Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Kalor Jenis: Pengertian, Satuan, Rumus, Teladan Soal Dan Pembahasan

Sendok yang dipakai untuk menyeduh kopi gerah, akan terasa hangat. Leher Anda kalau disentuh akan terasa hangat. Apa bergotong-royong yang berpindah dari kopi gerah ke sendok dan dari leher ke syaraf kulit? Sesuatu yang berpindah tersebut ialah energi/kalor. Pada dasarnya kalor yaitu perpindahan energi kinetik dari satu benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah.
Sendok yang dipakai untuk menyeduh kopi gerah Kalor Jenis: Pengertian, Satuan, Rumus, misal Soal dan Pembahasan
Pada waktu zat mengalami pemanasan, partikel-partikel benda akan bergetar dan menumbuk partikel tetangga yang bersuhu rendah. Hal ini berlangsung terus menerus membentuk energi kinetik rata-rata sama antara benda gerah dengan benda yang tiruanla dingin. Pada kondisi ibarat ini terjadi keseimbangan termal dan suhu kedua benda akan sama.

Kalor Jenis Suatu Benda
Sewaktu Anda memasak air, Anda membutuhkan kalor untuk menaikkan suhu air hingga mendidihkan air. Nasi yang cuek sanggup dihangatkan dengan penghangat nasi. Nasi butuh kalor untuk menaikkan suhunya. Berapa banyak kalor yang dibutuhkan air dan nasi untuk menaikkan suhu hingga mencapai suhu yang diinginkan?

Secara induktif, makin besar kenaikan suhu suatu benda, makin besar pula kalor yang diserapnya. Selain itu, kalor yang diserap benda juga bergantung massa benda dan materi penyusun benda. Secara matematis sanggup di tulis ibarat diberikut.
Q = mcT ……….  Pers. (1)
Keterangan:
Q = jumlah kalor yang didiberikan (J)
m = massa benda (kg)
c = kalor jenis (J/kgoC)
T = perubahan suhu (oC)

Dari persamaan (1) di atas, maka sanggup kita tulis persamaan kalor jenis (c) yaitu sebagai diberikut.
c
=
Q
……….  Pers. (2)
mT

Berdasarkan persamaan (2) di atas, maka kita sanggup mendefinisikan apa yang dimaksud dengan kalor jenis, yaitu sebagai diberikut.
Kalor jenis suatu benda sanggup didefinisikan sebagai jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur 1 kg suatu zat sebesar 1oC.
Satuan-satuan kalor jenis antara lain sebagai diberikut.
 J/kgoC
 J/kg K
 kkal/kgoC
 kal/goC

Kalor jenis mengatakan kemampuan suatu benda untuk menyerap kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin besar pula kemampuan benda tersebut untuk menyerap kalor. Hal ini berarti tiap benda (zat) memerlukan kalor yang tidak sama-beda meskipun untuk menaikkan suhu yang sama dan massa yang sama. Kalor jenis beberapa zat sanggup Anda lihat pada tabel diberikut.
Tabel Kalor Jenis Beberapa Zat
No
Nama Zat
Kalor Jenis
J/kgoC
Kkal/kgoC
1.
Alkohol
2.400
550
2.
Es
2.100
500
3.
Air
4.200
1.000
4.
Uap air
2.010
480
5.
Alumunium
900
210
6.
Besi/Baja
450
110
7.
Emas
130
30
8.
Gliserin
2.400
580
9.
Kaca
670
160
10.
Kayu
1.700
400
11.
Kuningan
380
90
12.
Marmer
860
210
13.
Minyak tanah
2.200
580
14.
Perak
230
60
15.
Raksa
140
30
16.
Seng
390
90
17.
Tembaga
390
90
18.
Timbal
130
30
19.
Badan manusia
3.470
830
Sumber: Fisika, kgua & Sterheim, 1991.

misal Soal 1:
Berapa besar kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebatang besi yang massanya 10 kg dari 20oC menjadi 100oC, kalau kalor jenis besi 450 J/kgoC?
Penyelesaian:
Diketahui:
m = 10 kg
T1 = 20oC
T2 = 100oC
c = 450 J/kg oC
Ditanyakan: Q?
Jawab:
Q = mcT
Q = mc(T2  T1)
Q = 10 × 450 × (100  20)
Q = 10 × 450 × 80
Q = 360.000 J = 360 kJ
Jadi, kalor yang dibutuhkan sebatang besi tersebut sebesar 360 kJ.

