Dokumen tersebut membahas tentang suhu, kalor, dan perubahan wujud zat. Secara ringkas, suhu adalah ukuran panas atau dinginnya suatu zat, sedangkan kalor adalah energi yang berpindah antar zat yang memiliki suhu berbeda. Perubahan wujud zat dari padat ke cair atau sebaliknya memerlukan kalor yang disebut kalor laten.

1. SUHU DAN KALOR
A. SUHU
Suhu merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya suatu zat atau benda. Oven yang panas
dikatakan bersuhu tinggi, sedangkan es yang membeku dikatakan memiliki suhu rendah.
a. Macam–macam Thermometer
Alat yang dirancang untuk mengukur suhu suatu zat disebut termometer. Ada beberapa
jenis termometer, yang prinsip kerjanya bergantung pada beberapa sifat materi yang berubah
terhadap suhu. Sebagian besar termometer umumnya bergantung pada peamuaian materi
terhadap naiknya suhu. Ide pertama penggunaan termometer adalah oleh Galileo, yang
menggunakan pemuaian gas, tampak seperti pada gambar dibawah ini :
Skala yang paling banyak dipakai sekarang adalah skala Celsius, kadang disebut skala
Centigrade. Di Amerika Serikat, skala Fahrenheit juga umum digunakan. Ada juga skala
Reamur. Skala yang paling penting dalam sains adalah skala absolut atau Kelvin.
Titik beku zat didefinisikan sebagai suhu dimana fase padat dan cair ada bersama dalam
kesetimbangan, yaitu tanpa adanya zat cair total yang berubah menjadi padat atau
sebaliknya.
titik didih didefinisikan sebagai suhu di mana zat cair dan gas ada bersama dalam
kesetimbangan. Karena titik-titik ini berubah terhadap tekanan, tekanan harus ditentukan
(biasanya sebesar 1 atm).

2. b. Konversi Skala Thermometer
Tentunya sangat mudah untuk mengonversikannya, mengingat bahwa 0 0C sama dengan 32
0F, dan jangkauan 1000 pada skala Celsius sama dengan jangkauan 1800 pada skala
Fahrenheit. Hal ini berarti
Perbandingan beberapa skala termometer adalah sebagai berikut:
Konversi antara skala Celsius dan skala Fahrenheit dapat dituliskan:
Konversi antara skala Celsius dan skala Reamur dapat dituliskan:
Konversi antara skala Fahrenheit dan skala Reamur dapat dituliskan:
Contoh Soal:
1. Suhu 30° C sama dengan ....0F = .... 0R= .... 0K
Diketahui : TC = 30° C
Ditanya : TF = ...?
TR = ...?

3. TK = ...?
Dijawab : = + 32
=
9
5
30 + 32
= 86
=
4
5
=
4
5
30
= 24
= + 273
= 30 + 273
= 303
2. Suhu benda yang diukur dengan termometer Fahrenheit menunjukkan nilai 1220F.
Tentukan suhu benda tersebut dalam skala:
a) Celcius,
b) Reamur,
c) Kelvin!
Diketahui : = 122 F
Ditanya : TC = ...?
TR = ...?
TK = ...?
Dijawab :
= ( − 32)
=
5
9
(122 − 32)
=
5
9
(90 )
= 50
4
=
5
=
4
5
50
= 40

4. = + 273
= 40 + 273
= 313
B. PEMUAIAN
Pemuaian adalah bertambah besarnya ukuran suatu benda karena kenaikan suhu yang terjadi pada
benda tersebut. Kenaikan suhu yang terjadi menyebabkan benda itu mendapat tambahan energi
berupa kalor yang menyebabkan molekul-molekul pada benda tersebut bergerak lebih cepat.
1. Jenis-Jenis Pemuaian
a. Pemuaian Zat Padat
1) Pemuaian Panjang
Perubahan panjang L pada semua zat padat, dengan pendekatan yang sangat baik,
berbanding lurus dengan perubahan suhu T.
Besarnya perubahan panjang dapat dituliskan dalam suatu persamaan:
Di mana α adalah konstanta pembanding, disebut koefisien muai linier (koefisien
muai panjang) untuk zat tertentu dan memiliki satuan /0C atau (0C) – 1.
Panjang benda ketika dipanaskan dapat dituliskan sebagai berikut:
dengan:
L = panjang benda saat dipanaskan (m)
L0 = panjang benda mula-mula (m)
α = koefisien muai linier/panjang (/0C)
T = perubahan suhu (0C)
Contoh soal :
1. Sebuah kawat aluminium dipanaskan dari suhu 295 K sampai 331 K dan panjangnya
mencapai 3,7 m. Jika α = 25 ×10-6/oC, tentukan panjang kawat mula-mula!
Diketahui : L = 3,7 m
α = 25 ×10-6/oC
T = 331 K - 295 K = 36 K
Ditanya : L0 = ...?

