C. Kalor

Pernahkah kamu membantu ibumu untuk memanaskan air? Apa yang kamu lakukan untuk memanaskan air? Pertama kamu akan mengisi panci dengan air. Setelah itu meletakkan panci tersebut di atas kompor. Lalu menyalakan kompor dengan api sedang. Mengapa dibutuhkan kompor untuk memanaskan air? Energi apa yang terdapat pada kompor yang menyala? Apakah terjadi perbedaan suhu air?

Alat dan Bahan

Air, Termometer, Panci, Kompor

Langkah Kerja

1.      Masukkan air dalam panci secukupnya

2.      Ukurlah suhu air dengan termometer. Tuliskan dalam tabel

3.      Letakkan panci tersebut di atas kompor dan nyalakan apinya

4.      Panaskan air dalam panci hingga mendidih

5.      Setelah mendidih, matiakan kompor

6.      Ukurlah suhu air yang mendidih dengan termometer. Tulis dalam tabel.

 
Kalor (Q)adalah energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah ketika kedua benda bersentuhan. Kalor merupakan salah satu bentuk energi maka kalor memiliki satuan joule. 1 kalori = 4,2 J sedangkan 1 joule = 0,24 kalori.

Keterangan:

Q = jumlah kalor (J)

m = massa zat (kg)

c  = kalor jenis (J/kgºC)

 ∆T = perubahan suhu (ºC)
 

Kalor jenis(c)

Kalor jenis adalah sifat khas suatu zat yang menunjukkan kemampuannya untuk menyerap kalor. Kalor jenis dapat didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan untuk menaikkan 1 kg suatu zat sebesar 1 K atau 1 ºC. Zat yang kalor jenisnya tinggi mampu menyerap lebih banyak kalor untuk kenaikan suhu yang rendah. Zat-zat seperti ini dimanfaatkan sebagai media untuk menyimpan energi termal .Air adalah zat yang paling tinggi kalor jenisnya diantara zat-zat lainnya.

Kapasitas Kalor(C)

Kapasitas kalor adalah banyak energi yang harus diberikan dalam bentuk kalor untuk menaikkan suhu suatu benda sebesar 1 ºC atau 1 K. Satuan kapasitas kalor adalah J/K

       Asas Black         

Kekekalan energi pada pertukaran kalor, pertama kali diukur oleh Joseph Black (1728-1799). Asas Black menyatakan bahwa” Kalor yang dilepaskan benda panas (Q lepas) sama dengan kalor yang diterima benda dingin(Q terima)”.

 

Kalorimeter

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kalor. Kalorimeter umumnya digunakan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Kalorimeter menggunakan teknik percampuran dua zat di dalam suatu wadah.

Contoh Soal Latihan

Tugas Mandiri

1.  Setelah anda mempelajari materi tentang kalor, coba anda tulis poin-poin penting sesuai kreatifitas anda di buku catatan!

2.    Kalor untuk memanaskan aluminium yang mempunyai massa 210gram dari suhu 15ºC sampai 65ºC adalah 8.820J. Berapakah kalor jenis aluminium tersebut?

3.   Sebuah tabung terbuat dari tembaga (c=390Jkg^-1K^-1) dan massanya 450gram. Berapakah kapasitas kalor tabung tersebut?

4.    Sepotong logam massanya 1kg dan suhunya 64ºC dimasukkan ke dalam 2 kg air yang suhunya 20ºC. Bila kalor jenis air 1 kal/g ºC dan kalor jenis logam 0,2 kal/g ºC .Berapakah suhu campuran setelah kesetimbangan termal tercapai ?

5. Logam massanya 100g dipanaskan sampai 180ºC dimasukkan ke dalam kalorimeter aluminium berisi 240g air bersuhu 20ºC. Jika suhu campuran adalah 36ºC, hitunglah kalor jenis logam (kalor jenis air 4200J/kgºC)!

6.  Sepotong logam massanya 1 kg dimasukkan ke dalam 2kg air yang suhunya 20ºC. Jika kalor jenis air 1 kal/g ºC dan kalor jenis logam 0,2 kal/g ºC dan suhu campuran 24 ºC. Tentukan suhu awal logam!

