PERTEMUAN 1 KALOR DAN PERPINDAHANNYA

 Pertemuan ke – 1

 

Tujuan :

Diharapkan setelah mempelajari materi ini

·       Siswa memahami hakikat kalor sebagai energi dan 

    satuan yang digunakan serta alat ukur kalor.

·      Siswa memiliki kemampuan menyelesaikan permasalahan 

    kalor menggunakan rumus – rumus kalor.

 

Daftar Isi :

1.   Pengertian dan Pengaruh kalor

2.   Hubungan banyaknya kalor dengan kenaikan suhu

3.   Rumus menghitung kalor

4.   Kalor jenis

5.   Contoh soal

6.   Latihan

 

Kalor Dan Perpindahannya

 

A.    Kalor

 

1.   Pengertian dan Pengaruh Kalor

 

Defenisi kalor : kalor adalah bentuk energi yang berpindah 

dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang 

suhunya lebih rendah ketika kedua benda bersentuhan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pengaruh pemberian kalor terhadap benda :

·         Dapat menaikkan suhu

·         Dapat merubah wujud  

 

2.   Hubungan Banyaknya Kalor dengan Kenaikan suhu

 

Sebelum mengetahui bahwa kalor adalah salah satu bentuk energi, para ilmuwan menganggap kalor sejenis zat alir (kalorik) yang terkandung di dalam setiap benda dan tidak dapat dilihat mata. Teori ini pertama kali dikemukakan Antonie Laurent Lavoisier (1743 – 1794).

 

Satuan energi kalor,

 

 

 

 

Satu Joule = energi yang dipindahkan ketika gaya 1 N memindahkan suatu benda searah gaya sejauh 1 m.

 

Alat Ukur = Joulemeter

 

Rumus Menghitung Kalor,

 

Keterangan

Q  = banyak kalor (J)

m  = massa benda (kg)

c   = kalor jenis benda (J/kg⁰C)

∆T = perubahan suhu (⁰C)

 

Kalor jenis,

Kalor jenis suatu zat = banyaknya kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1⁰C.

 

Tabel 1 Kalor Jenis berbagai zat

 

Zat	Kalor Jenis (J/kg0C)
Aluminium	900
Tembaga	390
Kaca	670
Besi atau Baja	450
Timah Hitam	130
Marmer	860
Perak	230
Kayu	1 700
Alkohol (etil)	2 400
Raksa	140
Air
Cair	4 200
Es (padat)	2 100
Badan manusia	3 470
Udara	1 000

 

Soal Penghantar : 1

Berapa kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 250 gram air dari 20⁰C sampai 100⁰C.

 

Pembahasan

 

 

 

Dik :

Massa air, m_a = 250 gram = 0,25 kg

Suhu awal, T₁ = 20⁰C

Suhu akhir, T₂ = 100⁰C

Zatnya air maka kalor jenis air, c_a = 4 200 J/kg⁰C

 

Dit :

Banyak kalor yang dibutuhkan, Q = … ?

 

Jawab :

 

Soal Penghantar : 2

Pada 0,5 kg aluminium yang bersuhu 15 ⁰C diberikan kalor sebesar 22 500 J. Berapakah suhu akhir panci aluminium tersebut ? (kalor jenis aluminium = 900 J/kg⁰C)

 

Pembahasan

 

Dik :

Massa aluminium, m = 0,5 kg

Suhu awal, T₁ = 15 ⁰C

Kalor yang diberikan, Q = 22 500 J

Kalor jenis aluminium, c = 900 J/kg⁰C

 

Dit :

Suhu akhir, T₂ = … ?

 

Jawab :

 

Soal Penghantar : 3

Kalor yang dilepas secangkir kopi panas yang suhunya turun dari 100⁰C menjadi 60⁰C adalah 64 kJ. Berapa massa air kopi dalam cangkir tersebut. Anggap kalor jenis kopi sama dengan kalor jenis air.

 

Pembahasan

 

Dik :

Suhu awal, T₁ = 100⁰C

Suhu akhir, T₂ = 60⁰C

Kalor yang dilepas, Q_out = - 64 kJ

Kalor jenis kopi = kalor jenis air

 

Dit :

Massa kopi dalam cangkir, m_kopi = … ?

 

Jawab :

 

Latihan (PR)

 

1.   Tentukan kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu

a.   2 kg air dari 20⁰C menjadi 30⁰C. (kalor jenis air 4200 J/kg⁰C)

b.   0,5 kg aluminium dari 15⁰C menjadi 27⁰C. (kalor jenis aluminium 900 J/kg⁰C)

c.   0,1 kg parafin dari 24⁰C menjadi 68⁰C. (kalor jenis parafin 2 200 J/kg⁰C)

d.   200 gram air dari 10⁰C menjadi 100⁰C

 

2.   Tentukan kenaikkan suhu yang terjadi ketika kalor sebesar 14 400 J diberikan kepada :

a.   1 kg besi ( c = 480 J/kg⁰C)

b.   1 kg aluminium (c = 900 J/kg⁰C)

c.   1 kg air

d.   1 kg parafin (c = 2 200 J/kg⁰C)

 

3.   Ketika kalor 210 J diberikan pada 0,1 kg batang tembaga, suhu tembaga naik 5⁰C. Maka berapa kalor jenis tembaga.

 

4.   Diperlukan 1 800 J untuk memanaskan 0,5 kg aluminium sehingga suhunya naik menjadi 4⁰C. Berapa banyak kalor yang diperlukan untuk memanaskan.

a.   1 kg aluminium sehingga suhunya naik 4 ⁰C

b.   ½ kg aluminium sehingga suhunya naik 12 ⁰C