HUBUNGAN DAYA DENGAN KALOR

Dalam kehidupan sehari – hari kita selalu berhubungan dengan energi listrik, dengan menggunakan peralatan listrik rumah tangga. Setiap peralatan listrik rumah tangga, selalu tertera daya listrik dalam satuan watt. 

Daya listrik, P : 

Dimana, 

        P = daya listrik (watt = J/s)
        W = energi listrik (J)
        t = waktu (s)

Kalor, Q : 

Dimana, 

        Q = jumlah kalor (J)
        m = massa zat (kg)
        c = kalor jenis (J/kg℃)
    ∆T = perubahan suhu (℃)

Contoh 01 

Pada sebuah ketel listrik tercatat 220V/350W, lalu ketel listrik ini dihubungkan ke suplai PLN 220 volt. Dan digunakan untuk memanaskan 1,0 liter air sehingga suhunya naik dari 200C menjadi 1000C. Berapa lama waktu yang diperlukan untuk mendidih. 

Pembahasan : 

Diketahui, 

Daya ketel listrik, P = 350 W

Massa air, m = 1 L = 1 kg 

Perubahan suhu, ∆T=100-20=80℃

Mendidih sama artinya dengan kenaikan suhu hingga 1000C

Ditanya : waktu, t = … ? 

Penyelesaian : 

daya listrik, W=Px t

banyak kalor, Q=mc∆T

Ingat hukum kekekalan energi, “energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan”. 

W=Q

Px t= mc∆T

350 x t= 1 x 4200 x 100-20

t=16 menit

Latihan Mandiri :

Nomor 1 : 

Niko biasa mandi di dalam sebuah bak yang berisi 60 kg air ( = 60 Liter). Berapa lama Niko harus menjalankan sakelar pemanas air 2,1 kW, agar suhu air dingin mengalami kenaikan suhu 300C. 

Nomor 2

Sebuah bejana aluminium yang berisi 4,0 kg air dipanaskan dengan sebuah pembakar bunsen selama 1 menit, sehingga suhu air naik 100C. Tentukan daya listrik pembakar bunsen (abaikan kalor yang dibutuhkan untuk pemanasan bejana).