KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan
kehadirat Allah SWT yang telah memberikan limpahan rahmat serta kesempatan
kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan makalah ini
tanpa ada hambatan suatu apapun.
Dalam kesempatan ini penulis jugsa
sampaikan terima kasih kepada semua pihak, baik guru pembimbing serta
teman-teman semua yang telah membantu penyusunan makalah ini.
Akhirnya penulis berharap makalah ini
dapat berguna pada pribadi penulis serta kepada pembaca sekalian dalam menambah
pundi-pundi ilmu sehingga dapat menjadi referensi dalam pembelajaran di
sekolah.
Pacitan, Februari 2016
URIP ROKHMANUDIN
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Ruang Lingkup Pembahasan
Pada dasarnya kehidupan manusia
selama ini tidak bisa terlepas dari yang namanya suhu dan kalor. Dalam
kehidupan manusia yang selalu menjidak kalor sebagai alat untuk menjaga
kestabilan manusia dalm menjalankan kehidupanya di muka bumio ini. Dialam
modernisasi seperti ini aplikasi kalor dibidang teknologi mungkin tidak sulit
anda temukan bahkan juga mungkin terdapat dirumah anda, yaitu lemari es, suatu
mesin yang diantaranya mengubah suatu air menjadi es. Aplikasi perpindahan
kalor di alam anda jumpai pada sirkuilasi udara di pantai. Pada siang hari
bertiup angin dari laut menuju darat, disebut angin laut. Begitu pula
sebaliknya pada malam hari bertiup angin dari darat menuju laut..Bagaimana air
biasa menjadi es?, mengapa air laut bertiup Siang hari dan angin darat bertiup
malam hari?. Hal-hal tersebut merupakan bagian-bagian daripada suhu dan kalor
Fluida
adalah zat yang dapat mengalir. Kata Fluida mencakup zat cair, air dan gas
karena kedua zat ini dapat mengalir, sebaliknya batu dan benda-benda keras atau
seluruh zat padat tidak digolongkan kedalam fluida karena tidak bisa mengalir.
Susu,
minyak pelumas, dan air merupakan contoh zat cair. dan Semua zat cair itu dapat
dikelompokan ke dalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir dari satu
tempat ke tempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk fluida. Zat
gas juga dapat mengalir dari satu satu tempat ke tempat lain. Hembusan angin
merupakan contoh udara yang berpindah dari satu tempat ke tempat lain.
BAB II
PEMBAHASAN
A. SUHU DAN KALOR
1. Suhu(Temperature)
Suhu (temperatur) suatu benda adalah ukuran relative
panas dan dinginnya benda tersebut. Untuk mengukur suhu tidak dapat digunakan
alat peraba dari indra kita, karena akan sangat subjektif dan dari orang ke
orang akan berbeda tergantung pada sensitivitas indra perasanya. Oleh sebab itu
suhu diukur dengan suatu alat yang disebut termometer.
Dari sini ada tiga jenis termometer yang berbeda
skalanya yang dikenal saat ini yaitu termometer Celcius, Reamur,
dan Fahrenheit.
Dengan demikian jumlah skala pada ketiga termometer ini
adalah
tR : tC
: (tF - 32) = 4 : 5 : 9
2. Kalor
Kalor adalah bentuk energi
yang berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Jika suatu benda menerima /
melepaskan kalor maka suhu benda itu akan naik/turun atau wujud benda berubah.
Kapasitas kalor (H) adalah
banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh zat untuk menaikkan suhunya 1ºC (satuan
kalori/ºC)
Kalor jenis adalah
banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 gram atau 1 kg zat sebesar 1ºC
(satuan kalori/gram.ºC atau kkal/kg ºC).
Kalor yang digunakan untuk menaikkan/menurunkan
suhu tanpa mengubah wujud zat:
Q = H . Dt
Q = m . c . Dt
H = m . c
Q = kalor
yang di lepas/diterima
H =
kapasitas kalor
Dt =
kenaikan/penurunan suhu
m = massa
benda
c= kalor
jenis
Kalor
yang diserap/dilepaskan (Q) dalam proses perubahan wujud benda:
Q
= m . L
m = massa
benda kg
L = kalor
laten (kalor lebur, kalor beku. kalor uap,kalor embun, kalor sublim, kalor
lenyap) ® t/kg
Jadi
kalor yang diserap ( â ) atau yang dilepas ( á ) pada saat terjadi perubahan
wujud benda tidak menyebabkan perubahan suhu benda (suhu benda konstan ).
Diagram Perubahan Wujud Benda karena Pengaruh
Kalor Laten
B.
FLUIDA STATIS DAN DINAMIS
1.
Pengertian Fluida Statis
Statis berarti tidak bergerak. Fluida status
didefiniskan sebagai fluida yang tidak mengalami perpindahan bagian-bagiannya.
Pada keadaan ini fluida memiilki sifat - sifat
seperti memiliki tekanan dan tegangan permukaan massa jenis, kapilaritas, dan viskositas. Ilmu yang mempelajari fluida statis disebut hidrostatika.
Contoh : air di gelas, air di kolam renang , dan air di
danau.
a) Tekanan
Anda mungkin pernah melihat paku runcing menancap lebih
dalam dari pada paku yang tumpul meskipun dipukul dengan gaya yang sama. Karena
luas permukaan yang terkena gaya berpengaruh terhadap tekanan. Luas permukaan
yang kecil menghasilkan tekanan yang lebih besar dari pada luas permukaan yang
lebih lebar. Artinya tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan. Tekanan
dinyatakan sebagai gaya persatuan luas permukaan tempat gaya tersebut bekerja.
|
A = luas permukaan (m2)\
P = tekanan (N/m2 = Pascal)
Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer.
Satuan untuk tekanan dapat diperoleh dari rumus tersebut, yaitu 1 newton/m2
atau disebut dengan pascal. Jadi 1N/m2 = 1 Pa. suatu pasacal
didefinisikan sebagai tekanan yang dilakukan oleh gaya 1 N pada luas permukaan
1 m2. Berikut beberapa satuan tekanan :
1
Pa = 1 N/m2
1
milibar = 1 mb = 103 bar
1
bar = 105 Pa
1
atm = 76 cm Hg
= 1,01 . 105 Pa = 1,01 Pa
1
kPa = 1000 Pa
Bila suatu cairan diberi tekanan dari luar, tekanan ini
akan menekan ke seleuruh bagian cairan dengan sama prisnsip ini dikenal sebagai
hukum Pascal.
§ Massa Jenis
Sifat yang membedakan fluida satu dengan yang lainnya
dinamakan dengan massa jenis. Massa
jenis tidak hanya berlaku pada fluida saja, tapi juga berlaku pada semua benda
tak terkecuali benda tegar. Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume
benda. Satuan SI massa jenis adalah
kilogram per meter kubik (kg/m3).
|
m = massa (kg)
v = volume (m3)
Bahan
|
Massa Jenis (g/cm3)
|
Nama Bahan
|
Massa Jenis (g/cm3)
|
Air
|
1,00
|
Gliserin
|
1,26
|
Aluminium
|
2,7
|
Kuningan
|
8,6
|
Baja
|
7,8
|
Perak
|
10,5
|
Benzena
|
0,9
|
Platina
|
21,4
|
Besi
|
7,8
|
Raksa
|
13,6
|
Emas
|
19,3
|
Tembaga
|
8,9
|
Es
|
0,92
|
Timah Hitam
|
11,3
|
Etil Alkohol
|
0,81
|
Udara
|
0,0012
|
b) Tekanan Hidrostatis
Tekanan adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan bidang
dan dibagi luas permukaan bidang tersebut.
Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan
hidrostatis disebabkan oleh fluida tak bergerak. Tekanan hidrostatis yang
dialami oleh suatu titik di dalam fluida diakibatkan oleh gaya berat fluida
yang berada di atas titik tersebut. Jika besarnya tekanan hidrostatis pada
dasar tabung adalah p, menurut konsep tekanan, besarnya p dapat
dihitung dari perbandingan antara gaya berat fluida (F) dan luas
permukaan bejana (A).
Semakin tinggi dari permukaan Bumi, tekanan udara akan semakin berkurang.
Sebaliknya, semakin dalam Anda menyelam dari permukaan laut atau danau, tekanan
hidrostatis akan semakin bertambah. Mengapa demikian? Hal tersebut disebabkan
oleh gaya berat yang dihasilkan oleh udara dan zat cair. Anda telah mengetahui
bahwa lapisan udara akan semakin tipis seiring bertambahnya ketinggian dari
permukaan Bumi sehingga tekanan udara akan berkurang jika ketinggian bertambah.
Adapun untuk zat cair, massanya akan semakin besar seiring dengan bertambahnya
kedalaman. Oleh karena itu, tekanan hidrostatis akan bertambah jika kedalaman
bertambah.
Bila ditinjau dari zat
cair
yang berada dalam suatu wadah, tekanan zat cair pada dasar wadah tentu saja
lebih besar dari tekanan zat cair pada bagian di atasnya. Semakin ke bawah,
semakin besar tekanan zat cair tersebut. Sebaliknya, semakin mendekati permukaan
atas wadah, semakin kecil tekanan zat cair tersebut. Besarnya tekanan sebanding
dengan pgh (p = massa jenis, g = percepatan gravitasi dan h
= ketinggian/kedalaman).
Setiap titik pada kedalaman yang sama memiliki besar tekanan
yang sama. Hal ini berlaku untuk semua zat cair dalam wadah apapun dan
tidak bergantung pada bentuk wadah tersebut. Apabila ditambahkan tekanan luar
misalnya dengan menekan permukaan zat cair tersebut, pertambahan tekanan dalam
zat cair adalah sama di segala arah. Jadi, jika diberikan tekanan luar, setiap
bagian zat cair mendapat jatah tekanan yang sama.
Jika seseorang memeras ujung kantong plastik berisi air yang
memiliki banyak lubang maka air akan memancar dari setiap lubang dengan sama
kuat. Hukum Pascal berbunyi, “tekanan yang diberikan pada zat cair
dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah”
Jika suatu fluida yang
dilengkapi dengan sebuah penghisap yang dapat bergerak maka tekanan di suatu
titik tertentu tidak hanya ditentukan oleh berat fluida di atas permukaan air
tetapi juga oleh gaya yang dikerahkan oleh penghisap. Berikut ini adalah gambar
fluida yang dilengkapi oleh dua penghisap dengan luas penampang berbeda. Penghisap
pertama memiliki luas penampang yang kecil (diameter kecil) dan penghisap yang
kedua memiliki luas penampang yang besar (diameter besar).
2.
Pengertian Fluida Dinamis
Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang
bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady
(mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak
mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami
putaran-putaran).
a. Debit aliran (Q)
Jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu, atau:
Keterangan :
Q = debit aliran (m3/s)
A = luas penampang (m2)
V = laju aliran fluida (m/s)
Aliran fluida sering dinyatakan dalam debit aliran
Keterangan:
Q
= debit aliran (m3/s)
V
= volume (m3)
t
= selang waktu (s)
Penerapan dalam teknologi
§
Pesawat Terbang
Gaya angkat pesawat terbang bukan karena mesin, tetapi
pesawat bisa terbang karena memanfaatkan hukum bernoulli yang membuat laju
aliran udara tepat di bawah sayap, karena laju aliran di atas lebih besar maka
mengakibatkan tekanan di atas pesawat lebih kecil daripada tekanan pesawat di
bawah. Akibatnya terjadi gaya angkat pesawat dari hasil selisih antara tekanan
di atas dan di bawah di kali dengan luas efektif pesawat.
Keterangan:
·
ρ = massa jenis udara (kg/m3)
·
va= kecepatan aliran udara pada bagian atas pesawat (m/s)
·
vb= kecepatan aliran udara pada bagian bawah pesawat (m/s)
·
F= Gaya angkat pesawat (N)
§
Penyemprot Parfum dan Obat Nyamuk
Prinsip kerja yang dilakukan dengan menghasilkan laju
yang lebih besar pada ujung atas selang botol sehingga membuat tekanan di atas
lebih kecil daripada tekanan di bawah. Akibatnya cairan dalam wadah tersebut
terdesak ke atas selang dan lama kelamaan akan menyembur keluar.
BAB III
KESIMPULAN
Dari hasil pembahasan diatas maka dapat ditarik beberapa
kesimpulan, yaitu:
§ Kalor adalah energi yang berpindah dari benda
yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah ketika kedua benda
bersentuhan.
§ Fluida adalah suatu
bentuk materi yang mudah mengalir misalnya zat cair dan gas. Sifat kemudahan
mengalir dan kemampuan untuk menyesuaikan dengan tempatnya berada merupakan
aspek yang membedakan fluida dengan zat benda tegar.
§ Dalam kehidupan
sehari-hari, dapat ditemukan aplikasi Hukum Bernoulli yang sudah banyak
diterapkan pada sarana dan prasarana yang menunjang kehidupan manusia masa kini
seperti untuk menentukan gaya angkat pada sayap dan badan pesawat terbang,
penyemprot parfum, penyemprot racun serangga dan lain sebagainya.
MAKALAH
SUHU & KALOR
FLUIDA STATIS DAN DINAMIS
Disusun
Oleh :
URIP ROKHMANUDIN
No Absen 115
Kelas Amburadul
SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN BLA-BLA-BLA PACITAN
TAHUN PELAJARAN 2015 - 2016
