Dokumen tersebut membahas tentang kalor laten, perubahan wujud zat, asas Black, dan contoh soal terkait kalor dan perubahan suhu.

3. Kalor Laten
 Umumnya, ketika kalor diberikan pada suatu zat, maka
zat itu mengalami kenaikan suhu.
 Akan tetapi, jika kalor yang diterima oleh suatu zat
digunakan untuk mengubah wujud, misalnya dari es
(wujud padat) menjadi air (wujud cair), maka suhu zat
adalah tetap.
 Kalor yang digunakan oleh zat untuk mengubah wujud
disebut kalor laten (“laten” berarti “tersembunyi”);
kata tersembunyi ini untuk melukiskan bahwa kalor
yang diterima oleh zat untuk mengubah wujud tidak
terlihat sebagai kenaikan suhu.

5. Perubahan Wujud Zat
Gas
Padat Cair
1
2
3
4
5
6

6. Keterangan:
No. Perubahan Wujud Nama
Dari Ke
1. Padat Cair Mencair/melebur
2. Cair Padat Membeku
3. Cair Gas Menguap
4. Gas Cair Mengembun
5. Gas Padat Mendeposit
6. Padat Gas Menyublim

8. ASAS BLACK
 Apabila dua zat atau lebih dicampurkan pada
satu wadah, maka zat yang suhunya tinggi
akan melepas kalor dan zat yang suhunya
rendah akan menerima kalor sehingga dicapai
suhu keseimbangan. Pada peristiwa ini
berlaku
 Qlepas = Qterima
 Persamaan diatas dikemukakan oleh Joseph
Black

9. Contoh soal
1. Sepotong besi panas bermassa 1 kg dan
bersuhu 100 oC dimasukkan ke dalam sebuah
wadah berisi air bermassa 2 kg dan bersuhu 20
oC. Berapa suhu akhir campuran ? Kalor jenis
besi = 450 J/kg Co, kalor jenis air = 4200 J/kg Co.

10. Pembahasa
n
Diketahui:
m besi = 1 kg
Tbesi = 100 oC
m air = 2 kg
Tair = 20 oC
c besi = 450 J/kg Co
c air = 4200 J/kg Co.
Ditanya :
T campuran ?
Jawab :
Besi bersuhu lebih tinggi daripada air
sehingga besi yang melepaskan kalor,
air yang menyerap kalor.
(m) (c) (delta T) = (m) (c) (delta T)
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(450)(100-T) = (8400)(T-20)
45000 – 450T = 8400 T – 168000
45000 + 168000 = 8400 T + 450 T
213000 = 8850 T
T = 213000 : 8850
T = 24 oC

11. 2. Sepotong uang logam bermassa 50 gram dan
bersuhu 85 oC dicelupkan ke dalam 50 gram
air bersuhu 29,8 oC (kalor jenis air = 1
kal/gr.oC) jika suhu akhirnya 37 oC dan
wadahnya tidak menyerap kalor, maka kalor
jenis logam adalah..

12. Pembahasan
Diketahui:
ml = 50 gram
Tl = 85 ◦C
ms = 50 gram
Ts = 29,8 ◦C
T = 37 ◦C
Ditanya:
clepas = clogam= ...
Jawab:
Kalor serap = kalor lepas
ms. cair . ΔTs = ml. cl . ΔTl
50 gr. 1 kal/gr. ◦C . (T – Ts) = 50 gr. cl (Tl – T)
(37 ◦C – 29,8 ◦C) kal/gr. ◦C = cl (85 ◦C – 37 ◦C)
7,2 kal/gr = cl . 48 ◦C
cl = 7,2 kal/gr / 48 ◦C = 0,15 kal/gr ◦C

13. PERJALANAN KALOR
 Perubahan suhu atau kondisi suatu zat
terhadap kalor yang diperlukan dapat
digambarkan dalam grafik
 Q1,Q3,dan Q5 mengalami perubahan suhu.
Kalor yang diperlukan dihitung dengan
persamaan Q=mc delta t
 Q2 dan Q4 mengalaami perubahan wujud.
Nesar kalor yang dihitung Q=ml

15. Contoh soal
Panas sebesar 12 kj diberikan pada pada
sepotong logam bermassa 2500 gram yang
memiliki suhu 30oC. Jika kalor jenis logam
adalah 0,2 kalori/groC, tentukan suhu akhir
logam!

