RSS Feed

Fisika – K1: Kalor

K A L O R

Perbedaan suhu dan kalor

Suhu adalah panas dinginnya suatu benda. Suhu biasa disebut temperatur.

Sedangkan kalor adalah energi panas yang dimiliki suatu benda. Kalor adalah energi yang satuannya joule atau kalori.

Jenis-jenis kalor

Panas/kalor, adalah bentuk perpindahan energi, bukan energi, tapi merupakan bentuk bagaimana energi dapat berpindah.

Panas jenis atau spesific heat, merupakan besaran yang menandakan kemampuan bahan untuk menaikkan temperatur untuk setiap massanya. Makin besar nilainya, maka kenaikan temperatur akan semakin kecil, dievaluasi pada kondisi energi dalam bentuk perpindahan panas yang tetap.
Misal air, c = 4.18 J/g.K, berarti setiap 1 gram air, temperatur di-naik-kan 1 derajat untuk setiap 4.18 J.

Kapasitas panas, serupa dengan spesific heat/panas jenis, hanya kadang, kapasitas panas sudah memasukkan besaran massa, contohnya
Q = mc∆T = C∆T, C (besar) merupakan kapasitas panas dan c (kecil) merupakan panas jenis.

Heat of fusion(panas pelelehan/pencairan/laten), merupakan besarnya energi yang diperlukan untuk melelehkan atau mencairkan benda padat. Misal air yang berubah dari es 0 deg. C menjadi air cair 0 deg. C.
H fus = 334 J/g, berarti untuk mencairkan es per-gram diperlukan energi sebesar 334 J.

Heat of vaporization/ panas penguapan, merupakan jumlah energi yang diperlukan untuk menguapkan suatu zat. Misal air cair pada 100 deg. C hendak diuapkan menjadi uap air 100 deg. C,
H vap = 2250 J/g, berarti setiap gram penguapan air diperlukan energi sebanyak 2250 J.


Menghitung energi kalor pada fase kenaikan suhu

Q = M. C. Δ T 

ket :
M     = Massa ( Kg )
C     = Kalor Jenis ( J/KgC )
Δ T  = Perubahan Suhu ( C )

Menghitung energi kalor pada fase perubahan wujud

Q  = M. L    

ket :
M     = Massa ( Kg )
L      = Kalor Laten ( J/Kg )

Perpindahan Kalor Secara Konveksi (Aliran)
Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat itu. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Terjadinya arus konveksi pada zatcair dan gas disebabkan adanya perbedaan massa jenis zat. Pada bagian yang dipanaskan, massa jenis zat lebih kecil daripada bagian yang tidak dipanaskan.
Pada sistem ventilasi rumah terjadi konveksi alami udara, di mana udara panas dalam rumah bergenak ke atas dan keluar melalui ventilasi, kemudian tempatnya digantikan oleh Udara dingin yang masuk ventilasi sehingga suhu udara di dalam rumah terasa lebih nyaman. Terjadinya angin darat dan angin laut juga disebabkan oleh konveksi alamiah udara.

Rumus: Q/t = h.A.ΔT
Q = kalor yang berpindah secara konveksi (joule –> ML²T-²)
t = waktu (s –> T)
h = koef. perpindahan panas konveksi (joule/m²sK –> MT^-3θ^-1)
A = luas (m² –> L²)
ΔT = perubahan temperatur (K –> θ)

Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran)

Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara. Contoh perpindahan kalor secara radiasi, antara lain:
a. Perpindahan kalor dan matahari di bumi.
b. Perpindahan kalor dan api unggun ke benda-benda yang ada di sekitarnya.

