SUHU DAN KALOR

(Part 1)

 

Suhu

Bagaimana jika kita mengukur temperatur air es? Kita mengukur panas yang dimiliki air tersebut (baik dalam keadaan panas maupun dingin)

Temperatur adalah ukuran panas yang dimiliki oleh suatu benda. Panas yang dimaksud biasanya dikenal dengan istilah kalor.

Suhu merupakan ukuran atau derajat panas atau dinginnya suatu benda atau sistem. Suhu didefinisikan sebagai suatu besaran fisika yang dimiliki bersama antara dua benda atau lebih yang berada dalam kesetimbangan termal. Untuk mengukur dan mengkuantitatifkan pengukuran suhu digunakan alat pengukur suhu yang dinamakan termometer. Alat ini bekerja berdasarkan sifat termometrik zat. Nilai suhu suatu benda dinyatakan dalam beberapa skala suhu, dan skala suhu yang umum digunakan adalah skala Celcius (C), Reamur (R), Fahrenheit (F), dan Kelvin (K).

Berikut perbedaannya.

Berikut contoh perhitungan hubungan skala Celciusdan skala Fahrenheit

Prinsip diatas juga berlaku untuk jenis skala yang lainnya.

Pengaruh panas dan dingin (perubahan nilai suhu) pada suatu benda menyebabkan perubahan wujud dan sifat benda. Perubahan wujud dapat terjadi manakala suhu benda mencapai titik leleh atau titik didihnya. Setiap benda juga dapat mengalami pemuaian ketika dipanaskan, dan menyusut ketika didinginkan, akan tetapi pengecualian pada air, dimana air memiliki sifat anomali air pada rentang suhu 0 °C hingga 4 °C. Pada zat padat dapat terjadi pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume, sedangkan pada zat cair dan gas hanya dapat terjadi pemuaian volume saja.

Pemuaian Panjang

Sebuah benda atau zat padat yang berbentuk batang tipis (seperti kawat logam yang berdiameter kecil) ketika dipanaskan akan mengalami perubahan panjang ke arah panjangnya, sehingga benda-benda seperti ini dikatakan mengalami pemuaian panjang. Oleh karena bentuknya yang dominan ke arah panjangnya, sehingga aspek pemuaian luas dan volumenya relatif sangat kecil dibandingkan pemuaian panjangnya, sehingga pemuaian luas dan volumenya dapat diabaikan.

Pemuaian Luas

Bila zat padat yang dipanaskan tidak berbentuk batang tipis, melainkan berbentuk pelat atau

kepingan, maka pemuaian tidak hanya terjadi ke arah panjangnya saja, tetapi juga ke arah lebarnya. Atau dengan kata lain, zat padat tersebut mengalami pemuaian luas.

 

Pemuaian Panjang Volume

Idealnya, suatu zat padat tidak hanya akan mengalami pemuaian panjang atau pemuaian luas, tetapi mengalami pemuaian volume atau pemuaian ruang. Hal ini dikarenakan pada dasarnya bagaimanapun bentuk suatu benda padat atau zat padat, selalu memiliki dimensi ruang (panjang, lebar, dan tinggi) sehingga pemuaian zat padat ketika zat padat itu dipanaskan adalah memuai ke segala arah atau mengalami pemuaian volume.

Tulisan ini diambil dan diolah dari sumber :

http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/198108122005011-AGUS_FANY_CHANDRA_W/Suhu_dan_Kalor_[Compatibility_Mode].pdf http://file.upi.edu/Direktori/DUAL-MODES/KONSEP_DASAR_FISIKA/BBM_6_%28Suhu_dan_Kalor%29_KD_Fisika.pdf

 

FLUIDA

 

Apa yang dimaksud dengan fluida?

1. Cairan

2. Gas

3. Sesuatu yang dapat mengalir

4. Sesuatu yang dapat berubah mengikuti bentuk wadah

 

Kerapatan

·         Kerapatan bahan yang komposisinya uniform didefinisikan sebagai massa bahan per satuan volume (dengan satuan Standar internasional kg/m³):

Contoh:

·         Kerapatan dari kebanyakan cairan dan padat tidakberubah secara tajam dengan perubahan temperatur dan tekanan

·         Kerapatan dari gas berubah secara tajam dengan perubahan temperatur dan tekanan

 

Tekanan

-          Tekanan dari fluida adalah perbandingan dari gaya yang diberikan oleh fluida pada benda terhadap luas benda yang dikenai gaya (satuannya adalah pascal atau N/M²) :

Tekanan dan Kedalaman

·         Jika sebuah fluida dalam keadaan diam pada wadah, semua bagian fluida haruslah dalam keadaan kesetimbangan statis

·         Semua titik pada kedalaman yang sama haruslah berada dalam tekanan yang sama (kecuali jika fluida tidak dalam kesetimbangan)

·         Tiga gaya eksternal bekerja pada bagian benda seluas A

Prinsip Paskal

·         Tekanan yang diberikan pada suatu cairan yang tertutup diteruskan tanpa berkurang ke tiap titik dalam fluida dan ke dinding bejana.

