-alat ukur dasar listrik yang sering digunakan adalah Voltmeter, Ampermeter, Multimeter baik yang analog maupun digital dan Osiloskop . 

Voltmeter

Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik . Voltmeter biasanya disusun secara paralel (sejajar) dengan sumber tegangan atau peralataan listrik. Cara memasang voltmeter adalah dengan menghubungkan ujung sumber tegangan yang memiliki potensial lebih tinggi (kutub positif) harus dihubungkan ke terminal positif voltmeter,dan ujung sumber tegangan yang memiliki potensial lebih rendah (kutub negatif) harus dihubungkan ke terminal negatif voltmeter.

biasanya voltmeter digunakan untuk mengukur sumber tegangan seperti baterai, elemen Volta, atau aki.

Bagian-bagian voltmeter hanya terdiri dari skala penunjuk besarnya tegangan, setup pengatur fungsi, dan kutub positif serta negatif.

Selain voltmeter sederhana, juga tedapat voltmeter elektronik yaitu voltmeter elektronik analog dan voltmeter digital.

Amperemeter

Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus listrik dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang secara seri (berderet) dengan elemen listrik. Dalam praktikum sumber listrik arus searah , amperemeter biasanya digunakan untuk mengukur besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar.

Gambar Diagram rangkaian sederhana ampermeter

Bagian-bagian amperemeter juga seperti voltmeter yaitu terdiri dari skala , setup pengatur, dan kutub positif-negatif.

Gambar ampermeter 

Multimeter

Multimeter sering dignakan dalam pengukuran besaran-besaran listrik . Selain itu alat ini juga atau biasa disebut AVO (ampere, volt, dan ohm) meter yang artinya suatu alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus listrik (I) dengan satuan ampere, mengukur tegangan listrik (V) dengan satuan volt, dan untuk mengukur besarnya tahanan listrik (W) dengan satuan ohm.

Kegunaan multimeter ini selain untuk mengukur besaran-besaran listrik juga sangat berguna untuk mencari dan menemukan gangguan yang terjadi pada semua jenis pesawat atau alat-alat elektronika.

Gambar Bagan sederhana dari multimeter

Read More … Alat - Alat Ukur Listrik

Perpindahan Kalor

Perpindahan Kalor

Kalor dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Bagaimanakah cara kalor itu berpindah? Kalor dapat berpindah dengan tiga cara, yaitu konduksi atau hantaran, konveksi atau aliran, dan radiasi atau pancaran.

1. Konduksi

    Bagaimanakah perpindahan kalor secara konduksi? Lakukan kegiatan berikut!

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut.
Berdasarkan daya hantar kalor, benda dibedakan menjadi dua, yaitu:
1) Konduktor
Konduktor adalah zat yang memiliki daya hantar kalor baik. Contoh : besi, baja, tembaga, aluminium, dll
2) Isolator
Isolator adalah zat yang memiliki daya hantar kalor kurang baik. Contoh : kayu, plastik, kertas, kaca, air, dll

Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kamu jumpai peralatan rumah tangga yang prinsip kerjanya memanfaatkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, antara lain : setrika listrik, solder. Mengapa alat-alat rumah tangga seperti setrika, solder, panci, wajan terdapat pegangan dari bahan isolator? Hal ini bertujuan untuk menghambat konduksi panas supaya tidak sampai ke tangan kita.

2. Konveksi

 Konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut.

Konveksi terjadi karena perbedaan massa jenis zat. Kamu dapat memahami peristiwa konveksi, antara lain:
1) Pada zat cair karena perbedaan massa jenis zat, misal sistem pemanasan air, sistem aliran air panas.
2) Pada zat gas karena perbedaan tekanan udara, misal terjadinya angin darat dan angin laut, sistem ventilasi udara, untuk mendapatkan udara yang lebih dingin dalam ruangan dipasang AC atau kipas angin, dan cerobong asap pabrik.

Agar kamu lebih dapat memahami konveksi, lakukan kegiatan berikut!

Dari kegiatan yang kamu lakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa, aliran di dalam gelas disebabkan karena perbedaan massa jenis zat. Air yang menyentuh bagian bawah gelas kimia tersebut dipanasi dengan cara konduksi. Akibat air menerima kalor, maka air akan memuai dan menjadi kurang rapat. Air yang lebih rapat pada bagian atas itu turun mendorong air panas menuju ke atas. Gerakan ini menimbulkan arus kon-veksi. Pada bagian zat cair yang dipanaskan akan memiliki massa  jenis menurun sehingga mengalir naik ke atas. Pada bagian tepi zat cair yang dipanaskan konveksi yang terjadi seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Pada bagian tengah zat cair yang dipanaskan, konveksi yang terjadi seperti ditunjukkan pada gambar berikut.


Dari kegiatan yang kamu lakukan terlihat bahwa asap turun di dalam cerobong yang tidak dipanaskan. Pada cerobong yang dipanaskan tekanan udara kecil sehingga asap akan bergerak naik ke atas. Aliran udara yang terlihat itulah yang menunjukkan konveksi pada zat gas. Tahukah kamu mengapa cerobong asap pabrik di buat tinggi? Coba kamu cari tahu alasannya! Angin laut dan angin darat merupakan contoh peristiwa alam yang melibatkan arus konveksi pada zat gas. Tahukah kamu bagaimana terjadinya angin laut dan angin darat? Coba perhatikan gambar di bawah ini!


Pada siang hari daratan lebih cepat panas daripada lautan. Hal ini mengakibatkan udara panas di daratan akan naik dan tempat tersebut diisi oleh udara dingin dari permukaan laut, sehingga terjadi gerakan udara dari laut menuju ke darat yang biasa disebut angin laut. Angin laut terjadi pada siang hari, biasa digunakan oleh nelayan tradisional untuk pulang ke daratan. Bagaimanakah angin darat terjadi?









Pada malam hari daratan lebih cepat dingin daripada lautan. Hal ini mengakibatkan udara panas di permukaan air laut akan naik dan tempat tersebut diisi oleh udara dingin dari daratan, sehingga terjadi gerakan udara dari darat menuju ke laut yang biasa disebut angin darat. Angin darat terjadi pada malam hari, biasa digunakan oleh nelayan tradisional untuk melaut mencari ikan.

3. Radiasi atau pancaran

Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara. Saat acara api unggun pada kegiatan Pramuka di sekolahmu, apa yang dapat kamu rasakan saat kamu berada di sekitar nyala api unggun? Kamu akan merasakan hangatnya api unggun dari jarak berjauhan. Bagaimanakah panas api unggun dapat sampai ke badanmu? Kalor yang kamu terima dari nyala api unggun disebabkan oleh energi pancaran. Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi kalor atau energi pancaran kalor disebut termoskop. Termoskop terdiri dari dua buah bola kaca yang dihubungkan dengan pipa U berisi air alkohol yang diberi pewarna. Perhatikan gambar!

Salah satu bola lampu dicat hitam, sedangkan yang lain dicat putih. Apabila pancaran kalor mengenai bola A, hal ini mengakibatkan tekanan gas pada bola A menjadi besar. Hal ini mengakibatkan turunnya permukaan zat cair yang ada di bawahnya. Bagaimanakah sifat radiasi dari berbagai permukaan? Sifat radiasi berbagai permukaan dapat diselidiki dengan menggunakan alat termoskop diferensial. Alat yang digunakan untuk menyelidiki sifat radiasi berbagai permukaan disebut termoskop diferensial. Kedua bola lampu dicat dengan warna yang sama, tetapi di antara bola tersebut diletakkan bejana kubus yang salah satu sisinya permukaannya hitam kusam dan sisi lainnya mengkilap. Jika bejana kubus diisi dengan air panas, akan terlihat permukaan alkohol di bawah bola B turun.  Perbedaan ini disebabkan karena kalor yang diserap bola B lebih besar daripada bola A. Dari hasil pengamatan yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa:
1) Permukaan benda hitam, kusam, dan kasar merupakan pemancar dan penyerap kalor yang baik.
2) Permukaan benda putih, mengkilap dan halus merupakan pemancar dan penyerap kalor yang buruk

