1. BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Dalam makalah ini, kami mengambil tema mengenai Termofisika. Kami
memilih tema ini karena kami rasa materi ini sangat penting untuk dipelajari.
Termofisika merupakan salah satu materi dasar dalam fisika yang harus dikuasai.
Di dalam makalah ini kami membahas tentang konsep dasar dari
termofisika yang kami sajikan pada bagian awal dari isi makalah. Hal ini kami
lakukan karena kami menilai untuk memahami suatu materi, kita harus
mengetahui konsep dasar terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan pada bagian inti
materi.
Termofisika merupakan materi yang harus dipahami dengan baik karena di
dalamnya mencakup cukup banyak materi lainnya, termometrik dan skala
temperatur pengaturan suhu, serta perpindahan panas. Maka dari itu, kami
berusaha untuk membuat materi termofisika dalam makalah ini menjadi ringkas
dan mudah dipahami.
I.2. Tujuan Penulisan
1. untuk mempelajari konsep dasar termofisika
2. untuk mempelajari materi-materi yang terkait dengan termofisika
3. memahami tentang termofisika lebih mendalam
I.3. Metode Penulisan
Dalam menulis makalah ini, kami memperoleh kajian materi dari beberapa
sumber, yaitu studi literatur dari buku-buku yang terkait dengan topik dan
berbagai artikel dari internet.
1

2. BAB II
ISI
I. Termometrik
 Sifat Termometrik Zat
Sesungguhnya setiap zat atau benda yang dipanaskan atau dinaikkan
suhunya akan mengalami pemuaian, baik itu pemuaian pajang (l), luas (A), dan
volume (V). Hal itu merupakan bukti bahwa benda atau zat tersebut memiliki yang
namanya Sifat Termometrik, yaitu sifat dasar suatu zat yang apabila diubah-ubah
suhunya akan berubah pula secara teratur. Adapun sifat-sifat yang berubaha antara
lain:
Wujud/bentuknya
Volumenya
Panjang dan Luasnya
Hambatan Listriknya
Warnanya
Daya hantar listriknya.
Pada dasarnya, bahan yang digunakan untuk membuat termometer
mempunyai karakteristik linier, yaitu hubungan sifat termometrik bahan dengan
suhu dan mengikuti persamaan di bawah ini,
t (x) = a (x) + b
dengan: t = temperature (suhu)
x = thermometric property (sifat termometrik)
a,b = constants that depend on the substances used (konstanta yang
bergantung pada bahan yang digunakan).
Sifat termometrik zat adalah sifat-sifat zat yangberubah jika suhunya
berubah. Sifat-sifat termomertrik digunakan sebagai dasar untukpengukuran suhu.
Sifat-sifat termometrik zatantara lain: volume zat akan berubah jikasuhunya
berubah, panjang benda akanberubah jika suhunya berubah, hambatanlistrik
konduktor akan berubah jika suhunyaberubah, dan tekanan gas pada volumetetap
akan berubah jika suhunya berubah.
II. Skala Temperatur Pengaturan Suhu
1. Pengertian Suhu
Apa yang akan dirasakan oleh jarimu jika dimasukkan ke dalam air es?
Ya, air es akan terasa dingin. Dingin boleh dikatakan sebagai salah satu ukuran
dari suhu suatu benda. Benda yang dingin mempunyai suhu yang lebih rendah dari
benda yang panas. Dari pernyataan ini suhu dapat difenisikan sebagai
derajat/tingkatan panas suatu benda atau kuantitas panas suatu benda. Seperti
2

3. dalam materi sebelumnya, suhu merupakan salah satu besaran pokok dengan
satuan derajat Kelvin.
2. Alat Ukur Suhu
Untuk menentukan panas atau tidaknya suatu benda, kita dapat
menggunakan jari tangan kita, tetapi tangan tidak dapat dipakai untuk menentukan
tingkat panas suatu benda secara tetap.
Alat yang tepat untuk mengukur suhu benda adalah termometer. Macam –
macam thermometer :
A. Berdasarnya zat termometriknya, termometer dapat dibedakan menjadi :
1) Termometer zat padat
Termometer zat padat menggunakan prinsip perubahan hambatan logam
konduktor terhadapap suhu sehingga sering juga disebut sebagai
termometer hambatan. Biasanya termometer ini menggunakan kawat
platina halus yang dililitkan pad mika dan dimasukkan dalam tabung perak
tipis tahan panas. Contoh: Termometer platina
2) Termometer zat cair
Termometer zat cair dibuat berdasarkan perubahan volume. Zat cair yang
digunakan biasanya raksa atau alkohol. Contoh termometer Fahrenheit,
Celcius, Reamur. Alasan pemilihan raksa atau alkohol sebagai isi
termometer adalah sebagai berikut:
1. Mudah dilihat karena raksa terlihat mengkilap sedangkan alkohol dapat
diberi warna merah.
3