·         Dongkrak hidrolik adalah aplikasi yang penting dari Prinsip Paskal

·         Juga digunakan dalam rem hidrolik, pengangkat mobil dl.

Karena A2>A1, maka F2>F1 !!!

 

Gaya Apung

·         Besarnya gaya apung selalu sama dengan berat fluida yang dipindahkan

·         Gaya apung adalah sama untuk benda yang ukuran, bentuk, dan kerapatannya sama

·         Gaya apung adalah gaya yang dikerjakan oleh fluida

·         Sebuah benda tenggelam atau mengapung bergantung pada hubungan antara gaya apung dan gaya berat

 

Prinsip Archimedes

Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida diangkat ke atas oleh sebuah gaya yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan

Gaya ini disebut gaya apung..

Penyebab fisis: perbedaan tekanan antara bagian atas dan bagian bawah benda

 

Prinsip Archimedes:

Benda Terendam

·         Gaya apung ke atas adalah B=<fluidagVbenda

·         Gaya gravitasi ke bawah adalah w=mg=<bendagVbenda

·         Gaya neto adalah B-w=(<fluida-<benda)gVbenda

 

Prinsip Archimedes: Benda Mengapung

·         Benda dalam kesetimbangan statis

·         Gaya apung ke atas diseimbangkan oleh gaya gravitasi ke bawah

·         Volume fluida yang dipindahkan sama dengan volume benda yang tercelup dalam fluida

Tulisan ini diambil dan diolah dari:

 http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA

 

ASAM dan BASA

(Part 2)

Oleh : Hery Sudrajat, S.T

 

Cara menentukan suatu larutan itu mengandung asam atau basa ?

Menggunakan indikator asam:

1.      indikator alami

2.      indikator universal, dan yang paling umum digunakan adalah kertas lakmus dan pH meter

Indikator Alami

Indikator alami adalah indikator yang dibuat menggunakan ekstrak tumbuhan-tumbuhan seperti bunga, umbi, kulit buah, juga daun-daun berwarna. 

 contoh:  kunyit, kubis merah, kubis ungu, bunga sepatu, bunga mawar, bayam merah, geranium.

Indikator Universal

1.      Kertas Lakmus

2.      pH meter

merupakan sebuah alat elektronik atau bisa dikatakan alat yang lebih modern untuk mengukur pH (derajat keasaman atau kebasaan) suatu cairan

KONSEP pH dan pOH

Asam terbagi menjadi dua, yaitu asam kuat dan asam lemah.. Pembagian ini sangat membantu dalam penentuan derajat keasaman (pH)

1.     Asam kuat

Disebut asam kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya/terionisasi sempurna (α = 1). Untuk menyatakan derajat  keasamannya, dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asamnya dengan melihat valensinya.

Rumus :

Karena mampu terionisasi dengan sempurna, maka asam kuat termasuk elektrolit kuat.

Contoh asam kuat : Asam Sulfat (H₂SO₄), Asam Nitrat (HNO₃), Asam Klorida (HCl), Asam Bromida (HBr), Asam Iodida (HI), Asam Perklorat (HClO₄)

 2. Asam lemah

Disebut asam lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya, α ≠ 1, (0 < α < 1). Penentuan besarnya derajat keasaman tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asam lemahnya (seperti halnya asam kuat).

Penghitungan derajat keasaman dilakukan dengan menghitung konsentrasi [H⁺] terlebih dahulu dengan rumus :

Yang termasuk contoh asam lemah adalah : Asam Asetat (CH₃COOH), Asam Format (HCOOH), Asam Oksalat (H₂C₂O₄ · 2H₂O), Asam Benzoat (C₆H₅COOH)

Basa terbagi menjadi dua, yaitu basa kuat dan basa lemah. Pembagian ini sangat membantu dalam penentuan derajat keasaman (pH).

1.      Basa Kuat

Disebut basa kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Pada penentuan derajat keasaman dari larutan basa terlebih dulu dihitung nilai pOH dari konsentrasi basanya.

