Kalor : Pengertian dan Pengaruhnya Terhadap Suatu Zat
Gurubagi.com. Di dalam setiap perbedaan suhu antara dua sistem, maka akan terjadi perpindahan kalor. Kalor mengalir dari sistem bersuhu tinggi ke sistem yang bersuhu lebih rendah.
Kalor adalah suatu energi yang mudah diterima dan mudah sekali dilepaskan sehingga dapat mengubah temperatur zat tersebut menjadi naik atau turun.
Kalor juga bisa berpindah dari satu zat ke zat yang lain melalui medium atau perantara. Seperti, dua buah zat yang memiliki temperatur berbeda dicampurkan pada sebuah wadah. Maka temperatur kedua benda tersebut akan menjadi sama.
Kalor yang diberikan pada zat dapat mengubah wujud zat tersebut. Perubahan wujud yang terjadi ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.
Menganalis pengaruh kalor terhadap suatu zat
1. Pengaruh suhu
Suhu adalah besaran ang menyatakan derajat panas dingin suatu benda. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termoeter.
Pada hakikatnya suhu adalah ukuran energi kinetik rata-rata yang dimiliki oleh molekul-molekul suatu benda. Dengan demikian suhu menggambarkan bagaimana gerakan molekul-molekul benda.
Sebagai contoh ketika kita memanaskan sebatang besi, besi akan memuai, dan beberapa sifat fisik benda tersebut akan berubah. Sifat-sifat benda yang bisa berubah akibat adanya perubahan suhu disebut sifat termometrik.
2. Jenis-jenis Termometer
Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur sebuah benda. Dari sifat termometrik tersebut, termometer dibuat.
Macam-macam skala termometer
a. Skala Celcius
Skala Celsius didasarkan pada titik beku 0dan titik didih 100. Satu derajat Celsius menunjukkan 1 /100 kali perubahan suhu antara titik beku dan titik didih.
b. Skala Kelvin
Titik tetap bawah termometer skala Kelvin adalah 273 K. Sedangkan titik tetap atasnya yaitu 373 K. Biasanya skala Kelvin disebut skala mutlak (absolut) atau skala termodinamik. Satuan ini digunakan sebagai satuan SI.
c. Skala Fahrenheit
Skala Fahrenheit didasarkan pada titik beku 32dan titik didih 212. Satu derajat Fahrenheit menunjukkan 1 /180 kali perubahan suhu antara titik beku dan titik didih.
d. Skala Reamur
Titik lebur es skala reamur diberi angka 0 sebagai titik tetap bawah. Sedangkan titik didih air diberi angka 80 sebagai titik tetap atas.
3. Kapasitas kalor
Kapasitas kalor adalah kemampuan suatu benda untuk menerima atau melepas kalor sehingga dapat menaikkan atau menurunkan suhu benda sebesar 1o C.
Keterangan :
Q = Energi kalor (joule)
C = Kapasitas kalor (J/oC )
m = Massa (kg)
c = Kalor jenis benda (J/kg oC )
T = Kenaikan suhu ( oC)
Baca : Contoh Soal Kimia Materi dan Perubahannya Kelas 10 SMA MA
4. Kalor jenis
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oelh 1 kg zat agar suhunya naik atau turun sebesar 1 oC .
Semakin kecil nilai kalor jenis benda, maka suhu benda akan lebih cepat naik. Sedangkan semakin besar kalor jenis benda, membutuhkan kalor yang lebih banyak untuk menaikkan suhunya.
5. Pemuaian
a. Pemuaian Zat Padat
1. Muai Panjang
Muai panjang adalah pertambahan panjang benda sebesar satu satuan panjang dengan kenaikan suhu satuan suhu.
ΔL = L0 . α.ΔT
L = L0 + ΔL
L = L0 (1 + α.ΔT)
Keterangan :
L = Panjang benda setelah dipanaskan
Lo = Panjang benda awal (m)
α = Koefisien muai panjang benda (/ 0C )
L = Pertambahan panjang benda (m)
T = Perubahan suhu benda ( 0C )
Meski mengalami kenaikan suhu yang sama, besar pemuaian setiap benda berbeda, seperti pada tabel berikut.
- Muai Luas
Benda padat yang mengalami muai luas biasanya berupa pelat atau lembaran. Saat dipanaskan panjang dan lebar benda akan memuai. Contoh dari kasus ini yaitu pecahnya kaca dalam bingkai jendela karena tidak diberi ruang muai.
Keterangan :
A = Luas benda setelah dipanaskan (m2 )
Ao = Luas benda awal (m2 )
β = Koefisien muai luas benda (/ 0C )
A = Pertambahan luas benda (m2 )
T = Perubahan suhu benda ( 0C)
- Muai Volume
Benda padat yang mengalami muai volume mengalami pemuaian pada arah panjang, lebar, dan tinggi. Koefisien muai yang digunakan adalah koefisien muai volume.
ΔV = V0 . γ.ΔT
V = V0 + ΔV
= V (1 + γ.ΔT)
γ = 3α
Keterangan :
V = Volume setelah dipanaskan (m3 )
Vo = Volume benda mula-mula (m3 )
γ = Koefisien muai volume benda (/ 0C )
V= Pertambahan volume benda (m3 )
T = Perubahan suhu benda ( 0C)
b. Pemuaian zat cair
Zat cair mengalami pemuaian volume. Pada umumnya, volume zat cair bertambah jika mengalami kenaikan suhu dan akan menyusut jika mengalami penurunan suhu. Air memiliki sifat anomali air yang mana akan mengalami penyusutan hingga 4 oC , dan akan memuai jika didinginkan hingga mencapai 0 oC .
Keterangan :
V = Volume setelah dipanaskan (m3 )
Vo = Volume zat cair mula-mula (m3 )
γ = Koefisien muai volume zat cair (/ oC )
V= Pertambahan volume zat cair ( m3)
T = Perubahan suhu zat cair ( oC )
c. Pemuaian Zat Gas
Gas juga mengalami pemuaian ketika terjadi kenaikan suhu dan mengalami penyusutan ketika terjadi penurunan suhu.
Keterangan :
V = Volume setelah dipanaskan (m3 )
Vo = Volume gas mula-mula ( m3)
V= Pertambahan volume gas ( m3)
T = Perubahan suhu gas ( oC )
6. Perubahan Wujud
Perubahan wujud benda dipengaruhi oleh energi kalor. Berikut adalah fase perubahan wujud benda :
Dalam proses perubahan wujud benda terdapat dua persamaan energi kalor, yaitu kalor perubahan suhu dan kalor perubahan wujud.
Untuk melakukan perubahan suhu sebuah zat membutuhkan energi kalor sebanyak :
Q = M.c. T
Untuk melakukan perubahan wujud sebuah zat membutuhkan energi kalor sebanyak :
Q = m.L
Keterangan :
Q = Energi kalor (joule)
L = Kalor laten (J/kg)
m = Massa (kg)
c = Kalor jenis benda (J/kg )
Demikian ulasan mengenai Kalor : Pengertian dan Pengaruhnya Terhadap Suatu Zat. Semoga bermanfaat
