Kalor

Hai Sobat elpedia, yuk kita belajar KALOR. Belajar interaktif membuat kita aktif dan gampang mengerti materi.

PENGERTIAN

Kalor yaitu salah satu bentuk energi, sehingga dapat berpindah dari satu sistem ke metode lainnya sebab adanya perbedaan suhu.

Setiap ada perbedaan suhu antara dua metode maka akan terjadi perpindahan kalor. Kecenderungan perpindahan kalor dari suhu tinggi ke suhu rendah. Ketika zat mengalami pemanasaan, partikel-partikel benda akan bergetar dan menumbuk partikel lain yang suhunya lebih rendah.

Hal ini berjalan lama akan membentuk energi kinetik rata-rata sama antara benda panas dengan benda yang menerima panas. Kondisi seperti ini terjadi kesetimbangan termal dan suhu kedua benda akan sama.

Satuan kalor dalam S.I. ialah Joule dan dalam CGS yaitu erg.

1 Joule = 107 erg.
Sebelum orang mengetahui bahwa kalor merupakan sebuah bentuk energi, maka orang sudah mempunyai satuan untuk kalor yaitu kalori.

1 kalori = 4,18 joule atau 1 Joule = 0,24 kal.

Perpindahan kalor dijumlah besarannya, memakai rumus di bawah ini.

Q = m.c.ΔT

Keterangan:

Q :kalor yang diterima atau dilepas(J)
m :massa benda (kg)
c :kalor jenis zat (J/kg⁰C)
ΔT :pergantian suhu (⁰C)

Contoh Soal
1. Tentukan besar kalor yang dibutuhkan untuk memaksimalkan suhu sebatang alumunium yang massanya 10 kg dari 15 °C menjadi 100 ° C, kalau kalor jenis besi 550 J/kg?

Pembahasan:

Diketahui :
m = 10 kg
∆T = 100-15 = 85 °C
C = 550 J/kg

Ditanyakan : Q = … ?

Dijawab :
∆Q = m x c x ∆T
∆Q = 10 x 550 x 85
∆Q = 467500 J atau 467.5 Kj

KAPASITAS KALOR

Kapasitas kalor adalah banyaknya energi yang diberikan dalam bentuk kalor untuk memaksimalkan suhu benda sebesar satu derajat. Pada metode SI, satuan kapasitas kalor yaitu J/K. Namun, sebab di Indonesia suhu biasa dinyatakan dalam skala Celsius, maka satuan kapasitas kalor yang digunakan rumah berguru elpedia ini adalah J/^oC. Selain itu, satuan kapasitas kalor juga mampu dinyatakan selaku kal/^oC.

Kapasitas kalor mampu dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan: Q = kalor yang diserap/dilepas (J) C = kapasitas kalor benda (J/⁰C) ∆T = pergantian suhu benda (⁰C)

KALOR JENIS

Dari rumus Kalor di atas (Q = m.c.ΔT), Kalor jenis sebuah zat dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

Q :banyaknya kalor(J)
m :massa benda (kg)
c :kalor jenis zat (J/kg⁰C)
ΔT :pergantian suhu (⁰C)

Contoh Soal

Sepotong logam yang mempunyai massa 4 kg, dipanaskan dari suhu 25°C hingga 135°C. Jika kalor yang diserap 125 kJ. Tentukan kapasitas kalor logam dan kalor jenis logam?

Diketahui :
m = 4 kg
∆T= 135-15 = 120 °C
Q = 125 kJ.

Ditanyakan :
1. Kapasitas Kalor (C) …?
2. Kalor Jenis (c)…?

jawab :
1. Kapasitas Kalor logam
C = Q / ∆T
= 125000/ 120
= 1041, 667 J/°C

2. Kalor Jenis Logam
c = C/m
= 1041.667 / 4 kg
= 260.416 J/kg°C

KONDUKSI

Konduksi adalah Perpindahan panas antara dua benda padat. Hal tersebut tergantung pada perbedaan suhu sebuah sistem/benda yang panas dan acuh taacuh.

Perpindahan panas(kalor) konduksi pada sebuah zat tidak diikuti dengan perpindahan partikel – partikelnya.
Contohnya :

Contoh Konduksi Kalor:

Memanaskan salah satu ujung logam mirip tembaga; alasannya adalah perpindahan panas konduksi ujung logam lainnya juga menjadi panas.
Knalpot usang-usang menjadi panas ketika motor dinyalakan

RUMUS KONDUKSI

keterangan:
Q : kalor (J) atau (kal)
k : konduktivitas termal (W/mK)
A : luas penampang (m2)
ΔT : pergeseran suhu (K)
L : panjang (m)
t : waktu (sekon)

KONVEKSI

Konveksi adalah Perpindahan panas antara permukaan padat dan cairan. Jika partikelnya berpindah dan menyebabkan kalor merambat, maka akan terjadilah konveksi.

Contohnya :

Bejana panas yang dicelupkan kedalam air, maka air akan menjadi panas/hangat akibat terjadinya konveksi
Peristiwa terjadinya angin darat dan angin laut.
Asap cerobong pabrik yang membumbung tinggi.

Contoh Soal

Batang besi dengan panjang 4 m, mempunyai luas penampang 24 cm2, dan perbedaan suhu kedua ujungnya 50º C. Jika koefisien konduksi termalnya 0,2 kal/msC. Tentukan jumlah kalor yang dirambatkan!

Diketahui:
L = 4 m
A = 24 cm2 = 0,00024 m2 = 24 × 10-4 m2
k = 0,2 kal/msK
ΔT= 50^o C

Ditanya: H = … ?

Jawab:
H = (k . A . ΔT)/L
H = (0,2 . 24 × 10^-4 . 50)/4
H = 0,0024/4
H = 0,0006
H = 6 × 10^-4 J/s

Kaprikornus, jumlah kalor yang dirambatkan oleh besi yang dipanaskan yaitu 6 × 10^-4 J/s.

Asas Black

Menyatakan bahwa Kalor yang dilepas oleh benda yang bersuhu tinggi sama dengan kalor yang diterima oleh benda yang bersuhu rendah. Hal ini mampu dinyatakan dalam persamaan :

Q lepas = Q terima

(m.c.ΔT)lepas = (m.c.ΔT)terima

Contoh Soal

Sebuah bola logam bermassa 500 g dimasukkan ke dalam 1 kg air. Kalor jenis logam itu 420 J.kg-1.K-1, dan kalor jenis air 4200 J.kg-1.K-1. Jika suhu permulaan logam yakni dua kali suhu awal air, suhu simpulan tata cara tersebut …. kali suhu awal air.

A.21/20
B.22/21
C.23/22
D.24/23

Jawaban: B

Diketahui t logam = 2t air
Berdasarkan azas Black maka :