5. Dijawab :
= (1 + α ×  )
3,7 = (1 + 25 × 10 × 36 )
3,7 = (1 + 900 × 10 )
3,7 = (1 + 900 × 10 )
3,7 = (1,001)
3,7
=
1,001
= 3,69
Jadi, panjang mula-mula kawat tersebut adalah 3,69 m.
2. Sebuah benda yang terbuat dari baja memiliki panjang 1000 cm. Berapakah
pertambahan panjang baja itu, jika terjadi perubahan suhu sebesar 50°C?!
Diketahui : ΔT = 50 0C
α= 12 x 10 – 6 /0C
L = 1000 m
Ditanya : ΔL = ....... ?
Dijawab : ΔL = L0 α ΔT
= 1000 x 12 x 10 – 6
= 60 cm
Jadi, pertambahan panjang baja itu adalah 60 cm.
2) Pemuaian Luas
Untuk benda-benda yang berbentuk lempengan plat (dua dimensi), akan terjadi
pemuaian dalam arah panjang dan lebar. Hal ini berarti lempengan tersebut
mengalami pertambahan luas atau pemuaian luas.
Diketahui β= 2α , maka persamaannya menjadi seperti berikut.
Keterangan:
A1 : luas bidang mula-mula (m1)
A2 : luas bidang setelah dipanaskan (m2)
β : koefisien muai luas (/°C)
T : selisih suhu (°C)

6. Contoh soal :
Pada suhu 30° C sebuah pelat besi luasnya 10 m2. Apabila suhunya dinaikkan
menjadi 90° C dan koefisien muai panjang besi sebesar 0,000012/° C, maka tentukan
luas pelat besi tersebut!
3) Pemuaian Volume
Zat padat yang mempunyai tiga dimensi (panjang, lebar, dan tinggi), seperti bola dan
balok, jika dipanaskan akan mengalami muai volume, yakni bertambahnya panjang,
lebar, dan tinggi zat padat tersebut. Karena muai volume merupakan penurunan dari
muai panjang, maka muai ruang juga tergantung dari jenis zat. Jika volume benda
mula-mula V1, suhu mula-mula T1, koefisien muai ruang  , maka setelah dipanaskan
volumenya menjadi V2, dan suhunya menjadi T2 sehingga akan berlaku persamaan,
sebagai berikut.
Karena  = 3 α, maka persamaannya menjadi seperti berikut.
Keterangan:
V1 : volume benda mula-mula (m1)
V2 : volume benda setelah dipanaskan (m2)
 : koefisien muai ruang (/°C)
T : selisih suhu (° C)
Contoh Soal :
Sebuah bejana memiliki volume 1 liter pada suhu 25° C. Jika koefisien muai panjang
bejana 2 × 10-5 /°C, maka tentukan volume bejana pada suhu 75° C!

7. C. KALOR DAN PERUBAHAN SUHU
Kalor adalah energi yang berpindah dari zat yang suhunya lebih tinggi ke zat yangsuhunya
lebih rendah.
1 kalori menyatakan banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 kg air
sehinggasuhunya naik sebesar 1 derajat celsius.
Pengaruh kalor pada perubahan suhu misalnya pada pemanasan air. Air yang dipanaskan akan
mengalami peningkatan suhu. Peningkatan suhu ini disebabkan karena energi panas dari api
berpindah menuju air. Hal ini membuktikan bahwa kalor dapat mempengaruhi suhu suatu zat.
Pada proses pemanasan air, semakin lama air dipanaskan berarti jumlah kalor yang diberikan
semakin besar. Dengan demikian, semakin besar kalor yang diberikan semakin besar pula
kenaikan suhu benda. Selain itu, kenaikan suhu tidak hanya ditentukan oleh jumlah kalor yang
diberikan, tetapi juga tergantung pada massa benda. Semakin besar massa benda, semakin kecil
perubahan suhu yang terjadi. Dengan kata lain, perubahan suhu berbanding terbalik dengan
massa benda.
Atau dapat dituliskan
ΔT ~  Q ~ m ΔT
Kesebandingan tersebut, dapat diubah menjadi bentuk persaman dengan menambahkan konstanta
yang disebut kalor jenis (c), yaitu menjadi:
Q = m c ΔT
Keterangan: Q = kalor yang diperlukan atau dilepaskan (J atau kal)
m = massa benda (kg)
c = kalor jenis benda (J/ kgoC )
ΔT = T2 –T1 = perubahan suhu benda ( oC)

