PERTEMUAN 2 KALOR

Sekolah              : SMP WR SUPRATMAN 2 MEDAN

Tahun Pelajaran   : 2025/2026

Semester            : II (dua)

Kelas                  : VII – SMP/MTs

Mata Pelajaran     : IPA – FISIKA

Materi Ajar          : KALOR – 2

Hari/tanggal        : ………………..

Waktu                 : …………………

Guru                   : Parulian Simorangkir, S.si., S.Pd

 

Hubungan Energi listrik dengan Kalor

Rumus – rumus energi listrik

·         W = I².R.t

·         W = P. t

·         W = (V²/R).t

·         W = V.I.t

 

Keterangan :

W = energi listrik (J)

I  = kuat arus listrik (A)

R  = hambatan listrik (Ω)

V  = sumber tegangan listrik (volt)

t   = waktu (s)

 

yang lazim energi listrik yang digunakan W = P.t

 

sehingga dapat dituliskan persamaan antara energi listrik dengan kalor.

 

W = Q

      

        P.t = m.c.∆T … (1)

 

Contoh : 1

Pada sebuah ketel listrik tercantum 220V/350W. Ketel ini dihubungkan ke suplai listrik PLN 220 volt dan digunakan untuk memanaskan 1 liter air sehingga suhunya naik dari 20 ⁰C menjadi 100 ⁰C (air mendidih). Berapa lamakah waktu yang diperlukan untuk mendidihkan air tersebut.

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Daya ketel, P = 350W

Volume air, V_air = 1 liter

Kalor jenis air, c_air = 4200 J/kg⁰C

Suhu awal, T₁ = 20 ⁰C

Suhu akhir, T₂ = 100 ⁰C

 

Ditanya,

Waktu mendidihkan air, t = … ?

 

Jawab,

 

Perubahan suhu, ∆T :

ó ∆T = T₂ – T₁

ó ∆T = (100 – 20)⁰C

ó ∆T = 80 ⁰C

 

Massa air 1 liter

ó V_air = 1 L = 10 ^{– 3} m³.

ó m_air = ⍴_air x V_air

ó m_air = 10³ x 10 ^{– 3} = 1 kg

 

Hubungan listrik – kalor

ó W = Q

ó P.t = m_air x c_air x ∆T

ó 350 x t = 1 x 4200 x 80

 

Kiri dan kanan kita bagi dengan 70, sehingga kita peroleh

 

ó 5t = 480

ó   t = 960 detik

ó   t = 16 menit

 

Contoh : 2

Perhatikan gambar berikut,

Dua teko listrik merek A dan B, digunakan untuk memanaskan air dari suhu 20⁰C hingga mendidih. Kedua teko diisi dengan volume air yang sama yaitu 1,0 dm³. Dan kedua teko listrik dihubungan dengan sumber tegangan listrik yangs sama V. Tentukan teko listrik manakah yang lebih dahulu mendidih.

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Teko listrik A, R_A = R

Teko listrik B, R_B = R/2

 

BACA :SERI SOAL RANGKAIAN LISTRIK - 2

 

Sumber tegangan, V_A = V_B = V

Volume air = massa air, m_A = m_B = m

 

Ditanya,

Perbandingan waktu, t_A : t_B = … ?

 

Jawab,

Teko listrik A dua kali lebih cepat dari teko listrik B.

 

Latihan Mandiri

 

Soal : 1

Nico biasa mandi di dalam sebuah yang berisi 60 kg air (= 60 liter). Berapa lama Nico harus menjalankan sakelar pemanas air 2,1 kW, agar suhu air dingin yang memasuki pemanas air mengalami kenaikan suhu 20⁰C.

 

Soal : 2

Sebuah bejana aluminium yang berisi 4,0 kg air dipanaskan dengan sebuah pembakar bunsen selama 1 menit, sehingga suhu air naik 10 ⁰C. Tentukan daya listrik pembakar bunsen. (Abaikan kalor yang diperlukan untuk memanaskan bejana).

PERTEMUAN 1 KALOR

Sekolah              : SMP WR SUPRATMAN 2 MEDAN

Tahun Pelajaran   : 2025/2026

Semester            : II (dua)

Kelas                  : VII – SMP/MTs

Mata Pelajaran     : IPA – FISIKA

Materi Ajar          : KALOR – 1

Hari/tanggal        : ………………..

