Hubungan antara Kalor dan Perubahan Suhu
Secara alamiah kalor selalu mengalir dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Perpindahan kalor sering diikuti oleh kenaikan suhu benda. Apabila terjadi kenaikan suhu, jumlah kalor yang diterima oleh benda selalu sebanding dengan kenaikan suhu benda itu. Artinya, apabila kalor yang diterima semakin besar perubahan suhunya juga semakin besar.
Hubungan antara Kalor dan Massa Zat
Bagaimanakah hubungan antara kalor dan massa zat? Untuk menjawab pertanyaan ini, kalian dapat melakukan Kegiatan 4.3 di atas, tetapi dengan massa air yang berbeda. Misalnya, menggunakan air sebanyak 50 mL dan 100 mL. Apabila masing-masing air dipanaskan dengan pemanas yang sama, air manakah yang mencapai suhu 40oC terlebih dahulu? Benar. Air sebanyak 50 mL membutuhkan waktu yang lebih singkat untuk mencapai suhu 40oC. Artinya, air sebanyak 100 mL membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai suhu 40oC. Pemanasan yang semakin lama menunjukkan jumlah kalor yang diterima air juga semakin banyak. Sebaliknya, pemanasan yang lebih singkat menunjukkan jumlah kalor yang diterima juga semakin sedikit. Jadi, jumlah kalor sebanding dengan massa benda. Semakin besar massa benda, semakin besar pula jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda benda itu. Semakin besar massa benda, semakin besar pula jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda. Semakin kecil massa benda, semakin kecil pula jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda itu.
Hubungan antara Kalor dan Jenis Zat
Waktu yang dibutuhkan berbagai jenis zat untuk menaikkan suhu yang sama ternyata berbeda-beda. Apabila air 20 mL dan minyak goreng 20 mL yang mula-mula bersuhu 25oC dipanaskan dengan alat pemanas yang sama, minyak goreng akan lebih cepat mencapai suhu 40oC daripada air.
Jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat bergantung pada jenis zat. Perbedaan jumlah kalor ini disebabkan oleh sifat khas yang dimiliki oleh air dan minyak goreng. Dalam fisika, sifat khas ini dinamakan kalor jenis dengan simbol c. Jadi, air dan minyak goreng memiliki kalor jenis yang berbeda.
Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa untuk menaikkan suhu suatu zat bergantung pada tiga faktor, yaitu: perubahan suhu, massa zat, dan kalor jenis. Uraian di atas juga menunjukkan bahwa jumlah kalor (Q) yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebanding dengan massa benda (m) dan sebanding dengan kenaikan suhu (ΔT). Secara matematis, ditulis
Apakah satuan kalor jenis c? Persamaan di atas dapat ditulis menjadi
Jadi, satuan kalor jenis adalah J/kg oC atau J/kg K. Di samping itu, satuan kalor jenis juga dapat dinyatakan dengan kal/goC. Apakah yang disebut kalor jenis? Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg suatu zat sebesar 1oC atau 1 K. Pada suhu 15oC dan tekanan 1 atm, kalor jenis air adalah c = 1 kkkal/kg oC = 4.200 J/kg K. Artinya, untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1oC atau 1 K diperlukan kalor sebanyak 1 kkal atau 4.200 J. Tabel di bawah ini menunjukkan kalor jenis beberapa zat. Harga kalor jenis bergantung pada suhu dan tekanan. Akan tetapi, untuk perubahan suhu yang tidak terlalu besar kalor jenis dianggap tetap.
Tabel Kalor Jenis
Secara alamiah kalor selalu mengalir dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Perpindahan kalor sering diikuti oleh kenaikan suhu benda. Apabila terjadi kenaikan suhu, jumlah kalor yang diterima oleh benda selalu sebanding dengan kenaikan suhu benda itu. Artinya, apabila kalor yang diterima semakin besar perubahan suhunya juga semakin besar.
Hubungan antara Kalor dan Massa Zat
Bagaimanakah hubungan antara kalor dan massa zat? Untuk menjawab pertanyaan ini, kalian dapat melakukan Kegiatan 4.3 di atas, tetapi dengan massa air yang berbeda. Misalnya, menggunakan air sebanyak 50 mL dan 100 mL. Apabila masing-masing air dipanaskan dengan pemanas yang sama, air manakah yang mencapai suhu 40oC terlebih dahulu? Benar. Air sebanyak 50 mL membutuhkan waktu yang lebih singkat untuk mencapai suhu 40oC. Artinya, air sebanyak 100 mL membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai suhu 40oC. Pemanasan yang semakin lama menunjukkan jumlah kalor yang diterima air juga semakin banyak. Sebaliknya, pemanasan yang lebih singkat menunjukkan jumlah kalor yang diterima juga semakin sedikit. Jadi, jumlah kalor sebanding dengan massa benda. Semakin besar massa benda, semakin besar pula jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda benda itu. Semakin besar massa benda, semakin besar pula jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda. Semakin kecil massa benda, semakin kecil pula jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda itu.Hubungan antara Kalor dan Jenis Zat
Waktu yang dibutuhkan berbagai jenis zat untuk menaikkan suhu yang sama ternyata berbeda-beda. Apabila air 20 mL dan minyak goreng 20 mL yang mula-mula bersuhu 25oC dipanaskan dengan alat pemanas yang sama, minyak goreng akan lebih cepat mencapai suhu 40oC daripada air.
Jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat bergantung pada jenis zat. Perbedaan jumlah kalor ini disebabkan oleh sifat khas yang dimiliki oleh air dan minyak goreng. Dalam fisika, sifat khas ini dinamakan kalor jenis dengan simbol c. Jadi, air dan minyak goreng memiliki kalor jenis yang berbeda.
Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa untuk menaikkan suhu suatu zat bergantung pada tiga faktor, yaitu: perubahan suhu, massa zat, dan kalor jenis. Uraian di atas juga menunjukkan bahwa jumlah kalor (Q) yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebanding dengan massa benda (m) dan sebanding dengan kenaikan suhu (ΔT). Secara matematis, ditulis
Tabel Kalor Jenis
Zat | Kalor Jenis (J/kg K) |
Aluminium Tembaga Kaca Besi atau Baja Timah hitam Marmer Perak Kayu Alkohol (etil) Raksa Es Air Udara | 900 390 670 450 130 860 230 1.700 2.400 140 2.100 4.200 1.000 |
0 comments:
Post a Comment