angin surya

Pada pertengahan 1950an, matematikawan Inggris, Sydney Chapman, menghitung sifat gas yang berada pada suhu demikian dan menemukan kalau ia merupakan konduktor panas yang sangat baik dan mestinya melebar jauh melebihi orbit Bumi. Juga ditahun 1950an, ilmuan Jerman bernama Ludwig Biermann menjadi tertarik dengan fakta kalau tidak peduli apakah komet menuju atau menjauhi matahari, ekornya selalu menjauhi matahari. Biermann mengajukan kalau ini terjadi karena Matahari memancarkan aliran partikel secara tetap yang mendorong ekor komet menjauh. Wilfried Schroeder mengklaim dalam bukunya, Who First Discovered the

Solar

Wind?, kalau astronom Jerman, Paul Ahnert adalah yang pertama menghubungkan angin surya dengan arah ekor komet berdasarkan pengamatan komet Whipple-Fedke (1942g).

Pada akhir 1990an, instrumen Ultraviolet Coronal Spectrometer (UVCS) di pesawat antariksa SOHO mengamati daerah percepatan angin surya cepat yang memancar dari kutub-kutub matahari, dan menemukan kalau angin dipercepat jauh lebih laju daripada akibat ekspansi termodinamika semata. Model Parker meramalkan kalau anginnya harus membuat transisi menuju aliran supersonik pada ketinggian sekitar 4 radius matahari dari fotosfer; namun transisi (atau titik sonik) sekarang tampak jauh lebih rendah, mungkin hanya 1 radius matahari di atas fotosfer, menyarankan kalau beberapa mekanisme tambahan mempercepat angin surya menjauh dari matahari.

Komponen yang besar dari angin surya adalah ejeksi massa korona (CME). CME merupakan pelontaran massa korona dalam waktu tertentu dan meningkatkan intensitas angin surya. Ketika CME menghantam magnetosfer Bumi, ia secara sementara mengubah bentuk medan magnet Bumi, mengubah arah jarum kompas, dan menginduksi arus ground listrik yang besar di Bumi itu sendiri; yang disebut badai geomagnetik dan merupakan fenomena global. Hantaman CME dapat menginduksi rekoneksi magnetik dalam ekor magnet Bumi (sisi tengah malam magnetosfer); ia melontarkan proton dan elektron turun ke atmosfer Bumi, dan membentuk aurora.

Merkurius, planet terdekat dengan Matahari, mendapatkan angin surya dalam jumlah penuh, dan atmosfernya punah dan transient, sehingga permukaannya bermandikan radiasi.

Angin surya menghembuskan gelembung-gelembung dalam medium antar bintang (daerah yang mengandung gas hidrogen dan helium yang langka yang mengisi galaksi). Titik dimana kekuatan angin surya tidak lagi cukup untuk mendorong medium antar bintang disebut heliopause, dan sering dipandang sebagai perbatasan terluar Tata Surya. Jarak ke heliopause tidak diketahui dengan pasti, dan mungkin beragam tergantung pada kecepatan angin surya dan kepadatan lokal medium antar bintang, namun diketahui kalau ia berada jauh di luar orbit Pluto. Para ilmuan berharap memperoleh lebih banyak pengetahuan heliopause dari data yang diperoleh lewat misi Interstellar Boundary Explorer (IBEX) yang diluncurkan bulan Oktober 2008.

Termometer gas

Jika kita mengkalibrasi termometer yang jenisnya berbeda, misalnya termometer air raksa dan termometer alkohol, skala kedua termometer tersebut sama hanya pada 0 ^oC (atau 32 ^oF) dan 100 ^oC (atau 212 ^oF). Apabila kita menggunakan kedua termometer tersebut untuk mengukur suhu udara, angka yang ditunjukkan masing-masing termometer belum tentu sama. Bisa saja termometer air raksa menujukkan angka 48 ^oC, sedangkan termometer alkohol menunjukkan angka 46 ^oC. Hal ini disebabkan karena kecepatan pemuaian raksa dan alkohol berbeda. Demikian juga dengan jenis termometer yang lain, seperti termometer bimetal dll. Skala suhu yang ditetapkan dengan cara ini sangat bergantung pada sifat materi yang digunakan.

