Kalor: Pengertian, Rumus, & Contoh Soal
Table of content:
Assalamualaikum sobat
Apakah Anda pernah merebus air menggunakan ketel/panci?
Lalu, apa yang terjadi dengan air?
Apa arti fisik dari kejadian ini?
Baca Juga:
Jadi, inilah penjelasannya
Saat ketel diletakkan di atas kompor, ketel akan menjadi panas dan suhu air di dalam ketel juga akan naik. Kami mengatakan bahwa panas mengalir dari kompor ke ketel dan air.
Kesimpulannya, air mendapat panas dari kompor melalui ketel/panci.
Arti fisik, ketika dua benda yang memiliki suhu berbeda ditempatkan dalam kontak satu sama lain, panas akan mengalir dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Aliran kalor akan cenderung menyamakan suhu.
Baca Juga:
Sehingga benda-benda yang disentuh cukup lama, suhu keduanya akan sama atau dalam keadaan kesetimbangan termal dan tidak ada lagi panas yang mengalir.
Anda perlu berhati-hati dalam memahami suhu dan panas. Meskipun keduanya terkait, mereka memiliki arti fisik yang berbeda.
Untuk kali ini kita akan membahas PANAS sampai selesai
Jadi, periksalah!
Baca Juga:
Definisi Kalor
Kalor merupakan salah satu bentuk energi, sehingga dapat berpindah dari satu sistem ke sistem lainnya karena adanya perbedaan suhu.
Setiap kali ada perbedaan suhu antara kedua sistem, perpindahan panas terjadi. Kecenderungan perpindahan kalor dari suhu tinggi ke suhu rendah.
Ketika suatu zat dipanaskan, partikel-partikel benda tersebut bergetar dan bertabrakan dengan partikel lain yang bersuhu lebih rendah.
Ini berlangsung lama untuk membentuk energi kinetik rata-rata yang sama antara benda panas dan benda yang menerima panas.
Baca Juga:
Kondisi seperti ini terjadi kesetimbangan termal dan temperatur kedua benda akan sama.
Satuan panas SI adalah Joule dan CGS adalah erg.
1 Joule = 107 erg.
Sebelum orang mengetahui bahwa kalor adalah salah satu bentuk energi, orang sudah memiliki satuan kalor kalori.
Baca Juga:
1 kalori = 4,18 joule atau 1 Joule = 0,24 kal.
Perpindahan panas
Perpindahan panas adalah proses perpindahan panas dari reservoir suhu tinggi ke reservoir suhu rendah.
Dalam istilah sistem termodinamika, perpindahan panas adalah perpindahan panas melintasi batas sistem karena perbedaan suhu antara sistem dan lingkungan.
Perpindahan panas juga dapat terjadi di dalam sistem karena perbedaan suhu di berbagai titik di dalam sistem.
Baca Juga:
Perbedaan suhu dianggap sebagai ‘potensi’ yang menyebabkan aliran panas dan panas itu sendiri disebut fluks.
Ada tiga jenis perpindahan panas yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Berikut penjelasan dari ketiga jenis perpindahan kalor tersebut:
1. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas antara dua benda padat. Itu tergantung pada perbedaan suhu sistem / objek panas dan dingin.
Perpindahan kalor (kalor) secara konduksi pada suatu zat tidak disertai dengan pergerakan partikel-partikelnya.
Baca Juga:
Contoh :
- memanaskan salah satu ujung logam seperti tembaga; karena perpindahan panas konduksi ujung logam lainnya juga menjadi panas.
- Knalpot panas saat motor dihidupkan
rumus konduksi
Laju Panas = Q/t = kA ΔT/x
informasi:
Baca Juga:
- Q : kalor (J) atau (kal)
- k : konduktivitas termal (W/mK)
- A : luas penampang (m2)
- ΔT : perubahan suhu (K)
- x : panjang (m)
- t : waktu (detik)
Baca juga hukum Pascal.
2. Konveksi
Konveksi adalah perpindahan panas antara permukaan padat dan cairan. Jika partikel bergerak dan menyebabkan panas merambat, konveksi akan terjadi.
Contoh :
- Jika bejana panas dicelupkan ke dalam air, air akan menjadi panas/hangat karena konveksi
- Terjadinya angin darat dan angin laut.
- Asap cerobong pabrik naik.
rumus konveksi
Baca Juga:
Tingkat Panas = Q / t = hA ΔT
informasi:
- h = koefisien konveksi termal (j/sm2K)
- A = Luas permukaan (m2)
- ∆ T = Perbedaan suhu (K)
3. Radiasi
Ketika dua benda berada pada suhu yang berbeda dan dipisahkan oleh jarak, perpindahan panas di antara mereka disebut sebagai perpindahan panas radiasi.
Dalam kasus perpindahan panas konduksi dan konveksi ada media untuk mentransfer panas, tetapi dalam kasus perpindahan panas radiasi tidak ada media.
Baca Juga:
Perpindahan panas radiasi terjadi karena gelombang elektromagnetik di atmosfer.
