Hubungan Kalor dengan Benda adalah ahli Fisika dari

B. Hubungan Kalor dengan Benda adalah ahli Fisika dari

Britania. Ia dilahirkan

Bagaimana hubungan kalor dengan benda? Berikut ini adalah di Salford, Lancashire, uraian tentang hubungan kalor dengan benda.

Inggris. Joule adalah ahli Fisika yang terkemuka

1. Kalor Sebanding dengan Massa Benda pada jamannya dan terkenal dengan risetnya

Coba kamu perhatikan, bahwa mendidihkan air sepanci penuh dalam bidang listrik dan membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan jika mendidihkan air

termodinamika. Joule setengah panci pada suhu yang sama. Lamanya waktu yang dibutuhkan

menemukan hubungan menunjukkan bahwa kalor yang diperlukan untuk mendidihkan air antara arus listrik, sepanci penuh lebih banyak dibandingkan dengan kalor yang diperlukan

hambatan elektrik, dan untuk mendidihkan air yang hanya setengah bagiannya. Untuk lebih

panas yang dilepaskan memahami hubungan kalor dengan massa benda, ikutilah kegiatan

berikut. Aktivitas Siswa

Tujuan : Mengetahui hubungan antara kalor yang

diperlukan untuk menaikkan suhu benda dengan massa benda.

Alat dan bahan : Gelas beker, penyangga kaki tiga, pembakar

spir tus, termometer, stopwatch, dan air secukupnya.

Langkah kerja:

1. Siapkan tiga set peralatan seperti tampak pada gambar di samping.

2. Isilah gelas beker pertama dengan air sebanyak 100 g, gelas beker kedua dengan air sebanyak 200 g, dan gelas beker ketiga

diisi air sebanyak 300 g. Gambar 6.2 Alat peraga

Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas VII

3. Ukurlah suhu awal masing-masing air tersebut menggunakan termometer, kemudian catat skala yang ditunjukkan.

4. Nyalakan pembakar spirtus secara bersamaan. Usahakan nyala api sama besar. Pada saat yang sama, nyalakan pula stopwatch.

5. Hentikan stopwatch ketika masing-masing termometer menunjukkan kenaikan suhu 15 º C, lalu padamkan masing-masing nyala api pada pembakar spiritus.

6. Catat waktu yang ditunjukkan masing-masing stopwatch.

7. Tuliskan semua data hasil pengamatan pada tabel berikut. Massa Air

Waktu 100 g

Suhu Awal

Suhu Akhir

8. Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan yang telah kamu lakukan!

2. Kalor Sebanding dengan Suhu Benda Untuk mengetahui dan lebih memahami hubungan kalor dengan

suhu benda, ikutilah kegiatan berikut.

Aktivitas Siswa Tujuan

: Mengetahui hubungan antara kalor dengan suhu benda.

Alat dan bahan : Gelas beker, penyangga kaki tiga, pembakar spirtus, termometer, stopwatch, dan air secukupnya.

Langkah kerja:

1. Siapkan tiga set peralatan seperti tampak pada gambar di

samping.

2. Isilah masing-masing gelas beker dengan air sebanyak 300 g.

3. Ukurlah suhu awal masing-masing air tersebut menggunakan termometer, kemudian catat skala yang ditunjukkan.

4. Nyalakan pembakar spirtus secara bersamaan dengan nyala api kecil untuk gelas pertama, api sedang untuk gelas kedua, dan api besar untuk gelas ketiga.

5. Matikan ketiga nyala api pada pembakar spirtus setelah stopwatch Gambar 6.3 Alat peraga

menunjukkan waktu 10 menit dan catat suhu air yang ditunjukkan oleh termometer.

