Termodinamika adalah bidang fisika yang berkaitan dengan suhu, panas dan, pada akhirnya, transfer energi. Meskipun hukum termodinamika agak sulit untuk diikuti, hukum pertama termodinamika adalah hubungan sederhana antara kerja yang dilakukan, kalor yang ditambahkan, dan perubahan energi internal a zat. Jika Anda harus menghitung perubahan suhu, ini adalah proses sederhana untuk mengurangi suhu lama dari yang baru satu, atau mungkin melibatkan hukum pertama, jumlah energi yang ditambahkan sebagai panas, dan kapasitas panas spesifik zat dalam pertanyaan.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Perubahan sederhana dalam suhu dihitung dengan mengurangkan suhu akhir dari suhu awal. Anda mungkin perlu mengonversi dari Fahrenheit ke Celsius atau sebaliknya, yang dapat Anda lakukan menggunakan rumus atau kalkulator online.
Ketika perpindahan panas terlibat, gunakan rumus ini: perubahan suhu = Q / cm untuk menghitung perubahan suhu dari jumlah panas tertentu yang ditambahkan. Q mewakili panas yang ditambahkan,
Apa Perbedaan Antara Panas dan Suhu?
Bagian utama dari latar belakang yang Anda butuhkan untuk perhitungan suhu adalah perbedaan antara panas dan suhu. Suhu suatu zat adalah sesuatu yang Anda kenal dari kehidupan sehari-hari. Ini adalah jumlah yang Anda ukur dengan termometer. Anda juga tahu bahwa titik didih dan titik leleh zat bergantung pada suhunya. Pada kenyataannya, suhu adalah ukuran energi internal yang dimiliki suatu zat, tetapi informasi itu tidak penting untuk mengetahui perubahan suhu.
Panasnya sedikit berbeda. Ini adalah istilah untuk transfer energi melalui radiasi termal. Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa perubahan energi sama dengan jumlah kalor yang ditambahkan dan kerja yang dilakukan. Dengan kata lain, Anda dapat memberi lebih banyak energi pada sesuatu dengan memanaskannya (memindahkan panas ke benda itu) atau dengan menggerakkan atau mengaduknya secara fisik (melakukan usaha pada benda itu).
Perubahan Sederhana dalam Perhitungan Suhu
Perhitungan suhu paling sederhana yang mungkin harus Anda lakukan adalah menghitung perbedaan antara suhu awal dan suhu akhir. Ini mudah. Anda kurangi suhu akhir dari suhu awal untuk menemukan perbedaannya. Jadi jika suatu benda berawal dari 50 derajat Celcius dan berakhir pada 75 derajat C, maka perubahan suhunya adalah 75 derajat C – 50 derajat C = 25 derajat C. Untuk penurunan suhu, hasilnya negatif.
Tantangan terbesar untuk jenis perhitungan ini terjadi ketika Anda perlu melakukan konversi suhu. Kedua suhu harus baik Fahrenheit atau Celcius. Jika Anda memiliki masing-masing, konversikan salah satunya. Untuk beralih dari Fahrenheit ke Celsius, kurangi 32 dari jumlah dalam Fahrenheit, kalikan hasilnya dengan 5, lalu bagi dengan 9. Untuk mengonversi dari Celcius ke Fahrenheit, pertama kalikan jumlahnya dengan 9, lalu bagi dengan 5, dan terakhir tambahkan 32 ke hasilnya. Atau, cukup gunakan kalkulator online.
Menghitung Perubahan Suhu Dari Perpindahan Panas
Jika Anda melakukan masalah yang lebih rumit yang melibatkan perpindahan panas, menghitung perubahan suhu lebih sulit. Rumus yang Anda butuhkan adalah:
Perubahan suhu = Q / cm
Dimana Q adalah panas yang ditambahkan, c adalah kapasitas panas spesifik zat, dan saya adalah massa zat yang Anda panaskan. Kalor dinyatakan dalam joule (J), kapasitas kalor jenis dinyatakan dalam joule per kilogram (atau gram) °C, dan massanya dalam kilogram (kg) atau gram (g). Air memiliki kapasitas panas spesifik di bawah 4,2 J/g °C, jadi jika Anda menaikkan suhu 100 g air menggunakan 4.200 J panas, Anda mendapatkan:
Perubahan suhu = 4200 J (4,2 J/g °C × 100 g) = 10 °C
Suhu air naik 10 derajat C. Satu-satunya hal yang perlu Anda ingat adalah Anda harus menggunakan satuan massa yang konsisten. Jika Anda memiliki kapasitas panas spesifik dalam J/g °C, maka Anda membutuhkan massa zat dalam gram. Jika Anda memilikinya dalam J/kg °C, maka Anda membutuhkan massa zat dalam kilogram.