Karena skala suhu yang ditetapkan menggunakan termometer biasa mempunyai kekurangan maka kita membutuhkan sebuah termometer standar. Adanya termometer standar membantu kita untuk menetapkan skala suhu secara lebih tepat, tanpa harus bergantung pada sifat suatu materi.

Termometer yang hampir sempurna adalah termometer gas volume konstan. Prinsip kerja termometer gas volume konstan adalah sebagai berikut. Volume gas dijaga agar selalu tetap atau tidak berubah. Nah, ketika suhu bertambah, tekanan gas juga bertambah.

Di dalam pipa 1 dan pipa 2 terdapat air raksa. Volume gas dijaga agar selalu tetap, dengan cara menaikan atau menurunkan pipa 2 sehingga permukaan air raksa dalam pipa 1 selalu berada pada tanda acuan. Jika suhu meningkat, tekanan gas dalam tabung juga meningkat. Karenanya pipa 2 harus diangkat lebih tinggi agar volume gas selalu konstan. Tekanan gas bisa diketahui dengan membaca tinggi kolom air raksa (h) dalam pipa 2. Jika menggunakan cara manual, ingat saja kolom air raksa setinggi 760 mm = tekanan 1 atm (1 atmosfir). Pada termometer gas volume konstan yang canggih  sudah ada alat penghitung tekanan. Wadah yang berisi gas juga sudah dirancang agar gas selalu berada dalam volume yang tetap. Jadi yang diukur hanya perubahan tekanan saja.

Untuk mengkalibrasi termometer gas volume konstan, kita bisa mengukur tekanan gas pada dua suhu. Misalnya kita gunakan suhu titik es dan suhu titik uap. Termometer gas volume konstan dikalibrasi pada tempat yang mempunyai tekanan udara 1 atm. Langkah melakukan kalibrasi termometer adalah sebagai berikut.

Pertama, tabung gas dimasukkan ke dalam wadah yang berisi es dan air. Volume gas dijaga agar selalu tetap, karenanya pipa 2 harus diturunkan sehingga permukaan air raksa pada pipa 1 tetap berada pada titik acuan. Jika volume gas sudah tidak berubah, catat ketinggian kolom air raksa (h) pada pipa 2. Gunakan h untuk menghitung tekanan. Jika menggunakan termometer gas volume konstan yang canggih, tabung yang berisi gas langsung dicelup ke dalam wadah yang berisi es dan air. Sudah ada alat pengukur tekanan. Catat tekanan gas tersebut (anggap saja ini tekanan 1 atau P₁)

Kedua, tabung gas dimasukkan ke dalam wadah yang berisi air yang sedang dipanaskan. Volume gas dijaga agar selalu tetap, karenanya pipa 2 dinaikkan sehingga permukaan air raksa pada pipa 1 tetap berada pada titik acuan. Jika volume gas sudah tidak berubah, catat ketinggian kolom air raksa (h) pada pipa 2. Gunakan h untuk menghitung tekanan gas (anggap saja ini tekanan 2 atau P₂)

Ketiga, buat grafik yang menyatakan hubungan antara tekanan dan suhu. Lihat contoh di bawah.

P₁ adalah tekanan gas pada suhu titik es (0 ^oC) dan P₂ adalah tekanan gas pada suhu titik uap (100 ^oC). Gambarkan sebuah garis yang menghubungkan titik temu P₁ dengan 0 ^oC dan titik temu P₂ dengan 100 ^oC. Dengan berpedoman pada grafik, walaupun kita hanya mengetahui besar tekanan gas, besar suhu juga bisa diketahui dengan mudah bahkan bisa diramalkan.

Skala Kelvin

Jika garis miring pada grafik di atas digambarkan hingga memotong sumbu T ^oC, maka ketika tekanan gas = 0, suhu gas = -273,15 ^oC.  Mungkin kita berpikir bahwa suhu gas pada tekanan 0 berbeda-beda, bergantung pada jenis gas yang berada di dalam tabung termometer gas volume konstan. Berdasarkan percobaan, walaupun jenis gas berbeda, ketika tekanan gas menjadi nol, suhu selalu bernilai -273,15 ^oC. Dengan demikian, kita bisa menggunakan suhu ini sebagai standar skala suhu (disebut juga sebagai suhu nol mutlak). Suhu nol mutlak ini dikenal dengan julukan skala mutlak alias skala Kelvin. Kelvin adalah nama almahrum Lord Kelvin (1824-1907), mantan fisikawan Inggris.