16. Pembahasan
Diketahui:
Q = 12 kilojoule = 12000 joule
m = 2500 gram = 2,5 kg
T1 = 30oC
c = 0,2 kal/groC = 0,2 x 4200 joule/kg oC = 840 joule/kg oC
T2 =...?
Jawab:
Q = mcΔT
12000 = (2,5)(840)ΔT
ΔT = 12000/2100 = 5,71 oC
T2 = T1 + ΔT = 30 + 5,71 = 35,71 oC

18. A. Pemuaian Zat Padat
Pemuaian itu dapat berupa :
 bertambah panjang (linear),
 bertambah luas,
 atau bertambah volumenya.
Hal ini karena partikel-partikel benda akan
bergerak lebih cepat jika suhunya dinaikkan.
Karena gerakan inilah, partikel membutuhkan
ruang yang lebih luas untuk bergerak.

19. Muai Panjang
Dengan:
l1 = panjang awal (sebelum dipanaskan)
l2 = panjang setelah dipanaskan
T1 = suhu awal
T2 = suhu setelah dipanaskan
a = koefisien muai panjang zat

20. Contoh Soal
Panjang besi pada suhu 1°C yaitu 50 m, apabila
koefisien muai panjang besi itu 1,2 x 10-5 m/°C, hitunglah
panjang besi yang dipanaskan sampai 250°C!
Jawaban:
L = 50 m;
a = 1,2 x 10-5 = 0,00012 m/°C
Dt = 251 – 1 = 250°C
Maka:
Lt = L + (L x a x Dt)
= 50 + (50 x 0,00012 x 250)
= 50 + 0,15
= 50,15 m

21. Muai Luas
Dengan:
A1 = luas awal (sebelum dipanaskan)
A2 = luas setelah dipanaskan
T1 = suhu awal
T2 = suhu akhir
b = koefisien muai luas zat
Adapun hubungan antara muai panjang (a) dan
muai luas (b dibaca beta) adalah b = 2a.

22. Contoh Soal
Selembar baja pada suhu 20oC
memiliki panjang 50 cm dan
lebar 30 cm. Jika koefisien muai
panjang baja 10-5oC-1 maka
pertambahan luas dan luas total
pada suhu 60oC adalah….
Pembahasan
Pertambahan luas (ΔA) :
ΔA = β A1ΔT
ΔA = (2 x 10-5oC-1)(1500
cm2)(40oC)
ΔA = (80 x 10-5)(1500 cm2)
ΔA = 120.000 x 10-5 cm2
ΔA = 1,2 x 105 x 10-5 cm2
ΔA = 1,2 cm2
Luas total (A2) :
A2 = A1 +ΔA
A2 = 1500 cm2+ 1,2 cm2
A2 = 1501,2 cm2

23. Muai Volume
Dengan:
V1 = volume awal (sebelum dipanaskan)
V2 = volume setelah dipanaskan
T1 = suhu awal
T2 = suhu akhir
g = koefisien muai volume zat
Adapun hubungan antara muai panjang (a) dan
muai volume (g dibaca gamma) adalah g = 3a.

24. Contoh Soal
Sebuah bola pejal (tanpa rongga) terbuat dari
baja. Volume bola itu 250 cm3 pada suhu
0 oC. Jika bola baja itu dipanaskan hingga
100 oC, maka berapakah perubahan
volumenya?

25. Pembahasan
Penyelesaian:
DV = g1 DT
= 3a V1 (T2 – T1)
= 3 x 12 x 10-6 oC-1 x 250 cm3 x (100 – 0) oC
DV = 0,9 cm3
Jadi, volume bola setelah dipanaskan bertambah 0,9
cm3 dengan kata lain volume menjadi 250 cm3 + 0,9 cm3 =
250,9 cm3.

