Kalor

Sinar matahari yang sampai ke bumi dapat menyebabkan tubuh akan terasa panas walaupun matahari keberadaannya sangat jauh dari bumi. Tentunya kondisi ini dapat terjadi dikarenakan adanya perpindahan energi dari suhu yang sangat tinggi menuju suhu yang rendah. Perpindahan energi tersebut dikenal dengan istilah kalor. Akibat adanya kalor dapat menyebabkan suatu benda mengalami pertambahan panjang yang kemudian dikenal dengan istilah pemuaian.

1. Kalor

Kalor adalah perpindahan energi panas yang terjadi dari suatu benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah ketika kedua benda bersentuhan. Kalor dapat diartikan sebagai banyaknya panas yang mengalir pada suatu benda. Kalor dapat diukur menggunakan alat ukur kalorimeter dengan satuan ukur berupa kalori (kal) dan nilai 1 kal setara dengan 4,2 J.

1. Kalor benda
   Rumus perhitungan suatu kalor benda dapat dinyatakan sebagai berikut:
   
   Kalor akan dilepas jika nilai Q bernilai negatif dan kalor akan diterima jika nilai Q bernilai positif.
   
   

   ---

   Contoh Soal 1:
   Air Sebanyak 2 kg bersuhu 40 ^oC akan dipanaskan hingga suhu 70 ^oC. Jika diketahui kalor jenis air 4.186 j/kg^oC, Berapakah kalor yang diserap oleh air tersebut?

    
     Diket.
   
     m  = 2 kg
     c  = 4.186 j/kgoC
     ∆T = (70 – 40)o
     C  = 30oC 
     
     Ditanya Q = ... ? 
     
     Jawab:
     Q  = m.c.∆T
        = 2 x 4.186 J/kgoC x 30oC
        = 251.160 J
     

   Contoh Soal 2:
   Irene membutuhkan energi kalor sebesar 6 x 10⁵J untuk memanaskan 5 kg zat cair dari suhu 25°C menjadi 85°C. Berapa sih kalor jenis dari zat tersebut?

   Diket.  
   	Q  = 6.10⁵J
   	m  = 5 Kg
   	𝚫T = 85°C – 25°C = 60°C
   
   Ditanya c : ....?
   
   Jawab !
   dari Rumuas 
   	Q = m.c.𝚫T, 
   
   maka;
   	c = Q / m . 𝚫T
       
   	c = 6.10⁵J / (5Kg . 60°C)
       
      	  = 600.000 J / 300 Kg°C 
       
   	  = 2.000 J/Kg°C  
    

2. Kapasitas kalor
   Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu benda sebesar 1 oC. Kapasitas kalor dapat dirumuskan dengan persamaan matematis, sebagai berikut.
   
   Kapasitas kalor juga dapat dirumuskan sebagai berikut.
   

   ---

   Contoh Soal 1
   Berapa sih kapasitas kalor air yang bermassa 7 kg kalau kalor jenisnya 400 J/Kg°C?

   Diket.
   	m = 7 Kg
   	c = 400 J/Kg°C
   
   Dit C = ... ?
   
   Jawab!
   	C = m . c
   
   	C = 7 Kg . 400 J/Kg°C
   
   	C = 2800 J/°C
   

   Contoh Soal 2
   Sepotong besi yang memiliki massa 3 kg, dipanaskan dari suhu 20oC hingga 120oC. Jika kalor yang diserap besi sebesar 135 kJ, tentukan kapasitas kalor besi dan kalor jenis besi?

     
   Diket.
   m = 3 kg
   ∆T = 120oC – 20oC = 100oC
   Q = 135 kJ = 135.000 J
     
   Ditanya C dan c ... ?
     
   Jawab:
   ■ Menentukan kapasitas kalor (C):
   	C = Q / ∆T
   	C = 135.000 J / 100oC
   	C = 1.350 J/oC
   
   ■ Menentukan kalor jenis (c):
   	c = C / m 
   	c = 1.350 J/oC / 3 kg
   	c = 450 J/kgoC  
     
   

   Asas Black

   Asas Black menyatakan bahwa banyaknya kalor yang dilepaskan benda bersuhu lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima benda yang bersuhu lebih rendah.
   
   

   ---

   Contoh soal
   
3. Kalor lebur atau laten
   Kalor lebur atau laten adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk meleburkan suatu benda padat menjadi cair per satuan massa. Perhitungan kalor lebur dapat dilakukan dengan rumus berikut.
   
   
   
4. Kalor uap
   Kalor uap adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah suatu benda cair menjadi gas per satuan massa. Perhitungan kalor uap dapat dilakukan dengan rumus berikut.
   

2. Perpindahan Kalor

Kalor suatu benda dapat mengalami perpindahan dengan tiga cara perpindahan, antara lain sebagai berikut.

1. Konduksi, yaitu perpindahan kalor suatu zat tanpa disertai perpindahan molekul zat tersebut. Contoh: seseorang memegang ujung besi di mana ujung besi lain dipanaskan.
2. Konveksi, yaitu perpindahan kalor suatu zat yang disertai dengan perpindahan molekul zat tersebut. Contoh: terjadinya angin darat dan angin laut.
3. Radiasi, yaitu perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara. Contoh: sinar matahari yang menyinari bumi.