kalor

download kalor

of 12

Transcript of kalor

Panas adalah energy yang berpindah akibat perbedaan suhu. Panas bergerak dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah. Setiap benda memiliki energy dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom atau molekul penyusunnya. Energy dalam ini directly proporsional terhadap suhu benda. Ketika dua benda dengan suhu berbeda bergandebgab, mereka akan bertukar energy internal sampai suhu kedua benda tersebut seimbang. Jumlah energy yang disalurkan adalah jumlah energy yang bertukar. Kesalahan umum untuk menyamakn panas dan energy internal. Perbedaaannya adalah panas dihubungkan dengan pertukaran energy internal dan kerja yang dilalukan oleh system. Memahami perbedaan ini dibutuhkan untuk mengerti hukum pertama termodinamika. Radiasi inframerah sering dihubungkan dengan panas, karena objek dalam suhu ruangan atau di atasnya akan memancarkan radiasi yang kebanyakkan terkonsentrasi dalam band inframerah tengah.http://pendfisikaunsri.blogspot.com/2010/03/pengertian-panas.htmlKalordidefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor1. massa zat2. jenis zat (kalor jenis)3. perubahan suhuSehingga secara matematis dapat dirumuskan :Q = m.c.(t2 t1)Dimana :Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)m adalah massa benda (kg)c adalah kalor jenis (J/kgC)(t2-t1) adalah perubahan suhu (C)http://melianasimanungkalit.blogspot.com/2013/01/pengertian-suhu-dan-kalor.htmlSatuan kalor menurut SI atau MKS yaitu joule ( J ) sedang menurut cgs yaitu erg adapun untuk jenis makanan yaitu kalori.3. Tara Kalor Mekanik yaitu penyetaraan satuan energi kalor dengan energi mekanik 1 kalori = 4,2 joule ; 1 joule = 0,24 kalori1 kkal (kilokalori) = 1000 kal ( kalori ) = 4200 joule = 4,2 kj (kilojoule)http://duniaparapelajar.wordpress.com/2012/05/20/pengertian-kalor/ Kamen Rider FahmiDijawab4 tahun yang lalu1 kalori dalam fisika dan kimia adalah jumlah energi (panas) yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur 1 g air sebanyak 1 derajat celcius. kalori ini disebut dengan gram calorie (lambang = cal)1 cal = 4,2 joule

namun energi itu sangat kecil sehingga 1 kalori dalam ilmu gizi adalah energi (panas) yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur 1 kg air sebanyak 1 derajat celcius. ini dinamakan kilogram calorie atau food calorie (lambang = C)1 C = 1000 cal = 4200 joulePengertianKapasitas kalorhampir sama dengan pengertian kalor jenis yaitu sifat zat yang menunjukan banyaknya kalor yang dibutuhkan, cuma bedanya pada satuan massanya, kalau kalor jenis itu untuk menaikan suhu zat bermassa 1 kg sebesar 1C atau 1 k dan kalau kapasitas kalor itu untuk menaikkan suhu zat sebesar 1C atau 1 Kkapasitas kalor dapat dirumuskan:

Dengan keterangan,C : kapasitas kalor (Joule / K atau kal / K)Q : kalor pada perubahan suhu tersebut (J atau kal)t : perubahan suhu (K atau C)

Pengukuran kapasitas panasKapasitas panas yang ada pada sebagian besar sistem tidaklah konstan, namun bergantung pada variasi kondisi dari sistem termodinamika. Kapasitas panas bergantung pada temperatur itu sendiri, dan juga tekanan dan volume dari sistem.Berbagai cara untuk mengukur kapasitas panas dapat dilakukan, yang secara umum dilakukan pada kondisitekanankonstan atauvolumekonstan. Sehingga simbol kapasitas jenisnya disesuaikan, menjadiCpuntuk kapasitas jenis pada tekanan konstan, danCVuntuk kapasitas jenis pada volume konstan. Gas dan cairan umumnya diukur pada volume konstan. Pengukuran pada tekanan konstan akan menghasilkan nilai yang lebih besar karena nilai tekanan konstan juga mencakup energi panas yang digunakan untuk melakukankerjauntuk mengembangkan volume zat ketika temperatur ditingkatkan.Panas jenis spesifik dari suatu zat merupakan molekul yang tidak pada kondisi konstan melainkan bergantung pada temperaturnya. Temperatur pada lingkungan pengukuran yang dibuat biasanya juga ditentukan. Conth dua cara untuk menuliskan panas jenis dari suatu zat yaitu: Air (cair):cp= 4.1855 [J/(gK)] (15 C, 101.325 kPa) atau 1 kalori/gram C Air (cair):CvH= 74.539 J/(molK) (25 C)Untuk cairan dan gas, penting untuk mengetahui tekanan yang digunakan dalam menuliskan nilai kapasitas panas. Kebanyakan data yang dipublikasikan dituliskan pada kondisi tekanan standar.http://id.wikipedia.org/wiki/Kapasitas_kalorKalor jenis (c) adalah banyaknyakalor(Q) yang dibutuhkan untuk menaikkansuhu(T) satu satuan massa (m) benda sebesar satu derajat. Rumus kalor jenis :Satuan Internasionalkalor jenis adalah J/Kg K.Kalor jenisbenda berubah terhadap suhu. Jika perubahan suhu tidak terlalu besar maka kalor jenis dapat dianggap tetap. Berikut ini kalor jenis beberapa benda pada tekanan 1 atm dan suhu 20oC (diperoleh melalui percobaan).Kalor jenis suatu benda menyatakan kemampuan suatu benda untuk menyerap kalor atau melepaskan kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin kecil kemampuan benda tersebut menyerap atau melepaskan kalor. Semakin kecil kalor jenis benda, semakin baik kemampuan benda tersebut menyerap atau melepaskan kalor. Emas mempunyai kalor jenis lebih kecil sehingga emas lebih cepat menyerap atau melepaskan kalor. Sebaliknya air mempunyai kalor jenis besar sehingga air lebih lambat menyerap atau melepaskan kalor.http://gurumuda.net/kalor-jenis.htmKalor dapatmenaikkanataumenurunkansuhu.Semakinbesarkenaikan suhu maka kalor yang diterimasemakin banyak.Semakin kecilkenaikan suhu maka kalor yang diterimasemakin sedikit. Maka hubungan kalor (Q)berbanding lurusatau sebandingdengan kenaikan suhu ( T) jika massa (m) dan kalor jenis zat (c)tetap.Definisi kalor laten. Kalor laten merupakan kalor terpendam, kalor tersembunyi. Kalor yang tersimpan dalam suatu zat untuk mengubah wujudnya dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Kalor laten diberi simbol L, dan dirumuskan :L = Q / mKeterangan :Q = Kalor (J)M = massa benda (kg)L = kalor laten (J/Kg)

Nama atau sebutan kalor laten disesuaikan dengan jenis perubahan wujud yang dialami benda, misalnya sebagai berikut :

Pada saat benda mencair atau melebur disebut kalor lebur. Besarnya kalor sama dengan kalor beku (pada saat benda membeku)Pada saat benda menguap disebut kalor uap, dalam hal ini besarnya kalor uap sama dengan kalor embun (pada saat benda mengembun)Pada saat benda menyublim disebut kalor sublimasiPerubahan wujud dari padat menjadi cair disebut mencair atau melebur, sebaliknya perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut membeku. Grafik berikut adalah grafik proses meleburnya es dari temperatur -50C hingga temperaturnya 00C. Kemudian pada temperatur 00C, es dipanaskan atau diberikan kalor, dan ternyata temperatur es tidak mengalami perubahan, tetapi es berubah wujud menjadi air

Berikut adalah grafik perubahan wujud dari es menjadi air

Kalor yang dibutuhkan untuk melebur dusebut dengan kalor laten peleburan atau kalor lebur (L), sedangkan kalor yang dilepas ketika zat membeku disebut kalor laten pembekuan atau kalor beku (L). Hasil percobaan para ilmuan menunjukkan bahwa kalor lebir sama dengan kalor beku. Jadi kalor suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh satu satuan massa zat untuk melebur seluruhnya pada titik leburnya. Jika suatu zat massanya m gram, untuk melebur seluruhnya dbutuhkan kalor sebesar Q joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur zat (L) dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut

Menguap merupakan perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Air di permukaan laut dan permukaan bumi menguap karena pengaruh pemanasan oleh sinar matahari. Setelah uap mencapai keadaan jenuh di udara, akan terjadi proses pengembunan, dan akan turun kembali ke bumi menjadi hujanKetika anda memanaskan air pada tekanan 1 ATM, air akan mendidih pada suhu 100oC. Jika air tersebut terus dipanaskan, kalor yang diserap oleh air bukan untuk menaikkan suhunya, melainkan untuk mengubah wujud air menjadi uap pada suhu tetap 100oC. Setiap zat membutuhkan kalor yang berbeda untuk menguap. Untuk menguapkan 1 kg air dibutuhkan kalor yang berbeda dengan proses menguapkan 1 kg alkohol. Besar kalor yang digunakan unruk menguapkan zat disebut kalor penguapan atau kalor uap (L). Kalor uap suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh satu satuan massa zat untuk menguap pada titik uapnya. Jika suatu zat massa m kg, untuk menguap pada titik didihnya diperlukan kalor sebesar Q joule. Berdasarkan definisi kalor uap, saat zat tersebut menguap akan berlaku persamaan

Kebalikan dari proses penguapan disebut pengembunan. Pada proses pengembunan terjadi pembebasan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan oleh suatu zat ketika ketika terjadi pengembunan disebut kalor laten pengembunan atau kalor embun. Jadi kalor embun suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dilepaskan oleh satu satuan massa zat untuk mengembun pada titik embunnya.

Kalor sublimasi merupakan jumlah dari kalor peleburan + kalor penguapan.Qs = QL+ QuQs = m.(L + U)Ilmuwan Inggris pada tahun 1761 Joseph Black menyatakan bahwa kalor yang diberikan suatu benda sama dengan kalor yang diterima pada suatu benda dalam suatu sistem tertutup. Sistem tertutup tersebut dapat dilakukan dalam suatu kalorimeter, misalkan ada jumlah masa m1zat, bersuhu t1, kemudian dicampuri dengan sejumlah masa m2zat lain bersuhu t2dan keduanya dapat ditentukan dengan persamaan:Jumlah kalor yang dilepas oleh materi yang bersuhu lebih tinggi akan sama dengan jumlah kalor yang diterima oleh materi yang suhunya lebih rendahbisa juga disederhanakanKalor yang dilepas akan sama dengan kalor yang diterima.(asas black)Dari bunyi asas black tersebut bisa diperoleh persamaan atau rumus asas blackKalor Lepas = Kalor Terimadengan rumus Q = m c t, makam2c2t2=m1c1t1jikat2dant1didapat dari skema berikut

maka rumus asas black menjadim2c2t2=m1c1t1m2c2(t2-ta) =m1c1(ta-t1)Keterangan :m2= masa materi yang suhunya lebih tinggic2 = kalor jenis materi yang suhunya lebih tinggim1= masa materi yang suhunya lebih rendahc1 = kalor jenis materi yang suhunya lebih rendahT2= suhu yang lebih tinggiT1= suhu yang lebih rendahTa= suhu akhir / suhu campuran

1. KonduksiProses perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa diikuti perpindahan bagian-bagian zat itu disebut konduksi atau hantaran. Misalnya, salah satu ujung batang besi kita panaskan. Akibatnya, ujung besi yang lain akan terasa panas.Coba perhatikan gambar berikut:

Pada batang besi yang dipanaskan, kalor berpindah dari bagian yang panas ke bagian yang dingin. Jadi, syarat terjadinya konduksi kalor pada suatu zat adalah adanya perbedaan suhu. Berdasarkan kemampuan menghantarkan kalor, zat dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang mudah menghantarkan kalor (penghantar yang baik). Isolator adalah zat yang sulit menghantarkan kalor (penghantar yang buruk).

2. KonveksiProses perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai dengan perpindahan bagian-bagian yang dilaluinya disebut konveksi atau aliran. Konveksi dapat terjadi pada zat cair dan gas.a. Konveksi pada Zat CairSyarat terjadinya konveksi padaz at cair adalah adanya pemanasan. Hal ini disebabkan partikel-partikel zat cair ikut berpindah tempat.b. Konveksi pada GasKonveksi terjadi pula pada gas, misalnya udara. Seperti halnya pada air, rambatan (aliran) kalor dalam gas (udara) terjadi dengan cara konveksi. Beberapa peristiwa yang terjadi akibat adanya konveksi udara adalah sebagai berikut.1) Adanya angin laut. Angin laut terjadi pada siang hari. Pada siang hari, daratan lebih cepat menjadi panas daripada lautan sehingga udara di daratan naik dan digantikan oleh udara dari lautan.2). Adanya angin darat, Angin darat terjadi pada malam hari. Pada malam hari, daratan lebih cepat menjadi dingin daripada lautan. Dengan demikian, udara di atas lautan naik dan digantikan oleh udara dari daratan.

3) Adanya sirkulasi udara pada ruang kamar di rurnah4) Adanya cerobong asap pabrik.

3. RadiasiProses perpindahankalortanpa zat perantara disebut radiasi atau pancaran. Kalor diradiasikan dalam bentuk gelombang elektromagnetik, gelombang radio, atau gelombang cahaya. Misalnya, radiasi panas dari api Apabila kita berdiam di dekat api unggun, kita merasa hangat. Kemudian, jika kita memasang selembar tirai di antara api dan kita, radiasi kalor akan lerhalang oleh tirai itu. Dengan demikian, kita dapat mengatakan bahwa:Kalor dari api unggun atau matahari dapat dihalangi oleh tabir sehingga kalor tidak dapat merambat. Ada beberapa benda yang dapat menyerap radiasi kalor atau menghalanginya. Alat yang digunakan untuk mengetahui atau menyelidiki adanya radiasi disebut termoskop, seperti yang tampak pada gambar berikut:

Dari hasil penyelidikan dengan menggunakan termoskop, kita dapat mengetahui bahwa:1) Permukaan yang hitam dan kusam adalah penyerap atau permancar radiasi kalor yang baik.2) Permukaan yang putih dan mengkilap adalah penyerap atau pemancar radiasi yang buiruk.

4. Mencegah Perpindahan EnergiKalorEnergi kalor dapat dicegah untuk berpindah dengan mengisolasi ruang tersebut. Misalnya, pada penerapan beberapa peralatan rumah tangga, seperti termos dan setrika listrik.a. Termos

Mengapa permukaan di dalam botol termos mengilap? Dindinnya berlapis dua ruang di antara kedua dinding itu dihampakan. Dengm demikian, zat cair yang ada di dalamnya tetap panas untuk waktu yang relatif lama. Termos dapat mencegah perpindahan kalor, baik secara konduksi, konveksi, maupun radiasi.b. Setrika Listrik

Mengapa pakaian yang disetrika menjadi halus atau tidak kusut? Di dalam setrika listrik terdapat lamen dari bahan nikelin yang berbentuk kumparan. Kurnparan nikelin ini ditempatkan pada dudukan besi. Ketika listrik mengalir, lamen setrika listrik menjadi panas. Panas ini dikonduksikan pada dudukan besi dan akhirnya dikonduksikan pada pakaian yang disetrika. Dengan demikian, setrika mengkonduksikalorpada pakaian yang disetrika.

Read more:http://memetmulyadi.blogspot.com/2013/03/perpindahan-kalor-konduksi-konveksi-radiasi.html#ixzz2yd74E31yDalam konduksi yang berpindah hanyalah energi saja yaitu berupa panas. Saat kita mengaduk teh panas dengan sendok, maka lama kelamaan tangan kita terasa panas dari ujung sendok yang kita pegang. Atau saat kita membuat kue menggunakan wadah berupa aluminium yang disimpan di oven jua termasuk proses konduksi yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari.

Lebih jelasnya, sebuah benda terdiri dari partikel-partikel pembentuk benda tersebut. Sebut saja sendok yang terbuat dari logam aluminium terdiri dari partikel-partikel logam yang sangat berdekatan letaknya. Sehingga saat ujung sendok dikenai panas maka partikel diujung tersebut memperoleh energi panas yang membuatnya bergetar dan bertumbukan dengan partikel disebelahnya tanpa ikut berpindah.

Akibatnya partikel partikel terus bergetar dan membuat partikel lainnya ikut bergetar dan memperoleh energi berupa panas hingga ujung sendok satunya lagi.