Pada skala ini, suhu dinyatakan dalam Kelvin (K), bukan derajat Kelvin (^oK). Selang antara derajat sama seperti pada skala Celcius, tetapi harga nol digeser hingga 0 K. Jadi 0 K = -273,15 ^oC dan 273,15 K = 0 ^oC. Suhu dalam skala Celcius dapat diubah menjadi skala Kelvin dengan menambahkan 273,15. Demikian juga suhu dalam skala Kelvin bisa diubah menjadi skala Celcius dengan mengurangi 273,15.
T (K) = T (^oC) + 273,15
T (^oC) = T (K) – 273,15

perpindahan secara konduksi

Konduksi adalah proses perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel.

Konduksi adalah hantaran kalor yang tidak disertai dengan perpindahan partikel perantaranya. Pada hantaran kalor ini yang berpindah hanyalah energinya, tanpa melibatkan partikel perantaranya, seperti hantaran kalor pada logam yang dipanaskan dari satu ujung ke ujung lainnya. Saat ujung B dipanaskan, maka ujung A, lama kelamaan akan mengalami pemanasan juga, hal tersebut dikarenakan energi kalor yang menggetarkan molekul-molekul di ujung B turut menggetarkan molekul-molekul yang ada disampingnya hingga mencapai titik A.

Sedang besar laju aliran kalor dengan konduksi dirumuskan,

H = laju aliran kalor (J/s atau watt)

Q = kalor yang dipindahkan (joule)

t = waktu (s)

k = konduktivitas termal zat (W/mK)

A = luas penampang melintang (m²)

∆t = perubahan suhu (°C atau K)

l = tebal penghantar (m)

Tabel konduktivitas termal zat

(W/mK)

Bahan	k
Emas	300
Besi	80
Kaca	0.9
Kayu	0.1 – 0.2
Beton	0.9
Air	0.6
Udara	0.024
alumunium	240

proses pembuatan garam

Proses Pembuatan Garam
Garam merupakan komoditas yang sangat penting bagi kehidupan masyarakat kita, bayangkan saja jika tidak ada garam akan hambar terasa hidup kita begitu kata pepatah mengatakan. Garam tidak hanya bisa dijadikan bahan konsumsi namun garam juga bisa dikategorikan dalam bahan industri, seperti industri penyamakan kulit, pengeboran minyak lepas pantai dll.

Proses pembuatan garam secara tradisional bisa dibilang ada dua jenis yaitu dengan metode penguapan dengan sinar matahari di tambak – tambak garam dan dengan cara teknik perebusan (garam rebus).
Untuk proses pembuatan garam dengan penguapan sinar matahari biasanya para petani garam membuat garam dengan metode petakan – petakan untuk penguapan, untuk mendapatkan hasil garam yang baik dengan kristal yang besar, petani garam biasanya secara langsung menguapkan air laut yang dialirkan pada petakan – petakan untuk menghasilkan kadar baume (massa jenis cairan / kepekatan / kekentalan) yang tinggi sekitar 20 – 25 Be (untuk pengukuran menggunakan Baumemeter) tapi biasanya untuk petani tradisional mereka menggunakan insting saja, sangat jarang sekali petani tradisional menggunakan alat baumemeter.

IMG_0164Proses Pembuatan Garam di Tambak Garam
Setelah mengalirkan air pada tiap petakan untuk menghasilkan kadar baume yang diinginkan dengan teknik penguapan sinar matahari, setelah itu air laut dimasukan ke petakan khusus untuk meja garam lalu diuapkan dengan sinar matahari selama 7 hari lalu dengan sendirinya air tersebut akan berkurang dan menjadi Kristal garam.
Beda halnya dengan proses perebusan garam, untuk proses pembuatan garam dengan metode perebusan yang tradisional biasanya pertama kali yaitu dengan menggunakan garam yang masih kasar yang sudah jadi lalu dilarutkan dengan air, setelah air sudah tercampur dan garam sudah terlarut air tersebut biasanya difilter (disaring) agar air jernih, setelah melalui proses penyaringan air tersebut direbus dengan menggunakan bara api sekitar 3 – 4 jam bahkan lebih, setelah itu jadilah garam rebus. Perbedaan garam rebus dengan pembuatan garam yang mengunakan teknik penguapan panas matahari ialah jika garam rebus hasilnya lebih halus sedangkan garam dengan menggunakan pemanasan matahari akan lebih kasar (Kristal garam).

