Kalor – Ialah merupakan suatu materi kimia, yg tentunya akan menjadi topik pembahasan ContohSoal.com kali ini & akan dikupas dengan-cara rincian mulai dr pemahaman, materi, persamaan, rumus & contoh soalnya. Namun apakah teman masih inget dipertemuan sebelumnya pula ContohSoal.com sudah membahas materi yg berhubungan dgn tema kita kali ini, yakni tentang Kalorimeter. Baiklah untuk lebih jelasnya mari kita simak bantu-membantu ulasan dibawah ini.
Daftar Isi
Pengertian Kalor
Kalor merupakan merupakan suatu bentuk energi yg mampu berpindah dr benda yg satu ke benda yg lain. Apabila pada kedua buah benda yg suhunya berlainan disentuhkan,maka akan terjadi kesetimbangan termal (suhunya sama).
Hal ini terjadi disebabkan oleh adanya perpindahan kalor dr benda yg bersuhu tinggi ke benda yg bersuhu rendah.
Kalor berlawanan dgn suhu, walaupun keduanya memiliki hubungan akrab. Suhu merupakan merupakan suatu derajat panas atau hambar suatu benda, sedangkan kalor merupakan energi yg dipindahkan dr suatu benda ke benda yg lain.
Agar mampu membedakan antara suhu & kalor dgn peristiwa pergeseran wujud suatu zat. Untuk mengubah es menjadi air diperlukan kalor. Pada insiden pergeseran wujud ini, es bersuhu 0oC berkembang menjadi air bersuhu 0oC.
Maka, pada suhunya yg mencair tak terjadi pergantian, aka tetapi diperlukan kalor untuk mengganti wujud es tersebut.
| Pada dasarnya, kalor ialah perpindahan energi kinetik dr satu benda yg bersuhu lebih tinggi ke benda yg bersuhu lebih rendah. Kalor dilambangkan dgn abjad Q. |
Dalam proses zat terjadi pemanasan, maka pada partikel benda akan bergetar & menumbuk partikel tetangga yg bersuhu rendah.
Berlangsungnya hal ini dengan-cara terus menerus membentuk energi kinetik rata-rata sama antara benda panas dgn benda yg semula hambar. Pada keadaan mirip ini, terjadi keseimbangan termal & suhu kedua benda akan sama.
Satuan Kalor
Kalian tentunya sudah mengenali beberapa bentuk energi, contohnya energi listrik, energi mekanik, energi memiliki potensi, energi kinetik, energi kimia, & lain-lainnya.
Dalam hal ini kalor pula merupakan merupakan kepingan dr bentuk energi yg dapat berpindah yg disebabkan oleh adanya perbedaan suhu. Sebab kalor merupakan suatu energi, maka pula memiliki satuan dlm SI (Sistem Internasional) ialah joule (J).
Sebelum orang mengenali bahwa kalor ialah merupakan salah satu bentuk energi, yakni dwngan satuan kilokalori. Maka mampu didefinisikan satu kalori sebagai banyaknya kalor yg dibutuhkan untuk menaikkan suhu satu gram air sebesar 1oC.
Untuk konversi satuan kalor dr joule ke kalori atau sebaliknya merupakan sebagai berikut.
1 kalori = 4,18 Joule
1 Joule = 0,24 kalori
| Tokoh Fisika |
| Joseph Black, merupakan merupakan salah seorang kimiawan dr Skotlandia yg mendukung sebauh teori ihwal panas, yakni bahwa suhu ialah merupakan suatu konsentrasi kalori dlm benda. Ia kemudian mendapatkan ilmu gres yg disebut kalorimetri. Pada ketika ia menilik tentang panas (kalori), lalu ia menduga bahwa kapasitas panas merupakan jumlah panas yg dapat ditampung oleh suatu benda. Sebenarnya, dlm hal ini merupakan suatu ukuran tentang jumlah energi yg dibutuhkan untuk mengoptimalkan suhu suatu benda dlm jumlah tertentu |
Rumus Hubungan Suhu & Kalor
Agar dapat mengetahui mengenai relasi antara suhu & kalor, maka simaklah gambaran berikut ini. Misalkan, pada 200 mL air & 200 mL alkohol diberikan kalor yg sama.
