Materi pembelajaran IPA SMP tentang Kalor

1. MATERI PEMBELAJARAN SMP
KELAS VII SEMESTER 2
Bab 8 Energi Panas ( Kalor ) dan
Perpindahannya
OLEH :
IGNATIUS SUTARJA
NIM : 14708259006

2. KOMPETENSI DASAR
KD 3.7
Memahami konsep suhu, pemuaian, kalor,
perpindahan kalor, dan penerapannya
dalam mekanisme menjaga kestabilan
suhu tubuh pada manusia dan hewan
serta dalam kehidupan sehari-hari.

3. TUJUAN PEMBELAJARAN
 Memahami pengertian kalor.
 Menentukan besarnya kalor yang diperlukan
untuk menaikkan suhu.
 Memahami konsep perubahan wujud zat.
 Menentukan besarnya kalor yang diperlukan
untuk mengubah wujud zat.
 Memahami konsep perpindahan kalor.

4. A. PENGERTIAN KALOR
Apakah kalor itu ?
 Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menjumpai
peristiwa benda dingin menjadi panas dan benda
panas menjadi dingin.
 Perubahan panas dinginnya suatu benda
berhubungan dengan apa yang disebut kalor.

5. Kalor (energi panas) diperlukan dalam
kehidupan sehari-hari
Sumber : PK. Barus, FISIKA 2 SLTP Kelas 2 hal 5

6.  Misalnya ketika kita memasak air dan menyetrika.
Sesuatu yang diberikan pada air mengakibatkan suhu
air menjadi naik. Dari manakah sesuatu itu ? Sesuatu
itu berasal dari bahan bakar minyak. Kita tahu bahwa
dalam hal ini terjadi perubahan bentuk energi yaitu dari
energi kimia. Ketika menyetrika sesuatu itu berasal dari
aliran listrik. Jadi sesuatu itu tentunya adalah energi.
Kalor adalah bentuk energi yaitu energi panas.
 Ahli yang menyelidiki bahwa kalor merupakan bentuk
energi adalah James Prescott Joule. Ia menyatakan
adanya kesetaraan antara kalor dengan energi mekanik.
Bilangan yang menyatakan kesetaraan antara satuan
kalor dengan satuan energi mekanik disebut dengan
tara kalor mekanik.

7. Tara kalor mekanik
 Karena kalor merupakan bentuk energi, maka
satuan kalor dapat dinyatakan dengan joule ( J ).
Satuan kalor dalam SI adalah J. Satuan kalor yang
lain dapat dinyatakan dengan kalori, disingkat kal.
 1 kal = 4,2 J
 1 kilokalori ( 1 kkal ) = 1000 kal = 4,2 x 103
kJ
 1 J = 0,24 kal
 Satu kalori didefinisikan sebagai banyaknya kalor
yang diperlukan untuk memanaskan 1 g air
sehingga suhunya naik 1 o
C

8. Kalor zat alir?
 Pendapat ahli sebelumnya, Antoine Laurent Lavoisier
mengatakan bahwa kalor adalah zat yang dapat
mengalir sehingga disebut dengan zat alir ( kalorik ).
Lavoisier menyatakan kalori sebagai satuan kalor.
Kemudian para ahli membuktikan secara eksperimen
bahwa kalor bukan suatu zat. Kalor tidak mempunyai
massa karena tidak dapat ditimbang. Menurut para ahli
kalor bukanlah zat yang dapat mengalir.
 Kalor disimpulkan sebagai salah satu bentuk energi.
Kalor disebut juga sebagai energi panas. Kalor
dapat berpindah karena adanya perbedaan suhu.
Secara alami kalor berpindah dari benda yang
bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

9. Apakah pengaruh kalor pada zat?
 Karena adanya perbedaan suhu, suatu zat dapat
menerima atau melepaskan kalor. Ada dua hal
kemungkinan jika benda menerima atau
melepaskan kalor yaitu terjadinya perubahan suhu
zat atau terjadinya perubahan wujud zat.
 Pada saat terjadi perubahan wujud zat, suhu zat
tetap. Sedangkan pada saat terjadi perubahan suhu,
wujud zat tetap. Pengaruh kalor terhadap suhu
benda adalah apabila benda menerima/menyerap
kalor maka suhu benda akan naik, sedangkan
apabila benda melepaskan kalor maka suhu benda
akan turun.

10. B. PERBEDAAN SUHU
DAN KALOR
 Meskipun kalor berkaitan erat dengan suhu benda,
tetapi kalor berbeda dengan suhu. Suhu
menyatakan derajat panas dinginnya suatu benda.
Kalor merupakan bentuk energi.
 Kalor merupakan suatu energi yang dapat
menyebabkan perubahan suhu, sedangkan
perbedaan suhu menyebabkan perpindahan kalor.
Permasalahan mana yang timbul terlebih dahulu
kalor atau suhu, sama halnya menjawab pertanyaan
klasik “mana yang lebih dulu telur atau ayam”.

