5 Perbedaan Kalor Jenis & Kapasitas Kalor, Rumus, Teladan Soal Dan Pembahasan

Misalkan, dua buah zat yang mempunyai temperatur tidak sama dicampurkan pada sebuah wadah. Maka temperatur kedua benda tersebut akan menjadi sama. Besarnya temperatur tamat berada di antara temperatur awal kedua zat tersebut. Pada tanda-tanda ini, kalor berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur yang lebih rendah hingga mencapai temperatur setimbangnya.

Pada 1850, untuk pertama kalinya Joule memakai sebuah alat yang di dalamnya terdapat beban-beban yang jatuh dan merotasikan sekumpulan pengaduk di dalam sebuah wadah air yang tertutup.

Dalam satu siklus, beban-beban yang jatuh tersebut melaksanakan sejumlah kerja pada air tersebut dengan massa air yaitu m dan air tersebut mengalamikenaikan temperatur sebesar Δt. Percobaan ini menandakan wacana adanya energi yang mengakibatkan timbulnya kalor dalam siklus tersebut.

Apa itu Kalor?

Kalor sanggup didefinisikan sebagai proses transfer energi dari suatu zat ke zat lainnya dengan diikuti perubahan temperatur. Satuan kalor yaitu joule (J) yang diambil dari nama seorang ilmuwan yang sudah berjasa dalam bidang ilmu Fisika, yaitu James Joule. Satuan kalor lainnya yaitu kalori. Hubungan satuan joule dan kalori, yakni 1 kalori = 4,184 joule.

Perbedaan Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor

Apabila temperatur dari suatu benda dinaikkan dengan besar kenaikan temperatur yang sama, ternyata setiap benda akan menyerap energi kalor dengan besar yang tidak sama. Misalnya, terdapat empat buah bola masing-masing terbuat dari aliminium, besi, kuningan, dan timah. Keempat bola ini mempunyai massa sama dan ditempatkan di dalam suatu daerah yang meliputi air mendidih.

Sesudah 30 menit, keempat bola akan mencapai kesetimbangan termal dengan air dan akan mempunyai temperatur yang sama dengan temperatur air. Kemudian, keempat bola diangkat dan ditempatkan di atas kepingan parafin. Bola aluminium sanggup melelehkan parafin dan jatuh menembus parafin.

Beberapa sekon kemudian, bola besi mengalami kejadian yang sama. Bola kuningan spesialuntuk sanggup melelehkan parafin sebagian, sedangkan bola timah hampir tidak sanggup melelehkan parafin. Bagaimanakah Anda sanggup menandakan kejadian yang terjadi pada keempat bola tersebut?

Keempat bola tersebut menyerap kalor dari air mendidih, kemudian memindahkan kalor tersebut pada parafin sehingga parafin meleleh. Oleh sebab setiap benda mempunyai kemampuan tidak sama untuk melelehkan parafin, setiap bola akan memindahkan kalor dari air ke parafin dengan besar yang tidak sama.

Kemampuan yang dimiliki setiap benda ini berafiliasi dengan kalor jenis benda tersebut. Kalor jenis suatu benda sanggup didefinisikan sebagai jumlah kalor yang diharapkan untuk menaikkan temperatur 1 kg suatu zat sebesar 1 K. Kalor jenis mengatakan kemampuan suatu benda untuk menyerap kalor.

Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin besar pula kemampuan benda tersebut untuk menyerap kalor. Secara matematis, kalor jenis suatu zat sanggup dituliskan sebagai diberikut.

c	=	Q	…………..…….  Pers. (1)
		m∆T

melaluiataubersamaini:

c = kalor jenis suatu zat (J/kg K)

Q = kalor (J)

m = massa benda (kg)

∆T = perubahan suhu/temperatur (K)

Untuk suatu benda, faktor mc dipandang sebagai satu kesatuan dan faktor ini disebut sebagai kapasitas kalor. Secara teoritis kapasitas kalor didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1oC atau 1 K. Secara matematis dituliskan sebagai diberikut.

C	=	cm	=	Q	……….  Pers. (2)
				m

Satuan kapasitas kalor yaitu J/K. Jika persamaan (1) dan persamaan (2) diuraikan, besarnya kalor suatu zat yaitu sebagai diberikut.

Q = mc∆T ………………..….  Pers. (3)

Q = C∆T …………………..….  Pers. (4)

melaluiataubersamaini:

Q = kalor (J)

C = kapasitas kalor (J/K)

c = kalor jenis suatu zat (J/kg K)

m = massa benda (kg)

∆T = perubahan suhu/temperatur (K)

Dari klarifikasi di atas, maka sanggup kita simpulkan beberapa hal terkena perbedaan antara kalor jenis dan kapasitas kalor, yaitu menyerupai yang ditunjukkan pada tabel diberikut ini.

Tabel Perbedaan Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor

Perbedaan	Kalor Jenis	Kapasitas Kalor
Definisi	Jumlah kalor untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 K	Jumlah kalor untuk menaikkan suhu zat sebesar 1 K
Simbol	c	C
Satuan	J kg-1 K-1	J K-1
Rumus	c = Q/m∆T	C = Q/m
Hubungan dengan kalor	Q = mc∆T	Q = C∆T

misal Soal dan Pembahasan

1. Kalor yang dibutuhkan oleh 3 kg zat untuk menaikkan suhunya dari 10oC hingga 80oC yaitu 9,45 kJ. Berapakah kalor jenis zat tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 3 kg

∆T = 80oC – 10oC = 70oC

Q = 9,45 kJ = 94.500 J

Ditanyakan: c

Jawab:

c	=	Q
		m∆T

c	=	94.500 J
		3 kg × 70oC

c	=	94.500 J
		210 kgoC

c

=

450 J/kgoC

Jadi kalor jenis zat tersebut yaitu 450 J/kgoC.

2. Berapakah kapasitas kalor dari 5 kg suatu zat yang mempunyai kalor jenis 2 kal/goC?

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 5 kg = 5.000 g

c = 2 kal/goC

Ditanyakan: C

Jawab:

C = m × c

C = 5.000 g × 2 kal/goC

C = 10.000 kal/oC

3. Air sebanyak 100 gram yang mempunyai temperatur 25oC digerahkan dengan energi sebesar 1.000 kalori. Jika kalor jenis air 1 kal/goC, tentukanlah temperatur air setelah pemanasan tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 100 gram

T0 = 25oC

cair = 1 kal/goC

Q = 1.000 kal

Jawab:

melaluiataubersamaini memakai persamaan (3), diperoleh:

Q = mc∆T

∆T	=	Q
		mc

∆T	=	1.000 kal
		100 gram × 1 kal/goC

∆T = 10oC

Perubahan temperatur mempunyai arti selisih antara temperatur tamat air setelah pemanasan terhadap temperatur awal, atau secara matematis dituliskan sebagai diberikut.

ΔT = T – T0

10°C = T – 25°C

T = 35°C

Jadi, temperatur tamat air setelah pemanasan yaitu 35oC.

Sumber https://www.fisikabc.com/

Share :