Pengertian Kalor, Rumus dan Perpindahan Kalor Beserta Cara Mengukurnya Lengkap

TAMBANGILMU.COM - Di kehidupan sehari-hari, memasak air yang menggunakan panci logam dan diletakkan diatas api. Seluruh panci pun akan berubah menjadi panas dan kemudian air di dalamnya pun ikut mendidih. Bagaimana hal ini bisa terjadi? Padahal api hanya terletak pada bagian bawah panci, namun seluruh panci menjadi panas dan air dapat mendidih. Hal ini terjadi karena adanya kalor. Pada kesempatan kali ini admin tambangilmu akan membahas tentang pengertian kalor, rumus serta satuan kalor, perubahan benda akibat kalor, kalor jenis, kapasitas kalor, perpindahan kalor, dan alat ukur kalor yang disebut kalorimeter yang akan dijelaskan secara lengkap dan mudah untuk di mengerti.


PENGERTIAN KALOR

Kalor merupakan bentuk energi yang dapat berpindah tempat dari benda satu ke benda lainnya karena adanya perbedaan suhu. Ketika dua benda yang memiliki perbedaan suhu bertemu maka kalor akan mengalir (berpindah) dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Contoh pada kehidupan sehari-hari adalah ketika mencampurkan air panas dengan air dingin, maka akan dihasilkan air hangat. 

Banyak yang tidak tahu perbedaan antara suhu dan kalor, Suhu adalah nilai yang terukur pada termometer, sedangkan kalor adalah energi yang mengalir dari satu benda ke benda lainnya. Benjamin Thompson, seorang ilmuan dari Amerika menyebutkan kalor bukanlah zat alir, tapi energi yang terjadi akibat dari proses mekanik, seperti gesekan.



RUMUS DAN SATUAN KALOR

Satuan kalor adalah Kalori (Kal) atau Joule (J). Kalori adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 gram air agar suhunya menjadi 1 derajat Celcius.

1 Kalori = 4,2 Joule
1 Joule = 0,24 Kalori

Rumus Kalor :

Rumus Kalor

Keterangan :
Q = Kalor (J)
m : Massa Benda (kg)
c = Kalor Jenis (J Kg oC)
ΔT = Perubahan Suhu (oC)


PERUBAHAN PADA BENDA
1. Kalor Dapat Mengubah Suhu Zat
Setiap benda yang bersuhu lebih dari nol mutlak, benda tersebut memiliki Kalor. Kandungan kalor inilah yang kemudian menentukan berapa nilai suhu zat tersebut. Apabila benda ini dipanaskan maka benda tersebut menerima tambahan kalor sehingga suhunya meningkat. Sedangkan apabila benda tersebut didinginkan maka benda tersebut melepaskan kalor sehingga suhunya menurun.

2. Kalor Dapat Mengubah Wujud Zat
Beberapa benda jika diberikan kalor dalam satuan tertentu, akan mengalami suatu perubahan wujud. Sebagai contoh, es dipanaskan atau diberi kalor, maka es yang berwujud padat akan menjadi air yang berwujud cair, dan apabila pemanasan terus dilakukan maka air tadi juga akan menjadi gas. Titik dimana suatu zat akan berubah menjadi Zat Cair disebut Titik Cair atau Titik Lebur benda.


KALOR JENIS DAN KAPASITAS KALOR

Kalor diberikan pada dua benda yang berbeda, maka akan menghasilkan suhu yang berbeda pula. Hal ini dibuktikan dengan minyak dan air dipanaskan dengan suhu yang sama maka perubahan suhu pada minyak akan 2 kali lebih besar dibandingkan air.

Tabel Kalor

Kalor Jenis Benda adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu dari 1 kg massa benda tersebut menjadi 1 derjat celcius. Satuan dari Kalor Jenis adalah Kalori / GramoCelcius atau dalam Sistem Internasional ditetapkan dengan Joule / KilogramoCelcius. Kalor Jenis dapat dituliskan dalam persamaan berikut :
Rumus Kalor Jenis

Keterangan :
Q = Kalor (J)
m = Massa Benda (kg)
c = Kalor Jenis (J Kg oC)
ΔT = Perubahan Suhu (oC)

Kapasitas kalor merupakan jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat tersebut sebanyak 1 derajat Celcius. Apabila kalor Q menghasilkan suhu sebesar t maka kapasitas kalor dapat dirumuskan :

Rumus Kapasitas Kalor


PERPINDAHAN KALOR
1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi
Perpindahan kalor melalui suatu zat perantara tanpa disertai perpindahan partikel – partikel zat tersebut secara permanen. Contohnya adalah ketika salah satu ujung logam dipanaskan, maka ujung logam yang lainnya akan ikut panas karena terjadi hantaran kalor dari suhu tinggi ke suhu rendah. 

Saat salah satu ujung logam dipanaskan, maka partikel pada ujung logam tersebut akan bergetar dan menggetarkan partikel lain yang terhubung dengannya. Sehingga partikel logam secara keseluruhan akan bergetar meskipun hanya satu ujung logam saja yang dipanaskan, hal ini lah yang akan merangsang terjadinya perpindahan kalor.

2. Perpindahan Kalor Secara konveksi
Perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai dengan perpindahan bagian-bagian zat tersebut. Konveksi dapat terjadi pada zat cair atau gas. Terdapat dua jenis perpindahan kalor secara konveksi.
Konveksi Alamiah merupakan konveksi yang dipengaruhi gaya apung tanpa faktor luar, dan disebabkan oleh karena adanya perbedaan massa jenis benda. Pada pemanasan air, massa jenis air yang panas akan naik dan menjauh dari api kemudian digantikan dengan partikel air lain yang suhunya lebih rendah. Proses ini akan membuat seluruh partikel zat cair tersebut menjadi panas sempurna.
Konveksi Paksa merupakan konveksi karena adanya pengaruh faktor luar, dan perpindahan kalor dilakukan dengan sengaja atau dipaksakan. Ini berarti aliran panas kalor dipaksa menuju ke tempat yang dituju dengan menggunakan bantuan faktor luar seperti tekanan. Contohnya pada kipas angin yang membawa udara dingin menuju tempat yang panas, dan radiator mobil yang memiliki sistem pendingin mesin.
3. Perpindahan Kalor Secara Radiasi
Perpindahan kalor secara Radiasi adalah proses perpindahan kalor yang tidak menggunakan zat perantara. Perpindahan kalor secara radiasi berbeda dengan konduksi dan konveksi. Supaya terjadi perpindahan kalor, kedua benda tidak harus bersentuhan karena kalor dapat berpindah tanpa zat perantara. Ini berarti kalor tersebut akan di pancarkan ke segala arah oleh sumber panasnya, dan mengalir ke segala arah. Contoh saat dekat dengan api unggun dari sudut manapun, akan tetap merasakan kehangatan dari sumber api.
4. Pencegahan perpindahan kalor
Perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi dicegah dengan cara mengisolasi ruangan tersebut. Penerapan cara ini adalah seperti pada termos yang digunakan supaya suhu air terjaga panasnya dengan cara mencegah perpindahan kalor.



KALORIMETER

Kalorimeter ini terdiri atas dua buah bejana dari tembaga yang kalor jenisnya belum diketahui. Bejana tembaga berukuran kecil diletakkan di dalam bejana lain yang ukurannya lebih besar. Supaya kedua bejana tidak bersentuhan langsung, diantara kedua bejana tersebut diletakkan isolator sebagai bahan penyekat kalor, contohnya gabus. Bahan isolator ini akan berfungsi sebagai penahan kalor yang ada di dalam kalorimeter agar tidak dapat keluar dan masuk dari luar. 


Tutup yang dipakai terbuat dari kayu dan terdapat dua buah lubang yang berguna untuk meletakkan termometer dan pengaduk. Pada saat sampel logam dimasukkan, air di dalamnya tidak perlu diaduk agar sistem dapat mencapai keseimbangan termal dengan segera. Batang pengaduk ini biasanya terbuat dari bahan yang sama dengan bejana kalorimeter.


Demikian penjelasan tentang Pengertian Kalor, Rumus dan Perpindahan Kalor Beserta Cara Mengukurnya Lengkap. Semoga artikel di atas dapat bermanfaat.

Baca juga