11. Bagaimanakah skala yang ditunjukkan kedua
termometer ? Samakah atau berbedakah ?
Berilah kesimpulannya !

12. Latihan dan Pengayaan 1
1. Apa perbedaan antara kalor dengan suhu ?
2. 1 J = … … … . kal
3. 3000 kal = ... ... ... . J
4. 500 kJ = ... ... ... . J
5. 1 kal = … … … . J
6. 9800 kal = … … … . J
7. 7,5 kkal = … … … . kal
8. Sebutkan 2 hal kemungkinan yang dapat diakibatkan oleh
pengaruh kalor terhadap benda !
9. Sebutkan 5 peristiwa tentang proses perubahan energi yang
menghasilkan energi panas ( kalor ) yang bermanfaat bagi
kita dalam kehidupan sehari-hari !
10. Jelaskan singkat keterkaitan antara kalor dengan suhu !

13. D. KALOR UNTUK MENAIKKAN
SUHU
 Banyaknya kalor yang diperlukan untuk
menaikkan suhu zat bergantung pada 3 hal yaitu
: massa zat (m), jenis zat (c), dan kenaikkan suhu
(∆t)
 Rumus kalor yang diperlukan untuk menaikkan
suhu zat adalah Q = m . c . Δt

14.  Dari rumus Q = m . c . Δt dapat disimpulkan
bahwa kalor yang diperlukan untuk menaikkan
suhu zat :
1. sebanding dengan massa zat
2. sebanding dengan kalor jenis zat
3. sebanding dengan kenaikkan suhu
 Artinya jika semakin besar massa zat, dan
semakin besar kalor jenis zat, dan semakin besar
kenaikkan suhunya, maka ketiga besaran itu
menyebabkan kalor yang diperlukan semakin
besar pula.

15. Bagan Rumus

16. Tabel kalor jenis berbagai zat
Kalor jenis adalah bilangan yang menyatakan banyaknya kalor
yang diperlukan oleh zat yang massanya 1 kg untuk
menaikkan suhunya sebesar 1 o
C.

17. Contoh soal
1. Air yang massanya 1,5 kg mula-mula suhunya 20 o
C.
Jika kalor sebesar 472500 J diberikan pada sejumlah
air tersebut, berapakah suhunya sekarang ?

18. 2. Kalor sebesar 40320 J diberikan pada alkohol yang suhunya mula-mula 20
o
C sehingga suhunya naik menjadi 60 o
C. Jika kalor jenis alkohol 2400
J/kgo
C, berapakah massanya ?

19. Latihan dan Pengayaan 2
1. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan
suhu zat bergantung pada 3 hal yaitu … … … … … .
2. Berapakah banyaknya kalor yang diperlukan jika 1,5
kg air dipanaskan dari suhu 25 0
C menjadi 90 0
C ?
3. Berapakah kenaikkan suhunya jika 500 g air
dipanaskan memerlukan kalor 157,5 kJ ?
4. Kalor sebesar 4400 J digunakan untuk menaikkan
suhu parafin dari 25 0
C menjadi 35 0
C. Jika kalor jenis
parafin 2200 J/kg 0
C, tentukan massa parafin ?
5. Untuk memanaskan 250 kg suatu zat dari suhu –10
0
C menjadi 0 0
C diperlukan kalor 4200 J. Tentukan
kalor jenis zat itu !

20. …. Lanjutan Latihan dan Pengayaan 2
6. Ketika 159600 J kalor diberikan pada 500 g air sehingga
suhunya mencapai titik didihnya 100 0
C. Tentukan suhu mula-
mula !
7. Sepotong tembaga yang massanya 4 kg dan suhunya 25 0
C
menyerap kalor 144000 J. Jika kalor jenis 400 J/kg 0
C,
tentukan suhu akhirnya !
8. 4 g besi dipanaskan dari suhu 25 0
C menjadi 75 0
C. Jika kalor
jenis besi 0,11 kal/g, tentukan kalor yang diperlukan !
9. 3 g suatu zat yang suhunya 5 0
C dipanaskan hingga suhunya
menjadi 30 0
C. Jika kalor jenis zat itu 0,11 kal/g 0
C, berapakah
kalor yang diperlukan ?
10. 100 g air yang suhunya 20 0
C dipanaskan hingga suhunya
mencapai 100 0
C. Jika kalor jenis air 1 kal/g 0
C, berapakah kalor
yang diperlukan ?