4. 2. Daerah ukurannya sangat luas (raksa : – 390C s/d 3370C dan alkohol: -
1140C – 780C).
3. Keduanya merupakan panghantar kalor yang baik.
4. Keduanya mempunyai kalor jenis yang kecil.
3) Termometer gas
Termomter gas menggunakan prinsip pengaruh suhu terhadap tekanan.
Bagan alat ini sama seperti nanometer. Pipa U yang berisi raksa mula-
mula permukaannya sama tinggi. Jika salah satu ujungnya dihubungkan
dengan ruangan yang bersisi gas bertekanan, maka akan terjadi selisih
tinggi.
Contoh: termometer gas pada volume gas tetap.
4

5. B. Berdasarkan pembuatnya, antara lain:
1) Termometer Celcius
2) Termometer Fahrenheit
3) Termometer Reamur
4) Termometer Kelvin
C. Berdasarkan penggunaanya, antara lain:
1) Termometer Laboratorium
Termometer yang biasanya digunakan untuk eksperimen di lab.
2) Termometer suhu badan / klinis
Termometer khusus untuk mengukur suhu badan manusia. Termometer ini
biasanya digunakan dalam bidang medis dan mempunyai batas skala 34-42
0
C.
5

6. III. Skala Termometer
A. Fahrenheit
Pada tahun 1714, seorang ilmuwan Jerman yang bernama Daniel
George Fahrenheit membuat termometer yang mula-mula diisi alkohol
dan kemudian diganti dengan raksa. Sebagai titik tetap pertama ia
menggunakan campuran es dan garam dapur yang diberi angka 00F
(suhu terendah yang ia ketahui) dan titik tetap kedua ia menggunakan
tubuh manusia dan diberi angka 960C.
Berdasarkan definisi modern, skala termometer Fahrenheit adalah
skala dengan temperatur air mendidih ditetapkan sebagai 212 derajat
dan temperatur es melebur sebagai 32 derajat. Pada jaman dulu
termometer ini banyak digunakan di Eropa dan Amerika Serikat, tetapi
pada saat ini negara-negara di Eropa sudah banyak beralih ke
termometer Celcius sedangkan Amerika Serikat masih tetap
menggunakannya.
B. Celcius
Sekitar 20 tahun setelah Fahrenheit membuat termometer, seorang
profesor dari Swedia yang bernama Ander Celsius juga membuat
termometer. Termometer ini menggunakan titik tetap bawah adalah
suhu es sedang mencair sebagai 00C dan titik tetap atas adalah suhu air
sedang mendidih sebagai 1000C masing-masing pada tekanan standar.
Skala antar kedua temperatur ini dibagi dalam 100 derajat.
Termometer ini banyak digunakan oleh negara-negara di dunia,
termasuk Indonesia.
C. Kelvin
Pada dasarnya skala kelvin sama dengan skala celcius (seperseratus).
Hanya saja skala kelvin dimulai dari suhu nol mutlak (0 K) yang
besarnya sama dengan -273,150C. Sehingga untuk suhu es mencair
sama dengan 273,15 K dan air mendidih sama dengan 373,15 K.
6

7. Perbandingan antar skala thermometer
IV. Konversi Antar Skala Termometer
Untuk mengkorvensi suhu menurut termometer satu ke suhu menurut
termometer yang lain, digunakan persamaan sebagai berikut :
Untuk skala Celcius, Fahrenheit, dan Kelvin berlaku:
7

