KALOR

Kalor menyatakan bentuk energi yang pindah karena adanya

perbedaan suhu. Kalor adalah energi yang diterima oleh sebuah benda

sehingga suhu benda itu naik atau wujudnya berubah. Demikian pula,

kalor adalah energi yang dilepaskan oleh sebuah benda sehingga suhu

benda itu turun atau wujudnya berubah.

Kalor adalah salah satu bentuk energi yang dipindahkan oleh

benda yang memiliki suhu lebih tinggi ke benda yang memiliki suhu

lebih rendah. Kita harus membedakan pengertian SUHU dan KALOR.

Suhu adalah ukuran derajat panas sedangkan kalor adalah ukuran

banyaknya panas.

1. Kalor dapat Mengubah Wujud Zat

Jika suatu benda diberi pengaruh panas, ternyata benda

tersebut mengalami perubahan keadaan, yaitu perubahan wujud dari

satu bentuk ke bentuk yang lain. Wujud tersebut dapat berupa padat,

cair, atau gas. Misalnya es yang diberi kalor. Coba perhatikan gambar

di bawah ini :

a. Es Batu b. Es diberi kalor dengan cara dipanaskan

c.Es batu mengalami perubahan d. Es batu mencair sempurna

wujud

Pemberian kalor akan meningkatkan suhu es. Jika pemberian

kalor secara terus-menerus, akan menyebabkan es yang awalnya

berwujud padat berubah wujud menjadi air, ketika sejumlah kalor

diberikan pada balok es, energi getaran molekul-molekul bertambah

dan mengakibatkan molekul-molekul itu lepas dari ikatannya. Pada

akhirnya, es (zat padat) berubah menjadi air (zat cair). Kalor yang

diperlukan untuk mencairkan es didapatka dari lingkungan sekitarnya.

Misalnya, kalor yang dsiserap es dari air yang berfungsi sebagai

lingkungannya ataupun diserap dari gelas kaca yang mendapat

pemanasan langsung dari suatu pembakaran. Akibatnya suhu

lingkungannya turun.

a. Perubahan Wujud Padat menjadi Gas dan Sebaliknya

Wujud padat dapat langsung berubah menjadi wujud gas, pada

suhu kamar, tanpa mengalami wujud cair terlebih dahulu. Contoh :

yodium, kapur barus, dan naftalin. Sebaliknya, gas (uap) dapat

langsung didinginkan menjadi padat tanpa mengalami wujud cair

terlwebih dahulu. Perhatikan gambar dibawah ini :

GAMBAR : kapur barus

Pada saat kapur barus (zat padat) yang dipanaskan (diberi

kalor) akan berubah wujud dari padat menjadi cair, kemudian menjadi

gas (uap) dan kapur barus berubah menjadi padat kembali yaitu

menempel pada sebalik kertas. Disini terjadi perubahan wujud dari

uap atau gas menjadi padat. Perubahan wujud dari padat menjadi gas

atau dari gas menjadi padat disebut menyublin.

b. Perubahan Wujud Padat Menjadi Cair dan Sebaliknya

Misalnya dengan menyalakan sebuah lilin. Lilin yang

sumbunya dibakar, setelah beberapa saat, lilin akan meleleh dan

memebeku lagi. Melelehnya lilin disebabkan oleh adanya sejumlah

kalor yang diserap lilin sehingga mengakibatkan suhu lilin bertambah

besar. Kenaikan suhu ini akan mengakibatkan energi getar molekul-

molekul lilin bertambah sehingga mampu melepaskan diri dari ikatan

antar molekul yang besar. Proses pembekuan kembali lilin cair

disebabkan oleh terserapnya sejumlah kalor yang dimiliki lilin cair

oleh lingkungan di sekitarnya (misalnya tempat lilin dan

udara).Akibatnya, suhu lilin cair menjadi turun dan lilin membeku

kembali.Seperti gambar di bawah ini :

GAMBAR : lilin yang dibakar akan meleleh, lalu membeku

c. Perubahan Wujud Cair menjadi Gas dan Sebaliknya

Misalnya dengan memanaskan air dalam tabung reaksi sampai

mendidih atau dalam kehidupan sehari-hari yaitu yang sering kita

jumpai adalah dengan memanaskan air diatas kompor sampai

mendidih. Seperti pada pada gambar dibawah ini :

GAMBAR : zat cair menguap karena menerima kalor

Jika zat cair diberikan kalor secara terus-menerus zat cair

tersebut akan berubah wujud yaitu menjasdi gas (uap). Hal ini

membuktikan bahwa wujud zat cai menjadi gas.

2. Kalor Dapat Mengubah Suhu suatu Benda

Misalnya dengan mencampurkan air panas dengan air dingin,

seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini :

GAMBAR : Pencampuran air panas dengan air dingin ( Air panas pada gelas dan air dingin pada mangkuk)

Pada saat kita menumpahkan air panas ke air dingin, maka

energi kalor mengalir dari air panas ke air dingin sehingga pada

akhirnya kita akan mendapatkan bahwa suhu air dalam mangkuk

berada diantara suhu-suhu air sebelum dicampurkan. Hal ini

menunjukkan kalor dapat mengubah suhu suatu benda.

