KALOR

Hai Sobat elpedia, yuk kita belajar KALOR. Belajar interaktif membuat kita aktif dan mudah memahami materi.

PENGERTIAN

Kalor adalah salah satu bentuk energi, sehingga dapat berpindah dari satu sistem ke sistem yang lain karena adanya perbedaan suhu.

Setiap ada perbedaan suhu antara dua sistem 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 berlangsung 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. adalah Joule dan dalam CGS adalah erg.

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


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

Perpindahan kalor dihitung besarannya, menggunakan 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 :perubahan suhu (⁰C)

Contoh Soal
1. Tentukan besar kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebatang alumunium yang massanya 10 kg dari 15 °C menjadi 100 ° C, jika 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 menaikkan suhu benda sebesar satu derajat. Pada sistem SI, satuan kapasitas kalor adalah J/K. Namun, karena di Indonesia suhu biasa dinyatakan dalam skala Celsius, maka satuan kapasitas kalor yang dipakai rumah belajar elpedia ini adalah J/^oC. Selain itu, satuan kapasitas kalor juga dapat dinyatakan sebagai kal/^oC.

Kapasitas kalor dapat dirumuskan sebagai berikut.

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

KALOR JENIS

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

Keterangan:

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

Contoh Soal

Sepotong logam yang memiliki 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 suatu sistem/benda yang panas dan dingin.

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

Contoh Konduksi Kalor:

• Memanaskan salah satu ujung logam seperti tembaga; karena perpindahan panas konduksi ujung logam yang lain juga menjadi panas.
• Knalpot lama-lama menjadi panas ketika motor dinyalakan

RUMUS KONDUKSI


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

KONVEKSI

Konveksi adalah Perpindahan panas antara permukaan padat dan cairan. Jika partikelnya berpindah dan mengakibatkan 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, memiliki 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

Jadi, jumlah kalor yang dirambatkan oleh besi yang dipanaskan adalah 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 dapat 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 awal logam adalah dua kali suhu awal air, suhu akhir sistem 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 :

BACA JUGA : MATERI YANG LAINNYA

Selesai mempelajari Materi, Sobat elpedia bisa mainkan KUISNYA


Jika berkenan, silahkan beri ulasan di kolom komentar. Terima Kasih.

Install Aplikasinya di Android Rumah Belajar.APK
Jika Sobat ingin membagikannya ke teman-teman, Silahkan KLIK TOMBOL BERBAGI DI BAWAH INI!