26. Pemuaian dalam Kehidupan
 Konstruksi seperti jembatan terus menerus
mengalami perubahan suhu akibat sinar matahari
dan dinginnya udara di malam hari. Cara
mengatasi : memberikan ruang lebih yang
memungkinkan konstruksi memuai
 Dimanfaatkan untuk memasang roda logam pada
sebuah lokomotif
 Pada pengelingan logam pada kapal kapal dan
kontainer besar, kuatnya pengelingan sangat
diperlukan
 Dimanfaatkan dalam lempeng bimetalik, seperti
termostat listrik, sakelar otomatis

27. B. Pemuaian Zat Cair
 Zat cair hanya memiliki muai volume yang
dapat dituliskan sebagai berikut:
atau

28. Keterangan :
Vt = volume total
Vo = volume mula-mula
ΔV = penambahan volume
ɣ = koefisien muai volume
Δt = perubahan suhu

29. C. Pemuaian Zat Gas
 Muai Volume (terjadi pada tekanan tetap)
 Muai Tekanan (terjadi pada volume tetap)

30.  Keterangan :
 Vo, To, Po = volume, suhu, tekanan sebelum
memuai
 Vt, Tt, Pt = volume, suhu, tekanan sesudah
memuai
 T = suhu dalam Kelvin (K)

32. Konduksi
 Adalah perpindahan kalor melalui penghantar
 Molekul zat penghantar tidak ikut berpindah,
yang berpindah adalah kalornya
 Konduktor: Benda yang dapat menghantarkan
kalor
 Isolator: Benda yang tidak dapat
menghantarkan kalor

33. Konduksi
 Hantaran kalor yang tidak disertai dengan
perpindahan partikel perantaranya. Pada
hantaran kalor ini yang berpindah hanyalah
energinya, tanpa melibatkan partikel
perantaranya, seperti hantaran kalor pada
logam yang dipanaskan dari satu ujung ke
ujung lainnya. Saat ujung B dipanaskan, maka
ujung A, lama kelamaan akan mengalami
pemanasan juga, hal tersebut dikarenakan
energi kalor yang menggetarkan molekul-
molekul di ujung B turut menggetarkan
molekul-molekul yang ada disampingnya
hingga mencapai titik A.

34.  Besar laju aliran kalor dengan konduksi
dirumuskan,
 H = laju aliran kalor (J/s atau watt)
 Q = kalor yang dipindahkan (joule)
 t = waktu (s)
 k = konduktivitas termal zat (W/mK)
 A = luas penampang melintang (m2)
 ∆t = perubahan suhu (°C atau K)
 l = tebal penghantar (m)

35. Contoh
Contoh soal:
1. Besi panjangnya 2 meter disambung dengan kuningan yang
panjangnya 1 meter, keduanya mempunyai luas penampang
yang sama. Apabila suhu pada ujung besi adalah 500ºC dan
suhu pada ujung kuningan 350ºC. Bila koefisien konduksi
termal kuningan tiga kali koefisien termal besi,hitunglah suhu
pada titik sambungan antara besi dan kuningan!
Jawab:
Misalkan suhu pada titik sambungan = T. maka
[k . A ∆T/L)] besi = [k . A ∆T/L)] kuningan
k . A (500 - T) / 2 = 3 k A (T - 350)/ l
T= 2600/7= 371,4ºC

37. Konveksi
 Kalor dapat dipindahkan melalui zat cair/gas
secara konveksi. Pada proses konveksi,
molekul-molekul benda yang dipanaskan
berpindah dari bagian fluida yang panas ke
bagian yang dingin. Ketika fluida
dipanaskan, bagian yang dipanaskan ini
bergerak menjauhi sumber panas.
Peristiwa konveksi hanya terjadi pada zat
cair dan gas, tidak zat padat

39. Contoh Soal
Suhu udara dalam sebuah ruangan sebesar 20°C,
sedangkan suhu permukaan jendela padaruangan
tersebut 30°C. Berapa laju kalor yang diterima oleh
jendelakaca seluas 1,5 m2, jika koefisien konveksi udara
saat itu 7,5 X 10J1 kal/s m2 °C?
Jawab:
AT = t2— t1 =30°C-20°C= 10°C
A =1,5m2
h =7,5x10-1kal/sm2°C
H =h.A.ΔT
(7,5 x 10-1kal/sm2°C) (1,5m2) (10°C) = 11,25kal

40. Konveksi banyak kita jumpai dalam kehidupan
sehari-hari, misalnya peristiwa koveksi yang
menghasilkan angin darat dan angin laut dan
contoh konveksi yang lain adalah yang terjadi
pada sebuah ruangan dan kipas angin
KONVEKSI DALAM KEHIDUPAN

42. o Radiasi dapat disebut juga pancaran
o Pengertian : perpindahan panas tanpa
memerlukan zat perantara atau medium
o Contoh : panas matahari sampai ke bumi ;
panas pada api unggun ; rumah kaca

43. Rumus:

44. Contoh Soal :