Kalor

a.Definisi
Kalor adalah salah satu bentuk energi yang berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah.
Didefinisikan sebagai jumlah kalor yang ketika diberikan pada 1 gram air akan menaikkan suhu air tersebut 1 derajat celsius.
Satuan dalam SI adalah joule dimana :
1 cal= 4,2 joule
1 joule=0,24 cal

b.Sifat
1.Kalor dapat mengubah suhu suatu benda

Benjamin Thompson yaitu ilmuwan asal Amerika tahun 1798 melakukan pengamatan dari 2 suhu yang dicampur menjadi 1 dan diberikan kesimpulan bahwa: jumlah kalor yang diperlukan untuk mengubah suhu suatu benda ditentukan oleh massa suatu zat (m), perubahan suhunya (Δt), dan kalor jenis zat (c) benda yang dipanaskan

Sehingga dapat dirumuskan:

Q= m x c x Δt

Ket:

Q = Jumlah kalor yang diperlukan unutk mengubah suhu suatu benda (joule) 

m = Massa benda (kg)

c = Kalor Jenis Zat (joule/kg °C)

Δt = perubahan suhu (°C)/ selisih suhu yaitu t₂ - t₁

Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1kg zat sebesar 1°C atau 1K

Kalor Jenis berbagai Zat

 

Zat	Kalor Jenis (J/Kg°C)
Udara	1000
Air	4200
Alkohol	2400
Raksa	140
Parafin	2200
Es	2100
Aluminium	900
Tembaga	390
Kaca	670
Besi	450
Emas	130
Perak	234

Ket: Semakin rendah kalor jenis suatu benda maka akan lebih cepat panas

Kalorimeter adalah alat untuk mengukur kalor.

Salah satu bentuknya adalah kalorimeter campuran

 

Pengaruh Kalor dalam kehidupan sehari - hari: pada daerah pantai

Kapasitas kalor: Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1°C atau 1K

Dirumuskan:

Q = C x Δt

C = m x c

Ket:

Q = jumlah kalor (joule)

C = Kapasitas kalor (J/°C atau J/K)

m = Massa benda (kg)

c = Kalor jenis zat (joule/kg °C)

Δt = Perubahan suhu (°C)

 2. Kalor dapat mengubah wujud suatu benda 

  
Perbedaan mendidih dan menguap:
Mendidih : 100°C, seluruh permukaan, terdapat gelembung udara
Menguap : dibawah 100°C, permukaan tidak ada gelembung udara  

Menyerap kalor : endoterm
Melepas kalor : eksoterm 
Deposisi : perubahan wujud benda dari gas ke padat tanpa ada fase cair

Banyaknya kalor yang diserap atau yang dilepaskan (Q) dalam proses perubahan wujud benda dapat dinyatakan dengan rumus:

Q = m x L

Ket:

Q = Jumlah kalor (joule)

m = Massa benda (kg)

L = Kalor laten (Kalor lebur, kalor beku, kalor uap, kalor embun, kalor sublim, kalor kristal)(J/kg)

Kalor laten adalah kalor yang diserap atau yang dilepas pada saat terjadi perubahan wujud benda tidak menyebabkan perubahan suhu benda (suhu benda konstan)

Kalor laten beberapa zat

 

Kalor uap = kalor embun
Kalor didih = titik embun

c. Asas Black

 

Tahun 1799, Joseph Black, seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris melakukan penyelidikan tentang pelepasan dan penerimaan kalor. Hasilnya adalah teori yang disebut Asas Black yang berbunyi: "besarnya kalor yang dilepaskan oleh suatu benda sama dengan besarnya kalor yang diterima oleh benda lain."
Dirumuskan:

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

Catatan:
Kalor jenis suatu benda tidak tergantung dari massa benda tetapi tergantung pada sifat dan jenis benda tersebut. 
Pada setiap penyelesaian soal Asas Black, lebih mudah jika dibuat diagram alirnya 

Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis

• Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
• Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)

Konverensi Energi Listrik menjadi Energi Kalor

Asas Black merupakan penerapan dari hukun Kekekalan Energi, yaitu jumlah seluruh energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi bida diubah atau dikonversi menjadi bentuk energi yang lain.
Contoh: Dispenser dan Water Hitter
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)