Suatu zat bermassa 5 kg dengan kapasitas kalor 110.000 j/°c. kalor jenis zat cair tersebut adalah

89

B. KALOR Kalor adalah suatu bentuk energi yang dapat berpindah dari zat yang suhunya

tinggi ke zat yang suhunya lebih rendah Kalor Jenis adalah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 satuan massa suatu zat sebesar 1°C atau 1 K Kapasitas Kalor adalah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu suatu zat sebesar 1°C atau 1°K Hubungan matematis kalor jenis dengan kapasitas kalor yaitu: c m C ⋅ = C = kapasitas kalor joulekg.K atau kalorigram.K c = kalor jenis jouleK atau kaloriK m = massa zat g atau kg ketika suatu zat mengalami kenaikan atau penurunan suhu sebesar t ºC, maka zat tersebut menerima atau melepaskan kalor sebesar : Q : kalor kal atau joule m : masa g atau kg c : kalor jenis kalg ºC atau kalg ºC ∆ t : perubahan suhu ºC atau K Berdasarkan persamaan diatas, dapat dikatakan bahwa semakin besar kalor jenis suatu zat maka semakin sulit bagi zat tersebut untuk dinaikan suhunya. Berikut besar kalor jenis beberapa zat No Zat Kalor jenis zat joulekg ºc 1 Aluminium 900 2 Tembaga 390 3 Kaca 840 4 Besi atau baja 450 5 Timah hitam 130 6 Perak 230 7 Kayu 1700 8 Alkohol 2400 9 Raksa 140 10 Udara 1000 Kesetaraan antara satuan kalor dan satuan energi. Kesetaraan satuan kalor dan energi mekanik ini ditentukan oleh PERCOBAAN JOULE. atau t c m Q ∆ ⋅ ⋅ = 1 kalori = 4,2 joule 1 joule = 0,24 kal 90

C. PERUBAHAN WUJUD.

Terdapat 3 jenis wujud, yaitu : Padat, Cair, dan Gas Kalor Laten L Kalor laten suatu zat ialah kalor yang dibutuhkan untuk merubah wujud zat tersebut wujud yang lain pada suhu dan tekanan yang tetap. Jika kalor laten = L, maka untuk merubah wujud suatu zat bermassa m seluruhnya menjadi wujud yang lain diperlukan kalor sebesar : Dimana : Q : kalor kalori atau joule m : massa gram atau kg L : kalor laten kalg atau Joulekg • Kalor lebur ialah kalor laten pada perubahan wujud padat menjadi cair pada titik leburnya. • Kalor beku ialah kalor laten pada perubahan wujud cair menjadi padat pada titik bekunya. • Kalor didih kalor uap ialah kalor laten pada perubahan wujud cair menjadi uap pada titik didihnya. Dibawah ini gambar diagram perubahan wujud air H 2 O dari fase padat, cair dan gas yang pada prinsipnya proses ini juga dijumpai pada lain-lain zat. Q = m . L 91 LATIHAN KALOR DAN PERUBAHAN WUJUD 1. banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk mengubah wujud suatu benda disebut…. a. Kalor b. Kapasitas kalor c. Kalor jenis d. Kalor laten e. Kalori 2. kalor jenis suatu benda bergantung pada …. a. Jenis benda b. Massa benda c. Volume benda d. Warna benda e. Massa jenis benda 3. kalor yang diperlukan untuk memanaskan 200 gr air bersuhu 20 ° C hingga menjadi uap air bersuhu 100 ° C adalah …. kalor jenis air 1 kalgr ° C, dan kalor didih air 540 kalgr a. 100.000 kal b. 110.000 kal c. 116.000 kal d. 122.000 kal e. 124.000 kal 4. Semakin tinggi kalor jenis suatu zat, maka … a. suhunya mudah naik b. suhunya sulit naik c. mudah memuai d. sulit memuai e. suhunya selalu rendah 5. suatu zat jika suhunya berkurang, artinya zat tersebut … a. melepas kalor b. menerima kalor c. tidak memiliki kalor d. kalornya sedikit e. kekurangan kalor 6. untuk menentukan kapasitas kalor suatu zat, kita membutuh kan informasi … a. massa dan volume b. kalor jenis dan massa c. kalor jenis dan volume d. volume dan massa jenis e. massa jenis dan kalor jenis 92 7. berapa kalor yang dibutuhkan untuk mendidihkan 1 kg air yang suhunya 30 ° C … kalor jenis air 4200 Jkg ° C a. 290.000 J b. 294.000 J c. 295.000 J d. 300.000 J e. 310.000 J 8. ketika es melebur menjadi air, maka es tersebut … a. menerima kalor suhunya bertambah b. melepas kalor dan suhunya berkurang c. melepas kalor dan suhunya tetap d. menerima kalor dan suhunya tetap e. menerima kalor dan sluhunya berkurang