misal Soal 2:
Sebanyak 300 gram air digerahkan dari suhu 30oC menjadi 50oC. Jika kalor jenis air yaitu 1 kal/goC atau 4.200 J/kg K, tentukan:
a) Banyaknya kalor yang diterima air tersebut (dalam kalori).
b) Banyaknya kalor yang diterima air tersebut (dalam joule).
Penyelesaian:
Diketahui:
m = 300 g = 0,3 kg
T = 50o 30oC = 20oC
c = 1 kal/goC = 4.200 J/kg K
Ditanyakan: Q dalam kalor dan joule
Jawab:
a) Menentukan jumlah kalor dalam kalori
Q = mcT
Q = 300 g × 1 kal/goC × 20oC
Q = 6.000 kalori
Jadi, banyaknya kalor yang diterima air tersebut yaitu 6.000 kalori.

b) Menentukan jumlah kalor dalam joule
Q = mcT
Q = 0,3 kg × 4.200 J/kg K × 20 K
Q = 6.000 kalori
Q = 25.200 joule
Catatan penting: perubahan suhu dari satuan celcius dan kelvin sama, jadi tidak perlu melaksanakan koversi satuan terlebih lampau.
Atau dengan memakai kesetaraan antara kalori dan joule diketahui bahwa:
1 kalori = 4,2 joule sehingga:
Q = 6.000 × 4,2 joule = 25.200 joule

misal Soal 3:

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 = 80o 10oC = 70oC
Q = 9,45 kJ = 94.500 J
Ditanyakan: c
Jawab:
c
=
Q
mT

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.

misal Soal 4:
Air sebanyak 500 g bersuhu 20oC kalau didiberi kalor 100 kkal, berapakah suhu air sekarang?
Penyelesaian:
Diketahui:
m = 500 g = 0,5 kg
T0 = 20oC
cair = 4.200 J/kgoC
Q = 100 kkal = 4,2 × 105 J
Ditanyakan: T
Jawab:
Q = mcairT
T
=
Q
mcair

T
=
4,2 × 105 J
0,5 kg × 4.200 J/kgoC

T
=
420.000 J
2.100 J/oC

T
=
200oC
T = T  T0
T =  T0
T = 200  20
T = 180oC
Jadi, suhu air simpulan yaitu 180oC.
Poin Penting!
 Kalor ialah bentuk energi yaitu energi gerah. Karena bentuk energi maka dalam sistem SI, kalor mempunyai satuan joule. Kesetaraannya:
1 kal = 4,2 joule atau
1joule = 0,24 kal
 Berarti dalam sistem SI, kalor jenis sanggup didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan 1 kg benda supaya suhunya naik 1K.

misal Soal 5:
Batang logam bermassa 2 kg mempunyai suhu 25oC. Untuk menaikkan suhunya menjadi 75oC dibutuhkan kalor sebesar 5 × 104 kal. Jika suhunya dinaikkan menjadi 125oC maka berapakah kalor yang dibutuhkan?
Penyelesaian:
Diketahui:
m = 2 kg = 2.000 g
T1 = 75o 25oC = 50o Q1 = 5 × 104 kal
T2 = 125o 25oC = 100o Q2 = ?
Kalor jenis benda sanggup ditentukan dari keadaan pertama.
Q1 = mcT1
5 × 104 = 2.000 × c × 50
5 × 104 = 100.000 × c
c = 5 × 104/105
c = 5 × 10-1
c = 0,5 kal/goC
berarti kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu T2 sebesar:
Q2 = mcT2
Q2 = 2.000 × 0,5 × 100
Q2 = 100.000
Q2 = 105 kal
Konsep kesebandingan
Kalor untuk menaikkan suhu sebanding dengan kenaikan suhunya.
Q  T
Berarti sanggup diperoleh:
Q2
=
T2
Q1
T1

Q2
=
100
× 5 × 104 = 105 kal
50

Sumber https://www.fisikabc.com/

Post a Comment for "Kalor Jenis: Pengertian, Satuan, Rumus, Teladan Soal Dan Pembahasan"