Waktu                 : …………………

Guru                   : Parulian Simorangkir, S.si., S.Pd

 

Pengertian Kalor

 

Kalor = bentuk energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah ketika kedua benda bersentuhan.

Jika suhu benda A lebih tinggi dari suhu benda B. Maka terjadi perpindahan kalor dari A ke B melalui kawat penghantar.

 

              Q = m.c.∆T … (1)

 

Keterangan

Q = kalor berpindah (J)

m = massa benda (kg)

c = kalor jenis (J/kg.⁰C)

∆T = perubahan suhu (⁰C)

 

Satuan

ó 1 J = 0,24 kal

ó 1 kJ = 1000 J

ó 1 kkal = 1000 kalori

 

Kesimpulan

Arti fisis persamaan (1) :

 

Q ∝ m

kalor berbanding lurus dengan massa benda. Semakin besar jumlah massa benda maka jumlah kalor yang dilepaskan/diserap semakin banyak.

 

Q ∝ c

Kalor berbanding lurus dengan kalor jenis benda. Setiap benda memiliki kalor jenis berbeda, semakin besar nilai kalor jenis benda maka semakin besar kalor yang diserap/dilepaskan benda.

 

Q ∝ ∆T

Kalor berbanding lurus dengan perubahan suhu benda.

 

Berikut beberapa daftar kalor jenis benda.

 

Tabel 1. Kalor jenis beberapa zat

Contoh Soal dan Pembahasan

 

Contoh : 1

Berapa kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 250 gram air dari 20⁰C sampai 100 ⁰C.

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

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

Perubahan suhu air, ∆T = (100 – 20)⁰C = 80⁰C

Jika tidak diketahui kalor jenis air di dalam soal dan kita gunakan kalor jenis air c = 1 kal/gr⁰C = 4.200 J/kg⁰C

 

Ditanya,

Kalor yang diperlukan, Q = … ?

 

Jawab,

 

ó Q = m.c.∆T

ó Q = 0,25 kg x 4.200 (J/kg⁰C) x 80⁰C

ó Q = 84.000 J

 

Contoh : 2

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

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Massa panci, m = 0,5 kg

Kalor yang diterima, Q = 22 500 J

Suhu awal, T₁ = 15⁰C

Kalor jenis, c = 900 J/kg⁰C

 

Ditanya,

Suhu akhir pemanasan, T₂ = … ?

 

Dari soal dijelaskan panci menerima kalor, maka suhu dipastikan bertambah T₂ > T₁.

 

ó         Q = m.c.∆T

ó 22 500 = 0,5 x 900 x ∆T

ó        ∆T = 50 ⁰C

 

Maka suhunya bertambah sebesar 50 ⁰C, maka T₂ dapat dihitung.

 

ó     ∆T = T₂ – T₁

ó 50⁰C = T₂ – 15⁰C

ó     T₂ = (50 + 15)⁰C

ó     T₂ = 65⁰C

 

Contoh : 3

Kalor yang dilepas secangkir kopi panas yang suhunya turun dari 100⁰C menjadi 60⁰C adalah 84 kJ. Berapa massa air kopi dalam cangkir tersebut? (anggap kalor jenis air kopi sama dengan kalor jenis air)

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Kalor lepas, Q = - 84 kJ

Suhu awal, T₁ = 100⁰C

Suhu akhir, T₂ = 60⁰C

Kalor jenis kopi = kalor jenis air

Kalor jenis air, c_air = 4200 J/kg⁰C

 

Ditanya,

Massa kopi, m = … ?

 

Jawab,

Penurunan suhu, ∆T :

∆T = T₂ – T₁

∆T = (60 – 100)⁰C

∆T = - 40⁰C

ó Q = m.c_air.∆T

ó - 84 kJ = m x 4200 x (- 40)

 

Tanda minus kiri dan kanan dapat kita bagi dengan – 1. Sehingga menjadi

 

ó  84 000 = m x 168 000

ó          m = 0,5 kg

 

BACA :  10 SOAL KALOR 1