Ternyata, peningkatan suhu pada alkohol lebih besar ketimbang air. Demikian halnya jika pada 200 mL air & 500 mL air diberikan kalor yg sama banyaknya, peningkatan suhu pada 200 mL air lebih besar dibandingkan dengan 500 mL air. Peristiwa tersebut memperlihatkan hal-hal sebagai berikut.
■ Proses yg diberikan pada kalor terhadap zat sangat sebanding dgn kenaikan suhunya. Dapat ditulis selaku berikut.
| Q ∆T |
■ Kemudian untuk menaikan suhu merupakan proses kalor yg mana zatnya sepadan dgn massa zat.
| Q m |
■ Selanjutnya agar mampu menaikan suhu sangat bergantung pada jenis zat. Dapat ditulis sebagai berikut.
| Q c |
Dari ketiga persamaan kalor di atas, mampu disimpulan bahwa banyaknya kalor yg diberikan pada suatu benda seimbang dgn peningkatan suhu (∆T), massa benda (m) & kalor jenis bendanya (c). Ditulis dgn persamaan kalor berikut.
| Q = mc∆T ………. Pers. (1) |
| Keterangan: |
| Q=jumlah diberikan (kalori atau joule) m = massa benda (g atau kg) c = kalor jenis (kal/goC atau J/kgoC) ∆T = pergeseran suhu (oC) |
Pada kalor yg disertakan ke zat Q & ∆T ialah positif & temperatur naik. Sebaliknya jika kalor dilepas dr zat, Q & ∆T ialah negatif & temperatur turun. Definisi yg diberikan oleh persamaan berlaku untuk c konstan.
Kalor Jenis
Kesimpulan dr persamaan di atas, maka mampu kita tulis kalor jenis (c) yakni sebagai berikut.
| c | = | Q | ………. Pers. (2) |
| m∆T |
Dan dr persamaan yag kedua diatas, maka kalor jenis dapat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yg diperlukan suatu zat guna menaikkan suhu 1 kg zat tersebut sebesar 1oC.
Pada tabel di bawah ini mampu memperlihatkan kalor jenis beberapa zat pada suhu 20oC & tekanan tetap 1 atmosfer.
| Zat Padat | Kalor jenis (J/kgoC) |
Zat Cair | Kalor jenis (J/kgoC) |
| Kuningan | 367 | Alkohol | 2.400 |
| Aluminium | 900 | Raksa | |
| Tembaga | 390 | Air | 140 |
| Besi atau baja | 450 | Es (-5oC) | 2.100 |
| Timah | 130 | Cair (15oC) | 4.186 |
| Marmer | 860 | Uap (110oC) | 2.010 |
| Perak | 230 | Badan insan | 3.470 |
| Kayu | 1.700 | Protein | 1.700 |
| Seng | 388 | Minyak parafin | 2.100 |
Kapasitas Kalor
Kapasitas kalor ialah merupakan banyaknya kalor yg diperlukan untuk mengoptimalkan suhu suatu benda sebesar 1oC. Secara matematis, pernyataan tersebut ditulis selaku berikut.
| C | = | Q | ………. Pers. (3) |
| ∆T |
| Keterangan: |
| Q = kalor yg diserap/dilepas (J) C = kapasitas kalor benda (J/oC) ∆T = pergeseran suhu benda (oC) |
Kemudian dr persamaan ketiga diatas merupakan merupakan suatu kapasitas kaor. yg ada suatu perbedaan antara kapasitas kalor (C) & kalor jenis (c), tetapi dengan-cara matematis keduanya memiliki kekerabatan selaku berikut.
Dari persamaan (2) & persamaan (3) diperoleh:
| c | = | C |
| m |
Maka:
| C = mc ………. Pers. (4) |
| Keterangan |
|
C = kapasitas kalor benda (J/oC) |
Jenis-Jenis Kalor
Setiap zat mepunyai kecenderungan untuk berganti kalau zat tersebut diberikan temperatur yg tinggi (dipanaskan) ataupun temperatur yg rendah (didinginkan).
Dalam pergeseran wujud memiliki kecenderungan yg disebabkan oleh kalor yg ada pada setiap zat. Yang mana pada suatu zat mampu menjelma tiga wujud zat, di antaranya yakni zat cair, padat, & gas.
Kalor Penguapan & Pengembunan
Kalor penguapan merupakan merupakan suatu yg dibutuhkan oleh suatu zat untuk menguapkan zat tersebut. Kaprikornus, setiap zat yg akan menguap memerlukan kalor.
Adapun kalor pengembunan merupakan kalor yg dilepaskan oleh uap air yg berganti wujud menjadi air. Kaprikornus, pada setiap pengembunan akan terjadi pelepasan kalor.
Besarnya kalor yg dibutuhkan pada dikala penguapan & kalor yg dilepaskan pada dikala pengembunan merupakan sama. Secara matematis, rumus kalor penguapan & pengembunan mampu dituliskan sebagai berikut.
| Q = mL ………. Pers. (6) |
| Keterangan |
|
Q = kalor yg dibutuhkan saat penguapan atau kalor yg dilepaskan dikala pengembunan. |
Kalor Peleburan & Pembekuan
Pernahkah kalian mendengar atau menerima informasi ihwal peristiwa mencairnya gunung-gunung es di kutub utara akhir pemanasan global? Mencair atau meleburnya es di kutub utara disebabkan oleh adanya pemanasan.
Apabila pada suatu benda mengalami peleburan, maka dlm pergantian wujud yg terjadi ialah dr wujud zat padat menjadi zat cair. Dalam hal ini, akan terjadi penyerapan kalor pada benda.
Dalam proses terjadinya pergeseran wujud zat dr cair ke padat disebut sebagai pembekuan. Dalam hal ini, akan terjadi proses pelepasan kalor. Besarnya kalor yg dibutuhkan pada saat peleburan & besarnya kalor yg dilepaskan dlm proses pembekuan ialah sama.
Perumusan untuk kalor peleburan & pembekuan sama dgn perumusan pada kalor penguapan & pengembunan, yakni sebagai berikut.
| Q = mL ………. Pers. (7) |
| Keterangan |
|
Q=kalor dibutuhkan peleburan atau dilepaskan ketika pembekuan. |
Contoh Soal Kalor & Pembahasan
200 gram air dikalorkan dr 20oC menjadi 45oC. Jika dikenali kalor jenis air 1 kalg-1oC-1 atau 4200 Jkg-1K-1. Tentukan:
a. Banyaknya kalor dlm kalori
b. Banyaknya kalor dlm joule
Penyelesaian:
Diketahui:
m = 200 g = 0,2 kg
T1 = 20oC = 293 K
T2 = 45oC = 318 K
c = 1 kalg-1oC-1 = 4200 Jkg-1K-1
Ditanyakan: Q dlm kalori & joule
Jawab:
a. Menentukan jumlah kalor dlm kalori
Q = mc∆T
Q = mc(T2– T1)
Q = 200 g × 1 kalg-1oC-1 × (45oC – 20oC)
Q = 200 g × 1 kalg-1oC-1 × 25oC
Q = 5.000 kalori
b. Menentukan jumlah kalor dlm joule
Q = mc∆T
Q = mc(T2– T1)
Q = 0,2 kg × 4200 Jkg-1K-1× (318 K – 293 K)
Q = 0,2 kg × 4200 Jkg-1K-1 × 25K
Q = 21.100 joule.
Catatan penting:pergeseran suhu dr satuan celcius & kelvin sama, jadi tak perlu melaksanakan koversi satuan terlebih dahulu.
Nah demikianlah materi pembahasan kali ini mengenai kalor, mudah-mudahan artikel kali ini mampu berguna bagi sahabat semua.
Pilihan Artikel Lainnya: