Kamis, 01 Juni 2017

C. KALOR DAN PERUBAHAN PADA BENDA


1. Kalor Dapat Mengubah Suhu Zat

        Pada hakikatnya, setiap benda yang suhunya lebih dari nol mutlak, maka benda tersebut memiliki Kalor. Kandungan kalor inilah yang akan menentukan berapa suhu 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, benda tersebut akan mengalami perubahan wujud. Contohnya adalah ketika es dipanaskan (diberi kalor) maka es (wujud padat) tersebut akan menjadi air (Wujud Gas), 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.
Selasa, 03 April 2012

PERPINDAHAN ATAU PERAMBATAN KALOR (PANAS)

Apa sih yang dimaksud dengan perpindahan Kalor ??
Seperti yang kita ketahui bersama, bahwa yang namanya Kalor itu adalah berupa suatu energi. Dimana berdasarkan hukum kekekalan energi, energi dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain dan dapat pula berubah bentuk, dari bentuk energi satu ke energi lain
Sekarang kita bahas tentang energi kalor atau energi panas.
Perpindahan Kalor adalah suatu proses perpindahan energi panas pada suatu zat atau dari satu zat ke zat lain.
Kalor dapat berpindah dapat melalui suatu zat perantara maupun tanpa zat perantara, zat perantara yang dapat menghantarkan kalor disebut dengan konduktor, sedangkan yang tidak dapat menghantarkan panas disebut dengan isolator. Perpindahan kalor dapat melalui tiga cara :
1. Konduksi.
2. Konveksi.
3. Radiasi
Sekarang mari kita lihat penjelasan dari ketiga cara tersebut.
1. Konduksi : Merupakan perpindahan kalor yang tejadi dimana energi kalornya berpindah sedangkan zat perantaranya tidak bergerak.
sebagai contoh :
Andi ingin memberikan buku kepada Rahmat, tetapi dia tidak boleh berdiri dari tempat duduk, sehingga Andi harus mengoper-ngoper bukunya melalui Budi, lalu Budi mengopernya ke Bagas, baru kemudian Bagas memberikannya kepada Rahmat. Coba perhatikan !! Buku tetap sampai ke Rahmat tanpa si Andi perlu untuk beranjak dari tempat duduknya. Hal ini yang dimaksud dengan perpindahan kalor secara Konduksi. Kalor berpindah tanpa zat penghantarnya bergerak.
Perpindahan kalor dengan cara konduksi biasa terjadi pada jenis zat penghantar yang berbentuk padat, seperti besi. Coba saja panaskan sebuah batang besi lalu kamu memegang ujung yang lain, pasti lama kelamaan ujung besi yang kamu pegang juga ikutan terasa panas, hal ini dikarenakan panas merambat pada besi tersebut, sehingga kemudian seluruh batang besi tersebut menjadi panas.
2. Konveksi : Merupakan perpindahan kalor yang tejadi dimana energi kalornya berpindah dan zat perantaranya juga bergerak.
sebagai contoh :
kasusnya tetap sama, Andi ingin memberikan bukunya kepada Rahmat, tetapi sekarang dia diperbolehkan untuk berdiri dari tempat duduknya. Maka kali ini untuk memberikan bukunya kepada Rahmat, Andi hanya tinggal beranjak dari tempat duduknya, kemudian berjalan menghampiri Rahmat lalu memberikan bukunya kepada Rahmat.
Kali ini berbeda dengan cara pertama, Andi sebagai pemegang buku ikut berjalan (bergerak) untuk memberikan bukunya kepada orang yang dituju, berbeda dengan pepindahan dengan cara konduksi dimana Bukunya berpindah tetapi Andi-nya sebagai pemilik buku tetap diam di tempat duduk.
Perpindahan kalor dengan cara konveksi biasanya terjadi pada zat perantara yang berbentuk cair dan gas, dikarenakan kedua zat tersebut dapat bergerak bebas tidak seperti benda padat yang bentuknya tetap. Contohnya adalah ketika kita memanaskan air di dalam panci, maka api akan memanaskan air yang dibagian bawah panci lalu air pada bagian bawah yang panas tersebut akan memiliki massa yang lebih ringan dibanding air yang ada di permukaaan atas dikarenakan air di permukaan atas lebih dingin dibanding yang ada di bagian bawah panci, sehingga air yang panas berpindah ke atas dan air yang dingin bepindah ke bawah, hal ini akan terjadi secara terus menerus sehingga seluruh air dalam panci akan menjadi panas semua.
3. Radiasi : Merupakan perpindahan kalor yang tejadi dimana energi kalornya berpindah dari satu tempat ke tampat lain tanpa dibutuhkan zat perantara.
sebagai contoh :
misinya tetap sama yaitu Andi ingin memberikan bukunya kepada Rahmat, TETAPI, peraturannya ada dua :
1. Andi tidak boleh beranjak dari tempat duduknya
2. Andi tidak boleh mengoper-ngoper bukunya kepada teman-temannya.
Lalu kira-kira bagaimana cara si Andi untuk memberikan bukunya kepada Rahmat ??
yaitu dengan cara DILEMPAR !!
memang cara yang kurang sopan sih, tapi ini adalah suatu cara yang dapat mencontohkan suatu peristiwa radiasi terjadi.
Lihat !! Ajaib bukan ?? Buku dapat sampai ke tangan Rahmat tanpa perlu berdiri dan dioper-oper ke orang lain. Sehingga buku tetap sampai ke orang yang dituju tanpa melalui perantara.
Peristiwa radiasi terjadi pada proses perambatan panas matahari ke bumi. Di luar angkasa tidak terdapat zat perantara untuk menghantarkan panas, sehingga satu-satunya cara untuk menghantarkan panas agar sampai ke bumi yaitu dengan cara Radiasi.

