Rabu, 07 Oktober 2020

KALOR

Assalamualaikum..

Adik-adik, pernahkah kalian berdiri di dekat api unggun? apa yang kalian rasakan?

Nah, pada pertemuan ini kita akan belajar materi tentang "Kalor".

Kompetensi Dasar

3.4 Menganalisis konsep suhu, pemuaian, kalor, perpindahan kalor, dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari termasuk mekanisme menjaga kestabilan tubuh pada manusia dan hewan.

Tujuan Pembelajaran

1. Menjelaskan pengertian kalor
2. Menganalisis hubungan kalor dengan suhu dan hubungan kalor dengan perubahan wujud
3. Menentukan macam-macam perpindahan kalor

Pengertian Kalor

Kalor merupakan bentuk energi yang pindah karena adanya perbedaan suhu. Secara alamiah, kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah.

Satuan kalor

Satuan untuk menyatakan kalor adalah Joule (J) atau Kalori (kal). Joule menyatakan satuan usaha atau energi. Satuan Joule merupakan satuan kalor yang umum digunakan dalam fisika. Sedangkan Kalori menyatakan satuan kalor. Kalori (kal) merupakan satuan kalor yang biasa digunakan untuk menyatakan kandungan energi dalam bahan makanan. Contohnya: sepotong roti memiliki kandungan energi 200 kalori dan sepotong daging memiliki kandungan energi 600 kalori. Nilai 1 kalori (1 kal) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 kg air agar suhunya nai 1°C. Hubungan satuan kalori dengan joule adalah :

 

1 kal = 4,2 J   atau   1 J = 0,24 kal

 

B.  Kalor dan perubahan suhu benda

Kalor merupakan energy yang diterima atau dilepaskan suatu benda. Kalor yang diterima suatu benda bisa berasal dari matahari, api, atau benda lain. Kalor yang diterima oleh benda dapat mengubah suhu benda. Ketika kalor diberikan kepada air, maka suhu air bertambah. Makin banyak kalor yang diberikan makin banyak pula perubahan pada suhu air. Bila kalor terus diberikan, lama kelamaan air akan mendidih. Ketika air sudah mendidih suhu air tidak akan bertambah melainkan tetap. Dapat disimpulkan bahwa kalor mengubah suhu benda.

Benda yang melepaskan kalor seperti air panas dalam gelas. Air panas yang kita letakkan diatas meja akan melepaskan kalor keudara titik karena air panas melepaskan kalor, maka suhu air panas makin lama makin turun. Air panas berubah menjadi air dingin. Hal ini menunjukkan bahwa kalor merubah suhu benda.

C.  Kalor dan perubahan wujud benda

Kalor menyebabkan perubahan wujud pada benda-benda, seperti cokelat dan es batu. Cokelat yang kita genggam dengan tangan dapat meleleh. Hal ini terjadi karena cokelat mendapat kalor dari tangan kita dan udara. Demikian juga dengan es batu yang diletakkan dalam piring di atas meja. Lama-kelamaan es batu mencair karena pengaruh kalor dari udara. Ketika es batu dipanaskan maka lama-kelamaan es batu berubah menjadi air. Berarti es batu berubah wujud dari padat menjadi cair.

Logam seperti besi dan emas juga dapat berubah wujud bila mendapat panas. Hal ini terjadi misalnya ditempat peleburan logam. Pada fenomena lain bila pemanasan berlangsung terus maka suatu saat air mendidih. Setelah mendidih cukup lama air seakan-akan lenyap. Disekitar panci banyak  terdapat uap air berarti air telah berubah wujud dari air menjadi gas. Dapat disimpulkan bahwa kalor dapat merubah wujud gas. Perubahan wujud gas yang disebabkan oleh kalor diantara :

1)    Perubahan wujud dari padat menjkadi cair dan sebaliknya. Contoh fenomena ini terjadi pada lilin yang sedang menyala.

2)   Perubahan wujud dari cair menjadi gas dan sebaliknya. Fenomena ini terjadi pada peristiwa memasak air dan terjadinya fenomena hujan.

3)   Perubahan wujud dari padat menjadi gas dan sebaliknya. Peristiwa ini terjadi pada kapur  barus yang menyublin, yang mengubah kapur barus menjadi gas. Sedangkan benda gas yang berubah menjadi benda padat dicontohkan pada asap kenalpot. Asap nkenalpot berubah menjadi jelaga (benda padat) ketika menyentuh permukaan dalam knalpot.

