PERTEMUAN 3 KALOR

Sekolah              : SMP WR SUPRATMAN 2 MEDAN

Tahun Pelajaran   : …………….….

Semester            : II (dua)

Kelas                  : VII – SMP/MTs

Mata Pelajaran     : IPA – FISIKA

Materi Ajar          : KALOR – 3

Hari/tanggal         : ………………..

Waktu                 : …………………

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

 

Perubahan Wujud Zat

Kalor yang diberikan pada benda dapat merubah wujud zat, misalnya es menjadi air dan air menjadi uap air.

Keterangan

Gambar 1(a), es dipanaskan hingga berubah wujud menjadi air. Gambar 1(a), air dipanaskan. Gambar 1(c), air terus dipanaskan hingga volume airnya berkurang. Akibatnya volume air menjadi berkurang dari semula akibat sebagian besar sudah berubah menjadi uap air.

 

Tidak semua zat berubah dari Padat ke cair kemudian uap. Seperti es berubah menjadi air dan dapat berubah menjadi uap air.

 

Ada beberapa zat dapat berubah langsung dari padat menjadi uap. Tidak harus melalui zat cair, beberapa diantaranya :

·         Kapur barus

·         Iodium

·         Naftalena

 

Diagram Perubahan Wujud 

Keterangan

(1)  Melebur

(2)  Menguap

(3)  Menyublim

(4)  Mengembun

(5)  Membeku

(6)  Redeposisi

Keterangan :

Melebur

= perubahan wujud dari padat menjadi cair (memerlukan kalor).

Contoh :

Es dipanaskan menjadi air 

 

Membeku

= perubahan wujud dari cair menjadi padat (melepaskan kalor).

Contoh :

Air menjadi es

Menguap

= perubahan wujud dari cair menjadi gas (memerlukan kalor).

Contoh :

Air mendidih terus dipanaskan hingga menguap

Mengembun

= perubahan wujud dari uap menjadi cair (melepaskan kalor).

Contoh :

Uap air menjadi embun

Menyublim 

= perubahan wujud dari padat menjadi gas atau uap (memerlukan kalor).

Contoh :

Kapur barus menguap

Redeposisi 

= perubahan dari uap/gas menjadi padat (melepaskan kalor)

Contoh :

Turunya salju

 

Proses perubahan wujud zat dapat dihafalkan sebagai berikut :

·         Melepaskan kalor (dingin)

·         Memerlukan kalor (panas)

 

Faktor – faktor yang dapat mempercepat penguapan

 

Penguapan adalah peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Zat cait dapat menguap karena beberapa molekulnya bergerak lebih cepat daripada molekul – molekul lainnya. Dalam zat cair, molekul – molekul saling bertabrakkan, dan molekul – molekulnya bergerak lebih cepat. Dan yang dekat dengan permukaan dapat meninggalkan molekul – molekul lainnya untuk membentuk gas.

 

Faktor Percepatan Penguapan

1.    Memanaskan

2.    Memperluas permukaan

3.    Meniupkan udara ke atas permukaan

4.    Menyemburkan zat cair

5.    Mengurangi tekanan pada permukaan

 

Mengembun

Pengembunan adalah proses kebalikan dari penguapan. Uap air atau titik – titik air memasuki daerah dingin akan menghasilkan embun. Perhatikan gambar berikut.

Secangkir air putih yang ditambahkan beberapa potong es. Ngak lama dinding luar gelas akan basah akibat pengembunan.  

Uap air dari permukaan laut naik ke atas. Ketika memasuki daerah yang lebih dingin berubah menjadi titik – titik air yang terperangkap di dalam awan. Dan banyak lagi fenomena alam lain yang menunjukkan peristiwa pengembunan.

 

Lemari Es

Untuk menguap, zat cair memerlukan kalor. Jika tidak diberi kalor melalui pemanasan, zat cair mengambil kalor dari bahan sekitarnya sehingga bahan mengalami pendinginan (atau suhunya turun). Proses pendinginan yang disebabkan oleh penguapan, seperti yang dialami oleh jari yang dicelupkan ke dalam alkohol, dimanfaatkan dalam lemari es.

 

Freon digunakan sebagai zat cair yang menguap di dalam lemari es. Freon dipompa mengitari suatu rangkaian pipa dan pada sebagian pipa – pipa tersebut freon berwujud cair dan pada sebagian pipa – pipa lainnya freon berwujud gas.

KOLEKSI PAPAN TULIS 

 

 

Gambar Papan Tulis 1. 

Gambar Papan Tulis 2 

 

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