Kalor Lebur Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016

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 851 Berdasarkan Tabel 11.4 kalor jenis es, c es = 2,108 Jg dan kalor jenis air c air = 4,184 Jg. Berdasarkan Tebel 11.5, kalor lebur es adalah L es = 334 Jg. Di sini ada tiga proses yang berlangsung, yaitu: i. Memanaskan es dari suhu -5 o C menjadi es bersuhu 0 o C dengan kalor Q 1 . ii. Meleburkan es pada suhu 0 o C menjadi air yang bersuhu 0 o C dengan kalor Q 2 . iii. Memanaskan air dari suhu 0 o C menjadi air bersuhu 25 o C dengan kalor Q 3 . Es: - 5 o C Es: 0 o C Air: 0 o C Air: 25 o C Memanaskan es: Q 1 Memanaskan air: Q 3 Meleburkan es: Q 2 Awal Akhir Kita hitung masing-masing kalor tersebut. 1 1 T c m Q es es   = 500  2,108  [0 – -5] = 5.465 J es es L m Q  2 852 = 500  334 = 167.000 J 2 2 T c m Q air air   = 500  4,184  [25 - 0] = 52.300 J Total kalor yang dibutuhkan = Q 1 + Q 2 + Q 3 = 5.464 + 167.000 + 52.300 = 224.765 J

11.14 Kalor Lebur Material Ukuran Nanometer

Saat ini kita masuk kepada dunia nanometer. Satu nanometer = sepersatu miliar meter 10 -9 meter. Saat ini mulai banyak teknologi yang didasarkan pada gejala-gejala materi dalam ukuran nanometer. Dan yang menarik bahwa sifat material dalam ukuran nanometer dapat berbeda sangat jauh dengan sifat material dalam ukuran besar. Seperti ditunjukkan pada Gambar 11.17, emas dalam ukuran besar melebur pada suhu sekitar 1300 K. Tetapi kalau emas dibuat dalam bentuk partikel berukuran beberapa nanometer maka emes dapat melebur pada suhu di bawah 500 kelvin. Secara umum, titik lebur material menurun dengan mengecilnya ukuran. Khususnya ketika ukuran sudah dalam rentang beberapa nanometer. Rumus yang paling sederhana yang menghubungkan antara titik lebur dan ukuran material material dianggap berbentuk bola dengan diameter D adalah          D a T R T l l 1 11.12 dengan T l D adalah titik lebur material yang berjari-jari D, 853 T l  adalah titik lebur material dalam ukuran besar, a adalah konstanta. Gambar 11.17 Titik lebur emas dalam ukuran sangat kecil ukuran nanometer bergantung pada diamater partikel pubs.rsc.org. Makin kecil diameter partikel maka titik lebur makin kecil. Emas berukuran besar ukuran makroskopik meleleh pada suhu sekitar 1.300 kelvin. Namun emas dalam bentuk partikel berukursan sekitar 2 nanometer melelh pada suhu sekitar 300 kelvin 1 nanometer = 0,000000001 meter = seper satu miliar meter.

11.15 Kalor Uap

Jika air yang bersuhu 100 o C diberi kalor terus maka suhunya tidak berubah, yaitu tetap 100 o C. Yang terjadi adalah volume air makin sedikit. Ini berarti air mengalami penguapan. Molekul-molukul air mulai lepas dari air dan menjadi molekul bebas uap air. Proses ini disebut penguapan dan suhu 100 o C untuk air disebut titik uap. Pertanyaan selanjutnya adalah, berapa kalor yang diperlukan untuk menguapkan satu kilogram air pada titik uapnya? Kalor yang diperlukan untuk mengubah zar cair menjadi gas seluruhnya menguapkan memenuhi persamaan mU Q  11.13