Kalor dan Suhu

Kalor dan Suhu

Tujuan

Menentukan faktor-faktor yang memengaruhi jumlah kalor.

Alat dan Bahan Gelas beaker; gelas ukur; stopwatch; pembakar spiritus; garam dapur; termometer; neraca.

Petunjuk Kerja

1. Masukkan 50 mL air ke dalam gelas beaker. Ukur suhunya dan catat dalam tabel.

2. 1 Panaskan gelas beaker tersebut dengan pembakar spiritus, catat suhu air tiap

2 menit.

110 Cerdas Belajar IPA untuk SMP/MTs Kelas VII

3. Hentikan pemanasan setelah suhunya mencapai 50 o C.

4. Ulangi kegiatan tersebut untuk gelas beaker yang berisi Termometer 100 mL air.

5. Ulangi kegiatan tersebut untuk gelas beaker yang berisi Gelas

Statif

10 gram garam dapur dan 40 mL air.

beaker

Pemanasan

Berbagai Jenis Zat

Pemanas

Tabel 7.1 Hasil Pengamatan

Suhu Setelah Pemanasan

No. Bahan

awal (t 0 )

1 menit (t )

1 menit (t 2 )

1 menit (t )

… 1 menit (t )

1. Air 50 mL 2. Air 100 mL

3. Air 40 mL dan garam 10 gram

Bahan Diskusi

1. Apakah suhu air pada pemanasan 50 mL air selalu naik?

2. Bandingkan perubahan suhu pada pemanasan 100 mL air dengan perubahan suhu pada pemanasan 50 mL air.

3. Bandingkan waktu yang dibutuhkan untuk memanaskan campuran 40 mL air dan

10 gram garam dengan waktu untuk memanaskan 50 mL air untuk mencapai suhu

50 o C.

4. Apa yang dapat kamu simpulkan berdasarkan hasil kegiatan. Berdasarkan kegiatan tersebut, makin lama pemanasan

terhadap air, makin banyak kalor yang diberikan maka suhu air makin tinggi. Dapat disimpulkan bahwa banyaknya kalor yang diberikan kepada suatu benda sebanding dengan kenaikan suhu benda tersebut. Makin besar massa zat yang akan dinaikkan suhunya, makin besar juga kalor yang dibutuhkan.

Jumlah kalor yang dibutuhkan dua jenis zat bermassa sama untuk menaikkan suhunya hingga suhu tertentu juga berbeda. Jadi, banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu jenis zat tergantung pada jenis zat itu. Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda:

a. sebanding dengan massa zat itu,

b. sebanding dengan kenaikan suhu zat itu, dan

c. tergantung pada jenis zat tersebut.

1. Kapasitas kalor dan kalor jenis

Sebuah benda yang dipanaskan suhunya akan naik. Sebaliknya, sebuah benda yang didinginkan suhunya akan turun. Jadi, ada

K ALOR D AN P ERPINDAHANNYA 111 K ALOR D AN P ERPINDAHANNYA 111

Kapasitas kalor (H) adalah banyaknya kalor yang diperlukan suatu

zat untuk menaikkan suhunya sebesar 1 o

C. Jika pada kenaikan suhu ΔT dibutuhkan energi kalor sebesar Q maka kapasitas kalornya:

H atau Q=H • ΔT

= jumlah kalor (joule atau kalori)

H = kapasitas kalor (J/ 0 C atau kal/ 0 C)

ΔT = perubahan suhu ( o

C atau K)

Kalor jenis (c) suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh satu satuan massa zat untuk menaikkan suhunya 1 o

C atau 1K. Kalor jenis suatu zat dapat ditentukan dengan kalorimeter. Satuan untuk kalor jenis (c) adalah J/kg o

C atau kal/g o C. Jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan zat sebesar

Q =m • c • ΔT

= kalor yang diperlukan atau dilepaskan (joule atau kalori) m = massa zat (kg atau g)

C = kalor jenis zat (J/ kg o

C atau kal/g o C)

ΔT = perubahan suhu ( o

C atau K) Tabel 7.2 Kalor Jenis Berbagai Zat

Nama Zat

Kalor Jenis (J/kg o C)

Air laut

3,9 3 v 10

Minyak tanah

(Kalor jenis air = 4,2 × 10 3 J/kg o

C atau 1 kal/g o

C, biasanya tidak

ditulis dalam soal)

Refleksi Diri

Mungkinkah dua macam zat yang berbeda jenisnya mempunyai kapasitas kalor yang sama? Mungkinkah dua macam zat yang berbeda jenisnya mempunyai kalor jenis yang sama? Coba kamu jelaskan.

112 Cerdas Belajar IPA untuk SMP/MTs Kelas VII

Contoh Soal 7.1

Soal Suatu benda memerlukan kalor sebesar 2.000 J untuk menaikkan suhunya dari 10 o

C menjadi

C. Berapa kapasitas kalor benda tersebut? Pembahasan

35 o

Diketahui: Benda Q = 2.000 J T = 10 o 1 C T

2 = 35 C Ditanya:

H = …? Jawab:

2.000 J

35 10 C

J 80 / o C Jadi, kapasitas kalor air tersebut adalah 80 J/ o C.

Contoh Soal 7.2

Soal Untuk memanaskan 0,5 kg tembaga diperlukan kalor sebesar 1.930 J sehingga suhunya naik 10 o

C. Berapa kalor jenis tembaga tersebut? Pembahasan Diketahui: pemanasan tembaga

m = 0,5 kg Q = 1.930 J ΔT = 10 o C

Ditanya:

c = …? Jawab:

= 386 J/kg C 0 Jadi, kalor jenis tembaga tersebut adalah 386 J/kg o C.

2. Asas Black

Kalor dapat mengalami perpindahan dari suatu benda ke benda lain atau dari suatu sistem ke sistem yang lain. Jika dua benda yang berbeda suhunya dicampur maka kedua benda tersebut akan saling