proses adiabatik

Proses Adiabatik

Proses Adiabatik adalah suatu proses dimana tidak ada kalor yang dibiarkan mengalir kedalam atau keluar system ; Q = 0 . Situasi ini bisa terjadi jika system terisolasi dengan baik, atau proses terjadi dengan sangat cepat sehingga kalor mengalir sangat lambat, tidak memiliki waktu mengalir kedalam atau keluar. Pemuaian gas yang sangat cepat pada mesin pembakaran dalam merupakan salah satu contoh proses yang hamper adiabatic. Pemuaian adiabatic yang lambat dari gas ideal mengikuti kurva seperti gambar yang diberi label AC.

 

Karena Q = 0 , kita dapatkan dari persamaan hukum pertama thermodinamika menjadi

 

yaitu energy dalam bertambah jika gas memuai , berarti temperature berkurang ( karena ). Hal ini jelas dimana hasil kali PV ( = nRT ) lebih kecil pada titik C daripada titik B.

Pada Penekanan adiabatic ( dari C ke A , misalnya ) , kerja dilakukan pada gas, dan dengan demikian energy dalam bertambah dan temperature naik. Pada mesin diesel, campuran bahan bakar dan udara ditekan dengan cepat secara adiabatic dengan factor 15 atau lebih; kenaikan temperature sedemikian besar sehingga campuran tersebut terpicu seketika.

Proses adiabatic sederhana

Ini merupakan contoh proses adiabatic yang bisa anda lakukan dengan sebuah karet gelang saja. Pegang karet gelang secara longgar dengan dua tangan dan ukur temperature dengan bibir anda. Tgengkan karet secara mendadak dan sentuhkan lagi ke bibir anda. Anda akan merasakan bertambahnya temperature . Jelaskan mengapa temperature naik !

Tanggapan

Peregangan karet gelang dengan tiba-tiba berarti melakukan proses adiabatic karena tidak ada waktu bagi kalor untuk masuk atau meninggalkan system , sehingga Q = 0 . Anda melakukan kerja pada system, menandakan masukan energy, sehingga W adalah negative. Berarti clip_image008 positif. Penambahan energy dalam berhubungan dengan penambahan temperature, sehingga karet gelang memanas.

Kerja pada proses isothermal dan Adiabatik

Pada diagaram PV untuk gas yang memuai dengan dua cara , secara isothermal dan adiabatic. Volume VA sama untuk setiap kasus , dan volume akhir sama ( VB = Vc ). Di proses yang mana kerja yang dilakukan gas lebih besar ?

Tanggapan

Kerja yang lebih besar dilakaukan pada proses isothermal. Kita dapat melihat dengan dua cara sederhana . Pertama , tekanan “rata-rata” lebih tinggi selama proses isothermal AB, sehingga lebih besar. Kedua , kita bisa melihat dibawah setiap kurva : Luas dareah dibawah setiap kurva AB, yang menyatakan kerja yang dilakukan , lebih besar ( karena kurva AB lebih tinggi ) dari yang dibawah AC.

cara kerja dinamo sepeda

DINAMO SEPEDA

Michael Faraday (1791-1867), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris, membuat hipotesis (dugaan) bahwa medan magnet seharusnya dapat menimbulkan arus listrik. Berdasarkan percobaan, ditunjukkan bahwa gerakan magnet di dalam kumparan menyebabkan jarum galvanometer menyimpang.Jika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kanan.Jika magnet diam dalam kumparan, jarum galvanometer tidak menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan menjauhi kumparan,jarum galvanometer menyimpang ke kiri. Penyimpangan jarum galvanometer tersebut menunjukkan bahwa pada kedua ujung kumparan terdapat arus listrik. Peristiwa timbulnya arus listrik seperti itulah yang disebut induksi elektromagnetik. Adapun beda potensial yang timbul pada ujung kumparan disebut gaya gerak listrik (GGL) induksi.