21. C. KALOR JENIS DAN
KAPASITAS KALOR
 Kalor jenis (c) menunjukkan banyaknya kalor yang
diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar
1 o
C. Kalor jenis menunjukkan ciri khas suatu zat.
Suatu zat yang mempunyai kalor jenis kecil berarti
zat itu memerlukan kalor yang lebih sedikit untuk
menaikkan suhunya apabila dibandingkan dengan
zat yang mempunyai kalor jenis yang besar. Dengan
kata lain suatu zat yang kalor jenisnya kecil lebih
cepat panas apabila dibandingkan dengan zat yang
kalor jenisnya besar.

22.  Apabila suhu dari dua benda yang berbeda dinaikkan,
ternyata untuk setiap kenaikkan suhu yang sama
diperlukan jumlah kalor yang berbeda. Hal ini terjadi
karena kapasitas kalor antara benda yang satu dengan
benda yang lain berbeda. Kapasitas kalor (C) adalah
besarnya kalor yang diperlukan suatu zat untuk
menaikkan suhu 1 o
C. Jika air dipanaskan, maka air
akan menyerap banyak energi kalor. Air juga dapat
menyimpan energi kalor itu untuk waktu yang relatif
lama. Maka dikatakan air mempunyai kapasitas kalor
yang besar.

23. Rumus kapasitas kalor :

24. Contoh soal
100 g benda yang kalor jenisnya 3600 J/kgo
C dipanaskan
sehingga suhunya naik dari 25 o
C menjadi 100 o
C. Tentukan
kapasitas kalornya !
PENYELESAIAN
Diketahui :
m = 100 g = 0,1 kg
c = 3600 J/kgo
C
Ditanyakan : C = … ?
Jawab :
C = m . c
= 0,1 . 3600
= 360 J/o
C
Jadi C – nya = 360 J/o
C

25. Latihan dan Pengayaan 3
1. Kalor jenis adalah … … … … … .
2. Satuan kalor jenis dalam SI adalah … … … … … .
3. Kapasitas kalor adalah … … … … .
4. Satuan kapasitas kalor dalam SI adalah … … … … .
5. Simpulkan cepat/lambat panasnya suatu zat berdasarkan kalor
jenis !
6. Manakah yang lebih cepat panas air, aluminium, besi, ataukah
tembaga ?
7. Sebuah panci aluminium yang massanya 2 kg dipanaskan dari
suhu 32 0
C sampai 90 0
C. Jika kapasitas kalor panci itu 900 J/0
C,
tentukan kalor yang diperlukan !
8. Kalor jenis timbal 0,03 kal/g 0
C, berapakah kalor jenis itu jika
dinyatakan dalam satuan SI ?
9. 0,11 kal/g 0
C = ... kkal/kg 0
C
10. 1 kal/kg0
C = ... kkal/kg 0
C

26. E. HUBUNGAN ANTARA ENERGI
LISTRIK DENGAN KALOR
 Dalam kehidupan sehari-hari banyak dijumpai alat-
alat rumah tangga yang prinsip kerjanya mengubah
energi listrik menjadi energi panas ( kalor ),
misalnya kompor listrik, solder, seterika listrik, dan
ketel listrik. Sejumlah massa air dapat dipanaskan
dengan menggunakan pemanas listrik atau ketel
listrik sehingga terjadi kenaikkan suhu.
 Rumus energi listrik adalah :
W = P . t
= V . I . t

27.  Rumus energi listrik adalah :
W = P . t
= V . I . t
Keterangan :
W = energi listrik (J)
P = daya (W)
t = waktu (s)
V = tegangan listrik (V), dan
I = arus listrik (A)

28.  Sedangkan energi kalor yang dihasilkan untuk
menaikkan suhu adalah :
 Q = m . c . ΔT
 Catatan : dalam rumus semula Q = m . c . Δt menjadi
Q = m . c . ΔT, Δt diganti dengan ΔT hanya dengan
maksud untuk membedakan t-waktu dengan t-suhu
saja.
 Jika tidak ada energi hilang ( hukum kekekalan
energi ), maka energi listrik yang berubah menjadi
kalor besarnya tidak berubah. Energi listrik yang
dikeluarkan = energi kalor yang dihasilkan.
 W = Q
 P . t = m . c . ΔT

29. Contoh soal
X

30. Latihan dan Pengayaan 4
1. Setrika listrik bertuliskan 350 W 220 V. Apakah artinya ?
2. Suatu pemanas air berdaya 500 W digunakan untuk
memanaskan 400 g air selama 2,8 menit. Berapakah
kenaikkan suhunya ?
3. 4 kg air dipanaskan dengan alat pemanas selama 1 menit
sehingga suhunya naik sebesar 10 0
C. Berapa daya alat itu ?
4. Sejumlah air dapat dipanaskan dari suhu 20 0
C menjadi 70 0
C
dengan ketel listrik 200 W selama 35 menit. Berapa massa air
itu ?
5. Suatu alat pemanas air dalam sebuah rumah tangga
digunakan untuk memanaskan air setiap harinya 20 kg
dengan rata-rata kenaikkan suhu 30 0
C – 80 0
C. Tentukan
biaya yang harus dikeluarkan untuk alat ini selama satu
bulan, jika harga setiap kWh – nya Rp 900 ? ( 1 bulan = 30
hari, 1 kWh = 3,6 . 106
J ).

31. F. KALOR UNTUK
PERUBAHAN WUJUD
Wujud zat, perubahan, dan fase zat
 Zat dapat dibedakan menjadi tiga berdasarkan
wujudnya yaitu zat padat, zat cair, dan gas. Air dapat
berwujud zat padat, zat cair, atau gas tergantung
pada suhu air itu. Aluminium biasanya dapat kita
temui dalam bentuk padat. Akan tetapi apabila
aluminium dipanaskan, aluminium dapat
mencair/melebur pada titik leburnya sekitar 660 o
C.
Apabila dipanaskan sampai suhu yang tinggi,
aluminium dapat menguap pada titik didihnya
sekitar 2450 o
C.

32.  Demikian juga halnya dengan banyak zat lainnya
tembaga, raksa, dan parafin. Zat ini masing-masing
dapat berwujud padat, cair, atau gas sehingga dapat
dikatakan bahwa zat itu masing-masing mempunyai
tiga tingkat wujud ( 3 fase ).
 Kalor yang diserap atau dilepaskan oleh suatu zat
tidak hanya menyebabkan perubahan suhu zat.
Ternyata kalor yang diserap atau dilepaskan oleh
suatu zat dapat menyebabkan perubahan wujud zat
dari satu wujud menjadi wujud yang lain.

33. Diagram perubahan wujud zat
Coba kalian sebutkan nama perubahan wujud sesuai
nomor pada diagram berikut

34. Kalor laten
 Pada saat terjadi perubahan wujud zat, suhu zat
tetap. Pada waktu es mencair, suhunya tidak naik
meskipun terus dipanaskan. Demikian pula halnya
pada waktu air mendidih. Kalor yang diberikan oleh
api tidak digunakan untuk menaikkan suhu. Kalor
itu digunakan untuk mengubah wujud zat itu dari
padat menjadi cair atau dari cair menjadi uap. Kalor
yang diterima zat itu seakan-akan tersembunyi.
Oleh karena itu kalor yang digunakan untuk
mengubah wujud disebut kalor laten.

35. Kalor untuk penguapan zat cair
pada titik didihnya
 Rumus untuk menentukan banyaknya kalor yang
diperlukan untuk menguapkan sejumlah zat pada
titik didihnya adalah : Q = m . U
 Kalor uap (U) adalah banyaknya kalor yang
diperlukan untuk menguapkan 1 kg zat cair
seluruhnya menjadi gas pada titik didihnya. Kalor
uap disebut juga kalor laten penguapan.

36. Bagan rumus
x

37. Kalor uap beberapa jenis zat
 x

38. Kalor untuk peleburan zat padat
pada titik leburnya
 Rumus untuk menentukan banyaknya kalor yang
diperlukan untuk melebur sejumlah zat pada titik
leburnya adalah : Q = m . L
 Kalor lebur (L) adalah banyaknya kalor yang
diperlukan oleh 1 kg zat padat pada waktu zat itu
melebur pada titik leburnya sehingga seluruhnya
berubah wujud menjadi zat cair.

39. Bagan Rumus
 x

40. Kalor lebur beberapa jenis zat
 x

41. Contoh soal
1. Tentukan banyaknya kalor yang diperlukan untuk
menguapkan 5 kg air pada titik didihnya 100 o
C !
PENYELESAIAN
Diketahui :
m = 5 kg
U = 2270000 J/kg
Ditanyakan : Q = … ?
Jawab :
Q = m . U
= 5 x 2270000
= 11350000 J
Jadi kalor yang diperlukan = 11350000 J

42. 2. Berapa joule kalor yang diperlukan untuk meleburkan 5 kg air
dalam keadaan beku pada titik leburnya ?
PENYELESAIAN
Diketahui :
m = 5 kg
L = 336000 J
Ditanyakan : Q = … ?
Jawab :
Q = m . L
= 5 . 336000
= 1680000 J
Jadi kalor yang diperlukan adalah = 1680000 J.

43. Latihan dan Pengayaan 5
1. Apakah yang dimaksud dengan kalor laten ?
2. Ada zat-zat yang mudah menguap, seperti misalnya bensin dan spiritus.
Apabila zat itu diteteskan pada kulit telapak tangan kita akan terasa
dingin. Mengapa ?
3. Berapa kalor yang diperlikan untuk melebur 25 kg es 0 0
C menjadi 25 kg
air 0 0
C ? Kalor lebur es 80 kkal/kg.
4. Jika 4,5 kJ energi kalor diperlukan untuk menguapkan 5 g zat cair pada
titik didihnya, tentukan kalor uapnya !
5. Jika kalor uap air 2 300 000 J/kg, berapa massa air yang dapat diuapkan
pada titik didihnya menggunakan kalor sebesar 11,5 kJ ?
6. Tentukan besarnya kalor yang diperlukan untuk menguapkan 2 kg air
pada titik didihnya 100 0
C, jika kalor uapnya 2 260 000 J/kg !
7. Tentukan kalor yang diperlukan untuk melebur 100 g es !
8. Kalor sebesar 1 670 000 J dapat digunakan untuk meleburkan suatu zat.
Jika kalor lebur zat itu 334000 J/kg, berapa massa zat itu ?

44. G. PROSES GABUNGAN ( KALOR UNTUK
MENAIKKAN SUHU DAN KALOR UNTUK
MENGUBAH WUJUD )
 Pada saat terjadi perubahan wujud zat, suhu zat
tetap, sedangkan pada saat terjadi perubahan suhu,
wujud zat tidak berubah. Kenaikkan suhu akibat
pengaruh kalor berkaitan dengan kalor jenis zat,
sedangkan perubahan wujud akibat pengaruh kalor
berkaitan dengan kalor laten. Tiga konsep penting
yang perlu diingat adalah :
 Kalor untuk menaikkan suhu Q = m . c . Δt
 Kalor untuk melebur Q = m . L
 Kalor untuk menguap Q = m . U

45. Contoh soal
Sejumlah massa 2 kg es yang suhunya –10 o
C akan
dipanaskan sehingga akan diperoleh perubahan
wujud es seluruhnya menjadi uap pada suhu 105 o
C.
Bagaimanakah prosesnya dan berapakah besarnya
kalor yang diperlukan untuk seluruh proses itu ?
Beberapa tetapan yang perlu diketahui untuk
menentukan besar kalor yang diperlukan adalah
kalor jenis es = 2100 J/kgo
C, kalor lebur es = 336000
J/kg, kalor jenis air = 4200 J/kgo
C, kalor uap air =
2270000 J/kg, dan kalor jenis uap air = 2000 J/kg o
C.
Proses perubahan wujud es menjadi uap air dapat
digambarkan dengan grafik sederhana berikut ini :

46. Grafik proses

47. Penyelesaian

48. Latihan dan Pengayaan 6
1. Ali mempunyai 800 g es yang suhunya –5 0
C. Ia ingin menjadikan es itu uap seluruhnya pada
suhu 110 0
C. Berapa kalor yang diperlukan ? (Gambarlah grafiknya dahulu) !
2. Ali mempunyai 500 g air yang suhunya 20 0
C yang akan dijadikan uap seluruhnya pada titik
didih air. Berapakah kalor yang diperlukan (Gambarlah grafiknya dahulu) !
3. Ali mempunyai 1 kg balok es yang suhunya –2 0
C. Ia ingin menjadikan es itu menjadi air
seluruhnya pada suhu 30 0
C. Berapakah kalor yang diperlukan (Gambarlah grafiknya) !
4. Ali mempunyai 1 kg balok es yang suhunya 0 0
C. Ia ingin menjadikan es itu menjadi air
seluruhnya pada suhu 36 0
C. Berapakah kalor yang diperlukan (Gambarlah grafiknya) !
5. Berapa kalor yang diperlukan untuk melebur 5 kg es –90
C menjadi 5 kg air 7 0
C ? Kalor lebur
es 80 kkal/kg, kalor jenis air 1 kkal/kg 0
C, dan kalor jenis es 0,5 kkal/kg 0
C.
6. Berapakah kalor yang diperlukan untuk melebur 5 kg timbal padat yang suhunya 20 0
C
menjadi 5 kg timbal cair pada suhu 400 0
C ? Kalor lebur timbal 5,5 kkal/kg, kalor jenis
timbal padat 0,03 kkal/kg 0
C, kalor jenis timbal cair 0,04 kkal/kg 0
C, dan titik lebur timbal
327 0
C.
7. Berapakah kalor yang diperlukan untuk melebur 1 kg besi 10 0
C ? Titik lebur besi 1300 0
C,
kalor jenis besi 0,1 kkal/kg 0
C, dan kalor lebur besi 30 kkal/kg.
8. Tentukan kalor yang diperlukan untuk mengubah 3 kg es yang suhunya –20 0
C menjadi 3 kg
uap yang suhunya 100 0
C ! Kalor penguapan air 539 kkal/kg, kalor lebur es 80 kkal/kg, kalor
jenis es 0,5 kkal/kg 0
C, dan kalor jenis air 1 kkal/kg 0
C.

