KALOR
DAN KALORIMETER
Pengertian Kalor
Kalor adalah energi yang
dipindahkan melintasi batas suatu sistem yang disebabkan oleh perbedaan
temperatur antara system dan lingkungannya.Suatu sistem tidak menyimpan panas,
tapi menyimpan energi, dan kalor merupakan energi yang sedang mampir.Ini
seringkali disebut dengan perpindahan kalor. Kalor didefinisikan sebagai energi
panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor
yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika
suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga
sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.
Jenis Kalor dan Kalor Jenis
Dari hasil
percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu
benda(zat) bergantung pada 3 faktor, yaitu :
1) massa zat
2) jenis zat (kalor jenis)
3) perubahan suhu
Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis,
yaitu :
1) Kalor yang digunakan untuk menaikkan
suhu
2) Kalor yang digunakan untuk mengubah
wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q
= m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur
(J/kg)
Berikut merupakan Tabel Kalor Jenis benda (Pada tekanan 1 atm dan suhu 20 oC):
Jenis Benda
|
Kalor Jenis (c)
|
|
J/kg Co
|
kkal/kg Co
|
|
Air
|
4180
|
1,00
|
Alkohol (ethyl)
|
2400
|
0,57
|
Es
|
2100
|
0,50
|
Kayu
|
1700
|
0,40
|
Aluminium
|
900
|
0,22
|
Marmer
|
860
|
0,20
|
Kaca
|
840
|
0,20
|
Besi / baja
|
450
|
0,11
|
Tembaga
|
390
|
0,093
|
Perak
|
230
|
0,056
|
Raksa
|
140
|
0,034
|
Timah hitam
|
130
|
0,031
|
Emas
|
126
|
0,030
|
C. Kapasitas Kalor
1.
Kapasitas Kalor Zat Padat dan Zat Cair
Kapasitas
kalor ditentukan oleh eksperimen untuk setiap zat yang diinginkan. Data untuk
zat padat dan zat cair biasanya diambil pada tekanan atmosfir dan diberikan
sebagai fungsi dari suhu masing-masing dalam salah satu dari dua bentuk ini :
Cp
=a + bT + cT2
Cp
= a + bT + cT2
Kapasitas kalor biasanya
meningkat dengan menaikkan suhu.Efek tekanan pada kapasitas kalor zat cair dan
zat padat secara normal sangat kecil.
2.
Kapasitor Kalor Gas
Kapasitas kalor gas merupakan
fungsi dari suhu dan tekanan yag kuat. Namun , efek tekanan pada sifat-sifat
termodinamika gas ditentukan dengan cara yang tidak membutuhkan pengetahuan
tentang kapasitas kalor sebagai fungsi dari tekanan. Sebagai gantinya, dipakai
kapasitas-kapasitas kalor gas dalam keadaan gas ideal. Keadaan gas ideal pada
suhu T dan tekanan P untuk suatu gas yaitu keadaan yang akan dicapai jika gas
pada suhu T dan pada tekanan yang mendekati nol, pada kondisi nilai PV = RT,
namun sebagai gas ideal apabila ditekan secara isotermal ke tekanan P. Keadaan
ini tentunya merupakan bayangan, kecuali pada tekanan menuju nol. Meskipun
demikian, ini merupakan pengguna praktis yang bisa dipertimbangkan.
3.
Perpindahan Kalor
Terdapat tiga jenis perpindahan kalor,
di antaranya :
a.
Konduksi
Perpindahan
kalor konduksi terjadi dalam suatu bahan karena adanya perbedaan temperature di
dalam bahan tersebut.Jenis ini dapat terjadi di dalam semua zat tapi paling
sering diasosiasikan dengan zat-zat padat.
b.
Konveksi
Perpindahan konveksi terjadi ketika energi
dipindahkan dari suatu permukaan padat ke suatu fluida yang bergerak.Ini
merupakan kombinasi dari energi yang dipindahkan melalui konduksi dan adveksi
(perpindahan energi yang disebabkan oleh pergerakan umum dari fluida); oleh
karena itu, jika tidak terdapat pergerakan fluida, tidak ada perpindahan kalor
konvektif.
Konveksi bebas terjadi hanya karena perbedaan
temperatur, sedangkan konveksi paksa terjadi karena fluida yang dipaksa, seperti
misalnya oleh sebuah kipas.
c.
Radiasi
Radiasi adalah energi yang dipindahkan
sebagai foton-foton.Perpindahan dapat terjadi melalui hampa udara atau melalui
zat-zat transparan seperti air. Perhitungannya dilakukan dengan menggunakan
hukum Stefan-Boltzmann dan memperhitungkan energi yang dilepas dan energi yang
diserap dari lingkungan.
No comments:
Post a Comment