7.    Pada malam hari ayah meminum kopi dari cangkir alumunium. Cangkir bermassa 44 gram suhunya sama dengan suhu udara ketika kopi sebanyak 18 gram pada suhu 79ºC dituangkan kedalam cangkir. Jika kalor jenis kopi c_k=22c_c (c_c =kalor jenis cangkir) dan kesetimbangan termal dicapai pada suhu 73ºC, maka suhu cangkir adalah?

8.  Sebuah tembaga bermassa 10 gram dan bersuhu 125ºC dimasukkan dalam kalorimeter berisi air bersuhu 20ºC. Suhu akhir campuran adalah 23ºC. Jika percobaan ini diulangi kembali dengan menggunakan kondisi awal yang sama, kecuali massa tembaga yang dipakai diubah menjadi m maka suhu akhir campuran adalah 25ºC. Jika kalorimeter dianggap tidak menyerap kalor, maka nilai m adalah? 

9.  Buatlah 2 macam soal beserta jawabannya!

 

Tes Formatif 3

1.      Satuan kalor dalam satuan SI adalah...

a.       Kalori

b.      Joule

c.       Watt

d.      Kelvin

e.       Derajat Celcius

2.  Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan 1kg suatu zat sebesar 1K atau 1ºC disebut...

a.       Kalor

b.      Kalor jenis zat

c.       Kapasitas kalor

d.      Kalorimeter

e.       Suhu                     

3.      Seorang ilmuwan yang pertama kali menyelidiki tentang aliran energi kalor ialah...

a.       James Prescott joule

b.      James Black

c.       Joseph Black

d.      Galileo Galilei

e.       W.T. Kelvin

4.    Air sebanyak 500g dipanaskan dari 25 ºC menjadi 65 ºC. Jika kalor jenis air=4200J/kg ºC, berapakah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu...

a.       24000 J

b.      44000 J

c.       64000 J

d.      84000 J

e.       104000 J

5.   Berapakah kalor yang diterima oleh air yang suhunya naik 50 ºC jika diketahui kapasitas kalor air = 4180 J kg^-1 K^-1 ... 

a.       209000 J

b.      290000 J

c.       20900 J

d.      29000 J

e.       2090 J

6.    Jika 75g air yang suhunya 0 ºC dicampur dengan 50g air yang suhunya 100 ºC, maka suhu akhir campuran adalah...

a.       25 ºC

b.      40 ºC

c.       60 ºC

d.      65 ºC

e.       75 ºC

7.   Sebuah logam massanya 1kg bersuhu 64ºC dimasukkan ke dalam 2kg air yang suhunya 20ºC. Jika kalor jenis air 1 kal/g ºC dan suhu campuran 24 ºC maka kalor jenis logam adalah...

a.       0,2 kal/g ºC

b.      0,4 kal/g ºC

c.       0,6 kal/g ºC

d.      0,8 kal/g ºC

e.       10 kal/g ºC

8.   Air panas sebanyak 100gram ditambahkan dengan air sebanyak 200gram bersuhu 30ºC. Berapakah suhu air panas tersebut jika suhu campuran 50ºC dan kalor jenis air=1 kal gram^-1 ºC^-1 ...

a.       100ºC

b.      90ºC

c.       80ºC

d.      70ºC

e.       60ºC

9.   Pada malam hari ayah meminum kopi dari cangkir alumunium. Cangkir bermassa 44 gram suhunya sama dengan suhu udara ketika kopi sebanyak 18 gram pada suhu 79ºC dituangkan kedalam cangkir. Jika kalor jenis kopi c_k=22c_c (c_c =kalor jenis cangkir) dan kesetimbangan termal dicapai pada suhu 73ºC, maka suhu cangkir adalah...

a.       13ºC

b.      14ºC

c.       15ºC

d.      18ºC

e.       19ºC

10.  Air panas 100ºC ditambahkan pada air 300gram air yang suhunya 0ºC. Berapa banyak air panas yang dibutuhkan agar campuran mencapai suhu 40ºC...

a.       50gram

b.      60gram

c.       75gram

d.      120gram

e.       200gram