Penambahan Suhu I II III

Gelas ke-

Nyala Api

Suhu Awal

Suhu Akhir

6. Tuliskan semua data hasil pengamatan pada tabel berikut.

Bab 6 - Kalor

3. Kalor Sebanding dengan Jenis Zat Penyusun Benda

Cobalah kamu perhatikan bahwa pada suhu dan massa yang sama, waktu yang diperlukan untuk mendidihkan air berbeda dengan waktu yang diperlukan untuk mendidihkan santan. Mengapa demikian? Untuk menjawab pertanyaan ini, ikutilah kegiatan berikut.

Aktivitas Siswa Tujuan

: Mengetahui hubungan antara kalor dengan jenis zat penyusun benda. Alat dan bahan

: Gelas beker, penyangga kaki tiga, pembakar spirtus, termometer, stopwatch,

air, santan, dan minyak goreng.

Langkah kerja:

1. Siapkan tiga set peralatan seperti tampak pada gambar di samping.

2. Isilah gelas beker pertama dengan air, gelas beker kedua dengan santan, dan gelas beker ketiga dengan minyak goreng, masing- masing sebanyak 300 g.

3. Ukurlah suhu awal masing-masing gelas menggunakan termometer, kemudian catat skala yang ditunjukkan.

4. Nyalakan pembakar spirtus secara bersamaan. Usahakan nyala api sama besar. Pada saat yang sama, nyalakan pula stopwatch.

5. Hentikan stopwatch ketika masing-masing termometer menunjukkan kenaikan suhu 15 º C, lalu padamkan masing-

masing nyala api pada pembakar spirtus. Gambar 6.4 Alat peraga

6. Catat waktu yang ditunjukkan masing-masing stopwatch.

7. Tuliskan semua data hasil pengamatan pada tabel berikut. Benda

Waktu Air

Massa Benda

Suhu Awal

Suhu Akhir

... Minyak goreng

Berdasarkan hasil yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa kalor sebanding dengan massa benda, kenaikan suhunya, dan jenis zat tersebut. Secara matematis, dirumuskan:

Q=m ⋅c⋅Δt

dengan : Q = banyaknya kalor yang diperlukan (Joule) m = massa benda (kg)

c = kalor jenis benda (J/kg º C) Δt = perubahan suhu (º C atau K)

Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas VII

Kalor jenis suatu zat (benda) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 kg zat sebesar 1 º C atau 1 K.

Kalor jenis beberapa zat dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel 6.1 Kalor Jenis Zat

Kalor jenis

Kalor jenis

Zat

Zat

(J/kgº C)

(J/kgº C)

1. Berapa banyak kalor yang diperlukan untuk memanaskan air 100 gram dari suhu 15 º C menjadi 55º C? (kalor jenis air 4200 J/kg º C)

Diketahui : m = 100 g = 0,1 kg

c = 4200 J/kg ºC Δt = 55º C ă 15º C = 40º C Ditanya : Q

Jawab: Q = m ⋅c⋅Δt Q = (0,1 kg) ⋅(4200 J/kgº C)⋅(40º C)

= 16.800 J Jadi, kalor yang dibutuhkan adalah 16800 J.

2. Berapa kalor yang dilepaskan 2 kg besi jika suhunya turun dari

90 º C menjadi 60º C? (kalor jenis besi 450 J/kgº C) Diketahui : m = 2 kg

c = 450 J/kg ºC Δt = 60º C ă 90º C = -30º C Ditanya : Q

Jawab: Q = m ⋅c⋅Δt Q = (2 kg) ⋅(450 J/kgº C)⋅(-30º C)

= -27.000 J Jadi, kalor yang dilepaskan adalah -27000 J.

Bab 6 - Kalor

M enguji Diri

I nfo

1. Kalor yang diperlukan untuk memanaskan sepotong aluminium dari suhu 30 º C menjadi 1300º C sebanyak 1.080 J. Jika kalor

Kapasitas kalor adalah jenis aluminium 900 J/kg º C, berapakah massa aluminium

banyaknya kalor yang tersebut?

diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar

2. Berapa kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar 1 ° C atau 1 K

30 º C dari 2,5 liter air? (kalor jenis air 4200 J/kgº C).