Kalor dan cara Perpindahannya

Kalor adalah suatu bentuk energi yang dipindahkan melalui perbedaan suhu. Kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Benda yang menerima kalor suhunya akan naik, sedangkan benda melepas kalor suhunya akan turun.

Besarnya kalor yang di serap atau dilepas oleh suatu benda berbanding lurus dengan: massa benda ( m ), kalor jenis benda ( c ), dan perubahan suhu (\Delta T ). Jadi besar kalor yang dilepaskan atau diserap secara matematis:

Q = m c ∆T

Also Read:

Keterangan:

m = massa benda ( kg )

c = kalor jenis ( J/kg K atau kal/gr C )

\Delta T=\text{kenaikan suhu (}^0C )

Dalam satuan SI satuan kalor adalah Joule.

1 kalori = 4,2 joule

1 joule = 0,24 kalori

Satu kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 10C air yang massanya 1 gram.

Kapasiras Kalor ( C )

Kapasitas kalor adalah perbandingan antara jumlah kalor yang diterima benda dengan kenaikan suhu atau banyak panas yang diperlukan untuk menaikan sejumlah zat tertentu sebesar satu derajat celcius atau satu kelvin.

\text{C}=\frac{Q}{\Delta T}

Keterangan:

C = kapasitas panas ( J/K )

Q = kalor ( J )

\Delta T=\text{kenaikan suhu ( K )}

Kalor jenis ( c )

Merupakan perbandingan antara kapasitas kalor dengan massa benda atau banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu derajat celcius dari satu kilogram zat tersebut.

c=\frac{C}{m}=\frac{Q}{m\Delta T}

 

Keterangan:

C = kapasitas panas ( J/K )

Q = kalor ( J )

\Delta T=\text{kenaikan suhu ( K )}

c = kalor jenis benda ( J/kgK )

Kalor jenis hanya tergantung pada jenis benda tersebut, sehingga masing-masing benda mempunyai kalor jenis yang berbeda-beda.

Baca Juga : Suhu dan Cara pengukurannya

Hukum kekekalan energi untuk kalor

Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi energi dapat berubah dari satu bentuk energi kebentuk energi lainnya. Hukum kekekalan energi kalor dapat diamati dengan menggunakan kalorimeter. Kalorimeter adalah alat digunakan untuk mengukur kalor.

CALORIMETRY

Menurut Azaz Black adalah jumlah kalor yang dilepas (Q_L)= jumlah kalor yang diterima (Q_T)

Q_{lepas}=Q_{terima}

Q_{lepas}=Q_{terima}

(m.c.\Delta T)_{lepas}=(m.c.\Delta T)_{terima}

Pengaruh Kalor terhadap Wujut Benda

Apabila sejumlah es di dalam tabung gelas dipanaskan terus menerus, maka es akan melebur menjadi air, kemudian air akan menguap menjadi gas. Sebaliknya jika air di dinginkan maka air akan membeku menjadi es. Hal tersebut menunjukkan bahwa air mengalami perubahan wujud.

Pada peristiwa melebur, menguap, dan menyublim selalu dibutuhkan kalor. Pada peristiwa membeku, mengembun, dan menyublim selalu dilepaskan kalor. Pada saat terjadi perubahan wujud , suhu zat tetap.

Kalor yang diperlukan oleh tiap satuan massa zat untuk mengubah wujudnya dinamakan kalor laten dan suhu yang terjadi selama perubahan wujud zat dinamakan suhu transisi.

 

Perpindahan Kalor.

Perindahan kalor dibedakan menjadi 3 macam.

a. Perindahan kalor secara konduksi

Perpindahan kalor melalui zat perantara ( logam ) dengan tidak disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut secara permanen dinamakan hantaran atau konveksi. Laju perindahan kalor secara konduksi tergantung pada panjang, luas, jenis bahan, dan perubahan suhu

Banyaknya kalor yang dapat berpindah selama waktu t adalah:

\frac{Q}{t}=kA\frac{\Delta T}{L}

Keterangan:

Q = banyaknya kalor ( J )

t = selang waktu ( sekon )

\Delta T=\text{ perubahan suhu ( K )}

L = panjang batang ( m )

A = luas penampang ( m2 )

k = koefisien konduksi termal zat ( J/msK )

b. Perindahan kalor secara konveksi

Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai perpindahan partikel-partikel zatnya, yang biasanya perjadi pada zat cair dan gas.

\frac{Q}{t}=hA\Delta T

 

Keterangan:

Q = banyaknya kalor ( J )

t = selang waktu ( sekon )

\Delta T=\text{perubahan suhu ( K )}

A = luas penampang ( m2 )

\text{h = koefisien konveksi termal ( J/sm}^2\text{C )}

 

c. Perindahan kalor secara radiasi

Perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan kalor dari pancaran sinar matahari ke bumi.

\frac{Q}{t}=\text{e }\sigma A T^4

Keterangan:

Q = banyaknya kalor ( J )

t = selang waktu ( sekon )

\text{e = emitivitas permukaan (0}\leq\text{e}\leq1)

\sigma=\text{ konstanta Stepan-Boltman ( watt/ m}^2\text{K}^4)

T = suhu mutlak ( K )

A = luas permukaan benda ( m2)

Komentar Pembaca

Kalor dan cara Perpindahannya | Made Astawan | 4.5
>