APAKAH SAMA SUHU DAN KALOR?

Tahukah kamu bahwa beruang kutub dilengkapi dengan bulu yang tebal untuk melindungi tubuhnya dari udara dingin. Pembahasan kita kali ini lebih terkhusus pada Suhu dan Kalor dimana sering kita merasakan rasa panas, dingin, dan bahkan pada benda yang mempunyai tingkat (derajat) tertentu.Tingkat panas itu dapat bertambah atau berkurang, tingkat panas benda akan naik jika benda itu dipanaskan dan akan turun jika didinginkan. Tingkat atu derajat panas di sebut SUHU.

Begitupun dengan Kalor merupakan sebuah energi tapi berbeda dengan suhu karena Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Pengertian kalor sebagai bentuk energi baru berkembang pada awal abad ke-19. Sebelumnya kalor dianggap sebagai suatu zat yang dapat mengalir dari satu benda ke benda lainnya. Jika kalor dianggap sebagai suatu zat, maka haruslah kalor tersebut memiliki massa, tetapi pada kenyataannya, kalor tidak memiliki massa, sehingga pernyataan yang menganggap kalor sebagai salah satu bentuk energi, semakin kuat.

Pengertian kalor berbeda dengan pengertian suhu. Suhu adalah derajat panas atau dinginnya suatu benda, sedangkan kalor adalah energi yang dipindahkandari suatu benda ke benda lainnya kerena perbedaan suhu/temperatur. Kalor memiliki dua macam satuan, yaitu joule dan kalori. Mengenai konversi kedua besaran tersebut, adalah seperti berikut

 

 

 

Pengaruh Kalor Terhadap Kenaikan Suhu Zat

Jika sebuah benda dipanaskan, makasuhu/temperatur benda akan naik, sebaliknya jika benda didinginkan,maka suhu/temperaturnya akan turun.

Kalor Jenis Zat

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu zat untuk menaikkan suhu 1 kg zat tersebut sebesar 1^oC.Berdasarkandefinisi tersebut, maka hubungan antara banyaknya kalor yang diserapoleh suatu benda dan kalor jenis benda, serta kenaikan suhu benda,ditulis dalam bentuk persamaan berikut

 

 

Alat yang digunakan untuk mengukur kalor jenis zat adalah kalorimeter. Berdasarkan hasil percobaan, didapatkan bahwa perubahan suhu yang diakibatkan oleh jumlah kalor yang sama pada zat yang berbeda adalah tidak sama. Berikut adalah ilustrasi kalorimeter.Untuk melihatnya, tekanlah tombol

Kapasitas Kalor

Untuk benda yang bermassa tetap, nilai mc pada persamaan Q = m . c . ΔT memiliki nilai yang tetap pula. Nilai mc ini dapat dipandang sebagai satu kesatuan, sehingga mc diberi nama khusus, yaitu kapasitas kalor. Kapasitas kalor dapat diartikan sebagai kemampuanmenerima atau melepaskan kalor dari suatu benda untuk perubahan suhu sebesar 1⁰C.

Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu/temperatur suatu benda sebanding dengan kapasitas kalor banda tersebut dan perubahan suhunya.

  

Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Wujud Zat

Kalor yang diserap suatu zat tidak selalu menyebabkan kenaikan suhu/temperatur zat tersebut. Kadangkala kalor yang diserap oleh suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut tanpa menaikkan suhunya, contoh es yang dipanaskan lama kelamaan akan menjadi air, sebaliknya air yang didinginkan, lama kelamaan akan menjadi es.

Zat dapat berada dalam tiga wujud, yaitu padat, cair, dan gas. Pada saat terjadi perubahan wujud, misalnya dari padat menjadi cair atau dari cair menjadi gas, selalu disertai dengan pelepasan atau penyerapan kalor. Akan tetapi perubahan wujud tidak disertai dengan perubahan suhu.

Proses Melebur dan Membeku

Perubahan wujud dari padat menjadi cair disebut mencair atau melebur, sebaliknya perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut membeku. Grafik berikut adalah grafik proses meleburnya es dari temperatur -5⁰C hingga temperaturnya 0⁰C. Kemudian pada temperatur 0⁰C, es dipanaskan atau diberikan kalor, dan ternyata temperatur es tidak mengalami perubahan, tetapi es berubah wujud menjadi air

 

 

Berikut adalah grafik perubahan wujud dari es menjadi air

 

 

Kalor yang dibutuhkan untuk melebur dusebut dengan kalor laten peleburan atau kalor lebur (L), sedangkan kalor yang dilepas ketika zat membeku disebut kalor laten pembekuan atau kalor beku (L). Hasil percobaan para ilmuan menunjukkan bahwa kalor lebir sama dengan kalor beku. Jadi kalor suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh satu satuan massa zat untuk melebur seluruhnya pada titik leburnya. Jika suatu zat massanya m gram, untuk melebur seluruhnya dbutuhkan kalor sebesar Q joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur zat (L) dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut

 

 Proses Menguap dan Mengembun

Menguap merupakan perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Air di permukaan laut dan permukaan bumi menguap karena pengaruh pemanasan oleh sinar matahari. Setelah uap mencapai keadaan jenuh di udara, akan terjadi proses pengembunan, dan akan turun kembali ke bumi menjadi hujan

Ketika anda memanaskan air pada tekanan 1 ATM, air akan mendidih pada suhu 100^oC. Jika air tersebut terus dipanaskan, kalor yang diserap oleh air bukan untuk menaikkan suhunya, melainkan untuk mengubah wujud air menjadi uap pada suhu tetap 100^oC. Setiap zat membutuhkan kalor yang berbeda untuk menguap. Untuk menguapkan 1 kg air dibutuhkan kalor yang berbeda dengan proses menguapkan 1 kg alkohol. Besar kalor yang digunakan unruk menguapkan zat disebut kalor penguapan atau kalor uap (L). Kalor uap suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh satu satuan massa zat untuk menguap pada titik uapnya. Jika suatu zat massa m kg, untuk menguap pada titik didihnya diperlukan kalor sebesar Q joule. Berdasarkan definisi kalor uap, saat zat tersebut menguap akan berlaku persamaan

Kebalikan dari proses penguapan disebut pengembunan. Pada proses pengembunan terjadi pembebasan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan oleh suatu zat ketika ketika terjadi pengembunan disebut kalor laten pengembunan atau kalor embun. Jadi kalor embun suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dilepaskan oleh satu satuan massa zat untuk mengembun pada titik embunnya. 

Perubahan Fase Zat

Perubahan ase/transisi fase adalah perubahan wujud zat dari satu fase ke fase yang lain. Suhu/temperatur zat selama proses transisi fase ini adalah tetap dan suhu ini dinamakan suhu transisi. Adapun faktor faktor yang mempengaruhi terjadinya perubahan fase adalah suhu zat dan tekanan permukaannya.