Salah satu contoh perpindahan panas radiasi yang paling penting adalah panas matahari yang datang ke bumi.
rumus radiasi
Tingkat Panas = Q / t = σeAT4
Baca Juga:
Formula Kalori
Pada abad ke-18, sejumlah ilmuwan melakukan percobaan dan menemukan panas yang besar itu Q diperlukan untuk mengubah suhu suatu zat sebesar ΔQ proporsional dengan massa M substansi. Pernyataan ini dapat dinyatakan dalam persamaan:
Q = mc ∆T
Informasi :
- Q = jumlah panas yang dibutuhkan (J)
- M = massa zat yang diberi kalor (kg)
- C = kalor jenis zat (J/kg°C)
- ΔQ = kenaikan/perubahan suhu zat (°C)
c adalah besaran karakteristik suatu zat yang disebut kalor jenis zat tersebut. Panas spesifik suatu zat dinyatakan dalam satuan J/kg°C (satuan SI yang sesuai) atau kkal/kg°C. Untuk air pada 15 °C dan tekanan konstan 1 atm, cairan = 1 kkal/kg°C = 4,19 × 103 J/kg°C.
Baca Juga:
Baca juga Getaran.
Hitam Dasar
Kalor yang dilepaskan oleh suatu benda pada suhu tinggi sama dengan kalor yang diterima benda pada suhu rendah. Ini dapat dinyatakan dalam persamaan:
Q lepaskan = Q terima
Kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat dari padat menjadi cair disebut panas leleh (Lb)kalor yang diperlukan untuk mengubah suatu zat dari cair menjadi uap disebut panas penguapan (Lu).
Baca Juga:
Panas yang diberikan pada suatu zat untuk mencair atau menguap disebut panas laten.
Rumus Kapasitas Panas dan Panas Spesifik
Besarnya kalor yang diberikan oleh suatu benda tidak semuanya mengalami kenaikan suhu, artinya masih dapat mengalami penurunan suhu.
Oleh karena itu, kalor dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu massa, beda suhu, dan kalor jenis.
Kalor jenis adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg suatu zat sebesar 1°C. panas spesifik diberi simbol “c”.
Baca Juga:
Jika suatu zat bermassa m memerlukan atau melepaskan kalor sebesar Q untuk mengubah suhunya sebesar ΔT, maka kalor jenis zat tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan:
Selain kalor jenis, dikenal pula istilah kapasitas kalor. Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda sebesar 1°C. Kapasitas kalor diberi simbol “C”. Persamaan kapasitas panas dapat dinyatakan dengan:
atau
∆Q = C x ∆T
Baca Juga:
Sehingga
C = mxc
Baca juga Gaya Biasa.
Contoh Soal Kalori
1. Tentukan banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebatang aluminium bermassa 10 kg dari 15°C menjadi 100°C, jika kalor jenis besi adalah 550 J/kg?
Baca Juga:
Diskusi
Dikenal :
m = 10 kg
∆T = 100-15 = 85 °C
Baca Juga:
C = 550 J/kg
Diminta:
P = … ?
Dijawab:
Baca Juga:
∆Q = mx C x ∆T
∆Q = 10 x 550 x 85
∆Q = 467500 J atau 467,5 Kj
2. Sepotong logam bermassa 4 kg, dipanaskan dari suhu 25°C menjadi 135°C. Jika kalor yang diserap adalah 125 kJ. Tentukan kapasitas kalor logam dan kalor jenis logam?
Baca Juga:
Diskusi
Dikenal :
m = 4 kg
∆T = 135-15 = 120 °C
Baca Juga:
Q = 125 kJ.
Diminta:
- C…?
- C….?
menjawab :
1. Kapasitas panas logam
Baca Juga:
C = Q / ∆T = 125000/ 120 = 1041,667 J/°C
2. Panas Spesifik Logam
c = C/m = 1041,667 / 4 kg = 260,416 J/kg°C
3. Sebuah kalorimeter dengan kapasitas 80 J/°C awalnya diisi dengan 200 gram air pada 100°C. Kemudian kalorimeter tersebut dimasukkan kembali suatu logam dengan massa 100 gram dengan suhu 40 °C. setelah mencapai kesetimbangan termal, suhu akhir campuran adalah 60 °C. berapa kalor jenis logam tersebut? (kalor jenis air = 1 kal/gr °C). (1 J = 0,24 kal).
Baca Juga:
Diskusi
Dikenal :
Ck = 80 J/°C = 19,2 kal/°C
Ma = 200 gram
Baca Juga:
Ca = 1 kal/gr °C
mL = 75 gram
Ditanya: cL…?
Menjawab
Baca Juga:
Panas yang dikeluarkan oleh
Kalorimeter
Q1 = Ck x ∆T
Q1 = 19,2 (100-60)
Baca Juga:
Q1 = 768 KAL
Air :
Q2 = ma x ca x ∆T
Q2 = 200 x 1 x (100-0)
Baca Juga:
Q2 = 8000 kal
Panas yang diserap oleh logam
Q3 = Ml x cL x ∆T
Q3 = 100 x cL x (60-40)
Baca Juga:
Q3 = 2000 cL
Hitam Dasar
Q1 + Q2 = Q3
768 +8000 = 2000 cL
Baca Juga:
8768 = 2000cl
Cl = 4,384 kal/ g °C
Demikianlah pembahasan tentang Calor. Semoga bermanfaat. Baca juga Fisika kuantum.
rumuspintar.com
Baca Juga:
Artikel Terkait
