Kalor merupakan bentuk energi yang dipindahkan karena
adanya perbedaan temperatur atau suhu. Kalor biasanya diberi
satuan dengan kalori. dimana 1 kalori sama dengan 4,18 joule. Besarnya kalor
dipengaruhi massa zat, kalor jenis zat dan besarnya perubahan suhu. Artinya
semakin besar massa zat, kalor jenis dan perubahan suhu semakin besar pula
kalor yang ditimbulkan. Untuk mengukur kalor diperlukan alat yang disebut
kalorimeter (lihat id.wikipedia.org/wiki/Kalorimeter). Secara
matematik besarnya kalor dapat dirumuskan sebagai berikut:
Q =
m.c.Δt
dimana :
Q = besarnya kalor dalam kalori atau kilo kalori
m = massa benda dalam gram atau kilogram
c = kalor jenis zat dalam kal/gram oC atau kkal/kg oC
Δt = perubahan suhu dalam oC
Pada kenyataanya untuk menaikkan suhu 1 oC
dari benda benda yang bermassa sama diperlukan jumlah kalor yang berbeda beda. Hal
ini disebakan masing-masing benda tersebut memiliki kalor jenis yang berbeda
beda. Kalor jenis adalah bilangan yang menunjukkan berapa kalori panas (kalor)
yang diperlukan untuk menaikkan suhu tiap satuan massa zat sebesar 1 derajat
celcius. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
c = Q/ (m. Δt)
Selain kalor jenis dikenal juga istilah kapasitas
kalor atau kapasitas panas. Kapasitas kalor ini merupakan bilangan yang
menunjukkan jumlah kalor yang diserap oleh suatu zat untuk menaikkan suhunya
satu derajat. Secara matematik dapat kita tuliskan sebagai berikut.
C = m.c
Pada rumus di atas dapat kita lihat bahwa kapasitas
kalor itu merupakan hasil perkalian antara massa zat dengan kalor jenis zat. Dengan
demikian persamaan kalor bisa juga kita tuliskan sebagai berikut.
Q = C.Δt
Dimana C merupakan kapasitas kalor dalam satuan kal/oC
Contoh soal
Berpakah kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air
yang volumenya 250 cm3 dari suhu 20oC menjadi 35oC?
(kalor jenis air = 1 kal/gr oC)
Penyelesaian :
Dik :
ρ = 1 gr/cm3
c air = 1 kal/gr oC
Δt = 35 – 20 = 15 oC
V = 250 cm3
Dit :
Q = ..?
Jawab :
Q = m.c.Δt
Karena massa (m) air belum
diketahui, maka harus dicari dulu dengan cara berikut.
m = V. ρ
=
250. 1
=
250 gram
Q = 250 . 1. 15
=
3750 kalori
Jadi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu air
tersebut sebesar 3750 kalori.
Asas Black
Menurut pengamatan Black tentang perubahan kalor ini
menyatakan “jika dua macam zat yang berbeda suhunya dicampurkan (disentuhkan),
maka zat yang suhunya lebih tinggi akan melepaskan kalor atau panas yang sama
dengan banyaknya panas atau kalor yang diserap oleh zat yang suhunya lebih
rendah. Peryataannya ini dinyatakan dengan rumus matematik sebagai berikut.
QP = QS
Dimana :
QP = kalor yang dilepas
QS = kalor yang diserap
Contoh soal
Air yang sedang mendidih ( 100 oC ) dengan
massa 1 kg dituangkan ke dalam bejana logam yang terbuat dari aluminium yang
massanya 2 kg. Setelah tercapai keseimbangan temperatur akhir menjadi 75 oC.
Berapakah temperatur mula – mula bejana tersebut? (c aluminium = 0,21 kal/gram oC).
Penyelesaian
Dik :
m aluminium = 2 kg =
2000 gram
m air = 1 kg` = 1000 gram
Dit :
Suhu awal
aluminium (t) =..?
Jawab :
Q
serap = Q lepas
Q alm = Q air
(m.c.
Δt)alm = (m.c. Δt)air
2000 .
0,21 . (75 – t) = 1000 . 1. (100 – 75)
420 (
75 – t ) = 1000
. 25
31500
– 420t = 25000
420t = 31500 – 25000
t =
6500 / 420
t =
15, 48 oC
0 Response to "Pengertian Kalor dan Asas Black"
Post a Comment