Kalor

DEFINISI DAN RUMUS KALOR

Jika Suhu itu derajat panas dinginnya suatu benda atau lebih tepatnya jumlah energi kinetik rata-rata suatu zat maka yang namanya Kalor adalah energi yang berpindah dari suatu zat yang suhunya lebih tinggi menuju zat lain yang suhunya lebih rendah.

Misalkan saat kita mencampurkan air panas dengan air dingin, maka yang terjadi air tersebut jadi hangat. Kenapa demikian? Hal tersebut dikarenakan air panas memiliki suhu lebih tinggi melepaskan kalor dan diterima oleh air yang dingin sehingga suhu campuran kedua zat tersebut adalah hangat.

Atau bayangkan contoh lain. Saat kita memegang gelas berisi teh panas, maka tangan kita akan terasa panas dikarenakan energi berpindah dari teh panas menuju gelas dan berakhir di tangan kita.

Lalu berapa besar nilai kalor yang tangan kita terima? Untuk menghitung besarnya diberlakukan rumus Kalor sebagai berikut:

Keterangan:

Q = kalor (kalori) atau (Joule)

m = massa (gram) atau (kg)

c = kalor jenis (kal/gr c) atau (J/kg K)

DT = perubahan suhu (celcius) atau (kelvin)

Perlu diperhatikan bahwa, untuk kalori berpasangan dengan celcius dan gram, sedangkan untuk joule berpasangan dengan kg dan kelvin.

1 kalori = 4,2 Joule dan 1 joule= 0,24 kalori. Untuk merubah suhu dalam celcius ke kelvin menggunakan persamaan K = Celcius + 273 (Kelvin adalah satuan internasional dari suhu).

Kalor jenis setiap benda berbeda-beda. Yang sangat sering dipergunakan dalam soal dan dijadikan patokan adalah air. kalor jenis air bernilai 1 kal/gr.c atau 4180 J/KgK sering dibulatkan menjadi 4200 J/kgK. selain tiu ada juga es yang memiliki kalor jenis setengah dari air yakni 0,5 kal/gr.c atau 2100 J/kgK.

Persamaan diatas bisa dirubah menjadi berikut:

Dengan C adalah kapasitas kalor yang nilainya sama dengan massa dikalikan kalor jenis benda. atau secara empiris:

C = m.c

Keterangan:

C = kapasitas kalor (kalori/c) atau (J/K)

Kapasitas kalor merupakan kemampuan sebuah zat untuk menyimpan panas ataau energi.

Perubahan Wujud Zat dan Grafik Perubahannya

Seperti yang kita kehatui zat terbagi menjadi 3 (tiga) yakni padat, cair dan gas. Adapun diagram perubahannya sebagai berikut:

Berdasarkan grafik diatas terdapat proses perubahan wujud zat yang disebut membeku dan melebur. Untuk membeku dan melebur terdapat kalor yang dibutuhkan yang disebut kalor laten lebur atau beku sebesar:

 QL = m L

Begitupula dengan proses perubahan wujud zat berupa menguap dan mengembun, membutuhkan kalor untuk menguap sebesar:

Qu = m U

Keterangan:

L = kalor laten lebur ( 80 kal/gr)

U = kalor laten uapGrafik Perubahan Wujud Zat Misalkan sebongkah es dengan suhu -10 derajat celcuis dipanaskan hingga berubah menjadi gas, akan melalui tahapan-tahapan sesuai dengan grafik berikut:

Masing-masing dari setiap proses perubahan suhu maka akan memiliki kalor yang berbeda, seperti terlihat pada gambar. untuk menghitung total hanya perlu menjumlahkan kalor setiap proses.