Kalor dan perpindahannya

 

Kalor dan perpindahannya

 

Suhu menyatakan tingkat panas benda. Benda memiliki tingkat panas tertentu karena di dalam benda terkandung energi panas. Seperti segelas air dan seember air yang bersuhu sama memiliki energi panas yang berbeda. Untuk menaikkan suhu 200 g air, memerlukan energi panas yang lebih besar daripada 100 g air. Pada suhu yang sama, zat yang massanya lebih besar mempunyai energi panas yang lebih besar pula.

Energi panas yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah disebut kalor.

kalor mempunyai satuan joule (J). Satuan kalor yang populer (sering digunakan pada bidang gizi) adalah kalori dan kilokalori

Satu kalori adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air hingga naik sebesar 1^oC

Satu kalori sama dengan 4,184 J, sering dibulatkan menjadi 4,2 J

Kalor dan Perubahan Suhu Benda

Kalor   untuk   menaikkan       suhu     benda  bergantung      pada    jenis     benda itu.

Makin  besar    kenaikan          suhu     benda, kalor    yang    diperlukan       makin besar pula.

Makin  besar    massa   benda, kalor    yang    diperlukan       untuk   menaikkan suhu makin besar pula.

Jika simpulanmu ini dirumuskan secara matematis, dapat ditulis seperti berikut.

kalor yang diperlukan untuk kenaikan suhu = massa benda x kalor jenis x kenaikan suhu

Kesimpulan di atas dapat dilambangkan sebagai berikut.

 

Q = m x c x ∆t

 

Contoh

Berapa   kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 500 g air, dari suhu mula-mula 20⁰C menjadi 100⁰C (kalor jenis air 4200 J/kg^oC)

Diketahui

m = 500 gram  =  0,5 kg

∆t = 100 – 20 = 80

c = 4200 J/kg^oC

Ditanya Q = …..

Jawab

Q = m c ∆t

Q = 0,5 x 4.200 x 80

Q = 168.000 J

 

Kalor pada Perubahan Wujud  Benda

Terjadinya perubahan wujud sering diamati dalam kehidupan sehari-hari. Contoh yang sering kamu jumpai, yaitu pada air mendidih kelihatan gelembung- gelembung uap air yang menunjukkan adanya perubahan wujud dari air menjadi uap. Untuk mendidihkan air, diperlukan kalor. Jadi, untuk mengubah wujud zat cair menjadi gas diperlukan kalor

bahwa saat perubahan wujud tidak terjadi perubahan suhu. Kalor untuk mengubah wujud zat disebut kalor laten.

Kalor penguapan / pengembunan   Q = m . U

Kalor lebur/ beku   Q = m . L

 

dengan:

Q  =  kalor yang dibutuhkan/dilepas untuk berubah wujud (J)

m  = massa zat yang berubah wujud (kg)

L   =  kalor lebur atau kalor beku (J/kg)

U   = kalor penguapan atau kalor pengembunan (J/kg)

 

Berapakah kalor yang diperlukan untuk meleburkan 5 kg air dalam keadaan beku (es), jika kalor lebur air tersebut 336.000 J/kg?

Diketahui

m = 5kg

L = 336.000 J/kg

Ditanya Q = …..?

Jawab

Q = m . L

Q = 5 x 336.000

Q = 1.680.000 J = 1,68 x 10⁶ J

 

Perpindahan Kalor

1.      Konduksi

Konduksi merupakan perpindahan panas melalui bahan tanpa disertai perpindahan partikel-partikel bahan tersebut.

Contoh perpindahan kalor pada benda logam/benda padat

2.      Konveksi

Konveksi adalah perpindahan kalor dari satu tempat ke tempat lain bersama dengan gerak partikel-partikel bendanya.

Contoh perpindahan kalor pada benda cair / gas

 

3.      Radiasi

Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan medium

Contoh pancaran sinar matahari,