D. PEMUAIAN

Kalor : Pengertian, Perpindahan, Kapasitas, Jenis, Rumus Dan Contoh Soal Lengkap – Kalor adalah suatu energi yang mudah diterima dan mudah sekali dilepaskan sehingga dapat mengubah temperatur zat tersebut menjadi naik atau turun. Kalor juga bisa berpindah dari satu zat ke zat yang lain melalui medium atau perantara. Misalkan, dua buah zat yang memiliki temperatur berbeda dicampurkan pada sebuah wadah. Maka temperatur kedua benda tersebut akan menjadi sama.

Asas Black adalah sebuah dalil fisika mengenai kalor yang di kemukakan oleh ilmuwan Skotlandia. Nama hukum ini diambil dari nama seorang ilmuwan Inggris sebagai penghargaan atas jasa-jasanya, yakni Joseph Black. Kalor jenis adalah sifat zat yang menunjukan banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat bermassa 1 kg sebesar 1°C atau 1 K. Kalor merupakan suatu bentuk energi. Ada tiga cara perpindahan kalor, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan alat-alat yang terbuat dari kertas, plastik, karet, lilin, kayu, alumunium, bahkan bahan yang terbuat dari besi dan baja. Ada benda yang bersifat konduktor dan ada pula yang bersifat isolator.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Termodinamika : Hukum Termodinamika 1 2 3 Pengertian, Prinsip, Sistem, Rumus Dan Contoh Soal Lengkap

Pengertian Kalor

Kalor adalah suatu energi yang mudah diterima dan mudah sekali dilepaskan sehingga dapat mengubah temperatur zat tersebut menjadi naik atau turun. Kalor juga bisa berpindah dari satu zat ke zat yang lain melalui medium atau perantara. Ternyata Kalor adalah bentuk energi yang tidak dapat dilihat ataupun terlihat. Dan ternyata Energi kalor juga dapat berubah menjadi bentuk energi lain, seperti cahaya, gerak, listrik, kimia dan lain-lain.

Misalkan, dua buah zat yang memiliki temperatur berbeda dicampurkan pada sebuah wadah. Maka temperatur kedua benda tersebut akan menjadi sama. Besarnya temperatur akhir berada di antara temperatur awal kedua zat tersebut. Pada gejala ini, kalor berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur yang lebih rendah hingga mencapai temperatur setimbangnya.

Pada 1850, untuk pertama kalinya Joule menggunakan sebuah alat yang di dalamnya terdapat beban-beban yang jatuh dan merotasikan sekumpulan pengaduk di dalam sebuah wadah air yang tertutup. Dalam satu siklus, beban-beban yang jatuh tersebut melakukan sejumlah kerja pada air tersebut dengan massa air adalah m dan air tersebut mengalami kenaikan temperature sebesar Dt . Percobaan ini menerangkan tentang adanya energi yang menyebabkan timbulnya kalor dalam siklus tersebut.

• Kalor dapat didefinisikan sebagai proses transfer energi dari suatu zat ke zat lainnya dengan diikuti perubahan temperatur.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Teori Hukum Ohm : Pengertian, Bunyi, Dan Rumus Serta Contoh Soalnya Lengkap

Asas Black

Asas Black adalah sebuah dalil fisika mengenai kalor yang di kemukakan oleh ilmuwan Skotlandia.

Kalor adalah energi yang dipindahkan dari benda yang memiliki temperatur tinggi ke benda yang memiliki temperatur lebih rendah sehingga pengukuran kalor selalu berhubungan dengan perpindahan energi. Energi adalah kekal sehingga benda yang memiliki temperatur lebih tinggi akan melepaskan energi sebesar QL dan benda yang memiliki temperatur lebih rendah akan menerima energi sebesar QT dengan besar yang sama.

Secara matematis, Pengukuran kalor sering dilakukan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Jika kalor jenis suatu zat diketahui, kalor yang diserap atau dilepaskan dapat ditentukan dengan mengukur perubahan temperatur zat tersebut. Ketika menggunakan persamaan ini, perlu diingat bahwa temperatur naik berarti zat menerima kalor, dan temperatur turun berarti zat melepaskan kalor.

