Kalor : Pengertian, Teori, Rumus, Satuan, Perpindahan
A. PENGERTIAN KALOR (ENERGI PANAS)
Kalor adalah salah satu jenis energi yang dapat
diterima atau dilepaskan oleh suatu benda. Karena dapat diterima atau
dilepaskan, maka energi kalor ini dapat berpindah atau mengalir dari satu benda
ke benda lainnya. Penyebab perpindahan kalor adalah perbedaan suhu pada benda
tersebut. Contohnya, ketika kita mencampurkan air dingin dengan air panas, maka
kita akan mendapatkan air hangat, nah disini terjadi perpindahan kalor pada air
tersebut. Dalam fisika kalor termasuk besaran skalar karena tidak memiliki arah
dan kalor termasuk besaran turunan karena nilainya bisa didapatkan tanpa
pengukuran langsung melainkan dengan memanfaatkan nilai besaran pokok yang
bersangkutan. Satuan Internasional yang dipakai untuk kalor adalah Joule (J),
tetapi secara umum juga sering dipakai satuan Kalori (kal). Simbol yang
digunakan untuk melambangkan kalor adalah Q (huruf kapital). Alat ukur yang
digunakan untuk mengukur nilai kalor disebut kalorimeter.
B. TEORI – TEORI DASAR KALOR (ENERGI PANAS)
1. Asas Black
Asas Black adalah teori yang digunakan dalam ilmu
termodinamika, teori ini diperkenalkan oleh Joseph Black. Bunyi asas black
adalah sebagai berikut :
Ketika dua zat dicampur, banyak kalor yang dilepas
oleh zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan jumlah kalor yang diterima oleh
zat yang suhunya lebih rendah.
2. Teori Oleh Benyamin Thompson
Kalor dapat terjadi karena adanya suatu gesekan antar
benda. Teori ini diperkenalkan oleh ilmuwan dari Amerika Serikat yang bernama
Benyamin Thompson. Bukti sederhana dari teori ini adalah ketika anda
menggesekkan kedua telapak tangan anda untuk beberapa waktu, maka anda akan
merasakan hangat karena adanya energi kalor dari proses tersebut.
3. Teori oleh Robert Mayer
Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Energi
disini adalah kemampuan membuat sesuatu terjadi atau bentuk kekuatan yang
dimiliki benda untuk melakukan sebuah usaha tertentu. Energi ini dapat
berpindah dan diubah bentuknya tetapi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan.
4. Teori oleh James Prescott
Kesetaran antara satuan kalor dengan satuan energi
disebut kalor mekanik. Maksudnya, karena kalor merupakan salah satu bentuk
energi, maka satuan kalor sama dengan satuan energi yaitu Joule (J) atau Kalori
(Kal). Kalor dapat menaikkan suhu suatu zat dan dapat mengubah wujudnya. Benda
yang menerima kalor suhunya akan naik, sedangkan benda yang melepaskan kalor suhunya
akan turun.
C. KALOR JENIS DAN KAPASITAS KALOR
Kalor jenis adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk
menaikkan suhu 1 kg massa benda sebesar
derajat tertentu (misalnya 1 derajat kelvin). Satuan Internasional untuk
kalor jenis adalah Joule/kgoK. Simbol yang sering digunakan untuk
melambangkan kalor jenis adalah c (huruf kecil).
Kapasitas Kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan
untuk menaikkan suhu zat tersebut sebanyak derajat tertentu (misalnya 1 derajat
kelvin). Satuan Internasional dari kapasitas kalor adalah Joule (J). Simbol
yang digunakan untuk melambangkan kapasitas kalor adalah C (huruf kapital).
Berikut adalah persamaan, rumus dan satuan Kalor
Jenis serta Kapasitas Kalor
![]() |
KALOR JENIS DAN KAPASITAS KALOR |
Note : Skala suhu atau derajat suhu yang dipakai
sebaiknya Kelvin, untuk mengkonversi skala suhu Celsius, Fahrenheit, Reamur
atau lainnya ke dalam Kelvin silahkan kunjungi artikel penunjang di bawah ini.
Artikel Penunjang : Skala Suhu
E. PERPINDAHAN KALOR (PANAS)
Seperti yang telah kami jelaskan diatas, kalor
merupakan bentuk energi yang dapat berpindah dari satu benda ke benda lainnya.
Nah perpindahan kalor ini umumnya dapat terjadi melalui 3 cara, yaitu :
1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi
Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat
penghantar tanpa disertai perpindahan partikel partikel dari zat penghantar
tersebut. Zat penghantar pada perpindahan kalor secara konduksi biasanya
merupakan benda padat. Contohnya adalah ketika anda memanaskan sebuah logam,
kemudian menempelkan logam tersebut dengan logam lainnya, maka logam yang lain
itu akan ikut panas tetapi tidak ada bagian logam pertama yang kemudian menyatu
dengan bagian logam kedua, nah hal ini terjadi karena adanya proses konduksi,
yaitu pemindahan kalor oleh logam yang satu ke logam lainnya tanpa adanya
pemindahan partikel keduanya secara permanen. Tidak semua benda merupakan
penghantar kalor yang baik, benda-benda yang dapat menghantarkan kalor dengan
baik disebut konduktor, contohnya adalah logam, besi, emas, dll. Sedangkan
benda kurang baik dalam menghantarkan panas disebut isolator, contohnya adalah
kayu, plastik, karet, dll.
2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi
Konveksi adalah perpindahan kalor atau panas dari
suatu zat dengan disertai perpindahan partikel-partikel penyusun zat tersebut.
Perpindahan kalor secara konveksi hanya terjadi melalui perantara zat yang
mengalir oleh karena itu biasanya terjadi pada zat cair atau zat gas. Secara
umum terdapat dua jenis Perpindahan kalor secara konveksi, yaitu :
a. Konveksi Alamiah
Konveksi alamiah terjadi tanpa ada pengaruh dari
faktor luar. Konveksi alamiah terjadi karena adanya perbedaan massa jenis benda
yang dipanaskan. Pada prinsipnya benda yang dipanaskan atau diberikan kalor,
maka partikel-partikel benda tersebut akan bergerak lebih cepat dan gaya tarik
antar partikelnya melemah sehingga massa jenisnya berubah. Hal inilah yang menjadi
dasar terjadinya perpindahan kalor pada konveksi alamiah. Contohnya adalah
ketika anda memanaskan air, kelompok air yang pertama mengalami perubahan suhu
(menjadi tambah panas) adalah air yang dekat dengan api, nah kemudian karena
kelompok air yang dekat dengan api ini massa jenisnya akan berubah dan kemudian
menjauh dari api, kemudian kelompok yang lebih dingin akan mendekat ke api,
proses ini terus berlanjut sampai seluruh air suhunya sama.
b. Konveksi Paksa / Konveksi Buatan
Konveksi buatan adalah konveksi yang terjadi karena
adanya pengaruh faktor luar (contohnya tekanan) pada saat proses perpindahan
kalor terjadi. Agar aliran kalor menuju tempat yang diinginkan ada faktor lain
yang dilibatkan, contohnya adalah kipas angin yang membawa udara dingin ke
tempat yang panas.
3. Perpindahan Kalor Secara Radiasi
Perpindahan Kalor Secara Radiasi adalah perpindahan
kalor yang tidak menggunakan zat perantara tertentu. Berbeda dengan konduksi
dan konveksi, pada radiasi, kedua benda tidak harus bersentuhan untuk melakukan
penerimaan atau pelepasan kalor satu sama lain. Hal ini dapat terjadi karena
kalor dipancarkan ke seluruh arah oleh sumber kalor sehingga benda yang ada
disekelilingnya menerima kalor yang ada. Contohnya adalah ketika kita duduk di
dekat api unggun, maka panas dari api disebarkan ke segala arah dan kita tidak
harus menyentuh api untuk merasakan kehangatan.