Menguap, Mengembun dan Mendidih

Melebur merupakan peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi cair. Sedangkan membeku adalah kebalikannya, yaitu perubahan bentuk zat dari cair menjadi padat. Peristiwa melebur dan membeku sering kita jumpai dalam hidup kita, misalnya saja peristiwa meleburnya keju yang dipanaskan di atas wajan, es krim yang meleleh saat di tangan. Dan peristiwa membeku kita jumpai pada saat membuat es batu. Untuk melebur, zat memerlukan kalor, dan pada waktu melebur suhu zat tetap. Sebaliknya untuk membeku, zat melepaskan kalor, dan pada waktu membeku, suhu zat tetap.



 

 

Persamaan Kalor

Kalor menyatakan banyaknya panas, sedangkan suhu menyatakan derajat panas suatu benda. Misalnya kita memiliki dua panic yang identik. Panic pertama berisi 100 g air, sedangkan panic kedua berisi 50 g air. Suhu air dalam kedua panic tersebut sama. Bila kedua air ini dipanaskan, maka air 100 g memerlukan kalor lebih banyak dibandingkan air 50 g. Itu berarti kalor sebanding dengan massa.

Pemberian kalor menyebabkan suhu benda berubah. Makin banyak kalor yang diberikan pada suatu benda, maka suhu benda tersebut maikin tinggi. Berarti kalor sebanding dengan perubahan suhu. Selain bergantung pada massa dan perubahan suhu, kalor yang diperlukan agar suhu benda naik juga bergantung pada jenis zat. Bila kita merangkum semua factor tersebut, maka kalor yang diperlukan agar suhu benda naik adalah:

Q = m . c . ΔT

 

Dimana:

Q = Banyaknya Kalor (J)

m = Massa (Kg)

c = Kalor jenis benda (J/Kg oC)

ΔT = Perubaha suhu (oC)

 

Kalor jenis menyatakan banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 Kg zat sebesar 1 oC. Beberapa contoh kalor jenis dari beberapa zat adalah sebagai berikut:

 

Zat

Kalor Jenis/c

(J/Kg oC)

Timbel

128

Emas

129

Raksa

140

Tembaga

400

Besi

460

Baja

500

Kaca

700

Zat

Kalor Jenis

(J/Kg oC)

Aluminium

900

Es

2100

Eter

2190

Alcohol (Etil)

2500

Air (15oC)

4200

Beton

800

 

D.  Perpindahan kalor

1.  Konduksi

Konduksi adalah perpindahan panas melalui zat perantara. Namun, zat tersebut tidak ikut berpindah ataupun bergerak. Contoh sederhana dalam kehidupan sehari-hari misalnya, ketika kita membuat kopi atau minuman panas, lalu kita mencelupkan sendok untuk mengaduk gulanya. Biarkan beberapa menit, maka sendok tersebut akan ikut panas. Panas dari air mengalir ke seluruh bagian sendok. Atau contoh lain misalnya saat kita membakar besi logam dan sejenisnya. Walau hanya salah satu ujung dari besi logam tersebut yang dipanaskan, namun panasnya akan menyebar ke seluruh bagian logam sampai ke ujung logam yang tidak ikut dipanasi. Hal ini menunjukkan panas berpindah dengan perantara besi logam tersebut.

 


Pemanasan Logam

 

2.  Konveksi

Konveksi adalah perpindahan panas yang disertai dengan perpindahan zat perantaranya. Perpindahan panas secara Konveksi terjadi melalui aliran zat. Contoh yang sederhana adalah proses mencairnya es batu yang dimasukkan ke dalam air panas. Panas pada air berpindah bersamaan dengan mengalirnya air panas ke es batu. Panas tersebut kemudian menyebabkan es batunya meleleh.

 a.    Contoh Konveksi pada Pemanasan Air

                        b.    Contoh Peristiwa Angin Laut

c.    Contoh Peristiwa Angin darat


3.  Radiasi

Radiasi adalah perpindahan panas tanpa melalui perantara. Untuk memahami ini, dapat kita lihat kehidupan kita sehari-hari. Ketika matahari bersinar terik pada siang hari, maka kita akan merasakan gerah atau kepanasan. Atau ketika kita duduk dan mengelilingi api unggun, kita  merasakan hangat walaupun kita tidak bersentukan dengan apinya secara langsung. Dalam kedua peristiwa di atas, terjadi perpindahan panas yang dipancarkan oleh asal panas tersebut sehingga disebut dengan Radiasi.

 

Contoh Peristiwa Radiasi


Untuk lebih memahami materi, simak video berikut ini.





Nah, sudah paham? Mudah sekali kan?


Untuk mengukur pemahaman kalian, yuk kerjakan latihan soal berikut ini.


Semangat!!
By di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)