kalor didefinisikan sebagai energi panas
yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang
dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika
suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga
sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.
Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor
- massa zat
- jenis zat (kalor jenis)
- perubahan suhu
Sehingga secara matematis dapat
dirumuskan :
Q = m.c.(t2 – t1)
Dimana :
Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)
m adalah massa benda (kg)
c adalah kalor jenis (J/kgC)
(t2-t1) adalah perubahan suhu (C)
Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis
- Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
- Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)
Dalam pembahasan kalor ada dua kosep
yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c)
Kapasitas kalor adalah banyaknya
kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.
H = Q/(t2-t1)
Kalor jenis adalah banyaknya kalor
yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat
yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter
c = Q/m.(t2-t1)
Bila kedua persamaan tersebut
dihubungkan maka terbentuk persamaan baru
H = m.c
Analisis grafik perubahan wujud pada
es yang dipanaskan sampai menjadi uap. Dalam grafik ini dapat dilihat semua
persamaan kalor digunakan.
didefinisikan sebagai energi panas
yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang
dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika
suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga
sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.
Dari hasil percobaan yang sering
dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada
3 faktor
- massa zat
- jenis zat (kalor jenis)
- perubahan suhu
Sehingga secara matematis dapat
dirumuskan :
Q = m.c.(t2 – t1)
Dimana :
Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)
m adalah massa benda (kg)
c adalah kalor jenis (J/kgC)
(t2-t1) adalah perubahan suhu (C)
Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis
- Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
- Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)
Dalam pembahasan kalor ada dua kosep
yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c)
Kapasitas kalor adalah banyaknya
kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.
H = Q/(t2-t1)
Kalor jenis adalah banyaknya kalor
yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat
yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter
c = Q/m.(t2-t1)
Bila kedua persamaan tersebut
dihubungkan maka terbentuk persamaan baru
H = m.c
Analisis grafik perubahan wujud pada
es yang dipanaskan sampai menjadi uap. Dalam grafik ini dapat dilihat semua
persamaan kalor digunakan.
Keterangan :
Pada Q1 es mendapat kalor dan
digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai pada 0 C kalor yang diterima
digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua menjadi air barulah terjadi
kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100 C maka kalor yang
diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah
berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5).
Hubungan antara kalor dengan energi
listrik
Kalor merupakan bentuk energi maka
dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Berdasarkan Hukum Kekekalan
Energi maka energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor dan juga
sebaliknya energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik. Dalam pembahasan
ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energi kalor. Alat
yang digunakan mengubah energi listrik menjadi energi kalor adalah ketel
listrik, pemanas listrik, dll.
Besarnya energi listrik yang diubah
atau diserap sama dengan besar kalor yang dihasilkan. Sehingga secara matematis
dapat dirumuskan.
W = Q
Untuk menghitung energi listrik
digunakan persamaan sebagai berikut :
W = P.t
Keterangan :
W adalah energi listrik (J)
P adalah daya listrik (W)
t adalah waktu yang diperlukan (s)
Bila rumus kalor yang digunakan
adalah Q = m.c.(t2 – t1) maka diperoleh persamaan ;
P.t = m.c.(t2 – t1)
Yang perlu diperhatikan adalah rumus
Q disini dapat berubah-ubah sesuai dengan soal.
Asas Black
Menurut asas Black apabila ada dua
benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi
aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah.
Aliran ini akan berhenti sampai terjadi keseimbangan termal (suhu kedua benda sama). Secara
matematis dapat dirumuskan :
Q lepas = Q terima
Yang melepas kalor adalah benda yang
suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu rendah. Bila
persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh :
Q lepas = Q terima
m1.c1.(t1 – ta) = m2.c2.(ta-t2)
Catatan yang harus selalu diingat
jika menggunakan asasa Black adalah pada benda yang bersuhu tinggi digunakan
(t1 – ta) dan untuk benda yang bersuhu rendah digunakan (ta-t2). Dan rumus
kalor yang digunakan tidak selalu yang ada diatas bergantung pada soal yang
dikerjakan.
Keterangan :
Pada Q1 es mendapat kalor dan
digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai pada 0 C kalor yang diterima
digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua menjadi air barulah terjadi
kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100 C maka kalor yang
diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah
berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5).
Hubungan antara kalor dengan energi
listrik
Kalor merupakan bentuk energi maka
dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Berdasarkan Hukum Kekekalan
Energi maka energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor dan juga
sebaliknya energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik. Dalam pembahasan
ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energi kalor. Alat
yang digunakan mengubah energi listrik menjadi energi kalor adalah ketel
listrik, pemanas listrik, dll.
Besarnya energi listrik yang diubah
atau diserap sama dengan besar kalor yang dihasilkan. Sehingga secara matematis
dapat dirumuskan.
W = Q
Untuk menghitung energi listrik
digunakan persamaan sebagai berikut :
W = P.t
Keterangan :
W adalah energi listrik (J)
P adalah daya listrik (W)
t adalah waktu yang diperlukan (s)
Bila rumus kalor yang digunakan
adalah Q = m.c.(t2 – t1) maka diperoleh persamaan ;
P.t = m.c.(t2 – t1)
Yang perlu diperhatikan adalah rumus
Q disini dapat berubah-ubah sesuai dengan soal.
Asas Black
Menurut asas Black apabila ada dua
benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi
aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah.
Aliran ini akan berhenti sampai terjadi keseimbangan termal (suhu kedua benda sama). Secara
matematis dapat dirumuskan :
Q lepas = Q terima
Yang melepas kalor adalah benda yang
suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu rendah. Bila
persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh :
Q lepas = Q terima
m1.c1.(t1 – ta) = m2.c2.(ta-t2)
Catatan yang harus selalu diingat
jika menggunakan asasa Black adalah pada benda yang bersuhu tinggi digunakan
(t1 – ta) dan untuk benda yang bersuhu rendah digunakan (ta-t2). Dan rumus
kalor yang digunakan tidak selalu yang ada diatas bergantung pada soal yang
dikerjakan.
0 komentar:
Posting Komentar