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.
Tabel beberapa kalor jenis zat
Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan suhu suatu benda bergantung pada:
massa benda (m)
jenis benda / kalor jenis benda (c)
perubahan suhu (Δt )
Oleh karena itu, hubungan banyaknya kalor, massa zat, kalor jenis zat, dan perubahan suhu zat dapat dinyatakan dalam persamaan.
Keterangan:
Q = Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan (joule)
m = Massa zat (kg)
c = Kalor jenis zat (joule/kg °C)
Δt = Perubahan suhu (°C)
Kalor dapat Mengubah Wujud Zat
Suatu zat apabila diberi kalor terus-menerus dan mencapai suhu maksimum,
maka zat akan mengalami perubahan wujud. Peristiwa ini juga berlaku
jika suatu zat melepaskan kalor terus-menerus dan mencapai suhu
minimumnya. Oleh karena itu, selain kalor dapat digunakan untuk mengubah
suhu zat, juga dapat digunakan untuk mengubah wujud zat. Perubahan
wujud suatu zat akibat pengaruh kalor dapat digambarkan dalam skema
berikut.
Keterangan:
1 = mencair/melebur
2 = membeku
3 = menguap
4 = mengembun
5 = menyublim
6 = mengkristal
Menguap (terjadi perubahan suhu)
Apakah pada waktu zat menguap memerlukan kalor? Dari manakah kalor itu
diperoleh? pada waktu air dipanaskan akan tampak uap keluar dari
permukaan air. Kenyataan ini menunjukkan bahwa pada waktu menguap zat
memerlukan kalor. Jika air dipanaskan terus-menerus, lama-kelamaan air
tersebut akan habis. Habisnya air akibat berubah wujud menjadi uap atau
gas. Peristiwa ini disebut menguap, yaitu perubahan wujud dari cair ke
gas, karena molekul-molekul zat cair bergerak meninggalkan permukaan zat
cairnya. Pada peristiwa menguap terjadi perubahan suhu, oleh karena itu
berlaku:
Sama halnya pada peristiwa membeku, melebur, dan mengembun.
Mendidih (tidak mengalami perubahan suhu, namun terjadi perubahan wujud)
Mendidih adalah peristiwa penguapan zat cair yang terjadi di seluruh
bagian zat cair tersebut. Peristiwa ini dapat dilihat dengan munculnya
gelembung-gelembung yang berisi uap air dan bergerak dari bawah ke atas
dalam zat cair. Zat cair yang mendidih jika dipanaskan terus-menerus
akan berubah menjadi uap. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah
1 kg zat cair menjadi uap seluruhnya pada titik didihnya disebut kalor
uap (U). Karena tidak terjadi perubahan suhu, maka besarnya kalor uap
dapat dirumuskan:
Keterangan:
Q = kalor yang diserap/dilepaskan (joule)
m = massa zat (kg)
U = kalor uap (joule/kg)
No comments:
Post a Comment