 

Terjadinya GGL induksi dapat dijelaskan sebagai berikut. Jika kutub utara magnet didekatkan ke kumparan. Jumlah garis gaya yang masuk kumparan makin banyak. Perubahan jumlah garis gaya itulah yang menyebabkan terjadinya penyimpangan jarum galvanometer. Hal yang sama juga akan terjadi jika magnet digerakkan keluar dari kumparan. Akan tetapi, arah simpangan jarum galvanometer berlawanan dengan penyimpangan semula. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penyebab timbulnya GGL induksi adalah perubahan garis gaya magnet yang dilingkupi oleh kumparan.

Menurut Faraday, besar ggl induksi pada kedua ujung kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi kumparan. Artinya, makin cepat terjadinya perubahan fluks magnetik, makin besar ggl induksi yang timbul.Adapun yang dimaksud fluks nmgnetik adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang. Penggunaan konsep ggl induksi di antaranya digunakan pada generator dan transformator. Arus listrik dapat terjadi karena perubahan garis-garis gaya/fluks magnet pada suatu kumparan/lilitan. Menurut Faraday, perubahan fluks magnet pada suatu kumparan akan menghasilkan gaya gerak listrik Induksi (GGL Induksi).

 Besarnya GGL Induksi ini dapat dirumuskan sebagai berikut.

ε= - N [dφ/dt]

Dimana :

Ε = ggl Induksi (volt)

N = jumlah lilitan

dφ/dt = Laju perubahan fluks magnet (Wb/s)

Tanda negatif (-) pada Hukum Faraday Tersebut dipakai untuk menunjukkan arah arus listrik induksi yang sesuai dengan Hukum Lenz yang menyatakan bahwa arah arus induksi dalam suatu penghantar menghasilkan medan magnet yang melawan perubahan garis gaya yang menimbulkannya.

v  Cara kerja dinamo

Generator atau pembangkit listrik yang sederhana, biasanya digunakan pada sepeda, mungkin pada saat ini jarang kita menemui sepeda yang menggunakan dynamo tersebut. Dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian atas dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda. Pada proses itulah terjadi perubalian energi gerak menjadi energi listrik. Dinamo sepeda intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan tetap.bila roda sepeda di putar dan pada dinamo akan memutar sehingga roda akan memutar magnet biasanya dinamo dapat menghasilakan tegangangan 6 sampai 12 Volt.

Generator (dinamo) merupakan alat yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday. Berkebalikan dengan motor listrik, generator adalah mesin yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Energi kinetik pada generator dapat juga diperoleh dari angin atau air terjun. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua rnacam, yaitu generator AC dan generator DC.

 

Generator AC menghasilkan arus bolak-balik (AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC). Baik arus bolak-balik maupun searah dapat digunakan untuk penerangan dan alat-alat pemanas.Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida). cincin geser, dan sikat. Pada generator. perubahan garis gaya magnet diperoleh dengan cara memutar kumparan di dalam medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi AC. Oieh karena itu, arus induksi yang ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat.

Sebagaimana percobaan Faraday. GGL induksi yang ditimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara memperbanyak lilitan kumparan, menggunakan magnet permanen yang lebih kuat, mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak ke dalam kumparan. Contoh generator AC yang akan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah dinamo sepeda. Bagian utama dinamo sepeda adalah sebuah magnet tetap dan kumparan yang disisipi besi lunak. Jika magnet tetap diputar, perputaran tersebut menimbulkan GGL induksi pada kumparan. Jika sebuah lampu pijar (lampu sepeda) dipasang pada kabel yang menghubungkan kedua ujung kumparan. lampu tersebut akan dilalui arus induksi AC. Akibatnya, lampu tersebut menyala. Nyala lampu akan makin terang jika perputaran magnet tetap makin cepat (laju sepeda makin kencang).

Prinsip kerja generator (dinamo) DC sama dengan generator AC. Namun, pada generator DC arah arus induksinya tidak berubah. Hal ini disebabkan cincin yang digunakan pada generator DC berupa cincin belah