Rumus: P/A = W/(A.t) = σ.e.T^4
W=Q = energi/kalor yang berpindah secara radiasi (joule –> ML²T-²)
P = daya radiasi (watt –> ML²T^-3)
A = luas (m –> L²)
t = waktu (s –> T)
σ = tetapan Stefan (watt/m²K^4 –> MT^-3θ^-4)
e = emisivitas benda hitam
T = temperatur (K –> θ)
Perpindahan kalor secara konduksi
Perpindahan kalor secara konduksi ialah perpindahan kalor melalui zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Terjadinya konduksi kalor dapat diterangkan dengan teori molekul. Pada bagian zat yang panas, molekul-molekul bergetar lebih cepat dan membentuk molekul-molekul lain di sekitarnya. Benturan-benturan itu mengakibatkan molekul-molekul di sekitarnya juga bergetar lebih cepat dan suhunya naik (semakin panas). Perpindahan kalor secara konduksi terjadi pada zat padat, seperti logam. Contoh Sepotong logam dipanasi pada salah satu ujungnya maka ujung yang lain akan terus panas.

Rumus: Q/t = k.A.ΔT/L
Q = kalor yang berpindah secara konduksi (joule –> ML²T-²)
t = waktu (s –> T)
k = koef. perpindahan panas konduksi (joule/msK –> MLT^-3θ^-1)
A = luas (m² –> L²)
ΔT = perubahan temperatur (K –> θ)
L = panjang konduktor (m –> L)

Perubahan kalor



1. Mencair (Melebur)

Pernahkan kamu minum es sirup atau es teh? Coba perhatikan baik-baik! Mengapa es dalam sirup lamakelamaan berubah menjadi air? Pernahkah kamu memasak dengan menggunakan mentega? Mengapa mentega berubah menjadi cair saat berada di penggorengan? Es dan mentega berubah wujud dari padat menjadi cair karena adanya kenaikan suhu (panas). Peristiwa perubahan zat padat menjadi zat cair dinamakan mencair atau melebur.

 

 


2. Membeku

Perubahan wujud benda cair menjadi benda padat disebut membeku. Es adalah wujud air dalam bentuk padat. Air dapat membeku jika mengalami penurunan suhu yang sangat dingin. Puncak gunung yang tinggi selalu diselimuti oleh salju. Salju tersebut adalah uap air yang membeku. Apakah nama alat rumah tangga yang dapat mengubah air menjadi es? Dapatkah kamu membuat es?

 

 

 

 

 


3. Menguap

Pernahkan kamu merebus air di dalam cerek (ketel)? Jika pernah, bagaimanakah jika air dalam cerek tersebut dipanaskan terus-menerus? Air dalam cerek (ketel) lama-kelamaan akan habis. Ke

 

manakah uap air panas yang keluar dari mulut cerek (ketel) itu? Uap air panas yang keluar dari mulut cerek tersebut berada di udara, hanya saja mata kita tidak mampu untuk melihat titik-titik uap air yang berada di udara. Peristiwa berubahnya zat cair menjadi gas disebut penguapan. Penguapan terjadi jika ada kenaikan suhu yang besar. Ada empat cara untuk mempercepat terjadinya penguapan, yaitu memanaskan, memperluas permukaan, meniupkan udara di atas permukaan, dan mengurangi tekanan di atas permukaan. Prinsip penguapan dapat digunakan sebagai dasar membuat mesin pendingin, seperti lemari es dan AC.

 


4. Mengembun

Mengembun adalah peristiwa perubahan wujud gas menjadi cair. Jadi, mengembun merupakan kebalikan dari menguap. Pada waktu gas mengembun, gas melepaskan kalor. Pernahkan kamu membuat minuman dingin, seperti es teh atau es jeruk? Bila kamu amati, bagian luar gelas tempat kamu membuat es teh atau es jeruk menjadi basah. Mengapa? Karena uap air dalam udara yang menyentuh gelas mengembun. Hal ini disebabkan suhu gelas lebih rendah daripada suhu uap air di sekitar gelas.

 

 

5. Menyublim

Menyublim adalah peristiwa perubahan zat padat menjadi gas atau sebaliknya. Untuk membedakannya, kamu bisa menggunakan istilah melenyap dan mengkristal. Melenyap adalah peristiwa perubahan wujud padat menjadi gas. Mengkristal adalah perubahan wujud gas menjadi padat. Contoh melenyap dan mengkristal adalah kapur barus ataupun kamper.

About サクラ

People call me Eri, so feel free to call me Eri ^^ よろしく!

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: