Materi Kalor Dan Perpindahanya

Download Materi  Kalor Dan Perpindahanya

Bahasan Di dalam Power Pointnya:

A. Pengertian Kalor

         Kalor adalah salah satu bentuk energi yang berpindah dari suatu tempat ke tempat lain karena perbedaan suhu. Sebelum ada konsep energi, menurut teori zat alir, kalor adalah zat alir yang berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke benda yang suhunya rendah.

Pada power point  ini akan dikaji materi tentang kalor dan perpindahannya.

1. Kalor sebagai salah satu bentuk energi

          Kalor adalah salah satu bentuk energi. Artinya, energi lain dapat berubah bentuk menjadi kalor.Jika air dalam tabung dikocok-kocok maka air akan menjadi panas. Artinya, energi gerak yang  diberikan selama mengocok air tersebut berubah menjadi kalor yang diberikan kepada air.  

2. Satuan untuk energi kalor

          Menurut sistem Satuan Internasional (SI), satuan untuk energi kalor adalah joule (J). Namun,  pada kehidupan sehari-hari masih ditemukan sistem satuan lain yaitu kalori (kal) atau kilokalori (kkal). 1 kalori ialah banyaknya kalor yang digperlukan oleh 1 gram air untuk menaikkan suhunya sebesar 1o C.

   1 kalori = 4,2 joule

   1 joule   = 0,24 kalori

 

B. Kalor dan Perubahan Suhu Suhu Zat

1. Kapasitas Kalor dan Kalor Jenis     

      Ada sejumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu atau sejumlah kalor yang dilepaskan ketika suhu benda diturunkan. Kapasitas kalor (H) adalah banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat untuk menaikkan suhunya 10C.

H = Q/ ΔT  atau Q = H x ΔT

Q = jumlah kalor ( joule atau kalori)

H = kapasitas kalor (J/0C)

ΔT = perubahan suhu (0C atau K)

(   Suryatin, 2008, :101)

    Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh satu satuan massa untuk menaikkan suhunya 10C atai 1K. satuan kalor jenis J/kg0C

Jumlah kalori yang diserap atau dilepaskan zat sebesar

Q = m x c x ΔT

Q = kalor yang diperlukan atau dilepaskan

m = massa zat

c = kalor jenis zat

ΔT = perubahan suhu

Asas Black

Hukum kekekalan energy menyatakan bahwa enegi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah bentuk dari satu bentuk energy ke bentuk energy lain.

Kalor yang dilepaskan = kalor yang diterima

Kalor dan Perubahan wujud zat

a. Melebur dan membeku

   1. Melebur

Melebur merupakan perubahan wujud zat dari padat menjadi cair. Keadaan temperatur yang tetap ketika zat padat melebur disebut titik lebur. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah satu satuan massa zat padat menjadi zat cair pada titik leburnya disebut kalor lebur.

  2. Membeku

Membeku merupakan perubahan wujud zat dari cair menjadi padat. Pada saat zat cair berubah menjadi zat padat, terjadi pelepasan kalor. Banyaknya kalor yang dilepaskan ketika satu satuan massa zat cair berubah menjadi zat padat pada titik bekunya disebut kalor beku.

Titik beku adalah temperatur ketika zat cair berubah menjadi padat. Untuk zat yang sama, kalor lebur sama dengan kalor beku. Kalor lebur atau kalor beku dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut.

Q = mL

Dengan :

Q = kalor (J);

m = massa (kg); dan

L = kalor lebur atau kalor beku (J/kg).

b. Menguap, Mengembun, dan Mendidih

   1. Menguap

        Menguap adalah perubahan wujud zat cair menjadi gas. Pada saat menguap, zat memerlukan kalor.

Faktor-faktor yang mempercepat penguapan adalah

• Memanaskan zat cair.

• Memperbesar luas permukaan zat cair.

• Mengalirkan udara kering ke permukaan zat cair.

• Mengurangi tekanan uap di permukaan zat cair.

  2. Mengembun

      Mengembun adalah perubahan wujud zat dari gas menjadi cair. Pada saat mengembun, zat melepaskan kalor dan temperatur zat selalu tetap. Banyaknya kalor yang dilepaskan satu satuan massa uap ketika berubah seluruhnya menjadi zat cair disebut kalor embun. Untuk zat yang sama, kalor uap sama dengan kalor embun.

Banyaknya kalor yang diperlukan atau dilepaskan untuk mendidih atau mengembun dinyatakan dengan rumus sebagai berikut.

Q = mU

Dengan :

Q = banyak kalor (J);

m = massa zat (kg); dan

U = kalor uap atau kalor embun (J/kg).

3. Mendidih

       Zat cair dikatakan mendidih jika terbentuk gelembung uap di seluruh bagian zat cair. Pada saat zat cair mendidih, temperatur zat tetap walaupun kalor diberikan terus-menerus. Temperatur zat cair ketika mendidih disebut titik didih. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah satu satuan massa zat cair agar menjadi uap semua disebut kalor uap.

Perpindahan Kalor

Sebelum membaca lebih lanjut berikut simulasi dari perpindahan kalor 

1. Konveksi

     Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel atau molekul. Umumnya terjadi pada zat cair dan gas. Konveksi selalu diiringi aliran (arus materi) secara nyata sehingga perpindahan kalor dengan cara seperti ini disebut juga aliran kalor.

a.       Konveksi pada Zat Cair

   If the temperature of water increases, then its density decreases. Hotter water with a less density moves upward. Its place is replaced by more dense colder water which moves downward. The water flow can be obviously seen by dropping some coloring substance, such us purple potassium permanganate.

b.    Konveksi pasa Gas

     Pada gas, konveksi terjadi karena perbedaan tekanan udara. Sebagai contoh, terjadinya angin darat dan angin laut. Pada siang hari daratan lebih cepat panas dari lautan dan mengakibatkan udara panas didaratan naik dan diisi oleh udara dingin dari permukaan laut. Angin laut terjadi pada siang hari.

    Pada malam hari, daratan lebih cepat dingin daripada lautan dan mengakibatkan udara panas dipermukaan air laut naik dan tempat tersebut diisi udara dingin dari daratan. Terjadi gerakan udara dari darat menuju ke laut  yang disebut angin darat.

2. Konduksi

      Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat penghantar tanpa disertai dengan zatnya. Berdasarkan mudah tidaknya suatu zat menghantarkan kalor, zat dibagi menjadi konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat mudah menghantarkan kalor ( besi, baja, alumunium). Isolator adalah zat yang sulit menghantarkan kalor (kayu, karet dan kertas). 

3. Radiasi

     Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara. Salah satu contoh adalah kalor yang kamu terima dari nyala api unggun disebabkan oleh energi pancaran. Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi kalor atau energi pancaran kalor disebut termoskop.  

Share this post