KALOR

WUJUD ZAT DAN PERUBAHANNYA

D. PERAN KALOR DALAM MENGUBAH WUJUD DAN SUHU ZAT

1.    Pengertian Kalor

            teori kalor pertama kali dikemukakan oleh ANTOINE LAURENS LAVOISER pada tahun 1743. kalor adalah sesuatu yang mengalir (fluida) dari benda yang panas ke benda yang dingin dalam rangka mencapai keseimbangan termal.

            Suhu adalah derajat panas suatu zat yang dapat diukur dengan termometer. Satu kalori didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram air sebesar 1°C.

1 Joule = 0,24 Kalori

1 kalori = 4,184 Joule – 4,2 Joule

            Kalor merupakan perubahan dari salah satu bentuk energi, seperti energi kinetik, energi kimia, dan energi listrik. Benda yang menerima energi, gerak molekulnya akan bertambah cepat dan benda yang yang melepaskan energi, gerak molekulnya semakin lambat.

2. Hubungan Kalor Dengan Suhu Zat

            Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Satuan kalor= Joule (J). Besarnya kalor sebanding dengan kenaikan suhu benda.

3. Hubungan Kalor Dengan Massa Zat dan Jenis Zat

            Besarnya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat sebanding dengan massa zat itu dan kenaikan suhunya. Jika besarya kalor yang dibutuhkan suatu zat bermassa m untuk kenaikan suhu ΔT, maka:

                                                Q = m . ΔT

Kalor jenis disimbolkan dengan c dengan rumus :

                                                Q = m . C . ΔT

Keterangan:

Q         = kalor yang diserap atau dilepaskan  dalam satuan joule atau kalori

m         = massa zat dalam satuan Kg atau gram

ΔT = perubahan n suhu dalam satuan K atau ⁰C

c = kalor jenis dalam satuan J/Kg atau Kal/g ⁰C

            Persamaan kalor dapat pula sebagai berikut:

            Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau melepaskan suhu tiap satu kilogram massa suatu zat sebesar 1°C atau 1 K.

            Kapasitas kalor suatu zat adalah kemampuan suatu zat untuk menerima atau melepas kalor untuk menaikkan atau menurunkan suhu zat sebesar 1°C atau 1 K.

            jika kalor yang dibutuhkan sebesar Q untuk menaikkan suhu zat sebesar ΔT, maka kapasitas kalor (C) dengan rumus:

Keterangan:

Q = kalor yang diserap atau dilepas dalam satuan joule atau kalori

ΔT = perubahan suhu dalam satuan K atau ⁰C

C = kapasitas kalor dalam satuan J/K atau Kal/ ⁰C

            Kapasitas kalor dapat pula ditulis dengan rumus lain yaitu:

                                                C = m . C

Keterangan:

C = kapasitas kalor, dalam satuan J/K

c = kalor jenis, dalam satuan J/kg K

m = massa zat, dalam satuan kg

Contoh Soal:

1. Sepotong tembaga yang massanya 5 kg berada pada suhu 20°C. Jika kalor jenis tembaga 3,9x10²J/kg⁰C, maka kalor yang diperlukan untuk memanaskan agar suhu tembaga tersebut menjadi 100 ⁰C? Hitung pula kapasitas kalor tembaga itu !

Diketahui : m = 5 kg

                                       T₁ = 20 ⁰C

                                         c  = 3,9 x 10² J/kg ⁰C

                                        T₂= 100 ⁰C

Ditanya               a. Kalor yang diperlukan (Q)

                            b. Kapasitas kalor tembaga (C)

Jawab Q = m . c . ΔT

                            5 . 3,9x 10² . 80 = 156.000 J

                            C = m . c = 5 . 3,9x 10² = 1.950 J/K

Jadi, kalor yang diperlukan sebesar 156 KJ dan kapasitas kalor tembaga adalah 1.950 J/K