MISKONSEPSI DALAM MEMPELAJARI KONSEP SUHU DAN KALOR

        Ada beberapa kesalahan dalam memahami konsep di dalam mempelajari fisika (miskonsepsi). Salah satunya dalam mempelajari konsep suhu dan kalor. Penulis bukanlah pintar dalam memahami konsep fisika tersebut tetapi tanpa disadari penulis temukan saat mempelajari buku fisika. penulis hanya mengulas sedikit demi sedikit sepengetahuan penulis saja. 

        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 

          ∆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.

 

#to be continued........