Read More … Perpindahan Kalor

Azas Black ( Asas Black )

Asas Black adalah suatu prinsip dalam termodinamika yang dikemukakan oleh Joseph Black. Asas ini menjabarkan:

• Jika dua buah benda yang berbeda yang suhunya dicampurkan, benda yang panas memberi kalor pada benda yang dingin sehingga suhu akhirnya sama
• Jumlah kalor yang diserap benda dingin sama dengan jumlah kalor yang dilepas benda panas
• Benda yang didinginkan melepas kalor yang sama besar dengan kalor yang diserap bila dipanaskan

Bunyi Asas Black adalah sebagai berikut:
"Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah"

Rumus Asas Black

Secara umum rumus Asas Black adalah

Q_lepas = Q_terima

Keterangan:
Q_lepas adalah jumlah kalor yang dilepas oleh zat
Q_terima adalah jumlah kalor yang diterima oleh zat

dan rumus berikut adalah penjabaran dari rumus diatas :

(M₁ X C₁) (T₁-T_a) = (M₂ X C₂) (T_a-T₂)

Keterangan :
M₁ = Massa benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih tinggi
C₁ = Kalor jenis benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih tinggi
T₁ = Temperatur benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih tinggi
T_a = Temperatur akhir pencampuran kedua benda
M₂ = Massa benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih rendah
C₂ = Kalor jenis benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih rendah
T₂ = Temperatur benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih rendah

Read More … Azas Black ( Asas Black )

Perubahan dan Sifat Benda

A. Sifat Benda

Coba kamu perhatikan pensil, sebotol sirup, dan sebuah balon berisi udara. Pensil, sirup dalam botol, dan udara dalam balon adalah contoh benda yang berbeda sifat. Pensil merupakan benda padat, sirup merupakan benda cair, dan udara dalam botol merupakan benda gas.
Di kelas 3, kamu telah mempelajari sifat-sifat benda padat dan benda cair. Masih ingatkah kamu, jika tidak coba kamu buka lagi buku tersebut. Benda padat umumnya keras bila dipegang. Apakah perbedaannya dengan benda cair? Perhatikan segelas air sirup! Sentuhlah dengan ujung jari tanganmu! Keras atau tidak? Bagaimana dengan benda berwujud gas? Perhatikan balon yang berisi udara! Lepaskan ikatan di mulut balon dan dekatkan telapak tanganmu di mulut balon tersebut! Terasakah udara yang keluar dari dalam balon? Terlihatkah olehmu udara yang keluar itu? Tidak bukan? Sekarang kita akan mengidentifikasikan wujud benda. Berdasarkan wujudnya, benda dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu benda padat, benda cair, dan gas.

1. Benda Padat

Adakah meja, almari, papan tulis, dan kursi di kelasmu? Adakah pensil, buku, dan penggaris di mejamu? Termasuk benda apakah semua itu? Bagaimana sifat benda tersebut? Benda-benda yang telah disebutkan di atas termasuk benda padat. Sekarang, kita akan belajar tentang sifat-sifat benda padat. Sifat ini dimiliki semua benda padat. Lakukan kegiatan berikut!

2. Benda Cair

Perhatikan lingkungan di sekitarmu! Adakah air? Termasuk benda apakah air? Ibumu di rumah menggoreng dengan apa? Termasuk benda apakah
minyak goreng itu? Air dan minyak termasuk benda cair. Coba sebutkan contoh benda cair lainnya! Perhatikan minyak goreng yang digunakan ayah
atau ibumu memasak. Saat di dalam botol, minyak goreng bentuknya seperti botol. Saat di dalam wajan, minyak goreng bentuknya seperti wajan. Begitu juga saat kamu menyiram tanaman. air berubah bentuknya menyesuaikan wadahnya. Bagaimanakah sifat benda cair itu? Sifat-sifat benda cair, antara lain:
a. Bentuknya tidak tetap, selalu mengikuti bentuk wadahnya;
b. Bentuk permukaan benda cair yang tenang selalu datar;
c. Benda cair mengalir ke tempat yang lebih rendah;
d. Benda cair menekan ke segala arah;
e. Benda cair meresap melalui celah-celah kecil.

