Materi IPA Kelas 7 Bab 3: Suhu, Kalor, dan Pemuaian

Suhu adalah ukuran dari tingkat panas atau dingin suatu benda atau zat. Suhu mengukur seberapa tinggi atau rendah energi termal dalam suatu objek. Semakin tinggi suatu benda, semakin banyak energi termal yang dimilikinya, dan sebaliknya. Suhu dapat diukur menggunakan alat bernama termometer.

2. Mengapa Kita Memerlukan Alat Ukur Suhu?

Alat ukur suhu, seperti termometer, sangat penting karena suhu mempengaruhi banyak aspek dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, kita menggunakan termometer untuk mengetahui suhu tubuh ketika sakit, suhu udara untuk memprediksi cuaca, dan suhu air untuk keperluan memasak atau mandi.

3. Mengapa Kita Perlu Mengetahui Skala Suhu?

Skala suhu memberikan cara standar untuk mengukur suhu dengan akurat. Ada beberapa skala suhu yang umum digunakan, seperti Celsius, Fahrenheit, dan Kelvin. Skala suhu memungkinkan kita untuk berkomunikasi dan berperilaku dengan konsisten dalam mengukur suhu di berbagai negara dan bidang ilmu.

4. Bagaimana Menentukan Skala Suhu?

Skala suhu Celsius dan Fahrenheit menggunakan titik beku air dan titik didih air sebagai acuan. Dalam skala Celsius, titik beku air adalah 0°C dan titik didih air adalah 100°C pada tekanan standar. Sedangkan dalam skala Fahrenheit, titik beku air adalah 32°F dan titik didih air adalah 212°F pada tekanan standar.

5. Perbandingan Skala Suhu

Skala Celsius dan Fahrenheit memiliki perbedaan dalam cara mengukur suhu. Perbedaan suhu antara dua titik dalam skala Fahrenheit lebih besar daripada perbedaan suhu yang sama dalam skala Celsius. Hal ini menyebabkan angka suhu pada skala Fahrenheit terlihat lebih tinggi daripada skala Celsius ketika sebenarnya keduanya mewakili suhu yang sama.

B. Kalor

1. Apakah Kalor itu Sama dengan Suhu?

Kalor dan suhu berbeda. Suhu adalah ukuran dari tingkat panas atau dingin suatu benda, sedangkan kalor adalah energi termal yang berpindah antara benda yang memiliki perbedaan suhu. Kalor adalah penyebab perubahan suhu pada suatu benda.

2. Kenapa Benda yang Berbeda Nilai Suhunya Tidak Sama Ketika Diberikan Kalor yang Sama?

Benda yang berbeda nilai suhunya tidak akan mencapai suhu yang sama ketika diberikan kalor yang sama karena setiap benda memiliki kapasitas kalor yang berbeda. Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu suatu benda sebesar 1 derajat Celsius. Benda dengan kapasitas kalor yang tinggi membutuhkan lebih banyak kalor untuk mencapai kenaikan suhu yang sama dibandingkan benda dengan kapasitas kalor yang rendah.

3. Bagaimana Menghitung Besar Kalor?

Besar kalor dapat dihitung menggunakan rumus:

Q = m * c * ΔT

Di mana Q adalah kalor (dalam joule), m adalah massa benda (dalam kilogram), c adalah kapasitas kalor benda (dalam joule per kilogram per derajat Celsius), dan ΔT adalah perubahan suhu (dalam derajat Celsius).

4. Perpindahan Kalor

Kalor dapat berpindah antara benda melalui tiga mekanisme utama: konduksi, konveksi, dan radiasi. Konduksi terjadi ketika kalor berpindah dari benda ke benda tetangga melalui kontak langsung. Konveksi terjadi ketika kalor berpindah melalui pergerakan massa fluida, seperti air atau udara. Radiasi terjadi ketika kalor berpindah melalui gelombang elektromagnetik, misalnya sinar matahari.

C. Pemuaian

1. Apakah Pemuaian Itu?

Pemuaian adalah perubahan dimensi suatu benda karena perubahan suhu. Ketika suhu benda meningkat, partikel dalam benda bergerak lebih cepat dan menyebabkan jarak antar partikel menjadi lebih besar. Hal ini menyebabkan benda memuai atau memperluas.

2. Pemuaian Zat

Pemuaian zat terjadi ketika seluruh bagian dari benda memuai secara merata. Misalnya, ketika kita panaskan sebuah gelas kaca, gelas tersebut akan memuai dengan cara yang seragam di seluruh permukaannya.

3. Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang terjadi ketika suatu benda memanjang karena perubahan suhu. Contohnya, ketika besi dipanaskan, panjang besi akan bertambah karena partikel-partikelnya menjadi lebih aktif.

4. Pemuaian Luas

Pemuaian luas terjadi ketika suatu benda memuai dengan cara yang lebih mendatar atau memperluas secara luas. Misalnya, pada jembatan besi, saat suhu meningkat, panjang dan lebar jembatan dapat memuai sehingga dapat mempengaruhi keamanan dan kestabilan jembatan.

5. Pemuaian Zat Cair

Zat cair juga mengalami pemuaian ketika dipanaskan. Namun, pemuaian zat cair lebih kompleks karena cairan memiliki volume tetap, tetapi mengalami perubahan bentuk ketika dipanaskan.

6. Pemuaian Zat Gas

Zat gas memiliki karakteristik pemuaian yang paling ekstrem. Ketika gas dipanaskan, partikel-partikelnya memiliki energi kinetik yang sangat tinggi sehingga jarak antar partikel semakin besar, menyebabkan gas memuai dengan sangat cepat dan mengisi seluruh ruang yang tersedia.

Pemahaman tentang suhu, kalor, dan pemuaian adalah penting untuk memahami bagaimana energi termal berperilaku dan mempengaruhi benda-benda di sekitar kita. Dengan pemahaman ini, kita dapat lebih menghargai berbagai fenomena termal yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari serta menerapkannya dalam berbagai bidang ilmu, teknologi, dan industri.

Pelajari Materi IPA Kelas 7 Kurikulum Merdeka yang Lainnya: