Pengertian Kalor – Energi panas atau energi kalor sering dipakai di kehidupan sehari-hai. Salah satunya guna memanaskan atau memasak air. Mengapa suhu air dingin dapat naik ketika dipanaskan? Saat itulah kalor bekerja.
Apakah kalian masih ada kendala saat memahami mengenai kalor? Tidak perlu khawatir, kalian dapat simak artikel ini yang membahas menyeluruh tentang kalor, mulai dari rumus, jenis-jenis, perpindahan, dan contoh soal kalor.
Pengertian Kalor
Pengertian Kalor merupakan salah satu format energi yang bisa beralih dari satu benda ke benda lainnya sebab adanya perbedaan suhu.
Ketika dua benda yang mempunyai perbedaan suhu lantas bertemu maka kalor bakal mengalir (berpindah) dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.
Contohnya saat kita mencampurkan air dingin dengan air panas, maka anda mendapatkan air hangat.
Banyak yang tidak tahu perbedaan antara suhu dan kalor, Suhu merupakan nilai yang terukur pada termometer, sementara kalor ialah energi yang mengalir dari satu benda ke benda lainnya.
Ada pun ilmuan dari Amerika yang mempunyai nama Benjamin Thompson menuliskan bahwa kalor bukanlah zat alir, tetapi energi yang terjadi sebab adanya proses mekanik, seperti gesekan.
Rumus Kalor
Berdasarkan definisi kalor di atas, sebagai berikut rangkuman rumus-rumus yang sehubungan dengan pelajaran kalor dalam latihan Fisika:
1. Rumus Perpindahan Kalor
Q = m.c.ΔT
Keterangan:
Q = banyaknya kalor yang diterima atau dilepas oleh sebuah zat benda tertentu (J)
m = massa benda yang menerima atau melepas kalor (kg)
c = kalor jenis zat (J/kg⁰C)
ΔT = evolusi suhu (⁰C).
2. Rumus Kalor Jenis
c = Q / m.ΔT
Keterangan:
c = kalor jenis zat (J/kg⁰C)
Q = banyaknya kalor yang dilepas atau diterima oleh sebuah benda (Joule)
m = massa benda yang menerima atau melepas kalor (kg)
ΔT = evolusi suhu (⁰C).
3. Rumus Kapasitas Kalor
C = Q / ΔT
Keterangan:
C = kapasitas kalor (J/K)
Q = banyaknya kalor (J)
ΔT = evolusi suhu (K).
4. Rumus Menentukan Kapasitas Kalor Itu Sendiri
C = m.c
Keterangan:
C = kapasitas kalor (J/K)
M = massa benda yang menerima atau melepas kalor (kg)
c = kalor jenis zat (J/kg.K).
5. Rumus Kalor Lebur dan Uap
Kalor lebur
Q = m x L
Kalor uap
Q = m x U
ketentuan:
L = Kalor lebur zat (Joule/kilogram)
U = Kalor uap zat (Joule/kilogram).
Perubahan Kalor
Dalam praktiknya, kalor bekerja dengan prinsip merubah dua zat yang dipertemukan atau bersentuhan. Berikut ini evolusi kalor apa saja yang terjadi pada zat benda jika dipertemukan atau disatukan:
1. Kalor Bisa Mengubah Suhu Zat
Masing-masing benda pada dasarnya mempunyai suhu yang lebih rendah dari nol mutlak, jadi zat benda tersebut tentu mempunyai kalor.
Kandungan berikut yang lantas akan menjadikannya penentu seberapa kalor yang dipunyai suhu benda tersebut.
Jika zat benda itu dipanaskan, maka bakal menerima ekstra kalor sampai-sampai suhunya menjadi bertambah atau bertambah.
Sebaliknya, andai zat benda itu didinginkan maka akan mencungkil kalor yang mengakibatkan suhunya menjadi turun.
2. Kalor Bisa Mengubah Wujud Zat
Pada sejumlah jenis zat benda bila diserahkan kalor dalam satuan tertentu, maka zat benda itu akan merasakan perubahan.
Misalnya es yang dipanaskan atau diberi kalor maka bakal terjadi evolusi wujud dari yang semula padat menjadi cair atau format gas.
Jika proses pemanasan terus dilaksanakan maka zat air tersbut bakal berubah lagi menjadi wujud zat gas. Hal ini terjadi saat zat yang bakal berubah format dari titik zat cait menjadi titik lebur benda.
Macam-macam Perpindahan Kalor
Dari keterangan pengertian dan rumus kalor jelas menunjukan bahwa kalor juga beralih atas pertemuan benda yang bersentuhan atau mengatur. Dari fenomena itu, ada sejumlah jenis eksodus kalor yang dapat terjadi seperti berikut ini:
1. Konduksi
Perpindahan kalor secara konduksi terjadi dengan melalui zat perantara seperti logam tanpa disertai eksodus partikel- partikel secara permanen di dalam zat tersebut sendiri.
Contohnya saat memanaskan ujung logam, maka ujung logam lainnya pun ikut panas. Hal ini terjadi sebab adanya hantaran kalor dari suhu yang tinggi mengarah ke suhu yang lebih rendah.
Memanaskan ujung logam akan menciptakan partikel logam menciptakan getaran pada partikel lain yang terhubung dengannya.
Itulah sebabnya seluruh partikel logam bakal bergetar meskipun melulu satu ujung logam yang dipanaskan sebab hal ini memicu terjadinya eksodus kalor.
Contoh lain yang terjadi pada jenis eksodus konduksi ialah saat memegang kembang api yang sedang dibakar, knalpot motor menjadi panas sesudah motor dinyalakan, tutup panci yang ikut panas saat dipakai untuk memasak, mentega yang meleleh ketika dipanaskan, dan sebagainya.
Dari penjelasan diatas maka dapat diperlihatkan persamaan untuk eksodus kalor dengan teknik konduksi dengan formula berikut ini:
Laju Kalor = Q/t = kA (T2 – T1)/x
2. Konveksi
Konveksi merupakan salah satu eksodus kalor yang melalui suatu zat disertai dengan eksodus bagian-bagian zat- zat tersebut sendiri.
Perpindahan secara konveksi ini dapat terjadi pada zat cair atau gas, sampai-sampai jenis eksodus ini dipecah menjadi dua laksana berikut ini:
- Konveksi Secara Ilmiah: yakni eksodus konveksi yang diakibatkan oleh adanya gaya apung tanpa hal luar dan diprovokasi adanya perbedaan jenis benda. Misalnya yang terjadi pada pemanasan air, dimana massa jenis partikel air yang telah panas bakal naik menjauh dari api dan lantas digantikan dengan partikel zat air beda yang suhunya lebih rendah. Proses tersebut mengakibatkan semua partikel zat bisa panas secara borongan secara sempurna.
- Konveksi Paksa: yaitu eksodus konveksi yang terjadi sebab ada pengaruh hal luar laksana tekanan dan eksodus kalor terjadi dengan teknik paksa atau disengaja. Itu dengan kata lain panas kalor dipaksa untuk beralih ke lokasi yang dituju dengan pertolongan faktor luar laksana tekanan. Misalnya yang terjadi pada kipas angin yang membawa udara dingin ke lokasi yang panas, radiator mobil yang mempunyai sistem pendingin mesin, dan misal lainnya.
- Contoh eksodus secara konveksi antara lain seperti gerakan naik turun air ketika dipanaskan, gerakan naik turun biji kacang hijau ketika direbus, terjadinya angin darat dan angin laut, gerakan balon udara, asap cerobong pabrik yang membumbung tinggi ke udara, dan misal lainnya.
Dari penjelasan diatas maka dapat diperlihatkan persamaan untuk eksodus kalor dengan teknik konveksi dengan formula berikut ini:
Laju Kalor = Q/t = hA (T2 – T1)
3. Radiasi
Radiasi yaitu perpindahan kalor yang tidak memakai zat perantara sama sekali. Radiasi tidak sama dengan konduksi dan konveksi dalam mengalihkan kalor.
Perpindahan kalor secara radiasi tidak selalu mewajibkan kedua benda guna bertemu atau saling bersentuhan sebab kalor itu dapat beralih tanpa zat perantara.
Itu dengan kata lain kalor bakal dipancarkan ke seluruh arah oleh sumber panas dan lantas mengalir ke seluruh arah yang dapat dituju.
Sebenarnya masing-masing benda bisa memancarkan dan menyerap radiasi kalor, tetapi besarnya bergantung pada suhu benda dan warna zat benda tersebut.
Semakin panas benda dikomparasikan dengan suhu lingkungan sekitarnya, maka bakal semakin besar pula kalor yang diradiasikan ke sekitarnya. Jadi semakin luas permukaan benda panas menciptakan semakin panas pula kalor yang diradiasikan ke sekitarnya.
Misalnya yang terjadi pada saat kalian membuat api unggun, maka anda akan menikmati kehangatan dari sumber api itu pada jarak tertentu.
Kalian tentu pernah menikmati radiasi kalor ketika telapak tangan terasa panas saat saat dihadapkan ke bola lampu yang sedang menyala. Contoh lainnya yang sangat umum ialah panas dari sinar matahari yang hingga ke bumi dan planet-planet lainnya.
Dari penjelasan diatas maka dapat diperlihatkan persamaan untuk eksodus kalor dengan teknik radiasi dengan formula berikut ini:
Laju Kalor = Q/t = σeAT4
Karena sifat kalor yang gampang berpindah, kalian tetap dapat mencegahnya supaya tidak gampang terjadi perpindahan. Bagaimana teknik mencegah eksodus kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi?
Kalian dapat mengisolasi ruangan tersebut, seperti pada termos yang bermanfaat untuk mengawal suhu air supaya tetap panas dengan teknik mencegah eksodus kalornya.
Jenis Kalor
Kalor memiliki sejumlah jenis yang dikategorikan menurut proses bekerjanya pada zat benda tertentu.
Berikut ini jenis-jenis kalor yang perlu kalian ketahui supaya bisa mengidentifikasi terjadinya evolusi kalor yang terjadi di kehidupan sehari-hari:
1. Kalor Pembentukan (∆Hf)
Kalor pembentukan merupakan kalor yang menghasilkan atau diperlukan untuk menciptakan 1 mol senyawa dalam unsur- unsurnya, laksana berupa gas yang ditulis dengan formula molekulnya. Contoh kalor pembentukan ialah C12, O2, Br2, H2.
2. Kalor Penguraian (∆Hd)
Kalor penguraian yaitu bentuk kalor yang didapatkan atau diperlukan untuk mengurai 1 mol senyawa menjadi unsur- bagian yang lain.
3. Kalor Pembakaran (∆Hc)
Kalor pembakaran yakni kalor yang didapat atau dibutuhkan untuk menghanguskan 1 mol zat, yakni bagian atau senyawanya.
4. Kalor Netralisasi (∆Hn)
Kalor netralisasi ialah jenis kalor yang diperoleh atau diperlukan untuk menyusun 1 mol H20 dari reaksi antara asam dan basa. Kalor ini tergolong dalam reaksi eksoterm sebab adanya reaksi eskalasi suhu.
5. Kalor Pelarutan (∆Hs)
Kalor pelarutan merupakan jenis kalor yang diperoleh atau diperlukan untuk melarutkan 1 mol zat yang tadinya padat menjadi larutan.
Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor
Perlu kalian ketahui bahwa juga dapat mengalir pada dua benda yang mempunyai partikel zat yang bertolak belakang sekalipun dan pula perusahan suhu yang berbeda.
Contohnya ketika minyak dan air dipanaskan dengan suhu yang sama maka bakal menghasilkan suhu minyak yang merasakan perubahan lebih besar dikomparasikan perubahan suhu air.
Hal itu dapat terjadi sebab adanya kalor jenis yang bertolak belakang antara benda yang dibulatkan atau dipertemukan.
Kalor jenis yakni banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu dari 1 kg massa menjadi 1 ◦C. Satuan kalor jenis ialah kalori atau gram ◦celcius atau dalam sistem internasional diputuskan menggunakan satuan Joule/kg ◦celcius.
Setiap zat benda mempunyai kalor jenis yang setiap mempunyai perbedaan. Sedangkan Kapasitas kalor ialah jumlah kalor yang diperlukan atau diserap untuk menaikan suhu zat benda tertentu menjadi 1 ◦C.
Contoh Soal Kalor
Sepotong tembaga massanya 5 kg dengan suhu 20°C. Jika kalor jenis tembaga 390J/kg°C. Berapa kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan tembaga supaya suhu tembaga menjadi 100°C?
Penyelesaian:
m = 5 kg
c = 390 J/kg°C
∆T = T2-T1
= 100-20 = 80°C
Q = m • c • ∆T
= 5-390-80 J
= 156.000 J = 156 kJ.
Demikianlah penjelasan tentang Kalor dari RuangPengetahuan.Co.Id semoga bermanfaat dan menambah wawasan kalian, sampai jumpa.