Selain itu kita juga sering jumpai dalam kehidupan sehari-hari

yaitu, ketika kita mencelupkan sebuah sendok kedalam sebuah gelas

yang berisi air panas. Perhatikan gambar dibawah ini :

GAMBAR : Mencelupkan sebuah sendok pada gelas yang berisi air panas.

Mungkin kalian bertanya, mengapa sendok menjadi terasa panas

ketika dicelupkan ke dalam air panas ?..itu karena suhu sendok lebih

rendah dibandingkan suhu air, energi kalor akan mengalir dari air

menuju sendok sehingga suhu sendok akan naik.

Pemberian kalor menyebabkan suhu benda berubah. Makin

banyak kalor yang diberikan kepada benda, maka suhu benda makin

tinggi. Berarti sebanding dengan perubahan suhu.sehingga diketahiu

bahwa kalor (∆Q) berbanding lurus dengan massa zat (m), kenaikan

suhu (∆T), dan kalor jenis zat (c). Oleh karena itu, persamaan tentang

kalor dapat dituliskan sebagai berikut :

Dengan m = massa benda (kg),

∆Q = m c ∆T

T = perubahan suhu ( C) dan

c = kalor jenis benda (J/kg C).

Kalor jenis dan kapasitas kalor

Kalor jenis didefenisikan sebagai banyaknya kalor yang

diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan massa benda sebesar

1C. Untuk menaikkan suhu 1 kg raksa sebsar 1C diperlukan kalor

sebanyak 0,126 J; untuk besi 0,460 J; untuk eter 2,184 J; untuk air

4,184 J, dan sebagainya. Jadi, Craksa = 126 J/kgC, Cbesi = 460 J/kgC,

Ceter = 184 J/kgC, dan Cair = 4200 J/kgC.

Selain kalor jenis, dikenal pula istilah kapasitas kalor.

Kapasitas kalor (C) didefenisikan sebagai banyaknya kalor yang

diperlukan m gram benda agar suhunya naik 1C. Kapasitas kalor C

dirumuskan sebagai :

C = dimana C = m c

Satuan kapasitas kalor adalah kal/C atau joule/C. Kapaitas kalor

biasa juga disebut nilai air.

Tabel 1.1 kalor jenis (suhu 20C dan tekanan 1 atm)

zat Kerapatan (kg/m ) Kalor jenis c ( J/kg

Udara 1,20 1 010

AirAluminiumTembaga

BesiTimahPerak

1 0002 7008 9007 90011 30010 500

4 200900380460159235

3. Penerapan Kalor dalam Kehidupan Sehari-hari

Konsep perpindahan kalor diterapkan dalam berbagai peralatan

rumah tangga, misalnya termos dan setrika. Termos dapat mencegah

perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, maupun secara radiasi.

Setrika memindahkan kalor kepada pakaian yang disetrika secara

konduksi.

a. Termos

Termos mempunyai dinding rangkap

yang berlapis perak dibagian dalamnya.

Ruang antara kedua dinding tersebut

merupakan daerah hampa udara. Es di

dalam termos dapat bertahan lama karena

tidak memperoleh kalor dari luar.

Begitupula minuman yang panas akan tetap panas dalam waktu yang

lama karena kalor tidak bisa keluar. Perpindahan kalor secara

konduksi tidak mungkin terjadi dalam termos, sebab di dalam termos

terdapat kaca yang sukar menghantarkan kalor. Lagipula ruang hampa

sama sekali tidak menghantarkan kalor. Perpindahan kalor secara

konveksi pun tidak terjadi karena ada ruang hampa udara.

Kemungkinan kalor bisa berpindah akibat radiasi, tetapi seluruhnya

dipantulkan kembali oleh permukaan mengkilap.

b. Setrika

Setrika listrik terbuat dari logam.

Gagangnya terbuat dari bahan yang

sukar menghantarkan panas,

misalnya kayu atau ebonit. Pada

bagian dalam setrika terdapat

elemen pemanas.

Elemen pemanas merupakan kawat yang terbuat dari bahan nikelin,

konstantan, atau nikrom. Kawat itu dililitkan pada lempeng mika yang

merupakan isolator listrik dan tahan panas. Panas yang dihasilkan

setrika listrik dipindahkan kepakaian dengan cara konduksi.

SOAL LATIHAN

1. Energi persatuan massa yang diserap atau dilepaskan ketika suatu

bahan berubah dari wujud cair keuap atau sebalikanya adalah.......

A. kalor jenis C. Kalor uap

B. Kalor lebur D. Kalor laten

Jawaban : C

2. Menurut SI satuan kalor adalah........

A. kalor C. Kelvin

B. Joule D. Newton

Jawaban : B

3. Jika energi kalor berpindah melalui perantara suatu zat tidak ikut

berpindah, perpindahan kalor seperti itu disebut.......

A. Konduksi C. Isolasi

B. Radiasi D. Konveksi

Jawaban : A

4. Menjemur pakaian yang direntang lebih cepat kering daripada

pakaian yang digulung karena.........

A. Air mengumpul pada gulungan pakaian

B. Air pada pakaian yang digulung tidak dapat menguap

C. Pakaian yang direntang mempunyai permukaan lebih luas

D. Pakaian yang direntang cepat menyerap sinar matahari

Jawaban : D

5. Pada saat menyetrika pakaian terjadi perpindahan kalor secara......

A. Radiasi C. Aliran

B. Konduksi D. Konveksi

Jawaban : B