3. Benda Gas

Berbeda dengan benda padat dan cair, benda gas lebih sulit untuk diamati. Kalau kamu meniup balon, apakah yang kamu masukkan ke dalam balon? Benda yang kamu masukkan ke dalam balon adalah udara. Apakah udara dapat kita rasakan? Meskipun udara tidak dapat kita lihat, keberadaannya dapat kita rasakan. Hal ini terbukti saat kita berada di dekat balon yang terbuka. Kita dapat merasakan hembusan udara keluar dari mulut balon. Benda yang tidak dapat kita lihat, tetapi dapat kita rasakan itu disebut benda gas. Benda gas biasanya tidak berwarna, ada yang berbau, dan ada yang tidak berbau. Sifat-sifat benda gas, antara lain, bentuknya tidak tetap karena selalu mengisi seluruh ruangan yang ditempatinya dan menekas ke segala arah. Untuk lebih memahaminya lakukanlah kegiatan berikut!

B. Perubahan Wujud Benda

Kita telah mengenal benda padat, cair, dan gas. Benda-benda tersebut mengalami perubahan wujud. Perubahan wujud yang dipelajari disini adalah
perubahan wujud yang dapat kembali. Perhatikan Gambar 5.5! Beberapa peristiwa perubahan wujud benda, antara lain, mencair (melebur), membeku, menguap, mengembun, dan menyublim.

1. Mencair (Melebur)

Pernahkan kamu minum es sirup atau es teh? Coba perhatikan baik-baik! Mengapa es dalam sirup lamakelamaan berubah menjadi air? Pernahkah kamu memasak dengan menggunakan mentega? Mengapa mentega berubah menjadi cair saat berada di penggorengan? Es dan mentega berubah wujud dari padat menjadi cair karena adanya kenaikan suhu (panas). Peristiwa perubahan zat padat menjadi zat cair dinamakan mencair atau melebur.

2. Membeku

Perubahan wujud benda cair menjadi benda padat disebut membeku. Es adalah wujud air dalam bentuk padat. Air dapat membeku jika mengalami penurunan suhu yang sangat dingin. Puncak gunung yang tinggi selalu diselimuti oleh salju. Salju tersebut adalah uap air yang membeku. Apakah nama alat rumah tangga yang dapat mengubah air menjadi es? Dapatkah kamu membuat es?

3. Menguap

Pernahkan kamu merebus air di dalam cerek (ketel)? Jika pernah, bagaimanakah jika air dalam cerek tersebut dipanaskan terus-menerus? Air dalam cerek (ketel) lama-kelamaan akan habis. Ke manakah uap air panas yang keluar dari mulut cerek (ketel) itu? Uap air panas yang keluar dari mulut cerek tersebut berada di udara, hanya saja mata kita tidak mampu untuk melihat titik-titik uap air yang berada di udara. Peristiwa berubahnya zat cair menjadi gas disebut penguapan. Penguapan terjadi jika ada kenaikan suhu yang besar. Ada empat cara untuk mempercepat terjadinya penguapan, yaitu memanaskan, memperluas permukaan, meniupkan udara di atas permukaan, dan mengurangi tekanan di atas permukaan. Prinsip penguapan dapat digunakan sebagai dasar membuat mesin pendingin, seperti lemari es dan AC.

