Contoh Soal Sifat Panas, Suhu dan Energi Termal
Contoh Soal Sifat Panas, Suhu dan Energi Termal - Energi termal, panas, dan suhu semuanya terkait satu sama lain, tapi bukanlah hal yang sama.
Energi Termal - Semua benda tersusun dari partikel—molekul dan atom. Partikel-partikel ini bergetar, dan jumlah getarannya terkait dengan jumlah energi kinetik yang dimilikinya—semakin banyak energi kinetik berarti semakin bergetar. Energi kinetik karena getaran disebut dengan “energi termal” atau “energi internal”. Semakin aktif partikel-partikelnya, semakin banyak energi termal yang dikandung dalam sebuah benda.
Suhu adalah ukuran tentang bagaimana energi kinetik terkandung di dalam partikel-partikel benda. Suhu adalah bilangan, dan dapat diukur dalam Celsius atau Kelvin. Celsius (juga disebut centigrade) adalah sebuah skala suhu dimana air membeku pada 0 oC dan mendidih pada 100 oC. Kelvin adalah skala suhu dimana 0 K disebut “Nol Absolut / Absolute Zero” dan didefinisikan sebagai suhu dimana sangat dingin sehingga semua getaran dan gerakan partikel berhenti, dan tidak mungkin untuk menjadi lebih dingin lagi; tidak ada bilangan negatif dalam skala Kelvin. Kelvin berbeda dari Celsius sebesar -273 derajat, jadi 0 K sama dengan -273 oC. Ukuran dari satuan-satuan Celsius dan Kelvin adalah sama, jadi satu langkah dari sebuah derajat memiliki ukuran yang sama dalam kedua skala suhu.
Energi Termal - Semua benda tersusun dari partikel—molekul dan atom. Partikel-partikel ini bergetar, dan jumlah getarannya terkait dengan jumlah energi kinetik yang dimilikinya—semakin banyak energi kinetik berarti semakin bergetar. Energi kinetik karena getaran disebut dengan “energi termal” atau “energi internal”. Semakin aktif partikel-partikelnya, semakin banyak energi termal yang dikandung dalam sebuah benda.
Suhu adalah ukuran tentang bagaimana energi kinetik terkandung di dalam partikel-partikel benda. Suhu adalah bilangan, dan dapat diukur dalam Celsius atau Kelvin. Celsius (juga disebut centigrade) adalah sebuah skala suhu dimana air membeku pada 0 oC dan mendidih pada 100 oC. Kelvin adalah skala suhu dimana 0 K disebut “Nol Absolut / Absolute Zero” dan didefinisikan sebagai suhu dimana sangat dingin sehingga semua getaran dan gerakan partikel berhenti, dan tidak mungkin untuk menjadi lebih dingin lagi; tidak ada bilangan negatif dalam skala Kelvin. Kelvin berbeda dari Celsius sebesar -273 derajat, jadi 0 K sama dengan -273 oC. Ukuran dari satuan-satuan Celsius dan Kelvin adalah sama, jadi satu langkah dari sebuah derajat memiliki ukuran yang sama dalam kedua skala suhu.
“Panas” didefinisikan sebagai transfer energi antara dua benda. Panas bukan ciri bawaan dari sebuah benda; istilah ini digunakan untuk mendeskripsikan energi yang melewati satu benda ke benda lainnya. Ketika partikel-partikel dari sebuah benda menjadi bersentuhan dengan partikel-partikel dari benda lain, partikel-partikel ini saling bertabrakan ketika bergetar, menyebabkan energi dan panas ditransfer diantaranya.
Menurut Hukum Kedua Termodinamika, panas hanya dapat ditransfer dari benda-benda dengan suhu tinggi ke benda-benda dengan suhu rendah, tidak pernah bisa sebaliknya. Panas diukur dalam Joule, kalori, atau BTU (British Thermal Units).
Joule adalah satuan S.I. resmi untuk energi dan kerja serta didefinisikan sebagai jumlah energi yang digunakan untuk menerapkan gaya sebesar satu Newton pada satu meter.
Kalori adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu satu gram air dengan satu derajat Celsius. BTU sudah jarang digunakan, dan didefinisikan sebagai jumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu satu pound air dengan satu derajat Fahrenheit.
Energi Termal, Suhu, dan Panas
Energi Termal, Suhu, dan Panas
Contohnya, misalnya kamu menaruh es batu di atas sebuah plat panas. Partikel di dalam es batu bergerak lambat, yang berarti memiliki sedikit sekali energi termal dan oleh karenanya memiliki suhu rendah (dingin). Partikel di dalam plat panas bergerak sangat cepat, yang berarti memiliki banyak sekali energi termal dan memiliki suhu tinggi (panas). Seiring waktu, karena ada perbedaan suhu antara es batu dan plat panas, energi, dalam bentuk panas, pun ditransfer dari plat panas kepada es batu dan akan berhenti ketika keduanya memiliki suhu yang sama.
S1
Manakah dari istilah-istilah berikut ini yang paling sesuai dengan definisi berikut?
Transfer energi antara dua benda.
S2
Apakah Nol Mutlak itu?
S3
Ubah 100 oC menjadi Kelvin.
S4
Ubah100 Kelvin menjadi Celsius.
S5
Manakah dari pernyataan berikut tentang transfer panas berikut ini yang salah?
S6
Pilih definisi terbaik dari istilah "energi termal."
S7
Manakah dari pernyataan berikut ini yang tepat untuk menjelaskan keadaan fisika yang terjadi pada pie yang mulai dingin di dekat jendela?
S8
Apa mekanika dibalik transfer panas dari dua benda?
S9
Manakah dari jawaban berikut yang memiliki energi termal paling besar?
S10
Manakah dari pernyataan tentang satuan berikut ini yang benar?