129
3
Zat dan Wujudnya
A. WUJUD ZAT
Ciri-ciri Gambar partikel
Zat padat
- gaya tarik menarik antar-
partikelnya sangat kuat, -
letak molekulnya saling berdekatan dan teratur,
- gaya partikelnya sangat ter-
batas bergetar di tempat, -
bentuk dan volumenya tetap.
Zat cair
- gaya tarik menarik antar-
partikelnya tidak begitu kuat, -
letak molekulnya agak berjauhan,
- gaya partikel dapat berpin-
dah tempat, tetapi tidak mudah meninggalkan
kelompoknya, -
bentuk berubah–ubah, tetapi volumenya tetap.
Zat gas
- gaya tarik menarik antarpar-
tikelnya tidak begitu kuat, -
letak molekulnya berjauhan, -
gaya partikel dapat berpin- dah tempat, tetapi tidak
mudah meninggalkan kelompoknya,
- bentuk berubah–ubah,
tetapi volumenya tetap.
B. PERUBAHAN WUJUD ZAT
1. Perubahan Fisika
Perubahan isika adalah perubahan zat yang tidak menyebabkan terjadinya zat jenis baru.
Contoh: es mencair, air menjadi uap.
Skema Perubahan Wujud Padat
Cair Gas
Menguap Mengembun
Membeku Mencair
Menyublim Deposisi
Memerlukan kalor Melepaskan kalor
Padat menjadi cair Cair menjadi padat
Cair menjadi gas Gas menjadi padat
Padat menjadi gas Gas menjadi cair
2. Perubahan Kimia
Perubahan kimia adalah perubahan zat yang menyebabkan terjadinya zat baru
Contoh: kayu terbakar menghasilkan api, arang, dan debu.
C. GAYA ANTARPARTIKEL
Kohesi adalah gaya tarik menarik antara dua partikel yang sejenis.
Adhesi adalah gaya tarik menarik antara dua partikel yang tidak sejenis.
Di unduh dari : Bukupaket.com
130
a. Miniskus Cekung
Miniskus cekung adalah bentuk penampang permukaan zat cair yang seperti bulan akhir.
Contoh: bentuk penampang permukaan air dalam tabung reaksi.
b. Miniskus Cembung
Miniskus cembung adalah bentuk penampang permukaan zat cair yang seperti bulan sabit.
Contoh: bentuk penampang permukaan raksa dalam tabung.
c. Kapilaritas
Kapilaritas adalah naiknya zat cair melalui lu- bang yang sempit pipa kapiler.
D. MASSA JENIS
1. Massa Jenis
Massa jenis suatu zat adalah massa per sa- tuan volume zat tersebut.
Rumus:
ρ = m
V
2. Massa Jenis Relatif
relatif
Massa jenis relatif adalah perbandingan mas- sa jenis suatu benda dengan massa jenis air.
Rumus:
benda relatif
air
ρ ρ
= ρ
3. Massa Jenis Campuran Rumus:
A B
campuran A
B
m m V V
+ ρ
= +
Keterangan: r
= massa jenis kgm
3
atau grcm
3
, m
= massa benda kg atau gr, V
= volume benda m
3
atau cm
3
, V
A
= volume benda A m
3
atau cm
3
, V
B
= volume benda B m
3
atau cm
3
, m
A
= massa benda A kg atau gr, m
B
= massa benda B kg atau gr.
Tabel massa jenis r beberapa zat dengan
standar SI dan CGS
Nama zat Massa jenis dalam satuan
SI kgm
3
CGS grm
3
Air Alkohol
Air raksa Aluminium
Besi Emas
Kuningan Perak
Platina Seng
Udara 27 °C
Es 1000
800 13.600
2.700 7.900
19.300 8.400
10.500 21.450
7.140 1,2
920 1
0,80 13,60
2,7 7,90
19,30 8,40
10,50 21,45
7,14 0,0012
0,92
Contoh:
1. Dua macam zat A dan B akan dicampur. Massa zat A 500 gr dan massa jenis zat A
3,5 grcm
3
. Massa zat B 800 gr dan massa jenis zat B 3 grcm
3
. Berapakah massa jenis campuran?
Jawab:
Di unduh dari : Bukupaket.com
131
Diketahui: m
A
= 500 gr, m
B
= 800 gr, r
A
= 3,5 grcm
3
, r
B
= 3 grcm
3
.