4. Mengembun

Mengembun adalah peristiwa perubahan wujud gas menjadi cair. Jadi, mengembun merupakan kebalikan dari menguap. Pada waktu gas mengembun, gas melepaskan kalor. Pernahkan kamu membuat minuman dingin, seperti es teh atau es jeruk? Bila kamu amati, bagian luar gelas tempat kamu membuat es teh atau es jeruk menjadi basah. Mengapa? Karena uap air dalam udara yang menyentuh gelas mengembun. Hal ini disebabkan suhu gelas lebih rendah daripada suhu uap air di sekitar gelas.

5. Menyublim

Menyublim adalah peristiwa perubahan zat padat menjadi gas atau sebaliknya. Untuk membedakannya, kamu bisa menggunakan istilah melenyap dan mengkristal. Melenyap adalah peristiwa perubahan wujud padat menjadi gas. Mengkristal adalah perubahan wujud gas menjadi padat. Contoh melenyap dan mengkristal adalah kapur barus ataupun kamfer.

C. Sifat Bahan dan Kegunaannya

Perhatikanlah berbagai benda-benda yang ada di lingkunganmu! Benda-benda tersebut dibuat dari bahan yang disesuaikan dengan kegunaannya. Sifat-sifat benda yang biasanya dipertimbangkan, antara lain, kekuatan menahan beban, daya serap terhadap air, daya serap terhadap panas dan listrik, kelenturan, berat dan ringan, mudah dan sukarnya proses pembuatan, sampai keawetan. Berbagai jenis bahan yang biasanya digunakan untuk membuat benda, antara lain, plastik, kayu, logam, karet, kaca, dan kertas. Berikut contoh penggunaan beberapa bahan tersebut.

1. Bahan Plastik dan Kegunaannya

Plastik banyak digunakan sebagai bahan pembuat benda-benda yang kita gunakan seharihari, antara lain, jas hujan, kemasan air mineral, dan ember. Mengapa jas hujan terbuat dari bahan plastik? Plastik memiliki sifat tidak tembus air atau kedap air. Oleh karena itu, plastik digunakan sebagai bahan pembuat jas hujan. Plastik ada yang tidak memiliki warna atau tembus pandang sehingga kita dapat melihat dan menilai kebersihan air yang dikemas di dalamnya. Namun, ada pula plastik yang memiliki warna. Penggunaan plastik yang berlebihan dapat menimbulkan pencemaran atau polusi lingkungan. Mengapa? Karena bahan ini sulit membusuk. Di negara-negara maju penggunaan bahan plastik diminimalisir untuk mengurangi pencemaran.

2. Bahan Logam dan Kegunaannya

Logam merupakan bahan yang kuat dan kokoh. Logam bersifat penghantar listrik dan tidak tembus cahaya meskipun memiliki permukaan yang mengkilap. Umumnya, logam dapat dibentuk dengan mudah bila dipanaskan. Jenis logam yang banyak digunakan adalah aluminium, besi, dan baja. Aluminium banyak dimanfaatkan untuk membuat bahan bangunan (atap, pintu, dan jendela) dan perabotan rumah tangga. Logam aluminium mudah dibentuk dan tahan karat. Selain itu, logam ini dapat didaur ulang sehingga tidak mencemari lingkungan. Benda yang terbuat dari besi cepat berkarat jika basah atau diletakkan di luar rumah. Pisau dan garpu banyak terbuat dari baja yang mengandung besi. Namun, benda tersebut tidak mudah berkarat karena bagian luarnya dilapisi kromium.

3. Bahan Karet dan Kegunaannya

Karet ada dua jenis , yaitu alam dan buatan. Karet alam berasal dari getah pohon karet yang disadap, sedangkan karet buatan dari unsur-unsur kimia. Bahan ini kemudian diolah menjadi berbagai benda keperluan manusia. Keuntungan bahan karet, antara lain, bersifat lentur (elastis), tidak menyerap air, serta tidak mudah robek dan patah. Karet menjadi bahan baku utama pembuatan ban seperti mobil, sepeda motor, dan sepeda. Karet cenderung tidak tahan panas (mudah meleleh) serta tidak mudah membusuk sehingga mengakibatkan pencemaran lingkungan.