49. H. PROSES YANG MELEPASKAN
KALOR
 Pada saat zat membebaskan kalor, maka zat itu
akan kehilangan energi ( energi kalornya
berkurang ). Kalor yang dilepaskan diberi tanda
negatif. Proses yang melepaskan kalor adalah :
1. proses yang suhunya berubah yaitu suhu zat
turun ( menjadi lebih dingin ).
2. proses yang suhunya tetap ( pada proses
perubahan wujud ) yaitu membeku, mengembun,
dan menyublim ( gas ke padat ).

50. Contoh soal
1. Berapakah kalor yang dilepaskan oleh 10 kg minyak tanah jika suhunya
turun dari 80 o
C menjadi 20 o
C ? Kalor jenis minyak tanah adalah 2200
J/kgo
C.
PENYELESAIAN
Diketahui :
m = 10 kg
c = 2200 J/kgo
C
t1= 80 o
C
t2 = 40 o
C
Δt = 40 o
C – 80 o
C = –40 o
C
Ditanyakan : Q = … ?
Jawab :
Q = m . c . Δt
= 10 . 2200 . –40
= –880000 J
Jadi kalor yang dilepaskan sebesar 880000 J ( tanda negatif berarti
melepaskan kalor ).

51. …. Lanjutan Contoh soal
2. Berapakah kalor yang dilepaskan 100 kg air selama
membeku ?
PENYELESAIAN
Diketahui :
m = 100 kg
L = 336000 J/kg
Ditanyakan : Q = … ?
Jawab :
Q = – m . L
= – 100 . 336000
= –33600000 J = –3,36 x 107
J
Jadi kalor yang dilepaskan sebesar 3,36 x 107
J ( tanda negatif
berarti melepaskan kalor ).

52. Latihan dan Pengayaan 7
1. Kapan suatu zat melepaskan kalor ?
2. Jelaskan dengan teori partikel, mengapa pada
proses membeku suatu zat melepaskan kalor !
3. Tentukan kalor yang dilepaskan apabila 50 g besi
yang suhunya mula-mula 80 0
C turun menjadi 20 0
C
dan kalor jenis besinya 460 J/kg 0
C !
4. Berapa kalor yang dibebaskan jika 500 g air yang
suhunya 30 0
C membeku seluruhnya menjadi es 0
0
C !
5. Berapa kalor yang dibebaskan jika 800 g air yang
suhunya 90 0
C membeku seluruhnya menjadi es –5
0
C !

53. I. AZAS BLACK
 Jika dua zat yang suhunya berbeda dicampur,
maka kalor akan mengalir dari zat yang suhunya
lebih tinggi ke zat yang suhunya rendah sehingga
terjadi keseimbangan termal. Keseimbangan
termal terjadi jika suhu kedua zat sama.
 Zat yang suhunya lebih tinggi akan
melepaskan/membebaskan kalor (sehingga
suhunya turun), sedangkan zat yang suhunya
rendah akan menerima/menyerap kalor
(sehingga suhunya menjadi naik).

54.  Menurut Joseph Black, kalor yang dilepaskan oleh
zat yang bersuhu tinggi sama dengan kalor yang
diserap/diterima oleh zat yang bersuhu rendah
( Qlepas = Qserap/terima). Pernyataan itu dikenal dengan
azas Black.
 Rumus azas Black adalah :
Qlepas = Qterima

55. Contoh soal
Jika 75 g air yang suhunya 0 o
C dicampur dengan 50 g air yang
suhunya 100 o
C, berapakah suhu akhir campuran air itu ?
PENYELESAIAN
Diketahui :
m1 = 75 g
c1 = 4200 J/kgo
C
t1 = 0 o
C
m2 = 50 g
c2 = 4200 J/kgo
C
t2 = 100 o
C
Ditanya : suhu akhir campuran = t = … ?

56. …. Lanjutan Contoh soal
Jawab :
jumlah kalor yang dilepas = jumlah kalor yang diterima
yang melepaskan kalor adalah air yang suhunya lebih tinggi = t2 = 100 o
C
yang menerima kalor adalah air yang suhunya lebih rendah = t1 = 0 o
C
yang melepaskan kalor suhunya akan turun, yang menerima kalor suhunya akan naik,
sehingga dua massa air yang suhunya berbeda akan mencapai suhu yang sama
( kesetimbangan termal ) = t
Qlepas = Qterima
Q2 = Q1
m2.c2 . (100 – t) = m1 .c1 . (t – 0)
50 g . 4200 J/kgo
C . (100 – t) = 75 g . 4200 J/kgo
C . (t – 0)
50 . (100 – t) = 75 . (t – 0)
2 . (100 – t) = 3 . (t – 0)
200 – 2t = 3t
200 = 3t + 2t
200 = 5t
t =
t = 40 o
C