8. a. Kalor jenis zat
Kalor jenis zat adalah jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan atau menurunkan
suhu 1 kg massa zat sebesar 1o C atau 1 K.
b. Kapasitas kalor
Kalor jenis zat menunjukan karakteristik suatu zat. Suatu zat memiliki kalor jenis yang
berbeda dengan zat lainnya. Semakin besar kalor jenis suatu zat, semakin banyak kalor yang
dibuthkan untuk menaikkan suhu sebesar 1o C. Karakteristik suatu zat juga ditunjukan oleh
kapasitas kalor zat tersebut.
Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu benda
sebesar 1oC atau 1 K.
Kapasitas kalor dapat dirumuskan dengan:
C = atau C = mc
Keterangan:
C = kapasitas kalor suatu zat (J/K atau J/oC)
Contoh soal:
1. Hitunglah kalor yang dibuthkan untuk menaikkan suhu air bermassa 3 kg dari suhu 100C
sampai 80oC! (cbesi= 4200 J/ kgoC).
Penyelesaian:
Diketahui: m = 3 kg
T1 = 10oC
T2 = 80oC  ΔT = T2 –T1 = 80oC - 10oC = 70oC
cbesi= 4200 J/ kgoC
Ditanya: Q = ...?
Jawab:
Q = m c ΔT
= 3 . 4200 J/ kgoC . 70oC
= 9,45 x 104 J
= 9,45 kJ
Jadi, kalor yang dibuthkan adalah 9,45 kJ.

9. D. PERUBAHAN WUJUD ZAT
Perubahan wujud zat dari cair ke padat disebut sebagai proses pembekuan. Dalam hal ini, akan
terjadi proses pelepasan kalor. Besarnya kalor yang dibutuhkan pada saat peleburan dan besarnya
kalor yang dilepaskan dalam proses pembekuan adalah sama.
Perumusan untuk kalor peleburan dan pembekuan sama dengan perumusan pada kalor penguapan
dan pengembunan, yakni sebagai berikut.
dengan:
Q = kalor yang dibutuhkan saat peleburan atau kalor yang dilepaskan saat pembekuan,
m = massa zat, dan
L = kalor laten peleburan atau pembekuan.
Contoh Soal :
Berapakah besarnya kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan es sebanyak 500 gram pada
temperatur 0oC menjadi cair seluruhnya yang memiliki temperatur 10oC ? Diketahui kalor laten
peleburan es menjadi air sebesar 80 kal/g.
Jawaban :
Diketahui: L = 80 kal/g, dan
m = 500 gram.
Ditanya : Q total = ...?
Dijawab :
Q = m L
Q = 500 gram × 80 kal/g
Q = 40.000 kal
Q = 40 kkal
Jadi, besarnya kalor yang dibutuhkan untuk meleburkan es menjadi cair seluruhnya adalah
sebesar 40 kkal.
Hubungan Kalor Laten dan Perubahan Wujud
Apabila suatu zat padat, misalnya es dipanaskan, es tersebut akan menyerap kalor dan beberapa
lama kemudian berubah wujud menjadi zat cair. Perubahan wujud zat dari padat menjadi cair ini
disebut proses melebur. Temperatur pada saat zat mengalami peleburan disebut titik lebur zat.
Adapun proses perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut sebagai proses pembekuan
dan temperatur ketika zat mengalami proses pembekuan disebut titik beku zat.
Kalor laten pembekuan besarnya sama dengan kalor laten peleburan yang disebut sebagai kalor
lebur. Kalor lebur es L pada temperatur dan tekanan normal adalah 334 kJ/kg. Kalor laten

10. penguapan besarnya sama dengan kalor laten pengembunan, yang disebut sebagai kalor uap.
Kalor uap air L pada temperatur dan tekanan normal adalah 2.256 kJ/kg.
a. Proses A – B merupakan proses kenaikan temperatur dari sebongkah es. Pada proses kenaikan
temperatur ini, grafik yang terjadi adalah linear. Pada grafik AB, kalor digunakan untuk
menaikkan temperatur.
b. Proses B – C merupakan proses perubahan wujud zat dari es menjadi air. Pada grafik BC, kalor
tidak digunakan untuk menaikkan atau menurunkan temperatur benda, tetapi hanya digunakan
untuk mengubah wujud zat benda tersebut, yakni dari wujud es menjadi air.
c. Pada grafik C – D, terjadi proses kenaikan temperatur yang sama dengan proses pada (a). Akan
tetapi, pada proses ini yang dinaikkan suhunya adalah air dari 0oC sampai 100oC.
d. Sama halnya pada proses B – C, proses D – E tidak mengalami perubahan temperatur, tetapi yang
terjadi hanya perubahan wujud zat dari air menjadi uap.
Contoh Soal:
Berapa banyak kalor yang diperlukan untuk mengubah 2 gram es pada suhu 0° C menjadi uap air
pada suhu 100° C? (cair = 4.200 J/kg °C, KL = 336 J/g, dan KU = 2.260 J/g)

