Kalor Jenis Kuantum Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016

848 Untuk material logam, persamaan kalor jenis sedikit berbeda. Pada logam terdapat banyak elektron bebas yang juga memberi sumbangan pada kalor jenis. Kalor jenis pada persamaan 11.9 hanya disumbang oleh getaran atom zat padat di sekitar posisi setimbangnya. Pada logam, disamping getaran atom, juga ada gerakan elektron bebas. Untuk material logam ini, kalor jenis sebagai fungsi suhu memenuhi persamaan 3 AT T c    11.10 dengan  adalah konstanta. Suku pertama merupakan sumbangan elektron bebas, dan suku kedua merupakan sumbangan getaran atom. 1,33 2,66 3,99 5,32 6,65 7,98 4,44 8,89 13,33 17,78 22,23 T 3 [K 3 ] Kal o r jen is m o lar [m J m o l K] Gambar 11.15 Kalor jenis molar argon kapasitas kalor per satuan mol pada suhu rendah. Kurva diperoleh dari persamaan 11.9. Sumbu datar adalah pangkat 3 suhu sehingga persamaan 11.9 menjadi fungsi linier. Data diekstrak dari C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, New York: John Wiley 1996. 849

11.13 Kalor Lebur

Berapa jumlah kalor yang diperlukan untuk melebur zat padat menjadi zat cair? Jumlah kalor tersebut bergantung pada mass zat yang akan dilebur serta jenis zat. Besar kalor yang diperlukan memenuhi persamaan mL Q  11.11 dengan m adalah massa zat yang dilebur kg L disebut kalor lebur zat kalkg atau Jkg. ikatan antar atom atom Gambar 11.16. Kekuatan ikatan antar atom dalam wujud padat menentukan kalor lebur. Makin kuat gaya antar atom maka makin besar kalor lebur. Zat yang berbeda memiliki nilai L yang berbeda. Nilai L ditentukan oleh kekuatan gaya tarik antar atom penyusun zat padat tersebut Gambar 11.16. Pada dasarnya peleburan adalah pelepasan ikatan antar atom-atom penyusun zat padat menjadi ikatan atom-atom dalam wujud cair. Makin kuat ikatan antar atom dalam zat padat maka makin tinggi kalor yang diperlukan untuk 850 meleburkan zat tersebut. Kalor yang diperlukan untuk meleburkan lilin atau mentega sangat kecil. Sebaliknya kalor yang diperlukan untuk meleburkan besi atau baja sangat besar. Tabel 11.5 adalah kalor lebur sejumlah zat padat dan suhu peleburan titik lebur. Tabel 11.5 Kalor lebur zat padat dan suhu peleburan dari berbagai sumber. Zat Titik lebur o C Kalor lebur kJkg Es 334 Aluminium 660 321 Kuningan 900 168 Cadmium 321 46 Cobalt 1495 243 Tembaga 1085 176 Gliserin 18 200 Emas 1065 67 Iodine 114 62,2 Air raksa -39 11,6 Platina 1768 113 Perak 962 88 Timbal 327 23 Timah putih 232 25,2 Seng 420 118 Contoh 11.6 Tentukan kalor total yang diperlukan untuk mengubah 500 g es yang bersuhu -5 o C sehingga menjadi air yang bersuhu 25 o C. Jawab