8. V. Perpindahan panas (Heat and MassTransfer)
Macam-macam Perpindahan Panas
· Perpindahan Panas Radiasi
· Perpindahan Panas Konveksi
· Perpindahan Panas Konduksi
1. Perpindahan Panas Radiasi
Pengertiannya Adalah proses transport panas dari benda bersuhu tinggi ke
benda yang bersuhu lebih rendah, bila benda – benda itu terpisah didalam
ruang (bahkan dalam ruang hampa sekalipun).
q = δ A (T14 – T24)
Dimana :
δ = Konstanta Stefan-Boltzman 5,669 x10- 8 w/m2 k4
A = Luas penampang
T = Temperatur
Contoh soal perpindahan panas radiasi:
Dua plat hitam tak berhingga yang suhunya masing masing 800 0C dan
300 0C saling bertukar kalor melalui radiasi. Hitunglah perpindahan kalor
persatuan luas.
Penyelesaian :
q = δ A (T14 – T24)
q/A = δ (T14 – T24)
q/A = (5,669 x 10-8)(10734 – 5734)
q/A = 69,03 kW/m2
2. Perpindahan Panas Konveksi
8

9. Pengertiannya adalah transport energi dengan kerja gabungan dari
konduksi panas, penyimpanan, energi dan gerakan mencampur. Proses
terjadi pada permukaan padat (lebih panas atau dingin) terhadap cairan
atau gas (lebih dingin atau panas).
q = h. A. Δt
Dimana :
q = Laju perpindahan panas konveksi
h = Koefisien perpindahan panas konveksi (w/m2 0C)
A = Luas penampang (m2)
∆T = Perubahan atau perbedaan suhu (0C; 0F)
Contoh soal perpindahan panas konveksi:
Udara pada suhu 20 0C bertiup diatas plat panas 50 x 75 cm. Suhu plat
dijaga tetap 250 0C. Koefisien perpindahan kalor konveksi adalah 25 W/m2
0
C. Hitunglah perpindahan kalor.
Penyelesain :
q = h A (Tw - T∞)
= (25)(0,50)(0,75)(250 – 20)
= 2,156 kW
3. Perpindahan Panas Konduksi
9

10. Pengertiannya adalah proses transport panas dari daerah bersuhu tinggi ke
daerah bersuhu rendah dalam satu medium (padat, cair atau gas), atau
antara medium – medium yang berlainan yang bersinggungan secara
langsung.
Dinyatakan dengan :
q = - KA dT/dx
Dimana :
q = Laju perpindahan panas (w)
A = Luas penampang dimana panas mengalir (m2)
dT/dx = Gradien suhu pada penampang, atau laju perubahan suhu T
terhadap jarak dalam arah aliran panas x
k = Konduktivitas thermal bahan (w/moC)
Contoh SoalPerpindahan Panas konduksi
Salah satu permukaan sebuah plat tembaga yang tebalnya 3 cm
mempunyai suhu tetap 400 0C, sedangkan suhu permukaan yg sebelah lagi
dijaga tetap 100 0C. Berapa kalor yang berpindah melintasi lempeng itu?
Penyelesaian :
Dari lampiran tabel diketahui konduktivitas termal tembaga adalah 370
W/m 0C.
10

11. BAB III
PENUTUP
 Kesimpulan
Singkatnya, materi pembelajaran pada termofisika ini merupakan materi
dasar yang wajib untuk dipelajari dan dipahami secara mendalam. Materi yang
secara umum mencakup termometrik, skala temperatur pengaturan suhu, dan
pepindahan panas. Materi inimerupakan materi-materi dasar dalam pelajaran
fisika yang berguna untuk mempelajari materi selanjutnya yang tentu saja lebih
rumit. Dalam makalah ini materi duraikan secara singkat agar para pembaca lebih
mudah memahaminya.
 Saran
Dengan adanya makalah sederhana ini, penyusun mengharapkan agar para
pembaca dapat memahami materi termofisika ini dengan mudah. Saran dari
penyusun agar para pembaca dapat menguasai materi singkat dalam makalah ini
dengan baik, kemudian dilanjutkan dengan pelatihan soal sesuai materi yang
berhubungan agar semakin menguasai materi.
11

12. DAFTAR PUSTAKA
-. http://danarwijaya.blogspot.com/2011/04/sifat-termometrik-zat.html
-. http://www.elbirtus.info/2012/07/sifat-termometrik-zat.html
-.http://duniafisika-suherman.blogspot.com/2011/08/pendalaman-materisuhu.html
-.http://www.anneahira.com/perpindahan-panas.html
-.http://www.g9toengineering.com/resources/heattransfer.htm
12