F. KALOR DAN PERUBAHAN PADA BENDA
1. Kalor dapat Mengubah Suhu Benda
Hakikatnya setiap benda memiliki kalor karena tidak
ada benda yang suhunya 0 mutlak. Kandungan kalor inilah yang menentukan berapa
suhu dari objek atau benda tersebut. Apabila kalor ditambahkan kepada benda
tersebut maka suhunya akan meningkat, sedangkan apabila kalor dilepaskan dari
benda tersebut maka suhunya menurun. Oleh karena itu kalor dapat mengubah suhu
suatu benda atau objek.
2. Kalor dapat Mengubah bentuk Benda
Benda atau Zat adalah segala sesuatu yang memiliki
massa dan menempati ruang. Zat terbentuk dari susunan partikel-partikel yang
sangat kecil, sangking kecilnya, penyusun zat ini tidak dapat dilihat dengan
mata. Berdasarkan wujud dan partikel penyusunnya zat dibagi menjadi 3 jenis,
yaitu zat padat, zat cair dan zat gas. Pada suhu ruang tertentu, masing-masing
zat ini memiliki sifat dan bentuknya masing-masing. Nah apabila terjadi
perubahan suhu (penambahan atau pelepasan kalor) atau tekanan yang mempengaruhi
zat tersebut, maka dapat terjadi perubahan pada masing-masing zat itu.
a. Membeku (Pembekuan)
Pembekuan adalah proses perubahan bentuk wujud zat
cair menjadi zat padat karena terjadinya pelepasan kalor (pendinginan) pada zat
cair tersebut. Proses pembekuan terjadi ketika suhu mencapai titik beku airatau
titik leleh yaitu pada 0oCelsius atau 273oK atau 32oFahrenheit.
Contohnya perubahan air menjadi es ketika dimasukkan ke kulkas.
b. Mencair (Pencairan)
Pencairan adalah proses perubahan bentuk wujud zat
padat menjadi zat cair karena terjadinya penerimaan kalor. Jadi pencairan
adalah kebalikan dari pembekuan yang terjadi ketika suhu mencapai titik didih
atau titik lebur es yaitu pada 100oCelsius atau 212oFahrenheit
atau 373oKelvin. Contohnya perubahan es menjadi air ketika didiamkan
pada suhu ruangan.
c. Menyublim (Penyubliman)
Penyubliman adalah perubahan bentuk wujud zat padat
menjadi zat gas karena terjadinya penerimaan kalor (pemanasan). Contohnya
adalah kapur barus yang didiamkan pada suhu ruangan yang lama kelamaan akan
habis.
d. Mengkristal (Pengkristalan)
Pengkristalan adalah perubahan bentuk wujud zat gas
menjadi zat padat karena terjadinya pelepasan kalor (pendinginan). Jadi
pengkristalan merupakan kebalikan dari proses penyubliman. Contohnya adalah
perubahan uap menjadi salju.
e. Menguap (Penguapan)
Penguapan adalah perubahan bentuk wujud zat cair
menjadi zat gas karena terjadinya penerimaan kalor. Contohnya adalah perubahan
embun menjadi uap ketika pagi hari.
f. Mengembun (Pengembunan)
Pengembunan adalah perubahan bentuk wujud zat gas
menjadi zat cair karena terjadinya pendinginan (pelepasan kalor) atau karena
peningkatan tekanan. Pengembunan merupakan kebalikan dari peristiwa penguapan.
Penguapan juga sering disebut dengan peristiwa kondensasi. Contohnya adalah
terbentuknya titik titik air pada dedaunan yang biasa kita sebut dengan embun.
0 Response to "Kalor : Pengertian, Teori, Rumus, Satuan, Perpindahan"
Post a Comment