Menjelaskan Rumus Kohesi dan Adhesi dengan singkat

Massa jenis zat

Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air).

Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg·m-3)

Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama.

Rumus untuk menentukan massa jenis adalah

ρ adalah massa jenis,
m adalah massa,
V adalah volume.

Satuan massa jenis dalam ‘CGS [centi-gram-sekon]’ adalah: gram per sentimeter kubik (g/cm3).

1 g/cm3=1000 kg/m3

Massa jenis air murni adalah 1 g/cm3 atau sama dengan 1000 kg/m3

Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah dipakai untuk menghitung, maka massa jenis air dipakai perbandingan untuk rumus ke-2 menghitung massa jenis, atau yang dinamakan ‘Massa Jenis Relatif’

Rumus massa jenis relatif = Massa bahan / Massa air yang volumenya sama

Suhu adalah besaran fisika yang menyatakan derajat panas suatu zat. Alat untuk mengukur suhu disebut termometer. Pada termometer, zat yang paling banyak digunakan adalah alkohol dan raksa. Yang menjadi pelopor pembuatan termometer adalah Galileo Galilei (1564-1642). Prinsip kerja termometer buatan Galileo didasaran pada perubahan volume gas di dalam labu. Prinsip kerja termometer biasanya menggunakan sifat pemuaian zat cair. Jadi, pemuaian adalah bertambahnya volume suatu zat akibat bertambahnya suhu zat.

kenaikan suhu untuk menaikan suhu suatu zat di perlukan kalor ( Q ), besarnya tergantung jenis zatnya, banyaknya zat yang dipanaskan dan kenaikan suhu yang diinginkan kalor jenis ( c )adalah kalor yang dibutuhkan 1 kg zat untuk menaikan 1°C

Termometer

Ada 3 jenis termometer, yaitu termometer laboratorium, termometer klinis dan termometer ruang.

  • Termometer laboratorium
    Termometer laboratorium biasanya menggunakan zat cair raksa atau alkohol. Jika cairan tersebut bertambah panas, cairan tersebut akan memuai sepanjang pipa berskala °C (Celcius). Termometer ini biasanya ditemukan di laboratorium sekolah. Agar sensitif, ukuran pipa tersebut harus dibuat sekecil mungkin (pipa kapiler). Agar termometer cepat bereaksi terhadap perubahan suhu, dinding wadah cairan harus dibuat tipis sehingga panas masuk ke cairan secara menyentuh ujung termometer
  • Termometer klinis
    Termometer klinis biasanya diperlukan sebagai keperluan pengobatan. Perawat atau dokter dapat menunjukkan suhu badan pasien dalam waktu yang agak lama. Tujuan dari termometer klinis adalah agar tidak terjadi kesalahan dalam . Termometer klinis memiliki sebuah lekukan sempit di atas wadahnya. Ketika digunakan untuk mengukur suhu tubuh pasien, raksa dalam wadah akan memuai melewati lekukan sempit dan menunjukkan posisi suhu pasien yang diukur. Ketika termometer dikeluarkan dari mulut / ketiak pasien, raksa tidak dapat kembali lagi ke wadah karena celahnya terlalu sempit. Dengan demikian, kolom raksa tetap menunjukkan suhu pasien sampai dokter selesai membaca suhunya. Raksa dapat dikembalikan ke tempat semula dengan cara menggoyang-goyangkan termometer selama beberapa kali.
  • Termometer ruang
    Fungsi dari termometer ruang adalah untuk menguur suhu ruangan. Oleh karena itu, termometer ini sering kita lihat dipasang pada dinding ruangan. Karena suhu ruangan hampir tidak mungkin melebihi 50°C dan tidak mungkin kurang dari -50°C, skala termometer ruang terbatas hanya dari skala -50°C sampai dengan suhu 50°C.

Skala suhu

  1. Skala Celcius (°C )
    Skala celcius dikembangkan oleh ahli astronomi Swedia Anders Celcius (1701-1744) pada tahun 1742, mengusulkan suatu skala sebagai patokan untuk mengukur suhu. Skala celcius memiliki seratus derajat panas yang terbagi rata antara suhu air membeku dan suhu air mendidih.
  2. Termometer Reaumur (°R )
    Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala.
  3. Termometer Fahrenheit (°F )
    Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan sebagai 0ºF. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 180 skala.
  4. Termometer Kelvin ( K )
    Pada termometer Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi menjadi 100 skala.