11. Dijawab:
Q1 Proses Lebur
Q1 = m KL
= 2 × 336
= 672 J
Q2 Proses menaikkan suhu
Q2 = m cair T
= 2 × 10-3 × 4.200 × 100
= 840 J
Q3 Proses penguapan
Q1 = m Ku
= 2 × 2.260
= 4.420 J
Qtotal = Q1 + Q2 + Q3
= 672 + 840 + 4.420
= 6.032 J
Jadi, kalor yang dibutuhkan sebesar 6.032 J
E. AZAS BLACK
Ketika kita mencampurkan segelas air panas dengan segelas air dingin, maka suatu saat akan
didapatkan suhu akhir. Suhu akhir ini berada di antara suhu air dingin dan suhu air panas.
Demikian pula jika dua buah zat/benda dengan suhu berbeda, dicampurkan suatu saat akan
mempunyai suhu yang sama. Ini terjadi karena benda dengan suhu tinggi akan melepaskan kalor.
Kalor yang dilepaskan ini akan diserap oleh benda yang bersuhu lebih rendah. Jika kedua benda
terisolasi dengan baik, maka jumlah kalor yang dilepas sama dengan jumlah kalor yang

12. diterima. Atau “Jika dua macam zat yang berbeda suhunya dicampurkan, maka zat yang
suhunya lebih tinggi akan melepaskan kalor yang sama banyaknya dengan kalor yang diserap
oleh zat yang suhunya lebih rendah”. Pernyataan ini disebut sebagai Asas Black. Asas Black
merupakan bentuk lain dari Hukum Kekekalan Energi.
Asas Black dapat dituliskan dalam bentuk persamaan:
Dengan ΔT1 = T – Takhir dan ΔT2 = Takhir – T, sehingga persamaan menjadi:
Contoh soal:
Air bermassa 200 gram dan bersuhu 30°C dicampur air mendidih bermassa 100 gram dan
bersuhu 90°C. (Kalor jenis air . 1 kal.gram-1.°C-1). Hitunglah suhu akhir campuran!
Diketehui : m1= 200 g
T1= 30 0C
m2= 100 g
T2=90 0C
Ditanya : Tc = . . . ?
Dijawab : Qlepas = Qterima
m1c1(Tc - T1) = m1c1(T2 – Tc)
200 . 1 . (Tc - 300) = 100 . 1 . (90 – Tc)
200 Tc – 6000 = 9000 – 100 Tc
200 Tc + 100 Tc = 9000 + 6000
300 Tc = 15000
Tc = 500C
Jadi, suhu akhir campuran air tersebut sebesar 500C.

13. F. PERPINDAHAN KALOR
a. Macam-macam Perpindahan Kalor
3 cara perpindahan kalor :
1. Perpindahan kalor secara konduksi : peristiwa perpindahan panas di mana bagian dari
medium tidak ikut berpindah.
Contoh: Perpindahan panas ke tangan dari ujung sendok melalui sendok yang dibakar
2. Perpindahan kalor secara konveksi: peristiwa perpindahan panas di mana energi
panasnya ikut berpindah melalui partikel-partikel yang mengalir.
Contoh: perpindahan panas melalui asap api/lilin.
3. Perpindahan kalor secara radiasi: peristiwa perpindahan panas tanpa melalui medium.
Contoh: pancaran sinar matahari.
b. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju Perpindahan Konduksi Kalor
1. Beda suhu (ΔT)
Semakin besar beda suhu antara kedua permukaan, maka makin cepat perpindahan kalor
pada benda tersebut.
2. Luas permukaan (A)
Semakin besar luas permukaan suatu benda, makin cepat perpindahan kalornya.
3. Ketebalan dinding (l)
Makin tebal dinding, makin lambat perpindahan kalornya.
4. Konduktivitas termal zat (k)
Konduktivitas termal zat (k) merupakan ukuran kemampuan zat menghantarkan kalor,
makin besar nilai k, makin cepat perpindahan kalor.
c. Penerapan perpindahan kalor
Penerapan perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari:
1) perpindahan kalor secara konduksi
2) perpindahan kalor secara konveksi: Angin laut dan angin darat, konveski paksa
pada pendinginan mobil, pengering rambut
3) perpindahan kalor secara radiasi
Pemanfaatan Radiasi
a. Pendiangan rumah
b. Rumah kaca dan efek rumah kaca
c. Panel surya