kalor

Definisi Kalor
Peristiwa yang melibatkan kalor sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, pada waktu memasak air dengan menggunakan kompor. Air yang semula dingin lama kelamaan menjadi panas. Mengapa air menjadi panas? Air menjadi panas karena mendapat kalor, kalor yang diberikan pada air mengakibatkan suhu air naik. Dari manakah kalor itu? Kalor berasal dari bahan bakar, dalam hal ini terjadi perubahan energi kimia yang terkandung dalam gas menjadi energi panas atau kalor yang dapat memanaskan air.

Sebelum abad ke-17, orang berpendapat bahwa kalor merupakan zat yang mengalir dari suatu benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah jika kedua benda tersebut bersentuhan atau bercampur. Jika kalor merupakan suatu zat tentunya akan memiliki massa dan ternyata benda yang dipanaskan massanya tidak bertambah. Kalor bukan zat tetapi kalor adalah suatu bentuk energi dan merupakan suatu besaran yang dilambangkan Q dengan satuan joule (J), sedang satuan lainnya adalah kalori (kal). Hubungan satuan joule dan kalori adalah:
1 kalori = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori

Kalor dapat Mengubah Suhu Benda
Apa yang terjadi apabila dua zat cair yang berbeda suhunya dicampur menjadi satu? Bagaimana hubungan antara kalor terhadap perubahan suhu suatu zat? Adakah hubungan antara kalor yang diterima dan kalor yang dilepaskan oleh suatu zat? Semua benda dapat melepas dan menerima kalor. Benda-benda yang bersuhu lebih tinggi dari lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor. Demikian juga sebaliknya benda-benda yang bersuhu lebih rendah dari lingkungannya akan cenderung menerima kalor untuk menstabilkan kondisi dengan lingkungan di sekitarnya. Suhu zat akan berubah ketika zat tersebut melepas atau menerima kalor. Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan bahwa kalor dapat mengubah suhu suatu benda.

Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang yang diperlukan oleh suatu zat bermassa 1 kg untuk menaikkan suhu 1 °C. Sebagai contoh, kalor jenis air 4.200 J/kg °C, artinya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1 °C adalah 4.200 J. Kalor jenis suatu zat dapat diukur dengan alat kalorimeter.
Rumus:


dengan ketentuan:

• = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)
• = Massa zat (Gram, Kilogram)
• = Kalor jenis (Joule/kilogram°C, Joule/gram°C, Kalori/gram°C)
• = Perubahan suhu (°C) → (t₂ - t₁)

Untuk mencari kalor jenis, rumusnya adalah:

Untuk mencari massa zat, rumusnya adalah:

Kapasitas kalor

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh benda untuk menaikkan suhunya 1°C.
Rumus kapasitas kalor:





dengan syarat:

• = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)
• = Kapasitas kalor (Joule/°C)
• = Massa zat (Gram, Kilogram)
• = Kalor jenis (Joule/kilogram°C, Joule/gram°C, Kalori/gram°C)
• = Perubahan suhu (°C) → (t₂ - t₁)

contoh soal: sebuah zat dipanaskan dari suhu 10°C menjadi 35°C. Kalor yang dikeluarkan adalah 5000 Joule. Jika masa zat adalah 20 kg. Berapakah kalor jenis dan kapasitas kalor zat tersebut? Jawab  : Diketahui:

          t1 =10°C
          t2 =35°C
          Q  =5000 J
          m  =20 kg

Ditanya  :b. Kapasitas kalor (H)

          a. kalor jenis (c)
           delta t = t2-t1
                  = 35°-10°
                  = 25°
        c  = Q/m × delta t
        c  = 5000/20 × 25
        c  =250 ×25
        c  =6250 J/kg C°

 H = m × c
   = 20kg × 6250 J/kg C°
   = 125000 J/ C°

Kalor lebur

Rumus:

dengan ketentuan:

• = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)
• = Massa zat (Gram, Kilogram)
• = Kalor lebur zat (Joule/kilogram, Kilojoule/kilogram, Joule/gram)

Kalor uap

Rumus:

dengan ketentuan:

• = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)
• = Massa zat (Gram, Kilogram)
• = Kalor uap zat (Joule/kilogram, Kilojoule/kilogram, Joule/gram)

Contoh Soal :
Berapa energi kalor yang diperlukan untuk menguapkan 5 Kg air pada titik didihnya, jika kalor uap 2.260.000 Joule/Kilogram ?

Jawab :
Diketahui  : m = 5 Kg
             U = 2.260.000 J/Kg

Ditanyakan : Q =..... ?

Jawab Q = m x U
        = 5 Kg x 2.260.000 J/Kg
        = 11.300.000 J
        = 11,3 x 10⁶ J