Zat cair pengisi Termometer

Kelebihan raksa:

  • raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler , sehinggga pengukuran menjadi teliti
  • raksa mudah di lihat karena mudah di lihat
  • raksa cepat mengambil panas dari suhu suatu benda yang sedan di ukur
  • jangkauan suhu raksa cukup lebar
  • volume air raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu

kekurangan raksa:

  1. raksa harganya mahal
  2. raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhuyang sangat rendah
  3. raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila tabungnya pecah

kelebihan alkohol:

  • pemuaiannya reratur
  • mempunyai titik beku yang rendah- dapat mengukur suhu dengan teliti
  • harganya lebih murah

kekurangan alkohol:

  1. membasahi dinding kaca
  2. mempunyai titik didih rendah
  3. memerlukan panas yang besar untuk menaikan suhu

Pemuaian

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas.

Pemuaian pada zat padat ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas(dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai koofisien muai volumenya sama dengan 1/273.

Pemuaian panjang

adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja adalah kawat kecil yang panjang sekali.

Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang dan besar perubahan suhu. Koefisien muai panjang suatu benda sendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan.

Secara matematis persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan panjang benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu adalah Bila ingin menentukan panjang akhir setelah pemanasan maka digunakan persamaan sebagai berikut :

Yang perlu diperhatikan adalah didala rumus tersebut banyak sekali menggunakan lambang sehingga menyulitkan dalam menghapal. Disarankan untuk sering menggunakan rumus tersebut dalam mengerjakan soal dan tidak perlu dihapal.

Pemuaian luas

adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada. Contoh benda yang mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi yang lebar sekali dan tipis.

Seperti halnya pada pemuian luas faktor yang mempengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Karena sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuian panjang yang ditinjau dari dua dimensi maka koefisien muai luas besarnya sama dengan 2 kali koefisien muai panjang. Pada perguruan tinggi nanti akan dibahas bagaimana perumusan sehingga diperoleh bahwa koefisien muai luas sama dengan 2 kali koefisien muai panjang.

Pemuaian volume

adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar dan tebal. Contoh benda yang mempunyai pemuaian volume adalah kubus, air dan udara. Volume merupakan bentuk lain dari panjang dalam 3 dimensi karena itu untuk menentukan koefisien muai volume sama dengan 3 kali koefisien muai panjang. Sebagaimana yang telah dijelskan diatas bahwa khusus gas koefisien muai volumenya sama dengan 1/273

Persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan volume dan volume akhir suatu benda tidak jauh beda pada perumusan sebelum. Hanya saja beda pada lambangnya saja. Perumusannya adalah

Kalor adalah suatu bentuk energi yang mengalir dari benda panas (bersuhu tinggi) ke benda yang dingin (bersuhu rendah). Adanya kalor dapat diketahui dengan melihat akibat yang ditimbulkan. Kalor menyebabkan suhu suatu benda naik, sifat benda berubah, wujud benda berubah, dan warna benda berubah. Hal itu tergantung seberapa banyak kalor yang diterima oleh benda.

Nah, saat kamu memegang gelas berisi air panas, kalor dari air panas akan mengalir ke tanganmu. Tanganmu menjadi hangat karena menerima kalor dari air panas dalam gelas yang mengakibatkan naiknya suhu tanganmu. Kenaikan suhu ini dapat kamu ukur menggunakan termometer. Semakin banyak kalor yang diberikan maka semakin besar perubahan suhu yang dialami zat tersebut. Hal ini berarti besarnya kalor sebanding dengan kenaikan suhu zat.

Satuan kalor adalah joule (J), sama dengan satuan energi.
1 joule = 0,24 kalori atau 1 kalori = 4,184 joule ≈ 4,2 joule.

Seperti yang sudah dijelaskan diatas, semakin besar kalor yang diberikan pada suatu zat maka semakin besar pula kenaikan suhu yang dialami benda tersebut. Lalu, apakah kalor yang diperlukan untuk mendidihkan air sebanyak 1 kg air dan 10 kg air sama? Ternyata tidak sama.

Semakin besar massa benda maka semakin besar pula kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhunya benda tersebut. Jika besar kalor yang dibutuhkan suatu zat yang bermassa m untuk kenaikan suhu ∆T sebesar Q maka :

Q = m . ∆T

Selain massa dan kenaikan suhu, jumlah kalor yang dibutuhkan zat bergantung pada jenis zat yang dipanaskan. Semakin Untuk membedakan jenis zat, dikenal kalor jenis yang disimbolkan c, sehingga persamaan diatas dapat dirumuskan menjadi :

Q = m . c . ∆T

Keterangan :

Q = kalor yang diserap atau dilepaskan dalam satuan joule atau kalori
m = massa zat dalam satuan kg atau gram
∆T = perubahan suhu dalam satuan K atau 0C
C = kalor jenis dalam satuan J/kg K atau kal/g0C

Kalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau melepaskan suhu tiap satu kilogram massa suatu zat sebesar 10C atau 1 K.