57. Latihan dan Pengayaan 8
1. Apakah yang dimaksud dengan keseimbangan termal ?
2. 250 g air yang suhunya 10 0
C dicampur dengan 200 g air
yang suhunya 100 0
C. Tentukan suhu akhir campuran !
3. 150 kg air panas yang suhunya 90 0
C dicampur dengan air
dingin yang suhunya 10 0
C sehingga suhu air campuran itu
40 0
C. Berapakah massa air dingin ?
4. 200 g potongan aluminium yang suhunya 80 0
C diceburkan
ke 100 g air yang suhunya 20 0
C. Jika kalor jenis air 4200
J/kg0
C dan kalor jenis aluminium 900 J/kg0
C, tentukan suhu
akhirnya !
5. Sepotong es yang massanya 0,050 kg dan suhunya –20 0
C
dimasukkan ke dalam 0,20 kg air yang suhunya 15 0
C.
Berapakah suhu akhirnya, jika kalor jenis es 0,5 kkal/kg0
C
dan kalor lebur es 80 kkal/kg ?

58. J. MELEBUR DAN MEMBEKU
 Suhu mencairnya suatu zat padat disebut titik lebur.
 Titik lebur besi = 1549 o
C
 Titik lebur parafin = 54 o
C
 Kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat
padat menjadi zat cair pada titik leburnya disebut
kalor laten peleburan atau kalor lebur (L).
 Banyaknya kalor yang dilepaskan oleh 1 kg massa
zat untuk berubah dari wujud cair menjadi wujud
padat pada titik bekunya disebut kalor laten
pembekuan atau disebut kalor beku.

59.  Kalor beku = kalor lebur, dan titik beku = titik lebur.
 Titik lebur zat dapat berubah. Faktor yang
mempengaruhi titik lebur suatu zat adalah tekanan
dan ketidakmurnian zat. Penambahan tekanan pada
suatu zat dapat menurunkan titik leburnya. Titik
lebur es pada tekanan normal ( 76 cmHg ) adalah 0
o
C.
 Penambahan zat lain pada suatu zat dapat
menurunkan titik lebur zat itu. Titik lebur es yang
telah dicampuri garam lebih rendah daripada titik
lebur es murni.

60. Karena tekanan, titik lebur es turun

61. K. MENGUAP-MENDIDIH, DAN
MENGEMBUN
 Menguap adalah peristiwa perubahan wujud cair
menjadi gas yang terjadi pada permukaan zat cair
dan dapat terjadi pada sembarang suhu.
 Mendidih adalah peristiwa penguapan yang terjadi
di seluruh bagian zat cair dan terjadi pada suhu
tertentu yang disebut titik didih.
 Ada empat ( 4 ) cara mempercepat penguapan yaitu
pemanasan, meniupkan udara di atas permukaan
zat cair, memperluas permukaan, dan mengurangi
tekanan.

62. …. lanjutan
 Kalor uap ( U ) adalah besarnya kalor yang
diperlukan untuk mengubah 1 kg zat cair
seluruhnya menjadi gas pada titik didihnya.
 Kalor embun adalah besarnya kalor yang dilepaskan
oleh 1 kg zat untuk berubah dari wujud gas menjadi
wujud cair pada titik embunnya.
 Kalor embun = kalor uap, dan titik embun = titik
didih.
 Titik didih air pada tekanan 76 cmHg adalah 100 o
C,
sedangkan titik didih alkohol 78 o
C. Titik didih suatu
zat cair dapat berubah.

63. …. lanjutan
 Faktor yang mempengaruhi titik didih suatu zat cair
adalah tekanan dan ketidakmurnian zat.
 Semakin kecil tekanan udara di atas permukaan zat
cair, semakin rendah titik didih zat cair itu.
 Ketidakmurnian zat atau adanya pencampuran zat
lain dapat menaikkan titik didih. Merebus singkong
dengan air yang ditambahkan garam atau gula,
maka lebih cepat masak karena air itu akan medidih
pada suhu yang lebih tinggi daripada memasak
dengan air murni. Titik didih pada suhu yang lebih
tinggi ini menyebabkan makanan lebih cepat masak.

64. L. PERPINDAHAN KALOR
 Ada tiga ( 3 ) cara perpindahan kalor yaitu
konduksi, konveksi, dan radiasi.
 1. Konduksi (hantaran) adalah perpindahan kalor
tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat.
Perpindahan kalor secara konduksi dapat terjadi
pada zat padat, terutama pada logam.
 2. Konveksi (aliran) adalah perpindahan kalor yang
terjadi karena adanya perbedaan massa jenis zat.
Cara perpindahan kalor secara konveksi dapat
terjadi dalam zat cair dan gas.

65. Aliran udara pada alat konveksi

66. Angin darat dan angin laut terjadi karena adanya
aliran udara panas.

67.  3. Radiasi atau pancaran adalah perpindahan kalor
tanpa zat perantara ( medium ). Sebagai contohnya
adalah pancaran sinar matahari sampai ke bumi.
Permukaan yang hitam dan kusam adalah penyerap
kalor yang baik sekaligus pemancar kalor yang baik.
Permukaan putih dan mengkilat adalah penyerap
sekaligus pemancar kalor yang buruk.

