Hal Menarik tentang Kalor

• Mengapa kalau kita berada di pegunungan pada malam hari maupun pagi hari kita merasa lebih hangat jika menggunakan sweather (baju tebal)?

Berdasarkan penelitian yang penulis lakukan di salah satu sekolah di Bali. Penulis menukan bahwa sebagian besar siswa mengatakan karena hawa dingin tidak dapat masuk ke badan karena terhalang oleh swether. Jawaban siswa tersebut termasuk kategori miskonsepsi. Konsepsi ilmiahnyaadalah pada saat suhu udara rendah sedangkan suhu tubuh kita lebih tinggi daripada suhu lingkungan, maka akan terjadi transfer kalor dari tubuh ke lingkungan sehingga kita merasa kedinginan. Penggunakan baju tebal dapat menghambat transfer kalor tersebut sehingga kalor yang keluar dapat dikurangi dan  kita akan merasa lebih nyaman.

• Mengapa dinding luar gelas yang berisi es timbul titik-titik air seperti pada gambar dibawa? 

Berdasarkan penelitian yang penulis lakukan dapat diketahui bahwa sebagian siswa berpikir kalau titik-titik air tersebut berasal dari dalam gelas. Titik-titik air tersebut keluar melalui pori-pori gelas. Beberapa siswa juga ada yang mengatakan es menguap dan membasahi dinding gelas. Konsepsi siswa tersebut bersifat miskonsepsi (salah konsep). Bintik-bintik air tersebut sebenarnya berasal dari peristiwa pengembunan udara yang berada di sekitar dinding gelas. Udara mengalami pengembunan karena udara di sekeliling gelas melepaskan kalor kepada es dalam gelas sebab suhu udara lebih besar daripada suhu es dalam gelas. Karena udara melepaskan kalor makanya udara berubah wujud menjadi air, yang kita lihat berupa titik-titik air di luar gelas. Fenomena tersebut dapat kalian buktikan dengan cara mencapur zat pewarna dalam campuran air dengan es tersebut. Titik-titik air tersebut tetap berwarna bening dan tidak berwarna seperti pewarna kalian. Temuan tersebut menunjukkan bahwa titik-titik air tersebut tidak berasal dari dalam gelas.

• Dua buah sendok dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air dingin. Sendok yang satu terbuat dari besi dan sendok lainnya terbuat dari plastik. Setelah selang waktu yang cukup lama, kedua sendok di pegang dengan tangan. Ternyata sendok besi terasa lebih dingin daripada sendok plastik. Jika suhu kedua sendok tersebut diukur dengan termometer maka?  
• 
  
  
  Berdasarkan penelitian yang penulis lakukan, kepada 70 orang reponden.100% siswa mengalami miskonsepsi. Seluruh siswa mengatakan kalau suhu sendok besi lebih rendah daripada suhu pada sendok plastik. Mereka berpikir begitu karena mereka memegang besi terasa dingin sedangkan plastik tidak. Konsepsi ilmiahnya adalah suhu sendok plastik dan sendok besi jika diukur dengan menggunakan termometer akan menunjukkan nilai yang sama karena antara sendok plastik, sendok besi, dan air es sudah terjadi kesetimbangan termal. sendok besi kita pegang terasa lebih dingin karena sendok besi menyerap kalor dari tangan kita (besi merupakan konduktor) sedangkan sendok kayu tidak menghantarkan kalor dari tangan ke air es sehingga sendok besi tidak terasa dingin.
  
  

  Banyak kesalahan konsep dalam suhu dan kalor, penulis akan memulai dengan penulisan derajat kelvin. Sering kali siswa banyak menuliskan satuan kelvin (K) dengan menambahkan derajat sehingga menjadi derajat kelvin. Sekilas penulisan tersebut tidak ada masalah, tetapi kita harus tahu bahwa aturan yang sebenarnya untuk penulisan satuan suhu dalam SI adalah tanpa tambahan derajat Kelvin atau hanya ditulis Kelvin saja (K).

