Pada lazimnya benda-benda disekitar kita akan memuai bila terkena panas atau dipanaskan, sehingga untuk memasang sesuatu menyerupai kaca, rel kereta api, dan kabel harus direnggangkan. Karena jikalau tidak maka beling akan pecah, rel kereta api akan bengkok, dan kabel akan putus karena adalah pemuaian. Hal-hal tersbut yaitu pola dalam kehidupan sehari-hari yang berafiliasi dengan kalor. Apakah kalor itu? Untuk lebih jelasnya, mari kita simak klarifikasi-penjelasan berikut ini.
Kalor
Kalor yaitu sebuah bentuk energi yang berpindah dari benda panas menuju benda acuh taacuh. Alat untuk mengukur kalor disebut kalorimeter.
1 kalori = 4,2 Joule
1 Joule = 0,24 kalori
Kalor jenis
Kalor jenis ialah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg benda sebesar 1 K.
Q=m.c.∆T
Q = jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan (J)
m = massa benda (kg)
c = kalor jenis benda (J/kg°C atau J/kg K)
∆T = Takhir – Tawal = perubahan suhu °C atau K
Kapasitas Kalor
Kapasitas kalor yaitu banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk mengoptimalkan suhu benda sebesar satu derajat.
C = Q/∆T atau C=m.c
Q = jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan (J)
C = kapasitas kalor (J/°C atau J/K)
m = massa benda (kg)
c = kalor jenis benda (J/kg°C atau J/kg K)
∆T = Takhir – Tawal = perubahan suhu °C atau K
Kalor Laten
Kalor laten yaitu banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk merubah wujud benda tetapi tidak mengganti suhu benda.
1. Kalor lebur Q = m.L
2. Kalor uap Q = m.U
Q = kalor untuk meleburkan zat (J)
L = kalor lebur (J/kg)
U = kalor uap (J/kg)
m = massa zat (kg)
Perhatikan gambar di bawah!
Hitung kalor yang dibutuhkan untuk mengganti es –XoC menjadi uap y0C adalah?
Q1 = kalor yang diharapkan untuk mengubah suhu es -X°C menjadi es 0°C
Q1 = mes.ces. ∆T
Q2 = kalor yang dibutuhkan untuk mengganti wujud es 0°C menjadi air 0°C
Q2 = m.L
Q3 = kalor yang diharapkan untuk mengganti suhu air 0°C menjadi air 100°C
Q3 = mair.cair. ∆T
Q4 = kalor yang dibutuhkan untuk mengganti wujud air 100°C menjadi uap 100°C
Q4 = m.U
Q5 = kalor yang diharapkan untuk mengganti suhu uap 100°C menjadi uap y°C
Q5 = muap.cuap. ∆T
Untuk menghitung banyaknya kalor yang dibutuhkan yakni
Qtotal= Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5
Azas black
Bunyi azas Black: “Bila dua benda yang suhunya berlainan dicampurkan, maka akan terjadi pertukaran kalor”
Perubahan wujud zat
Perpindahan kalor
Perpindahan kalor ada tiga adalah:
a. Konduksi (hantaran)
Perpindahan kalor tanpa diikuti perpindahan zat perantaranya.
Ex = perpindahan kalor pada batang logam
b. Konveksi (pemikiran)
Perpindahan kalor yang disertai perpindahan zat perantaranya. Hal ini terjadi pada zat mediator air maupun gas.
Ex = terjadinya ngin darat dan angin maritim, air yang mendidih
c. Radiasi (pancaran)
Perpindahan kalor tanpa zat mediator (medium).
Zat yang memiliki permukaan berwarna hitam mampu menyerap kalor lebih banyak daripada zat yang berwarna putih atau mengkilat.
Ruang hampa berfungsi untuk menghambata perpindahan kalor secara konveksi dan konduksi. Contohnya pada termos.
Pemuaian
Pemuaian panjang
L1 = L0 (1+ α ∆T)
L1 = panjang selesai (m)
L0 = panjang mula-mula (m)
α = koefisien muai panjang (/0C atau /K)
∆T = Takhir – Tawal = pergantian suhu °C atau K
Untuk mengkalkulasikan pertambahan panjang (∆L) dengan menggunakan rumus :
∆L=L0.α.∆T
Pemuaian luas
A1 = A0 (1+ β ∆T) dengan β=2α
A1 = panjang final (m)
A0 = panjang mula-mula (m)
β = koefisien muai luas (/°C atau /K)
∆T = Takhir – Tawal = perubahan suhu °C atau K
Untuk mengkalkulasikan pertambahan luas (∆A) dengan menggunakan rumus :
∆A = A0.β.∆T
Pemuaian volume
V1 = V0 (1+ γ ∆T) dengan γ=3α
L1 = panjang tamat (m)
L0 = panjang mula-mula (m)
γ = koefisien muai volume (/0C atau /K)
∆T = Takhir – Tawal = perubahan suhu °C atau K
Untuk mengkalkulasikan pertambahan volume (∆V) dengan menggunakan rumus :
∆V = V0.γ.∆T