•       Rumus :

pH larutan basa kuat dapat ditentukan dengan alur sebagai berikut:

1. Tentukan [OH^-] berdasarkan perbandingan koefisien
2. Tentukan pOH dengan rumus pOH = - log [OH^-]
3. Tentukan pH berdasarkan pH = 14 – pOH

            Contoh basa kuat: NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)_2, Ba(OH)₂

2.      Basa Lemah

Disebut basa lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya,  α  ≠ 1, (0 <  α < 1). Penentuan besarnya konsentrasi OH^-tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi basa lemahnya (seperti halnya basa kuat), akan tetapi harus dihitung dengan menggunakan rumus :

Adapun yang termasuk basa lemah adalah : Ammonium Hidroksida atau NH₄OH, Besi (II) Hidroksida atau Fe(OH)_2, Besi (III) Hidroksida atau Fe(OH)_3, Alumunium Hidroksida atau Al(OH)_3, Perak Hidroksida atau AgOH

 

 

DASAR-DASAR KELISTRIKAN

Part 1

 

1.       Definisi

Listrik adalah salah satu bentuk energi yang tidak dapat dilihat dengan kasat mata, tetapi dapat dirasakan akibat dan manfaatnya. Listrik berasal dari kata electric (bhs. Ingris) diambil dari kata elektron yang merupakan bagian dari atom. Suatu benda dialam semesta ini terdiri dari molekul-molekul, sedangkan molekul suatu benda terdiri dari satu atom atau beberapa atom. Atom dari suatu benda terdiri dari inti (proton) yang bermuatan positif, elektron yang berbuatan negatif dan neutron bermuatan netral.

Elektron-elektron dari suatu atom tersusun secara beraturan dalam suatu garis edar tertentu dan bergerak melalui intinya. Bila terjadi aksi terhadap atom tersebut, maka elektron -elektron yang berada digaris edar paling luar cenderung melepaskan ikatan dengan intinya masuk kegaris edar elektron atom yang berda disekitaranya. Dari sinilah muncul ilmu kelistrikan yaitu salah satu cabang ilmu yang mempelajari tingkah laku elektron baik pada penghantar, penghambat maupun ruang hampa.

 

2.       Jenis-jenis listrik

Ada dua jenis listrik yaitu listrik statis dan listrik dinamis, yang banyak digunakan pada sistem kelistrikan otomotif adalah listrik dinamis yaitu elektron bergerak bebas dalam penghantar. Bila dilihat dari jenis listriknya listrik dibagi menjadi :

a.       Listrik arus searah (Direct Current) yaitu listrik dimana arah arus dan besarnya selalu tetap setia saat.

b.       Listrik arus bolak balik (Alternating Current) yaitu listrik dimana arah arus dan besarannya selalu berubah-ubah setiap saatnya.

 

3.       Besaran-besaran Listrik

a.       Tegangan Listrik Adalah potensi atau tekanan listrik dari suatu sumber listrik besar tegangan listriknya ditentukan oleh perbedaan potensi antara satu titik dengan titik lainnya. Satuan tegangan listrik adalah Volt disingkat dengan huruf V dan mempunya simbol huruf E. Alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik adalah Volt Meter.

b.       Arus Listrik Adalah banyaknya elektron bebas yang mengalir dalam suatu penghantar dan merupakan lingkaran tertutup persatuan waktu. Satuan arus listrik adalah Ampere disingkat dengan huruf A dan mempunyai simbol huruf I. Alat yang digunakan untuk mengukur arus listrik adalah Ampere Meter.

c.       Hambatan Listrik Adalah rintangan (Resistance) yang dihadapi oleh aliran listrik pada suatu penghantar satuan hambatan listrik adalah Ohm disingkat dengan simbol Omega (Ω) dan mempunyai simbol huruf R alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik adalah Ohm Meter.

d.       Daya Listrik Adalah kekuatan yang dikandung dalam aliran arus dan tegangan listrik melalui hambatan dengan besaran tertentu satuan daya listrik adalah Watt disingkat dengan huruf W dan mempunyai simbol P.

e.       Hubungan Antara Besaran-Besaraan Listrik

Dimana :

E = Sumber tegangan listrik (Volt)

I = Arus listrik (Ampere)

R = Hambatan Listrik (Ohm)

P = Daya listrik (Watt)

 

4.       Pengaruh Adanya Hambatan Terhadap Aliran Arus Dan Tegangan Listrik

Dalam suatu rangkaian sistem kelistrikan, hambatan diperlukan. Besar kecilnya hambatan tersebut tergantung pada sistem kelistrikan itu sendiri. Besarnya hambatan suatu penghantar dapat dihitung dengan menggunakan rumus persamaan :

Dimana :

R = Hambatan listrik

K = Bilangan konstanta material

L = Panjang penghantar

A = Luas penampang bagian dalam penghantar

 

a.       Hubungan Seri Adalah dua buah penghambat/ beban listrik atau lebih yang dihubungkan berderet. Arus listrik yang mengalir pada setiap penghambat atau beban listrik tergantung dari besar kecilnya penghambat.

Karakteristik hubungan seri:

1.       Hambatan total selalu lebih besar dari pada nilai tahanan terbesar

2.       Arus yang mengalir pada tiap hambatan sama

3.       Tegangan adalah hasil penjumlahan tegangan-tegagan yang ada

b.       Hubungan Paralel Adalah dua buah penghambat/ beban listrik atau lebih yang dihubungkan sejajar. Arus listrik yang mengalir pada penghambat/beban listrik akan berbeda tergantung dari besar kecilnya penghambat, tatapi tegangan listrik yang mengalir pada setiap penghambat/beban listrik akan selalu sama besar dengan sumber tegangannya.

Karakteristik hubungan paralel:

1.       Hambatan total selalu lebih kecil dari pada nilai tahanan terkecil

2.       tegangan pada tiap hambatan sama

3.       Arus total adalah hasil penjumlahan dari arus-arus yang melewati tiap hambatan

c.       Hubungan Seri Dan Paralel Adalah suatu kombinasi dari rangkaian seri dan paralel.

Sumber :

https://docplayer.info/36841127-Bab-i-dasar-dasar-kelistrikan.html

https://www.viarohidinthea.com/2014/12/dasar-dasar-kelistrikan.html

 

 

KONSEP ASAM BASA

(Part 1)

Oleh : Hery Sudrajat, S.T

Konsep  Arrhenius

Menurut konsep Arrhenius, asam merupakan zat yang terdisosiasi untuk menghasilkan ion H⁺ dalam larutan, contohnya adalah asam klorida (HCl) dan asam asetat (CH₃COOH). Perhatikan persamaan di bawah ini:

HCl dan CH₃COOH adalah asam Arrhenius karena dapat menghasilkan ion H⁺ dalam larutan.

Sementara itu, basa adalah zat yang terdisosiasi untuk menghasilkan ion OH^– dalam larutan, seperti natrium hidroksida (NaOH) dan amonium hidroksida (NH₄OH).

NaOH dan NH₄OH termasuk ke dalam basa Arrhenius karena dapat menghasilkan ion OH^– dalam larutan.

 

Konsep asam basa menurut Bronsted-Lowry

Konsep asam basa menurut Bronsted-Lowry berkaitan dengan ion H⁺ atau proton. Zat yang memiliki kecenderungan untuk menyumbangkan ion H⁺ (proton) pada zat lain adalah asam. Mereka juga dikenal sebagai donor proton, contohnya adalah HCl dan CH₃COOH

HCl, CH₃COOH, HSO₄^– merupakan asam karena ketiganya adalah donor proton

Sementara itu, basa adalah zat yang memiliki kecenderungan untuk menerima ion H⁺ (proton) dari zat lain. Mereka disebut sebagai akseptor proton, contohnya adalah NH₃ dan CO₃^2-.

Keduanya (NH₃ dan CO₃^2-) digolongkan sebagai basa karena mereka menerima proton.

CIRI-CIRI ASAM

—  Rasanya asam

—  Dapat menimbulkan korosif

—  Mengubah kertas lakmus biru menjadi merah

—  Ph < 7

—  Menghasilkan ion H⁺

Ciri-ciri Basa

• Rasanya pahit
• Terasa licin di kulit
• Mengubah kertas lakmus merah menjadi biru
• Menghasilkan OH^- dalam air

 

Pasangan Asam Basa Konjugasi

Suatu Asam setelah melepas satu proton, akan membentuk spesi yang disebut basa konjugasi.

Demikian juga dengan basa, jika sudah menyerap satu proton akan membentuk suatu spesi yang disebut  Asam Konjugasi.

Menemukan Pasangan Asam-Basa Konjugat

Asam dan basa konjugat serta basa dan asam konjugat dikenal sebagai pasangan konjugat. Saat mencari konjugat asam atau basa, perlu dilihat reaktan suatu persamaan kimia.  Dalam kasus ini, reaktannya adalah asam dan basa.