Home » » Kalor pada Perubahan Wujud Benda

Kalor pada Perubahan Wujud Benda

Terjadinya perubahan wujud sering diamati dalam kehidupan sehari-hari. Contoh yang sering kamu jumpai, yaitu pada air mendidih kelihatan gelembung-gelembung uap air yang menunjukkan adanya perubahan wujud dari air menjadi uap. Untuk mendidihkan air, diperlukan kalor. Jadi, untuk mengubah wujud zat cair menjadi gas diperlukan kalor.

Secara umum, suhu benda akan naik jika benda itu mendapatkan kalor. Sebaliknya, suhu benda akan
turun jika kalor dilepaskan dari benda itu. Air panas jika dibiarkan lama-kelamaan akan mendingin mendekati suhu ruang. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian kalor dilepaskan benda tersebut ke lingkungan.

Kenaikan suhu oleh kalor dipengaruhi massa benda. Untuk menaikkan suhu yang sama, air bermassa 200 g memerlukan kalor yang lebih besar daripada air bermassa 100 g. Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda hingga suhu tertentu dipengaruhi juga oleh jenis benda. Besaran yang digunakan untuk menunjukkan hal ini adalah kalor jenis.

1. Kalor Jenis
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 g zat sebesar 1°C. Karena terdapat keunikan dari tiap benda dalam penyerapan dan pelepasan kalor maka diberi nama kalor jenis. Oleh karena itu, untuk kenaikan atau penurunan sebesar 1derajat C dari benda yang berbeda tetapi massanya sama akan menyerap atau melepas kalor dengan jumlah yang berbeda, tergantung kalor jenis dari benda tersbut. Satuan kalor jenis dalam standar internasional adalah J/Kg derajat C sedangkan dalam sistem cgs adalah J/gram derajat C.  Perubahan suhu pada skala Celcius sama dengan perubahan suhu pada skala Kelvin.

Kalor Jenis Beberapa Bahan
No.Bahan(Kalor Jenis (J/(kg.K))No.Bahan(Kalor Jenis (J/(kg.K))
1.Air4.1842.Alkohol2.450
3.Aluminium9204.Karbon710
5.Pasir (Grafit)6646.Besi450
7.Tembaga3808.Perak235
Dari kegiatan tersebut dapat disimpulkan sebagai berikut.
  1. Kalor untuk menaikkan suhu benda bergantung pada jenis benda itu.
  2. Makin besar kenaikan suhu benda, kalor yang diperlukan makin besar pula.
  3. Makin besar massa benda, kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu makin besar pula.
Sehingga  dapat ditulis kalor yang diperlukan untuk kenaikan suhu = kalor jenis x massa benda x kenaikan suhu atau Q = c x m x Δt
  1. Q = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)
  2. m = Massa zat (Gram, Kilogram)
  3. c = Kalor jenis (Joule/kilogram°C, Joule/gram°C, Kalori/gram°C)
  4. Δt = Perubahan suhu (°C) → (t2 - t1)

Contoh Penerapan
Berapa kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 500 g air, dari suhu mula-mula 20°C menjadi 100°C ?
1.Apa yang diketahuinya?Massa m = 500 g = 0,5 kg
Kalor jenis air (lihat Tabel 4.1) c = 4.184J/(kg.K)
Kenaikan suhu air Δt = (100-20)°C = 80°C = 80 K
2.Apa masalahnya?Menentukan kalor untuk menaikan suhu air
3.Bagaimanastrateginya?Gunakan rumus Q = c x m x Δt
4.Bagaimana penerapannya?Q = c x m x Δt
= 4.184 x 0.5 x 80 J
= 167.360 J

2. Kalor Laten
Saat perubahan wujud tidak terjadi perubahan suhu. Kalor untuk mengubah wujud zat disebut kalor laten. Kalor laten adalah kalor yang diperlukan atau dilepaskan oleh benda dengan massa sebesar 1 kg untuk berubah wujud. Dalam bahasa yang sederhana adalah Kalor laten adalah kalor yang diperlukan atau dilepaskan oleh benda saat melakukan perubahan wujud. Dalam satuan internasional kalor laten memiliki satuan joule/kg sedangkan dalam satuan cgs, kalor laten memiliki satuan joule/ gram.
Kalor Laten
dengan:
Q = kalor yang dibutuhkan/dilepas untuk berubah wujud (J)
m = massa zat yang berubah wujud (kg)
L = kalor lebur atau kalor beku (J/kg)
U = kalor penguapan atau kalor pengembunan (J/kg)

Contoh Penerapan
Berapakah kalor yang diperlukan untuk meleburkan 5 kg air dalam keadaan beku (es), jika kalor lebur air tersebut 336.000 J/kg?
1.Apa yang diketahuinya?Massa, m = 5 kg
Kalor lebur air Lair = 336.000 J/kg
= 3,36 x 105 Jkg-1
2.Apa masalahnya?Kalor yang di perlukan Q
3.Bagaimanastrateginya?Gunakan persamaan Q = m L
4.Bagaimana penerapannya?Q = (5 kg) (3,36 x 105 Jkg-1)
Q = 16,8 x 105 J = 1,68 x 106 J
Jadi, es tersebut memerlukan kalor sebesar 1,68 x 106 J agar melebur pada titik leburnya.
Apa perbedaan antara suhu dan kalor?
Suhu adalah besaran fisika yang menyatakan derajat panas suatu benda. Sedangkan kalor adalah salah satu bentuk energi yang dapat diterima / dilepaskan oleh suatu benda. Suhu diukur dengan termometer, sedangkan kalor diukur dengan kalorimeter.

Mengapa Berkeringat?
Sistem tubuh manusia bekerja optimal pada suhu 36,5°C hingga 37,5°C. Pada saat beraktivitas, terjadi peningkatan proses perubahan energi kimia makanan menjadi energi gerak. Proses ini menghasilkan panas yang dapat meningkatkan suhu tubuh.

Pada saat ini, mekanisme dalam tubuh memberi perintah agar tubuh berkeringat. Pada saat keringat itu menguap, proses penguapan keringat memerlukan kalor. Kalor ini diambil dari kulit tubuh, sehingga tubuh yang memanas itu menjadi dingin, dan kembali ke suhu optimal. Saat dikipasi, proses penguapan keringat itu terjadi lebih cepat, sehingga tubuhmu segera kembali ke suhu optimalnya.

Mengapa saat kedinginan kamu cepat merasa lapar?
Pada saat kamu kedinginan, tubuh akan menggigil. Dengan menggigil, maka tubuhmu bergerak cepat. Gerak tubuh ini memaksa tubuh melakukan metabolisme, membakar energi kimia makanan menjadi energi gerak (dan tentu saja menghasilkan energi panas). Dengan cara ini, suhu tubuh tidak turun. Tentu saja,  ada “harga yang harus dibayar”. Pada saat kedinginan, kamu cepat merasa lapar.

Kapan biasanya anjing menjulurkan lidahnya? Mengapa anjing melakukan hal itu? Coba jelaskan.
Kelenjar Keringat anjing berada di tapak kakinyai. Selain mengeluarkan keringat pada tapak kaki, Anjing juga menggunakan cara membuka mulut dan menjulurkan lidahnya untuk menyebarkan energi panasnya melalui lidah sehingga kelembaban di lidahnya dapat menguap dan suhu badannya pun dapat menjadi normal kembali.
Posted by Nanang_Ajim
Mikirbae Updated at: 9:12 PM

0 komentar:

Post a Comment

Mohon tidak memasukan link aktif. Silahkan tulis url Anda dengan tanda koma (,). Jika saya sempat akan kunbal....