68. Latihan dan Pengayaan 9
1. 4 cara mempercepat penguapan yaitu … … … … … .
2. Apa perbedaan menguap dan mendidih ?
3. Apakah yang dimaksud dengan titik lebur ?
4. Apakah yang dimaksud dengan titik beku ?
5. Berapakah titik beku air ?
6. Pada tekanan udara berapakah titik didih air 100 0
C ?
7. Apakah yang dimaksud dengan titik didih ?
8. Mengapa merebus air di pegunungan lebih cepat daripada di
daerah pantai ?
9. Apakah yang dimaksud dengan kalor laten pengembunan ?
10. Apakah yang dimaksud dengan kalor beku ?

69. …. lanjutanLatihan dan Pengayaan 9
11. Bagaimana pengaruh tekanan terhadap titik lebur zat ?
12. Bagaimana pengaruh ketidakmurnian zat terhadap titik leburnya ?
13. Bagaimana pengaruh tekanan terhadap titik didih zat ?
14. Bagaimana pengaruh ketidakmurnian zat terhadap titik didih zat ?
1. Sebutkan 3 cara perpindahan kalor, jelaskan singkat !
2. Konduktor panas adalah … … … … … .
3. Isolator panas adalah … … … … … .
4. Sebutkan contoh konduktor !
5. Sebutkan contoh isolator !
6. Sebutkan nama alat laboratorium yang digunakan untuk menyelidiki
radiasi kalor !
7. Bagaimana terjadinya angin darat ?
8. Bagaimana terjadinya angin laut ?
9. Mengapa memakai baju warna hitam pada siang hari tidak nyaman ?
10. Sebutkan 4 cara menahan/mengisolasi panas air pada termos ?

70. M. EVALUASI
1. Besarnya kalor yang diperlukan untuk
menaikkan suhu 900 g air dari suhu mula-mula
25 o
C menjadi 95 o
C ( kalor jenis air = 4200 J/kg
0
C) adalah … .
A. 368600 J
B. 264600 J
C. 386400 J
D. 364800 J

72. 3. Kalor yang diperlukan untuk menguapkan 1,5 kg
air yang suhunya 30 0
C ( kalor jenis air = 4200
J/kg 0
C, kalor uap air = 2260000 J/kg, dan titik
didih air 100 0
C ) adalah … .
A. 3390000 J
B. 4410000 J
C. 3495000 J
D. 3832000 J

73. 4. Perubahan wujud dari padat menjadi gas tanpa
melalui fase cair disebut ... .
A. menguap
B. mencair
C. melebur
D. menyublim

74. 5. Kalor adalah … .
A. suatu zat
B. salah satu bentuk energi
C. derajat panas suatu zat
D. perpindahan suhu

75. 6. Energi kalor 1135000 J diberikan pada 5 kg air
yang suhunya 100 o
C. Massa air yang menguap
sebesar … . (kalor uap air 2270000 J/kg)
A. 2,5 kg
B. 2,0 kg
C. 1,5 kg
D. 0,5 kg

76. 7. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi
karena adanya … .
A. perbedaan suhu zat cair
B. perbedaan massa zat cair
C. perbedaan massa jenis zat cair
D. perbedaan kalor jenis zat cair

77. 8. Jika kalor lebur es 80 kkal/kg, maka kalor yang
diperlukan untuk melebur 5 kg es pada suhu 00
C
adalah … .
A. 400 kkal
B. 600 kkal
C. 800 kkal
D. 1600 kkal

78. 9. Perhatikan grafik kenaikan suhu es terhadap
kalor berikut ini !
Dari grafik di atas besarnya kalor untuk
meleburkan sejumlah es adalah ….
A. 2000 joule
B. 10200 joule
C. 12200 joule
D. 24800 joule

79. 10. Perhatikan grafik hasil percobaan berikut ini !
Air sebanyak 2 kg yang suhu awalnya 60 ºC diuapkan. Jika
kalor uap air 2,27 x 106
J/kg, kalor jenis air 4200 J/kg ºC,
maka kalor yang diperlukan untuk proses A – C adalah ....
A. 3360 kilojoule
B. 4540 kilojoule
C. 4876 kilojoule
D. 5212 kilojoule

80. L. DAFTAR PUSTAKA
 Giancoli. 2001. Fisika Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
 Marthen Kanginan. 2000. Fisika Jilid 1C Untuk
SMU. Jakarta : Erlangga.
 PK. Barus, dkk. 1995. Fisika 2 Untuk SLTP Kelas 2.
Jakarta : Depdikbud
 Wahono Widodo, dkk. 2014. Ilmu Pengetahuan
Alam SMP Kelas VII Semester 1. Jakarta : Pusat
Kurikulum dan Perbukuan Kemendikbud.