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kalor. Salah satu bentuk kalorimeter, Kalorimeter ini terdiri atas sebuah bejana logam dengan kalor jenisnya telah diketahui. Bejana ini biasanya ditempatkan di dalam bejana lain yang agak lebih besar. Kedua bejana dipisahkan oleh bahan penyekat, misalnya gabus atau wol. Kegunaan bejana luar adalah sebagai pelindung agar pertukaran kalor dengan lingkungan di sekitar kalorimeter dapat dikurangi.

Kalorimeter juga dilengkapi dengan batang pengaduk. Pada waktu zat dicampurkan di dalam kalorimeter, air di dalam kalorimeter perlu diaduk agar diperoleh temperatur merata dari percampuran dua zat yang suhunya berbeda. Batang pengaduk ini biasanya terbuat dan bahan yang sama seperti bahan bejana kalorimeter.

Zat yang diketahui kalor jenisnya dipanaskan sampai temperatur tertentu. Kemudian, zat tersebut dimasukkan ke dalam kalorimeter yang berisi air dengan temperatur dan massanya yang telah diketahui. Selanjutnya, kalorimeter diaduk sampai suhunya tetap.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Gelombang Elektromagnetik : Pengertian, Sifat, Macam, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap

Kalor Jenis

Kalor jenis adalah sifat zat yang menunjukan banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat bermassa 1 kg sebesar 1°C atau 1 K. temperatur yang sama, ternyata setiap benda akan menyerap energi kalor dengan besar yang berbeda. Misalnya, terdapat empat buah bola masing-masing terbuat dari aliminium, besi, kuningan, dan timah. Keempat bola ini memiliki massa sama dan ditempatkan di dalam suatu tempat yang berisi air mendidih.

Setelah 30 menit, keempat bola akan mencapai kesetimbangan termal dengan air dan akan memiliki temperatur yang sama dengan temperatur air. Kemudian, keempat bola diangkat dan ditempatkan di atas kepingan parafin. Bola aluminium dapat melelehkan parafin dan jatuh menembus parafin. Beberapa sekon kemudian, bola besi mengalami kejadian yang sama.

Bola kuningan hanya dapat melelehkan parafin sebagian, sedangkan bola timah hampir tidak dapat melelehkan parafin. Keempat bola tersebut menyerap kalor dari air mendidih, kemudian memindahkan kalor tersebut pada parafin sehingga parafin meleleh.

Oleh karena setiap benda memiliki kemampuan berbeda untuk melelehkan parafin, setiap bola akan memindahkan kalor dari air ke parafin dengan besar yang berbeda. Kemampuan yang dimiliki setiap benda ini berhubungan dengan kalor jenis benda tersebut. Kalor jenis suatu benda dapat didefinisikan sebagai jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 kg suatu zat sebesar 1K.

Kalor jenis menunjukkan kemampuan suatu benda untuk menyerap kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin besar pula kemampuan benda tersebut untuk menyerap kalor.

Satuan kalor

Satuan kalor adalah joule (J) yang diambil dari nama seorang ilmuwan yang telah berjasa dalam bidang ilmu Fisika, yaitu James Joule. Satuan kalor lainnya adalah kalori. Hubungan satuan joule dan kalori, yakni 1 kalori = 4,184 joule.

Kalor Uap

Kalor uap adalah banyaknya kalor per satuan massa yang diberikan pada zat di titik didihnya agar wujud zat cair berubah menjadi wujud gas seluruhnya pada titik didih tersebut.

Penguapan

Penguapan adalah peristiwa berubahnya zat dari zat cair menjadi zat gas. Penguapan pada zat cair terjadi karena terdapat kalor yang diterima. Contohnya itu kayak, air yang di panaskan terus-menerus akan menguap berubah menjadi uap air yang termasuk wujud gas. Berikut ini adalah Beberapa cara untuk mempercepat dalam proses  penguapan adalah:

1. menaikkan suhu (pemanasan) zat cair,
2. memperluas permukaan zat cair,
3. mengalirkan udara di atas permukaan zat cair,
4. mengurangi tekanan di atas permukaan zat cair.

Perubahan Suhu

Perubahan suhu adalah perbedaan suhu akhir dengan suhu awal suatu zat yang harus dihitung setelah beberapa waktu. Perubahan suhu terjadi karena kalor yang dilepaskan atau diserap dari atau ke lingkungan di sekitar zat tersebut berada.