perpindahan



PERPINDAHAN ATAU PERAMBATAN KALOR (PANAS)

Apa sih yang dimaksud dengan perpindahan Kalor ??
Seperti yang kita ketahui bersama, bahwa yang namanya Kalor itu adalah berupa suatu energi. Dimana berdasarkan hukum kekekalan energi, energi dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain dan dapat pula berubah bentuk, dari bentuk energi satu ke energi lain
Sekarang kita bahas tentang energi kalor atau energi panas.
Perpindahan Kalor adalah suatu proses perpindahan energi panas pada suatu zat atau dari satu zat ke zat lain.
Kalor dapat berpindah dapat melalui suatu zat perantara maupun tanpa zat perantara, zat perantara yang dapat menghantarkan kalor disebut dengan konduktor, sedangkan yang tidak dapat menghantarkan panas disebut dengan isolator. Perpindahan kalor dapat melalui tiga cara :
1. Konduksi.
2. Konveksi.
3. Radiasi
Sekarang mari kita lihat penjelasan dari ketiga cara tersebut.
1. Konduksi : Merupakan perpindahan kalor yang tejadi dimana energi kalornya berpindah sedangkan zat perantaranya tidak bergerak.
sebagai contoh :
Andi ingin memberikan buku kepada Rahmat, tetapi dia tidak boleh berdiri dari tempat duduk, sehingga Andi harus mengoper-ngoper bukunya melalui Budi, lalu Budi mengopernya ke Bagas, baru kemudian Bagas memberikannya kepada Rahmat. Coba perhatikan !! Buku tetap sampai ke Rahmat tanpa si Andi perlu untuk beranjak dari tempat duduknya. Hal ini yang dimaksud dengan perpindahan kalor secara Konduksi. Kalor berpindah tanpa zat penghantarnya bergerak.
Perpindahan kalor dengan cara konduksi biasa terjadi pada jenis zat penghantar yang berbentuk padat, seperti besi. Coba saja panaskan sebuah batang besi lalu kamu memegang ujung yang lain, pasti lama kelamaan ujung besi yang kamu pegang juga ikutan terasa panas, hal ini dikarenakan panas merambat pada besi tersebut, sehingga kemudian seluruh batang besi tersebut menjadi panas.
2. Konveksi : Merupakan perpindahan kalor yang tejadi dimana energi kalornya berpindah dan zat perantaranya juga bergerak.
sebagai contoh :
kasusnya tetap sama, Andi ingin memberikan bukunya kepada Rahmat, tetapi sekarang dia diperbolehkan untuk berdiri dari tempat duduknya. Maka kali ini untuk memberikan bukunya kepada Rahmat, Andi hanya tinggal beranjak dari tempat duduknya, kemudian berjalan menghampiri Rahmat lalu memberikan bukunya kepada Rahmat.
Kali ini berbeda dengan cara pertama, Andi sebagai pemegang buku ikut berjalan (bergerak) untuk memberikan bukunya kepada orang yang dituju, berbeda dengan pepindahan dengan cara konduksi dimana Bukunya berpindah tetapi Andi-nya sebagai pemilik buku tetap diam di tempat duduk.
Perpindahan kalor dengan cara konveksi biasanya terjadi pada zat perantara yang berbentuk cair dan gas, dikarenakan kedua zat tersebut dapat bergerak bebas tidak seperti benda padat yang bentuknya tetap. Contohnya adalah ketika kita memanaskan air di dalam panci, maka api akan memanaskan air yang dibagian bawah panci lalu air pada bagian bawah yang panas tersebut akan memiliki massa yang lebih ringan dibanding air yang ada di permukaaan atas dikarenakan air di permukaan atas lebih dingin dibanding yang ada di bagian bawah panci, sehingga air yang panas berpindah ke atas dan air yang dingin bepindah ke bawah, hal ini akan terjadi secara terus menerus sehingga seluruh air dalam panci akan menjadi panas semua.
3. Radiasi : Merupakan perpindahan kalor yang tejadi dimana energi kalornya berpindah dari satu tempat ke tampat lain tanpa dibutuhkan zat perantara.
sebagai contoh :
misinya tetap sama yaitu Andi ingin memberikan bukunya kepada Rahmat, TETAPI, peraturannya ada dua :
1. Andi tidak boleh beranjak dari tempat duduknya
2. Andi tidak boleh mengoper-ngoper bukunya kepada teman-temannya.
Lalu kira-kira bagaimana cara si Andi untuk memberikan bukunya kepada Rahmat ??
yaitu dengan cara DILEMPAR !!
memang cara yang kurang sopan sih, tapi ini adalah suatu cara yang dapat mencontohkan suatu peristiwa radiasi terjadi.
Lihat !! Ajaib bukan ?? Buku dapat sampai ke tangan Rahmat tanpa perlu berdiri dan dioper-oper ke orang lain. Sehingga buku tetap sampai ke orang yang dituju tanpa melalui perantara.
Peristiwa radiasi terjadi pada proses perambatan panas matahari ke bumi. Di luar angkasa tidak terdapat zat perantara untuk menghantarkan panas, sehingga satu-satunya cara untuk menghantarkan panas agar sampai ke bumi yaitu dengan cara Radiasi.

