Fisika: Bab Kalor kelas VII SMP

A.   KALOR DAN PENGARUHNYA

Kalor adalah suatu bentuk energi yg secara alamiah dapat berpindah dari benda yang suhunya tinggi menuju suhu yang lebih rendah saat bersinggungan.

Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam satuan derajat panas. Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda

                1. Kalor Mengubah Suhu Benda

     Besarnya kalor (Q) yang dibutuhkan untuk mengubah suhu berbanding lurus dengan
     massa benda (m), kenaikan suhu dan kalor jenis.

Q=m x c x ∆t          atau          Q= C x ∆t

Dengan:

Q  = kalor yang dibutuhkan (joule)

m  = massa benda (kg)

c   = kalor jenis (J/kg°C)

∆t = perubahan suhu (°C)

C  = m x c = kapasitas kalor (J/°C)

Selain joule (J), terdapat satuan kalor yang sering dipergunakan dalam kehidupan sehari-sehari, yaitu kalori. Satu kalori dapat didefinisikan kalor yang diperlukan tiap 1 gram air , sehingga suhunya naik 10C. Terdapat kesetaraan antara satuan joule dan satuan kalori yang biasa disebut tara kalor mekanik.
1 kalori = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan tiap satu satuan massa zat untuk menaikkan suhu 1 kilogram zat sebesar 1°C. Secara matematis dapat dituliskan

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat untuk menaikkan suhu sebesar 1°C. Secara matematis dapat dituliskan
C=m x c

2.       Kalor Mengubah Wujud Benda

Besarnya energi kalor (Q) yang dibutuhkan untuk mengubah wujud suatu zat berbanding lurus dengan massa benda (m) dan kalor laten (L)

Q= m x L

Dengan L = kalor laten

Kalor Laten adalah kalor yang dibutuhkan tiap satu satuan massa zat untuk mengubah wujudnya tanpa mengalami perubahan suhu. Terdapat dua kalor laten yaitu:

a)    Kalor Lebur (L) : Banyaknya kalor ynag dibutuhkan tiap satu satuan massa zat untuk melebur pada titik leburnya. Besar energi kalor yang dibutuhkan:

Q= m x L ,  dengan L= kalor lebur (J/kg)

b)    Kalor uap  (U) : Banyaknya kalor ynag dibutuhkan tiap satu satuan massa zat cair untuk menjadi uap pada titik didihnya. Besar energi kalor yang dibutuhkan:

Q= m x U ,  dengan U= kalor uap (J/kg)

Faktor yang dapat dilakukan mempercepat penguapan pada zat cair antara lain: 

a)    Memanaskan atau dipanaskan 

b)    Memperluas permukaan

c)    Meniup udara di atas permukaan

d)    Mengurangi tekanan udara di permukaan

Secara umum wujud zat adalah padat, cair dan gas. Zat mampu berubah wujud jika diberi kalor dari luar sistem ataupun melepas kalor ke lingkungan. Terdapat 6 macam perubahan wujud zat, yakni :

Dari keenam perubahan wujud tersebut, dapat dikelompokkan menjadi 2 jenis perdasarkan penyerapan atau pelepasan kalor oleh sistem.

1. Perubahan wujud yang memerlukan kalor (menyerap kalor)
a. Mencair
b. Menguap
c. Menyublim
2. Perubahan wujud yang melepaskan kalor
a. Membeku
b. Membeku
c. Mengkristal

B.   ASAS BLACK

Dua buah benda yang berbeda suhunya jika dicampur maka benda yang bersuhu rendah akan menyerap kalor dan benda yang bersuhu tinggi akan melepas kalor. Sesuai dengan asas Black menyatakan bahwa besarnya kalor yang diserap sama dengan kalor yang dilepas.

Q_{lepas =} Q_terima
 m x c x Δt = m x c x Δt

Hubungan konversi energi listrik menjadi energi kalor dirumuskan:

W = Q
P x t = m x c x Δt

Keterangan:
W = energi listrik (joule)
Q = jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan (joule)
P = daya listrik (watt)
t = selang waktu pemakaian listrik (sekon)
m = massa benda (kg)
c = kalor jenis zat (joule/kg °C)  

C.   PERPINDAHAN KALOR

1.    Konduksi

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Contoh:

a)    Pemanas batang besi

b)     Alat masak yang terbuat dari logam

2.    Konveksi

Konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Contoh:

a)    Peristiwa memasak air

b)     Terjadinya angin darat dan angin laut

3.    Radiasi

Radiasi adalah perpindahan panas tanpa melalui perantara. Contoh:

a)    Cahaya matahari dapat sampai ke bumi

b)    Api unggun untuk menghangatkan anak pramuka

c)    Pembuatan pengapian di rumah