Q = kalor (joule)k = koefisien konduski (konduktivitas termal)t = waktu (s)A = luas penampang (m persegi)L = panjang logam (m)T = Suhu (kelvin)Konveksi adalah proses perpindahan kalor dengan disertainya perpindahan partikel. Konveksi ini terjadi umumnya pada zat fluid (zat yang mengalir) seperti air dan udara. Konveksi dapat terjadi secara alami ataupun dipaksa.Konveksi alamiah misalnya saat memasak air terjadi gelembung udara hingga mendidih dan menguap. Sedangkan konveksi terpaksa contohnya hair dryer yang memaksa udara panas keluar yang diproses melalui alat tersebut.rumus konveksiBagaimanakah proses terjadinya konveksi saat memasak air? Air merupakan zatcair yang terdiri dari partikel-partikel penyusun air. Saat memasak air dalam panci, api memberikan energi kepada panci dalam hal ini termasuk proses konduksi.

Kemudian panas yang diperoleh panci kemudian dialirkan pada air. partikel air paling bawah yang pertama kali terkena panas kemudian lama kelamaan akan memiliki massa jenis yang lebih kecil karena sebagian berubah menjadi uap air.

Sehingga saat massa jenisnya lebih kecil partikel tersebut akan berpindah posisi naik ke permukaan. Air yang masih diatas permukaan kemudian turun ke bawah menggantikan posisi partikel yang tadi. begitulah seterusnya hingga mendidih dan menguap seperti tampak pada gambar di bawah ini:

Keterangan:Q = kalor (joule)h = koefisien konveksit = waktu (s)A = luas penampang (m persegi)T = Suhu (kelvin)

Radiasi merupakan proses peripandahan kalor yang tidak memerlukan medium (perantara). Radiasi ini biasanya dalam bentuk Gelombang Elektromagnetik (GEM) yang berasal dari matahari. Namun demikian dalam kehidupan sehari-hari proses radiasi juga berlaku saat kita berada didekat api unggun, seperti gambar di bawah.Bagaimanakah proses radiasinya? matahari adalah sumber cahaya di bumi, sinarnya masuk ke bumi melewati filter yang disebut atmosfer, sehingga cahaya yang masuk ke bumi adalah cahaya yang tidak berbahaya. Cahaya yang masuk ke bumi melalui lapisan atmosfer itu dikenal dengan gelombang elektromagnetik yang terbagi ke dalam gelombang pendek dan gelombang panjang. Seperti Radio, TV, Radar, Inframerah, Cahaya Tampak, Ultraviolet, Sinar X dan Sinar Gamma.

Sinar Gelombang Elektromagnetik tersebut dibedakan berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya. Semakin besar panjang gelombang semakin kecil frekuensinya. Energi radiasinya tergantung dari besarnya frekuensi dalam arti semakin besar frekuensi semakin besar energi radiasinya. Sinar Gamma adalah gelombang elektromagnetik dan sinar radioaktif dengan energi radiasi terbesar.

Dalam kasus ini, terdapat hal yang disebut radiasi benda hitam, yang memaparkan bahwa semakin hitam benda tersebut maka energi radiasi yang dikenainya juga makin besar. Hal ini adalah fakta sehari-hari. Saat kita menjemur pakaian hitam dan putih dibawah sinar matahari berwarna dengan jenis dan tebal yang sama, maka pakaian warna hitam akan lebih cepat kering dibandingkan dengan pakaian berwarna putih.

Oleh karena itu, warna hitam dikatakan sempurna menyerap panas, sedangkan warna putih mampu memantulkan panas atau cahaya dengan sempurna. Sehingga emisivitas bahan (kemampuan menyerap panas) untuk warna hitam e = 1 sedangkan warna putih e = 0. Untuk warna lainnya berkisar antara 0 dan 1.

Besarnya energi radiasi benda hitam tergantung pula pada tingkat derajat suhunya. Seperti yang terlihat dari rumus energi radiasi berikut:

rumus radiasi benda hitam

Keterangan:P = Daya Radiasi/Energi Radiasi setiap Waktu (watt)Q = Kalor (joule)t = waktu (s)e = emisivitas bahanA = luas penampang (m persegi)T = suhu (kelvin)o = konstanta stefan boltzmann (5,67 x 10 pangkat minus 8)http://memetmulyadi.blogspot.com/2013/03/perpindahan-kalor-konduksi-konveksi-radiasi.htmlhttp://www.gomuda.com/2013/04/perpindahan-kalor-konduksi-konveksi-dan.html