Kalor

1. Kalor

2. Kalor
Suatu bentuk energi yang berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke
suhu rendah jika keduanya bersentuhan.
Jika air hangat dimasukkan dalam bagian pembeku (freezer) kulkas maka lama-
kelamaan suhu air menurun. Jika dibiarkan terus maka air membeku menjadi es
Energi kalor mempengaruhi suhu benda. Energi
kalor dapat berpindah dari satu benda ke
benda lain. Hubungan kalor dengan suhu
benda adalah :
a. Makin besar energi kalor yang dimiliki
benda maka makin tinggi suhu benda.
b. Energi kalor berpindah dari benda bersuhu
tinggi ke benda bersuhu rendah.

3. Kalor dan Energi Termal
Perbedaan dari kalor dan energi termal, yaitu sebagai
berikut :
Kalor (heat) adalah energi yang dipindahkan akibat adanya
perbedaan temperatur (suhu). Sedangkan energi termal
(termis) adalah energi internal yang ada dalam suatu sistem
akibat temperaturnya (suhunya).

4. Kesetaraan Mekanik Kalor
Pada eksperimen yang dilakukan oleh Joule,
yaitu pada gambar dibawah
Ketika beban
dijatuhkan
sejauh 𝒉, ada
sebagian
energi
mekanik yang
hilang

5. Kesetaraan Mekanik Kalor
Energi mekanik yang hilang tersebut berubah menjadi energi kalor yang
memanaskan air yang merupakan hasil konversi baling-baling.
Joule mengukur pertambahan energi air dan kehilangan energi mekanik
beban. Joule sampai pada kesimpulan bahwa untuk mwnaikkan suhu 1
kilogram air murni sebesar 1°𝐶maka perlu kehilangan energi mekanik sebesar
4,184 Joule. Dengan demikian, kesetaraan satuan kalor dan satuan joule
adalah :
1 kalori = 4,186Joule

6. Kapasitas Kalor
Untuk membedakan benda satu dengan benda lain berdasarkan berapa besar perubahan
suhu apabila diberikan energi kalor maka kita definisikan suatu besaran yang dinamakan
kapasitas kalor. Besaran tersebut memiliki rumus
𝐶 =
𝑄
∆𝑇
Dengan
C adalah kapasitas kalor;
Q adalah jumlah kalor yang diberikan atau
ditarik dari benda tersebut;
∆T adalah perubahan suhu benda.
Satuan Q adalah kalori atau joule. Satuan ∆T adalah 0°C
atau K. Jadi satuan kapasitas kalor dapat berupa kal/ 0°C
atau J/ 0°C, atau kal/K, atau J/K.
Persamaan mengatakan bahwa:
a) Jika kapasitas kalor sebuah benda bernilai besar maka
diperlukan kalor yang banyak untuk mengubah suhu
benda.
b) Sebaliknya, jika kapasitas kalor sebuah benda bernilai
kecil maka cukup diperlukan kalor sedikit untuk
mengubah suhu benda.

7. Kalor Jenis Zat
Perbandingan kapasitas kalor dan massa merupakan sifat khas suatu zat. Besaran
ini kita namai kalor jenis, dan dihitung dengan persamaan
𝑐 =
𝐶
𝑚
dengan
c adalah kalor jenis
Satuan kalor jenis adalah kal/kg °C atau J/kg °C, atau kal/kg K, atau J/kg K.
Hampir semua zat telah didokumentasikan nilai kalor jenisnya.

8. Kalor Jenis Zat
Ketika benda menyerap atau melepas kalor
maka besar kalor dapat dihitung dengan rumus
𝑄 = 𝐶∆𝑇
Jika kita belum mengetahui nilai kapasitas kalor,
C, maka kita hitung kapasitas kalor dengan
rumus 𝐶 = 𝑚𝑐.
Tabel di bawah adalah kalor jenis sejumlah zat.