4. Bahan Kertas dan Kegunaannya

Kertas berbentuk lembaran yang dibuat dari serat kayu atau bambu. Kegunaan kertas, antara lain, untuk menulis, menggambar, dan sebagai pembungkus makanan. Kertas juga dapat digunakan sebagai media untuk membuat koran, majalah, dan buku tulis. Kertas memiliki jenis yang bermacam-macam, mulai dari kertas yang lembut hingga kertas karton yang keras. Kertas sangat praktis karena dapat dibuang setelah digunakan. Selain itu, kertas yang tipis dapat menyerap cairan sehingga digunakan untuk membuat tisu. Kertas termasuk bahan yang mudah didaur ulang. Kertas daur ulang merupakan kertas yang terbuat dari kertas bekas. Kertas memiliki kelemahan, yaitu mudah terbakar, mudah robek, dan tidak tahan air.

5. Bahan Kaca dan Kegunaannya

Bahan kaca tembus pandang, dapat dilalui cahaya. Artinya, kita dapat melihat keadaan dibalik kaca tersebut. Kaca dapat digunakan sebagai bahan jendela dan spion kendaraan. Selain itu, kaca dapat digunakan sebagai bahan pembuatan lensa kacamata. Kaca jenis ini dapat membantu penglihatan saudara-saudara kita yang matanya terganggu mengalami gangguan.

Read More … Perubahan dan Sifat Benda

Kalor

Pengertian Kalor
Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.
Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor

1. massa zat
2. jenis zat (kalor jenis)
3. perubahan suhu

Sehingga secara matematis dapat dirumuskan :
Q = m.c.(t2 – t1)
Dimana :
Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)
m adalah massa benda (kg)
c adalah kalor jenis (J/kgC)
(t2-t1) adalah perubahan suhu (C)
Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis

• Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
• Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)

Dalam pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c)
Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.
H = Q/(t2-t1)
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.
c = Q/m.(t2-t1)
Bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka terbentuk persamaan baru
H = m.c
Analisis grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi uap. Dalam grafik ini dapat dilihat semua persamaan kalor digunakan.

Keterangan :
Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai pada 0 C kalor yang diterima digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua menjadi air barulah terjadi kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100 C maka kalor yang diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5)
Untuk mencoba kemampuan silakan kkerjakan latihan soal dengan cara klik disini.
Hubungan antara kalor dengan energi listrik
Kalor merupakan bentuk energi maka dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi maka energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor dan juga sebaliknya energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik. Dalam pembahasan ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energi kalor. Alat yang digunakan mengubah energi listrik menjadi energi kalor adalah ketel listrik, pemanas listrik, dll.
Besarnya energi listrik yang diubah atau diserap sama dengan besar kalor yang dihasilkan. Sehingga secara matematis dapat dirumuskan.
W = Q
Untuk menghitung energi listrik digunakan persamaan sebagai berikut :
W = P.t
Keterangan :
W adalah energi listrik (J)
P adalah daya listrik (W)
t adalah waktu yang diperlukan (s)
Bila rumus kalor yang digunakan adalah Q = m.c.(t2 – t1) maka diperoleh persamaan ;
P.t = m.c.(t2 – t1)
Yang perlu diperhatikan adalah rumus Q disini dapat berubah-ubah sesuai dengan soal.
Asas Black
Menurut asas Black apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan berhenti sampai terjadi keseimbangan termal (suhu kedua benda sama). Secara matematis dapat dirumuskan :
Q lepas = Q terima
Yang melepas kalor adalah benda yang suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu rendah. Bila persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh :
Q lepas = Q terima
m1.c1.(t1 – ta) = m2.c2.(ta-t2)
Catatan yang harus selalu diingat jika menggunakan asasa Black adalah pada benda yang bersuhu tinggi digunakan (t1 – ta) dan untuk benda yang bersuhu rendah digunakan (ta-t2). Dan rumus kalor yang digunakan tidak selalu yang ada diatas bergantung pada soal yang dikerjakan.

Read More … Kalor