Pengertian Kalor

Pengertian Kalor

      Kalor adalah suatu bentuk energi yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Benda yang menerima kalor, suhunya akan naik atau wujudnya berubah. Benda yang melepas kalor, suhunya akan turun atau wujudnya berubah.

      Besarnya kalor yang diserap atau dilepas oleh suatu benda berbanding lurus dengan :

a.       massa benda

b.      kalor jenis benda

c.       perubahan suhu

Besarnya kalor tersebut dirumuskan sebagai :

                        Q = m c ∆T ……………………………………(1)

Dengan : Q  = Jumlah kalor yang digunakan ( kalori atau Joule )

                m  = massa benda ( kg, g )

               ∆T = kenaikan suhu ( °C, K )

                 c  = kalor jenis benda ( J/kg K, kal/g°C )

Dalam sistem SI, satuan kalor adalah Joule ( J ).

                        1 kalori = 4,2 Joule

                        1 Joule = 0,24 kalori

            Satu kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1°C air murni yang massanya 1 gram.

Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor

            Kalor jenis (c) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 K atau 1°C.

            Zat yang paling tinggi kalor jenisnya adalah air, sehingga air merupakan zat terbaik untuk menyimpan energi termal (dimanfaatkan pada panel surya) atau memindahkan panas (dimanfaatkan pada radiator mobil).

            Kalor jenis setiap zat ditentukan dengan persamaan :

           

Kapasitas kalor  ( C ) adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1K atau 1°C dan dirumuskan sebagai berikut :

Dengan            :            C = Kapasitas Kalor ( J/K )

                                     c  = Kalor jenis  ( kal/g°C, J/kg K ) 

             Q  = Jumlah kalor yang digunakan ( kalori atau Joule )

            m = massa benda ( kg, g )

           ∆T = kenaikan suhu ( °C, K )

            Hubungan kapasitas kalor (C) dengan kalor jenis (c) dapat dinyatakan dengan persamaan :

                        C = m . c         atau       ............................................( 4)

Tabel 2.1 Tabel Kalor Jenis Untuk Beberapa Benda

Jenis Benda	Kalor Jenis		Jenis Benda	Kalor Jenis
	kkal/kg0C	J/kg0C		kkal/kg0C	J/kg0C
Aluminium Tembaga Kaca Baja / Besi Tanah hitam Kelereng Perak Kayu	0,22 0,093 0,20 0,11 0,031 0,21 0,056 0,4	900 390 840 450 130 860 230 1700	Alkohol Raksa Air Es Cair Uap Tubuh Protein	0,58 0,033 - 0,50 0,00 0,048 0,83 0,4	2400 140 4180 2100 4200 2010 3470 1700

Hukum Kekekalan Energi Kalor ( Azas Black )

            Jika kita ingin mendinginkan secangkir air panas maka suatu cara yang sederhana adalah kita menuangkan es keatas air panas tersebut dan akhirnya campuran air panas dan dingin berubah menjadi hangat.

Sehingga seorang ahli fisika yang melakukan percobaan ini menemukan suatu hukum yang dinamakan Azas Black sesuai dengan penemunya Joseph Black yang berbunyi :

˝ Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat bersuhu lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat bersuhu lebih rendah.˝

Atau dapat ditulis dengan persamaan :

                        Q lepas = Q terima .......................................................... (5)

    Kalor yang dilepas = Kalor yang diterima

Alat yang digunakan untuk mengukur kalor disebut ”Kalorimeter.”

Jenis-jenis kalorimeter yaitu :

1. Kalorimeter aluminium
2. Kalorimeter elektrik, digunakan untuk mengukur kalor jenis zat cair.
3. Kalorimeter bom, digunakan untuk menentukan kandungan energi dalam makanan dan lemak.

Perubahan Wujud Zat

Ada 3 Jenis wujud zat, yaitu zat padat, zat cair, dan gas.Apabila sebuah

zat diberikan kalor, maka pada zat tersebut akan terjadi perubahan wujud zat, seperti terlihat pada diagram berikut ini.

                                                       Melebur

                                               

                                                      Membeku

                                    Gambar 1. Perubahan Wujud Zat

                                             (Surya Yohanes, 1997)

Keterangan :

a.       Melebur, adalah perubahan wujud zat dari padat menjadi cair.

b.      Membeku, adalah perubahan wujud zat dari cair menjadi padat.

c.        Menguap, adalah perubahan wujud zat dari cair menjadi gas.

d.      Mengembun, adalah perubahan wujud zat dari gas menjadi cair.

e.       Melenyap, adalah perubahan wujud zat dari padat menjadi gas.

f.       Menyublim, adalah perubahan wujud zat dari gas menjadi padat.

Pada proses melebur, menguap, melenyap diperlukan kalor, sedangkan

pada proses membeku, mengembun, dan menyublim dilepaskan kalor.Besarnya kalor yang diperlukan atau dilepaskan selama proses perubahan wujud zat memenuhi persamaan :

                                    Q = m . L ………………………………………….. (6)       

Dengan            : Q = kalor yang diperlukan /dilepaskan ( J, kal )

                        : m = massa zat ( kg, g )

                        : L = kalor laten ( J/kg, kal/gr)

                        Kalor Laten adalah kalor yang diperlukan oleh tiap satuan massa zat untuk mengubah wujudnya. Adapun jenis-jenis kalor laten adalah sebagai beikut :

1. Kalor Lebur (Lf) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg zat padat menjadi zat cair.
2. Kalor beku (Lb) adalah banyaknya kalor yang dilepaskan untuk mengubah wujud 1 kg zat cair menjadi zat padat.
3. Kalor uap atau kalor didih (Lv) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg zat cair menjadi gas.
4. Kalor embun (Le) adalah banyaknya kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg gas menjadi zat cair.

Dari keterangan diatas, dapat ditentukan bahwa :

            Kalor lebur = kalor beku dan kalor didih = kalor embun

                       

Gambar 2. Grafik Pemanasan

(Zaelani Ahmad, 2006)