Perpindahan Kalor

Seperti yang sudah kami jelaskan di awal bahwa perpindahan kalor terjadi dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Ada tiga jenis perpindahan kalor yang dapat terjadi, yaitu sebagai berikut :

1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Perpindahan Kalor secara konduksi yaitu suatu perpindahan kalor melalui suatu zat perantara (logam) tanpa disertai perpindahan partikel – partikel zat tersebut secara permanen. Contohnya yaitu ketika kita memanaskan salah satu ujung logam, maka ujung logam lainnya akan ikut panas karena terjadi hantaran kalor dari suhu tinggi ke suhu rendah.

Ketika memanaskan salah satu ujung logam, maka partikel yang terdapat pada ujung logam tersebut akan bergetar dan membuat sebuah getaran terjadi pada partikel lain yang terhubung dengannya. Sehingga seluruh partikel logam tersebut akan bergetar meskipun hanya satu ujung logam yang dipanaskan, nah hal ini lah yang akan merangsang terjadinya perpindahan kalor.

2. Perpindahan Kalor Secara konveksi

Perpindahan kalor secara konveksi yaitu suatu perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai dengan perpindahan bagian-bagian zat tersebut. Konveksi bisa terjadi pada zat cair atau gas. Ada dua jenis perpindahan kalor secara konveksi, yaitu sebagai berikut :

• Konveksi Alamiah yaitu salah satu jenis konveksi yang dipengaruhi gaya apung tanpa faktor luar, dan dikarenakan oleh karena adanya perbedaan massa jenis benda. Contohnya yaitu pada pemanasan air, massa jenis partikel air yang sudah panas akan naik menjauh dari api dan digantikan dengan partikel air lain yang suhunya lebih rendah. Proses ini membuat seluruh partikel zat cair tersebut akan panas sempurna.
  

• Konveksi Paksa yaitu salah satu jenis konveksi yang terjadi karena adanya pengaruh faktor luar (contoh tekanan), dan perpindahan kalor dilakukan dengan sengaja/dipaksakan. Artinya aliran panas kalor dipaksa menuju ke tempat yang ingin dituju dengan bantuan faktor luar seperti tekanan. Contohnya yaitu pada kipas angin yang akan membawa udara dingin ke tempat yang panas, dan radiator mobil yang mempunyai sistem pendingin mesin.

3. Perpindahan Kalor Secara Radiasi

Perpindahan kalor secara Radiasi yaitu suatu proses perpindahan kalor yang tidak memakai zat perantara. Perpindahan kalor secara radiasi berbeda dengan konduksi dan konveksi. Pada Radiasi, supaya terjadinya perpindahan kalor, kedua benda tidak harus bersentuhan karena kalor bisa berpindah tanpa zat perantara. Artinya kalor tersebut akan di pancarkan ke segala arah oleh sumber panas, dan akan mengalir ke segala arah. Contohnya yaitu saat kita dekat dengan api unggun dari sudut manapun, maka kita tetap akan merasakan kehangatan dari sumber api,

4. Pencegahan perpindahan kalor

Perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi bisa dicegah dengan mengisolasi ruangan tersebut. Contohnya yaitu sederhana penerapan cara ini yaitu pada termos. Termos dipakai untuk menjaga suhu air tetap panas dengan mencegah perpindahan kalornya.

Kapasitas Kalor

Berdasarkan penelitian didapatkan bahwa bila kalor diberikan pada dua benda yang berbeda, maka akan menghasilkan suhu yang berbeda pula, Contohnya ketika minyak dan air dipanaskan dengan suhu yang sama maka minyak akan mempunyai perubahan suhu 2 kali lebih besar dibandingkan air. Hal Ini dikarenakan oleh perbedaan kalor jenis yang dipunyai suatu benda.

Kalor Jenis Benda yaitu banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu dari 1 kg massa benda tersebut menjadi 1 derjat celcius. Satuan dari Kalor Jenis yaitu Kalori / GramoCelcius atau dalam Sistem Internasional ditetapkan dengan Joule / KilogramoCelcius. Kalor Jenis dapat dituliskan dalam persamaan berikut :

Keterangan : Q = Kalor (J) m : Massa Benda (kg) c = Kalor Jenis (J Kg oC)

ΔT = Perubahan Suhu (oC)