9. Perhitungan Kalor
𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇
𝑄 = banyaknya kalor yang diterima/dilepas
(Joule, Kalori)
𝑚 = massa benda (kg, gram )
𝑐 = kalor jenis benda (Joule/kg0C , kal/gr0C)
∆𝑇 = perubahan suhu (K, 0C)
Simbol Δ (delta) berarti “perubahan,” jadi ΔΤ adalah perubahan suhu. “Perubahan”
yang ditunjukkan oleh Q, merupakan simbol perubahan energi panas (benda
menerima kalor atau melepas kalor).

10. Perhitungan Kalor
Soal Contoh:
Sebuah sendok perak yang massanya 32 g didinginkan dari 60 oC menjadi 20 oC.
Berapakah kalor yang dilepaskan oleh sendok itu?
Diketahui : Massa sendok, m = 32 g = 0,032 kg Sendok terbuat dari perak. Kalor
jenis, C, perak adalah 235 J/(kg.K).
Suhu awal, T awal = 60 oC Suhu akhir, T akhir = 20 oC
ΔΤ = 20 oC - 60 oC = -40 oC = -40 K
Ditanyakan : Perubahan energi panas (kalor yang
dilepas), Q

11. Perhitungan Kalor
Jawab :
Gunakan persamaan Q = m x C x ΔΤ.
Penyelesaian:
Q = m x C x (Takhir - Tawal)
= 0,032 kg x 235 J/(kg.K) x -40 K
= - 301 J
Sendok melepas kalor sebesar 301 J sehingga sendok itu
menjadi lebih dingin

12. ASAS BLACK
Apabila dua buah benda yang memiliki
suhu yang berbeda dicampurkan maka
benda yang memiliki panas akan
memberikan kalor kepada benda yang
dingin sehingga pada akhirnya suhu dari
kedua benda tersebut sama.

13. ASAS BLACK
Misalnya ketika mendinginkan secangkir kopi panas,
kalian pasti akan menuangkan air dingin kedalam air
panas tersebut. Dalam pencampuran ini air panas
melepaskan energi dan air dingin menerima energi.
Jika pertukaran kalor hanya terjadi antara air panas dan air dingin (tidak ada)
kehilangan kalor ke udara sekitar), maka sesuai prinsip kekekalan energi :
Kalor yang dilepaskan oleh air panas (
𝑸
𝒍
𝒆
𝒑
𝒂
𝒔
)
sama dengan
kalor yang diterima air dingin (
𝑸
𝒕
𝒆
𝒓
𝒊
𝒎
𝒂
)
.

14. ASASBLACK
Asas Black menyatakan bahwa “Dalam
sistem tertutup terisolasi, kalor yang
dilepaskan oleh benda bersuhu tinggi = kalor
yang diserap oleh benda bersuhu rendah.”
TP TQ
TP > TQ
Benda A melepaskan kalor &
Benda B menyerap kalor
Qlepas = Qterima
Suhu akhir (Ta) kedua benda sama
Ta

15. Asas Black
𝑄𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎 = 𝑄𝑙𝑒𝑝𝑎𝑠
𝑚1𝑐1∆𝑇 = 𝑚2𝑐2∆𝑇
𝑚1 = massa benda yang menerima kalor
𝑚2 = massa benda yang melepas kalor
𝑇1=suhu rendah (suhu mula-mulam1)
𝑇2=suhu tinggi (suhu mula-mulam2)
𝑇𝑎=suhu akhir (suhu campuran)

17. Diketahui :
m1 = 100
gram
T1 = 80°C
m2 = 200gram
T2 = 20°C
C air panas = C air dingin
yaitu 1 kal/gr°C
Ditanyakan :
Tc …..?
𝑸𝒍𝒆𝒑𝒂𝒔 = (𝑸𝒕𝒆𝒓𝒊𝒎𝒂)
(𝒎. ࢉ. ∆ࢀ)𝒂𝒊𝒓 𝒑𝒂𝒏𝒂𝒔 = (𝒎. ࢉ. ∆ࢀ)𝒂𝒊𝑟 𝑑𝑖𝑛𝑔𝑖𝑛
100.1 80 − 𝑇𝑐 = 200.1 𝑇𝑐 − 20
80 − 𝑇𝑐 = 2 𝑇𝑐 − 20
80 − 𝑇𝑐 = 2𝑇𝑐 − 40
3𝑇𝑐 = 120
𝑇𝑐 = 40 °𝐶

