161
Kalor dan Suhu
1. Kalor Lebur dan Kalor Didih
Kalor yang diserap benda digunakan untuk dua kemungkinan, yaitu untuk menaikkan suhu atau untuk mengubah wujud benda. Misalnya, saat
es mencair, ketika itu benda berubah wujud, tetapi suhu benda tidak berubah meski ada penambahan kalor. Kalor yang diberikan ke es tidak digunakan
untuk mengubah suhu es, tetapi untuk mengubah wujud benda. Kalor ini disebut kalor laten. Kalor laten merupakan kalor yang dibutuhkan 1 kg zat
untuk berubah wujud.
Kalor laten ada dua macam, yaitu kalor lebur dan kalor didih. Kalor lebur merupakan kalor yang dibutuhkan 1 kg zat untuk melebur. Kalor yang
dibutuhkan untuk melebur sejumlah zat yang massanya m dan kalor leburnya
K
L
dapat dirumuskan sebagai berikut. Q = m × K
L
atau K
L
= Q
m Keterangan:
Q : kalor yang diperlukan J
m : massa zat kg
K
L
: kalor lebur zat Jkg Berikut tabel yang menunjukkan kalor lebur beberapa zat
Tabel 6.3 Kalor Lebur Beberapa Zat
Sumber: Fisika, Kane Sternheim, 1991.
Sama halnya kalor lebur, kalor didih merupakan kalor yang dibutuhkan 1 kg zat untuk mendidihmenjadi uap. Kalor ini sama dengan kalor yang
diperlukan pada zat untuk mengembun. Jadi, kalor yang dibutuhkan 1 kg air untuk menguap seluruhnya sama dengan kalor yang dibutuhkan untuk
mengembun seluruhnya. Kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan sejumlah zat yang massanya m dan kalor didih atau uapnya K
u
, dapat dinyatakan sebagai berikut.
Air Alkohol etil
Alkohol metil Aluminium
Amoniak Antimon
Belerang Emas
Helium
Nama Zat Kalor Jenis
Jkg Kkalkg
335,20 104,30
68,72 402,30
452,50 165
38,10 64,50
5,23 80
24,9 16,4
96 108
39,60 9,10
15,50 1,26
Hidrogen Nitrogen
Oksigen Perak
Platina Raksa
Tembaga Timah hitam
Jenis Zat Kalor Jenis
Jkg Kkalkg
58,60 25,5
13,83 88,3
113,1 12,57
134 24,5
14,06 6,12
3,31 21,2
27 3
50 6
Di unduh dari : Bukupaket.com
162
Fisika SMAMA Kelas X
Q = m K
u
Keterangan: Q
: kalor yang diperlukan J m
: massa zat kg K
u
: kalor didihuap zat Jkg Berikut tabel yang menunjukkan kalor didihuap berbagai zat.
Tabel 6.4 Kalor DidihUap Beberapa Zat
Sumber: Fisika, Kane Sternheim, 1991.
Berapa banyak kalor yang diperlukan untuk mengubah 2 gram es pada suhu 0° C menjadi uap air pada suhu 100° C? c
air
= 4.200 Jkg °C, K
L
= 336 Jg, dan K
U
= 2.260 Jg Diketahui :
a. m = 2 g = 2 × 10
-3
kg b.
T
= 100° – 0° = 100° C c.
K
u
= 2.260 Jg d. K
L
= 336 Jg e.
c
air
= 4.200 Jkg °C Ditanyakan :
Q
tot
= ...? Jawab
: Q
1
Proses Lebur Q
1
= m K
L
= 2 × 336 = 672 J
Air Amoniak
Antimon Belerang
Emas Etanol
Helium Hidrogen
Nama Zat Kalor Uap
Jkg Kkalkg
2.258 1.362,5
561 326
1.578 854,8
209 452
539 327
134,6 78,24
378,7 204
50,16 108,48
Metanol Nitrogen
Oksigen Perak
Raksa Tembaga
Timah hitam
Nama Zat Kalor Uap
Jkg Kkalkg
1.102 201
213 2.336
272 5.069
871 263
48,24 51,12
560,64 70
204 175
Contoh 6.6
0° Q
I
Q
II
Q
III
Es Air
0° C 100° C
Uap 100° C
Di unduh dari : Bukupaket.com
163
Kalor dan Suhu
Q
2
Proses menaikkan suhu Q
2
= m c
air
T = 2 × 10
-3
× 4.200 × 100 = 840 J
Q
3
Proses penguapan Q
1
= m K
u
= 2 × 2.260 = 4.420 J
Q
total
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
= 672 + 840 + 4.420 = 6.032 J
Jadi, kalor yang dibutuhkan sebesar 6.032 J
2. Asas Black