Kalor: Pengertian, Rumus, & Contoh Soal

- Penulis

Rabu, 24 Mei 2023 - 16:53 WIB

facebook twitter whatsapp telegram line copy

URL berhasil dicopy

facebook icon twitter icon whatsapp icon telegram icon line icon copy

URL berhasil dicopy

Kalor Pengertian Rumus Contoh Soal

Kalor Pengertian Rumus Contoh Soal

Assalamualaikum sobat

Apakah Anda pernah merebus air menggunakan ketel/panci?

Lalu, apa yang terjadi dengan air?

Apa arti fisik dari kejadian ini?

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.

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!

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.

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.

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.

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.

Baca Juga :  Rangkuman Bahasa Indonesia Kelas 10 Bab 3 Kurikulum Merdeka

Perpindahan kalor (kalor) secara konduksi pada suatu zat tidak disertai dengan pergerakan partikel-partikelnya.

Contoh :

  1. memanaskan salah satu ujung logam seperti tembaga; karena perpindahan panas konduksi ujung logam lainnya juga menjadi panas.
  2. Knalpot panas saat motor dihidupkan

rumus konduksi

Laju Panas = Q/t = kA ΔT/x

informasi:

  • 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 :

  1. Jika bejana panas dicelupkan ke dalam air, air akan menjadi panas/hangat karena konveksi
  2. Terjadinya angin darat dan angin laut.
  3. Asap cerobong pabrik naik.

rumus konveksi

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.

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

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 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

Hitam Dasar

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).

Panas yang diberikan pada suatu zat untuk mencair atau menguap disebut panas laten.

Baca Juga :  Pengertian Manajemen Waktu : Tujuan, Manfaat, Prinsip dan Cara Membuat Manajemen Waktu

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”.

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:

Panas Spesifik Zat

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:

Kapasitas Panas

atau

∆Q = C x ∆T

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?

Diskusi

Dikenal :

m = 10 kg

∆T = 100-15 = 85 °C

C = 550 J/kg

Diminta:

P = … ?

Dijawab:

∆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?

Diskusi

Dikenal :

m = 4 kg

∆T = 135-15 = 120 °C

Q = 125 kJ.

Diminta:

  1. C…?
  2. C….?

menjawab :

1. Kapasitas panas logam

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).

Diskusi

Dikenal :

Ck = 80 J/°C = 19,2 kal/°C

Ma = 200 gram

Ca = 1 kal/gr °C

mL = 75 gram

Ditanya: cL…?

Menjawab

Panas yang dikeluarkan oleh

Kalorimeter

Q1 = Ck x ∆T

Q1 = 19,2 (100-60)

Q1 = 768 KAL

Air :

Q2 = ma x ca x ∆T

Q2 = 200 x 1 x (100-0)

Q2 = 8000 kal

Panas yang diserap oleh logam

Q3 = Ml x cL x ∆T

Q3 = 100 x cL x (60-40)

Q3 = 2000 cL

Hitam Dasar

Q1 + Q2 = Q3

768 +8000 = 2000 cL

8768 = 2000cl

Cl = 4,384 kal/ g °C

Demikianlah pembahasan tentang Calor. Semoga bermanfaat. Baca juga Fisika kuantum.

rumuspintar.com

Berita Terkait

Bagaimana Cara Membuat Media Pembelajaran Interaktif? Begini Penjelasannya
Bagaimana Pembelajaran Yang Sesuai Dengan Tahap Perkembangan Siswa SD Menurut Piaget?
Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka
Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka
Dalam Rantai Makanan Tumbuhan Hijau Berfungsi Sebagai…..
Contoh Soal IPA Kelas 8 SMP MTs Kurikulum Merdeka Bab 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Makhluk Hidup
Materi Biologi Kelas 11 Kurikulum Merdeka Lengkap
20 Soal Matematika Kelas 4 Semester 2 Kurikulum Merdeka
Berita ini 2 kali dibaca