  Konsep yang kedua adalah tentang pemuaian. pemuaian pada benda tidak ke arah membesar saja (ke arah x atau -x) tetapai pemuaian suatu benda linear terhadap dimensinya. ketka suhu sebuah benda neningkat, semua dimensi linear akan bertambah ukurannya. ini termasuk pada benda yang berlubang yang akan memuai dengan cara yang sama seperti jika lubang tersebut diisi dengan bahan. Perlu diingat bahwa pemuaian termal mirip dengan fenomena pembesaran dalam fotografi. cara mudah memahami tulisan ini adalah kita bayangkan besi berbentuk tabung tetapi berlubang di tengahnya.Pinggir tabung sisi terluar akan memuai ke arah luar tabung (sisi terluar) sedang untuk sisi yang menghadap ke dalam (lubang di tengah yang bolong) akan sama dengan sisi terluarnya yaitu memuai ke luar (searah sisi terluar). bahan kesalahan konsep di sini. Banyak yang hanya memahami menyamping sehngga persepsi mereka banyak yang mengarah ke dalam. itu kesalahan konsep.

  ketika membaca buku-buku fisika, kita akan menjumpai istilah energi termal dan energi ikatan. energi termal dapat diartikan sebagai bagian dari energi dalam yang berkaitan dengan gerak acak molekul dan oleh karena itu, berhubungan dengan suhunya. energi ikatan adalah energi potensial antar molekul. dengan demikian, energi dalam = energi termal + energi ikatan. kalau masih bingung bayangkan saja isi di dalam partikel ada molekul. antar molekul dipisahkan dengan jarak. dari hal tersebut antar molekul akan memiliki energi potensial. energi potensial didapatkan dari posisi suatu benda. sedangkan untuk energi termal hampir sama dengan energi dari gerak kinetik suatu benda. energi kinetik merupakan energi yang ditimbulkan dari pergerakan suatu benda. jadi terdapat pergerakan acak molekul sehingga bisa dibilang pergerakan tersebut menimbulkan energi.

  selanjutnya adalah tentang istilah kalor jenis. istilah kalor jenis merupakan istilah yang kurang baik dari masa lalu, dari masa ketika termodinamika dan mekanika berkembang sendiri-sendiri. istilah yang lebih baik untuknya adalah perpindahan energi spesifik, tetapi istilah sebelumnya terlalu sulit untuk digantikan. kalor jenis dari zat adalah kapasitas kalor per satuan massanya. kalor jenis pada dasarnya merupakan suatu seberapa tidak sensitifnya zat secara termal terhadap penambahan energi.

  di dalam beberapa buku teks fisika dan keteknikan menyatakan hukum pertama termodinamika sebagai 

  delta Edalam =  Q-W

  dengan tanda minus antara kalor antara kalor dan usaha. Alasannya, usaha yang didefinisikan dalam persamaan ini adalah usaha yang dilakukan oleh gas, bukan usaha yang diberikan pada gas. Dengan demikian, jika usaha positif dilakukan oleh gas, maka energi meninggalkan sistem.

  Banyak orang berfikir bahwa tidak akan ada perpindahan energi berupa kalor jika suhu tidak berubah. (ingat, kalor merupakan perpindahan energi). jangan terjebak untuk berfikir bahwa tidak akan ada perpindahan energi berupa kalor jika suhu tidak berubah, seperti pada kasus isotermal. oleh karena suhu dapat berubah oleh kalor ataupun usaha, suhu dapat bernilai tetap bahkan jika ada energi yang memasuki sistem berupa kalor. Hal ini hanya dapat terjadi jika energi yang memasuki gas dalam bentuk kalor keluar keluar dari gas dalam bentuk usaha.
  
  
  http://agamasains.blogspot.com/2012/04/kesalahan-konsep-suhu-dan-kalor-dalam.html
  http://fenomenafisikaasikdanmudah.blogspot.com/2012/06/fenomen-pada-materi-suhu-dan-kalor.html