contoh

Contoh Soal Asas Black

Kita pakai contoh soal yang sangat sederhana, perhatikan gambar di bawah jika volume air di gelas B adalah setengah dari volume di gelas A, maka berapa suhu campurannya di gelas C?



Jawab :

Q lepas = Q terima
m2 c2 (t2-ta) = m1c1 (ta-t1)
m = volume x masa jenis = V.ρ
Vb.ρ c2(t2-ta) = Va.ρ c2(ta-t1) (karena sama-sama air, masa jenis dan kalor jenis bisa dicoret)
Vb. (t2-ta) = Va. (ta-t1)
1/2 Va.(t2-ta) = Va. (ta-t1)
1/2 (40-ta) = (ta-25)
40-ta = 2ta-50
40+50 = 2ta+ta
90 = 3 ta
ta = 30 derajat

asas black


Asas Black (Qlepas = Qterima) rumus hitung 34 Comments


Asas Black – Ketika sobat belajar fisika tentang termodinamika pasti akan menjumpai asas satu ini. Dari mana asal asas black ini? Awalnya dari seorang Imuwan kelahiran Bordeaux Perancis bernama Joseph Black. Ilmuwan yang juga menekuni ilmu kedokteran inilah yang menelurkan apa yang disebut asas black atau prinsip black mengenai kalor. Ia mengamati es dan benda-benda lain yang mencair ketika terkena panas. Ia berpendapat mencairnya es karena adanya penyerapan kalor ke dalam es sehingga menjadi air. Kalor tersebut akan sama dengan kalor yang dilepas oleh air tersebut untuk kembali menjadi es. Itulah gambaran sederhana mengenai pengertian asas black. Bunyi asas black sendiri adalah :

“Jumlah kalor yang dilepas oleh materi yang bersuhu lebih tinggi akan sama dengan jumlah kalor yang diterima oleh materi yang suhunya lebih rendah” bisa juga disederhanakan Kalor yang dilepas akan sama dengan kalor yang diterima. (asas black)

Dari bunyi asas black tersebut bisa diperoleh persamaan atau rumus asas black
Kalor Lepas = Kalor Terima

     Qlepas = Qterima
dengan rumus Q = m c Δt, maka
m2 c2 Δt2 = m1 c1 Δt1
jika Δt2 dan Δt1 didapat dari  skema berikut



maka rumus asas black menjadi

m2 c2 Δt2 = m1 c1 Δt1
m2 c2 (t2-ta) = m1c1 (ta-t1)

Keterangan :
m2 = masa materi yang suhunya lebih tinggi
c2    = kalor jenis materi yang suhunya lebih tinggi
m1 = masa materi yang suhunya lebih rendah
c1    = kalor jenis materi yang suhunya lebih rendah
T2 = suhu yang lebih tinggi
T1  = suhu yang lebih rendah
Ta = suhu akhir / suhu campuran