A A
A 3
3
m V
500 gr 3,5 grcm
142,86 cm =
ρ =
=
B B
B 3
3
m V
800 gr 3 grcm
266,67 cm =
ρ =
=
r
campuran
=
A B
A B
m m V V
+ +
=
3 3
500 gr 800 gr 142,86 cm 266,67 cm
+ +
=
3
1.300 gr 409,53 cm
= 3,17 grcm
3
Jadi, r
campuran
zat A dan B adalah 3,17 grcm
3
. 2. Perhatikan proses pengukuran volume batu
berikut
10 20
30 40
50
Tali
Batu
Gelas berpancuran
Gelas ukuran Air yang
keluar dari gelas
berpancuran cm
3
Pipa
Ketika batu dimasukkan ke dalam gelas berpan-
curan, air yang terdesak batu keluar pipa dan
ditampung pada gelas ukuran apabila massa
batu 330 gram, maka mas- sa jenisnya adalah ....
Jawab: V = volume batu
= volume air yang terdesak= 30 cm
3
m = 330 gram
3 3
330 g 11,0 gcm
30 cm m
V ρ =
= =
4
Kalor
A. KALOR
Kalor: energi yang diterima atau dilepaskan oleh sebuah benda. Kalor berpindah secara alamiah
dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.
Satuan kalor: kalori atau joule. Satu kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk me-
manaskan 1 gr air sehingga suhunya naik 1
°C.
1 kilokalori = 4,186
×
10
3
joule = 4,2
×
10
3
joule 1 kal = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori
Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu zat untuk menaikkan
suhu 1 kg zat itu sebesar 1 °C.
Rumus:
Q = m × c × ∆T
Keterangan: c
= kalor jenis kalg °C atau joulekg °C,
Q = banyaknya kalor yang diperlukan kalori atau joule, m = massa benda g atau kg,
∆T = perubahan suhu °C.
Di unduh dari : Bukupaket.com
132
Tabel kalor jenis beberapa bahan
No. Jenis bahan
Kalor jenis
J kg °C
Kalor jenis kalkg
°C 1.
2. 3.
4. 5.
6. 7.
8. 9.
Besi Aluminium
Tembaga Timah putih
Perak Spiritus
Air Alkohol
Minyak tanah 460
880 380
210 230
2.400 4.200
2.400 1.200
0,1 0,21
0,09 0,05
0,055 0,57
1 0,57
0,50
Kapasitas kalor: banyaknya kalor yang diper- lukan suatu zat untuk menaikkan suhu zat 1
°C.
Rumus:
= ∆
Q C
T
C mc =
Keterangan: C
= kapasitas kalor jouleK, joule °C atau kal°C,
∆T = kenaikan suhu K atau °C,
B. ASAS BLACK
“Banyaknya kalor yang dilepaskan benda ber- suhu tinggi sama dengan banyaknya kalor yang
diterima benda yang bersuhu lebih rendah.“
Secara matematis dinyatakan dengan rumus: Q
lepas
= Q
terima
Karena Q = m . c . ∆t, maka:
m . c . T ∆
lepas
=
m . c . T ∆
terima
C. KALOR LEBUR DAN KALOR UAP
Kalor lebur: banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk mengubah satu satuan massa zat padat
menjadi cair pada titik leburnya.
Kalor lebur es = 80 klgr = 80 kkalkg = 336 joulegram
Rumus:
Q = m
×
L
Keterangan:
Q = kalor kalori, joule,
m = massa es gram, kg,
L = kalor lebur es kalgr, kilokalorikg.
Kalor lebur menyebabkan terjadinya perubahan wujud dari es menjadi air pada suhu 0
°C. Perhatikan diagram berikut ini
Q k.kal T
o
C
o
C Es
Q = m . c . ∆T
Q = m . L Q = m . c .
∆T Es
Air
Kalor uap: banyaknya kalor yang digunakan untuk menguapkan satu satuan zat pada titik didihnya.
Kalor uap air pada 100 °C = 540 kalorigr
= 2.268 joulegr
Di unduh dari : Bukupaket.com
133
Rumus:
Q = m
×
u
Keterangan: u = kalor lebur uap kalgr, kilokalorikg.
Perhatikan diagram di bawah ini
Q k.kal T
o
C
o
C 100
o
C
Es Q = m . c .
∆T Q = m . L
Q = m . c . ∆T
Q = m . u
Es Air
Air Uap
D. PERPINDAHAN KALOR
1. Konduksi hantaran: perpindahan kalor me- lalui zat padat tanpa disertai perpindahan
partikel zat. Contoh: besi yang dipanaskan pada salah satu ujungnya, pada ujung lain-
nya lama–kelamaan akan terasa panas juga.
2. Konveksi aliran: perpindahan kalor melalui
