Pengantar suhu dan kalor

Uh, semalam dingiiiiinnnn banget….. btw, di tempatmu bagaimana-kah ? sekarang aneh2 saja ya, siangnya panas sekali, malamnya dingin sekali. Bikin kita kepanasan dan kedinginan saja…. he2…. Katanya orang di Inggris sekarang pada membeku semua. Musim dinginnya overdosis Biasanya kalau udara cukup dingin, kita berusaha memakai pakaian yang tebal, seperti jaket dkk. Kalau udara cukup panas, pakaian yang kita gunakan lebih tipis. Hanya manusia yang tidak normal saja yang menggunakan jaket pada siang hari yang panas. Maksudnya, mungkin orangnya lagi sakit demam, sakit-sakit2an, atau mungkin jebolan rsj Btw, mengapa ya, kok kita harus repot-repot pakai jaket ketika udara cukup dingin ? harus minum teh hangat-lah, jeruk hangat, kopi susu hangat dkk ? Ketika udara cukup panas, kita lebih suka meminum minuman yang sejuk alias dingin. Pakaian kita juga lebih tipis. Mengapa harus demikian-kah ?

Sebenarnya tujuan kita cuma satu, tubuh kita dijaga agar berada pada suhu yang konstan alias tetap. Tubuh kita memang sudah dirancang oleh Sang Pencipta, untuk mengendalikan suhu-nya sendiri. Biasanya tubuh kita mengeluarkan keringat kalau tubuh terasa panas. Ini adalah salah satu cara tubuh mengendalikan suhu-nya. Dalam hal ini, tubuh menjadi lebih sejuk akibat adanya penguapan keringat. Demikian juga sebaliknya, kita suka membuang air sedang ketika udara cukup dingin. Walaupun demikian, pada saat-saat tertentu, seperti ketika udara cukup panas atau dingin, tubuh juga membutuhkan pertolongan kita. Ketika menggunakan jaket pada saat udara cukup dingin, sebenarnya kita berusaha menghambat terjadinya perpindahan panas dari tubuh ke udara. Biar tubuh kita tetap hangat. Demikian juga, ketika udara cukup panas, biasanya kita menggunakan pakaian yang lebih tipis. Dalam hal ini, kita berusaha meningkatkan perpindahan panas dari tubuh ke udara. Khan lumayan, bikin kita tidak gerah….

Ada 2 istilah baru pada penjelasan di atas (kata yang dicetak tebal), yakni Suhu dan Panas. Nama lain dari suhu adalah temperatur. Nama lain dari panas adalah kalor. Arti kata panas di sini sedikit berbeda sobat. Panas yang dicetak tebal tidak sama dengan kata panas dalam kalimat seperti ini : Api itu panas, udara itu cukup panas atau orang itu bikin saya panas. Bukan seperti ini… panas yang dimaksudkan di sini adalah kalor (perpindahan energi akibat adanya perbedaan suhu). Tidak perlu bingung, mengenai suhu dan kalor akan kita kupas tuntas satu persatu.

Terlebih dahulu kita berkenalan dengan suhu alias temperatur, bagaimana cara mengukur suhu + skala suhu. Kita juga akan mempelajari bagaimana ukuran dan volume benda bisa berubah akibat adanya perubahan suhu. Setelah puas jalan-jalan dengan suhu dkk, selanjutnya kita akan berkenalan dengan konsep panas alias kalor dan kroni-kroninya.

Oya, hampir lupa…. Konsep suhu dan kalor yang akan kita pelajari pada kesempatan ini selalu dikaitkan dengan ukuran makroskopis suatu materi (makroskopis = skala/ukuran besar). Dalam pokok bahasan Teori Kinetik Gas, kita akan meninjau konsep suhu dan kalor suatu materi dari sudut pandang mikroskopis (mikroskopis = skala/ukuran kecil). Bingung kah ? pahami penjelasan mr.ozan berikut ini…..

Setiap materi, baik padat, cair dan gas itu tersusun dari atom dan molekul. Misalnya air… ketika kita melihat air, sebenarnya kita melihat ukuran besarnya saja. Dalam kenyataannya, di dalam air itu berseliweran/bergentayangan atom dan molekul. Wujud dan sifat suatu materi, seperti air, sebenarnya dipengaruhi oleh sifat dan perilaku setiap atom dan molekul penyusunnya. Ketika kita mengatakan : air itu panas (suhu air tinggi). Apa yang kita katakan mungkin hanya didasarkan pada hasil pengukuran (kita mengukur suhu air menggunakan termometer) atau apa yang dirasakan oleh indera kita (kita menyentuh air itu). Kita tidak tahu apa yang terjadi dengan atom dan molekul penyusun air, sehingga air itu bisa panas. Ketika kita mengatakan : air itu panas (atau dingin), sebenarnya kita hanya meninjau suhu air itu secara makroskopis saja. Apabila yang kita analisis adalah sifat dan perilaku atom dan molekul penyusun air, maka kita dikatakan meninjau air secara mikroskopis. Sampai di sini paham khan ?

Btw, konsep suhu dan kalor + Teori Kinetik Gas merupakan pengetahuan dasar yang sangat penting untuk memahami Termodinamika. Suhu dan Kalor, Teori Kinetik Gas dan Termodinamika itu saling berkaitan erat. Kalau tidak paham konsep suhu dan kalor, nanti dirimu kebingungan kalau belajar termodinamika. Termodinamika tuh ilmu yang mempelajari perpindahan energi yang melibatkan panas/kalor, kerja dkk, dan bagaimana perpindahan energi berkaitan dengan sifat suatu materi. Selengkapnya bisa dipelajari di bagian termodinamika.

Berikut ini beberapa menu masakan mr.ozan yang bisa dirimu nikmati dalam pokok bahasan suhu dan kalor :

1. Suhu
2. Keseimbangan thermal & Hukum ke-nol Termodinamika
3. Termometer dan Skala suhu
4. Kalor, kalor jenis dan Kapasitas Kalor
5. Hukum Kekekalan Energi kalor (Asas Black)
6. Perubahan wujud gas
7. Pemuaian
8. Perpindahan Kalor

Selamat menimati sajian dari mr.ozan. Semoga terasa nikmat dan lezat di otak…. Hiks2….

Referensi

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga

Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

www.gurumuda.com