18. Zat dapat berada dalam wujud padat, cair, dan gas. Pada suhu di bawah 0°C, air berada
dalam wujud padat (es), antara 0°C sampai 100°C berada dalam wujud cair (kita sebut air),
dan di atas 100°C berada dalam wujut gas (uap air).
Perubahan Wujud Zat
Contohnya Ketika es yang memiliki suhu di bawah 0°C akan
mengalami kenaikan suhu jika menyerap kalor. Ketika kalor
diberikan terus maka suhunya terus naik hingga mencapai 0°C.
Ketika kalor diberikan pada es yang bersuhu 0°C , maka tidak
terjadi pertambahan suhu. Yang terjadi adalah perubahan es
menjadi air namun semuanya berada pada suhu 0°C . Es yang
bersuhu 0°C berubah menjadi air yang bersuhu 0°C. Ini adalah
contoh perubahan fasa, yaitu dari wujud padat ke wujud cair.
Perubahan wujud ini sering disebut mencair.

19. Perubahan Wujud Zat

20. Grafik Perubahan Wujud
A

21. Perubahan Wujud Zat
Mendidih adalah peristiwä penguapan di seluruh bagian zat cair dan terjadi pada titik
didih. Suhu zat cair saat mendidih disebut titik didih. Titik didih normal adalah suhu zat
cair yang mendidih pada tekanan 76 cmHg (1 atmosfer). Misalnya titik didih normal air
adalah 100°C.
Bila tekanan udara kurang dari 1 atmosfer, maka zat cair dapat mendidih di bawah titik
didih normalnya dan kenaikan tekanan pada permukaan air akan menaikkan titik
didihnya. Jadi titik didih zat bergantung pada tekanan udara di atas permukaan zat itu

22. Perubahan Wujud Zat
Banyaknya kalor yang diperlukan selama mendidih sebanding dengan massa zat dan
kalor uapnya.
Persamaannya dapat ditulis:
Q = m x U
Keterangan:
Q = kalor yang diperlukan, satuannya joule
m = massa zat, satuannya kg
U = kalor uap, satuannya joule/kg
Kalor uap adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk menguap pada
titik didihnya. Kalor embun adalah banyaknya kalor yang dilepaskan pada zat berubah
dan wujud uap menjadi cair pada titik didihnya.
Kalor uap = kalor embun

23. Perubahan Wujud Zat
Melebur adalah peristiwa perubahan wujud dari padat menjadi cair dan terjadi
pada titik leburnya. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk melebur sebanding
dengan massa zat dan bergantung pada jenis zatnya.
Jumlah kalor yang diperlukan untuk melebur dapat ditulis dengan persamaan:
Q = mxL
Keterangan:
Q = kalor yang diperlukan, satuan JOule
m = massa zat, satuan kg
L = kalor lebur, satuan J/kg

24. Contoh Soal
Jika kalor jenis air 1 kkal/Kg0C, kalor jenis es 0,5 kkal/Kg0C, kalor lebur es 80
kkal/Kg, hitunglah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 5 kg es
dengan suhu -200C menjadi air 800C!
-200C
800C
Es
Air
Q1
Q2
Q3
Dik. : = 1 kkal/Kg0C
= 0,5 kkal/Kg0C
= 80 kkal/Kg
= -200C
= 800C
cair
ces
L
T1
T2
Qtotal = ?
Dit. :
Jawab :
Qtotal = Q1 + Q2 + Q3
Qtotal = mcesTes + mL+ mcairTair
Qtotal = 5(0,5)(20) + 5(80) + 5(1)(80)
Qtotal = 850 kkal