PERPINDAHAN KALOR

Seperti yang telah kami jelaskan di awal bahwa perpindahan kalor terjadi dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Ada tiga jenis perpindahan kalor yang dapat terjadi, yaitu :
1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi
Perpindahan Kalor secara konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat perantara (logam) tanpa disertai perpindahan partikel – partikel zat tersebut secara permanen. Contohnya adalah ketika kita memanaskan salah satu ujung logam, maka ujung logam lainnya akan ikut panas karena terjadi hantaran kalor dari suhu tinggi ke suhu rendah. Ketika memanaskan salah satu ujung logam, maka partikel yang terdapat pada ujung logam tersebut akan bergetar dan membuat getaran terjadi pada partikel lain yang terhubung dengannya. Sehingga seluruh partikel logam tersebut akan bergetar walaupun hanya satu ujung logam yang dipanaskan, nah hal ini lah yang akan merangsang terjadinya perpindahan kalor.



Baca juga : Pengertian, Sifat, Bentuk, dan Jenis -Jenis Magnet

2. Perpindahan Kalor Secara konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai dengan perpindahan bagian-bagian zat tersebut. Konveksi dapat terjadi pada zat cair atau gas. Ada dua jenis perpindahan kalor secara konveksi, yaitu :
a. Konveksi Alamiah
Konveksi alamiah adalah konveksi yang dipengaruhi gaya apung tanpa faktor luar, dan disebabkan oleh karena adanya perbedaan massa jenis benda. Contohnya adalah pada pemanasan air, massa jenis partikel air yang sudah panas akan naik menjauh dari api dan digantikan dengan partikel air lain yang suhunya lebih rendah. Proses ini membuat seluruh partikel zat cair tersebut akan panas sempurna.
b. Konveksi Paksa
Konveksi paksa adalah konveksi yang terjadi karena adanya pengaruh faktor luar (contoh tekanan), dan perpindahan kalor dilakukan dengan sengaja/dipaksakan. Artinya aliran panas kalor dipaksa menuju ke tempat yang ingin dituju dengan bantuan faktor luar seperti tekanan. Contohnya adalah pada kipas angin yang akan membawa udara dingin ke tempat yang panas, dan radiator mobil yang memiliki sistem pendingin mesin.


Baca juga : Pengertian, Rumus, dan Satuan Daya

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. Pada Radiasi, agar terjadinya perpindahan kalor, kedua benda tidak harus bersentuhan karena kalor dapat berpindah tanpa zat perantara. Artinya kalor tersebut akan di pancarkan ke segala arah oleh sumber panas, dan akan mengalir ke segala arah. Contohnya adalah saat kita dekat dengan api unggun dari sudut manapun, maka kita tetap akan merasakan kehangatan dari sumber api, contoh lainnya adalah panas matahari yang sampai ke bumi dan planet – planet lain.

4. Pencegahan perpindahan kalor

Perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi dapat dicegah dengan mengisolasi ruangan tersebut. Contoh sederhana penerapan cara ini adalah pada termos. Termos digunakan untuk menjaga suhu air tetap panas dengan mencegah perpindahan kalornya.

F. KALORIMETER

Kalorimeter ini terdiri atas dua buah bejana dari tembaga yang kalor jenisnya belum diketahui. Bejana tembaga kecil diletakkan dalam bejana lain yang lebih besar. Agar kedua bejana tidak bersentuhan, diantara kedua bejana tersebut diletakkan isolator sebagai bahan penyekat kalor, contohnya gabus. Bahan isolator ini berfungsi untuk menahan kalor yang ada di dalam kalorimeter agar tidak keluar serta tidak ada kalor yang masuk dari luar. Umumnya tutup yang digunakan terbuat dari bahan kayu yang juga dapat berfungsi sebagai isolator yang baik. Pada tutupnya terdapat dua buah lubang yang berguna untuk meletakkan termometer dan pengaduk. Pada waktu sampel logam dimasukkan ke dalam kalorimeter, 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.

kalor jenis dan kapasitas kalor

D. KALOR JENIS DAN KAPASITAS KALOR


     Berdasarkan penelitian didapatkan bahwa jika kalor diberikan pada dua benda yang berbeda, maka akan menghasilkan suhu yang berbeda pula, Contohnya ketika minya dan air dipanaskan dengan suhu yang sama maka minyak akan memiliki perubahan suhu 2 kali lebih besar dibandingkan air.  Hal Ini disebabkan oleh perbedaan kalor jenis yang dimiliki suatu benda. 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 :



                                                        c= Q/m.(t2-t1)


KALOR JENIS
Keterangan :
Q = Kalor (J)
m : Massa Benda (kg)
c = Kalor Jenis (J Kg oC)
ΔT = Perubahan Suhu (oC)
Sedangkan kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat tersebut sebanyak 1 derajat Celcius.