molekul juga menyebabkan naiknya temperatur pada termometer T. kecepatan molekul yang lebih besar menghasilkan gerakan yang lebih cepat dan lebih banyak partikel
menumbuk wadah, kondisi ini dapat diamati dengan naiknya tekanan yang berada pada alat P. Ruang diantara molekul-molekul besarnya berkali-kali dari besarnya diameter
molekul.
Gambar 2.2. Diagram skema ilustrasi teori kinetik molekul gas Gerakan molekul tidak akan berhenti hal ini adalah keadaan yang normal. Total
energi adalah jumlahan dari semua energi molekul-molekul yang terpisah yang juga termasuk energi dalamnya.
2.3. Energi dalam
Medium kerja energi adalah energi yang dikandung oleh melekul dan oleh karena aktifitasnya. Ini adalah energi kinetik molekul dan energi potensial yang ada didalam
molekul. Energi dalam kinetik pada umumnya berbentuk kalor sensibel, energi ini naik sesuai dengan naiknya temperatur absolut yang ada pada benda. Energi potensial dalam
umumnya dalam bentuk kalor laten, energi ini ada jika ada perubahan fase dari benda tanpa adanya perubahan temperaturnya. Maka kesamaan berat dalam air, es dan uap pada
32
˚F akan menempati energi dalam kinetik yang sama. Tetapi energi potensial dan energi totalnya berbeda hal ini dikarenakan adanya perbedaan fase.
2.4. Kurva temperatur-kalor T-H untuk air
Saat energi kalor ditambahkan pada suatu cairan maka cairan tersebut akan mendidih dan memberi uap. Dan saat energi kalor diambil dari cairan tersebut maka
cairan tersebut akan turn temperaturnya jika hal ini dilakukan terus menerus maka cairan tersebut akan membeku menjadi padatan. Diambil air sebagai cairan yang dimaksud,
karena substansi ini sering digunakan sebagai percobaan perubahan fase dari suatu substansi. Hubungan antara energi-keadaan dan temperatur untuk 1 pound air dari 0
sampai 212
˚F dan jauh keatas pada tekanan konstan yaitu 1 atmosfer seperti yang
e-USU Repository ©2004 Universitas Sumatera Utara
9
ditunjukkan pada gambar 2.2. Titik awal dari air 1 pound pada titik A mempunyai keadaan fase padat 0
˚F, subu ordinat vertikal adalah merupakan temperatur untuk sistem dan sumbu horizontal adalah kalor yang terkandung, diukur berharga nol untuk
temperatur 0 ˚F. Dan jika kalor secara perlahan-lahan dinaikkan pada es, temperatur
didapatkan naik 1 ˚F untuk penambahan 0,5 BTU hal ini menunjukkan kapasitas kalor
spesifik es adalah 0,5. Saat kalor 16 BTU ditambahkan maka temperatur es akan naik menjadi 32
˚F. proses ini adalah proses pemanasan yang ditunjukkan pada segmen AB pada diagram T-H. hal ini membuktikan dengan menambahkan kalor pada substansi
maka temperatur substansi tersebut akan naik. Naiknya temperatur ini dapat dideteksi dengan menggunakan alat yang disebut thermometer, kalor untuk menaikkan temperatur
ini disebut kalor sensibel. Kalor sensibel dapat didefenisikan sebagai suatu kalor yang jika diberikan pada suatu substansi maka substansi tersebut akan naik temperaturnya juga
sebaliknya jika substansi tersebut temperaturnya turun maka substansi tersebut akan mengeluarkan kalor yaitu kalor sensibel. Menurut diagram kondisi air 1 pound air pada
titik B Keadaannya masih fase es padat pada temperatur 32
˚F, kalor yang dikandungnya diukur dari 0
˚F adalah 16 BTU. Jika ditambahkan lagi kalor pada es maka temperatur air tidak berubah tetapi es kan mulai mencair dan jika kalor ditambahkan secara perlahan-
lahan hingga semua es mencair menjadi air, hal ini membutuhkan kalor sebanyak 144 BTU untuk merubah fase dari fase padat menjadi fase cair dari 1 pound es padat 32
˚F menjadi 1 pound fase cair air pada temperatur yang sama yaitu 32
˚F, pada titik C kalor total yang terkandung adalah 160
˚F diukur dari 0˚F. Sejak penambahan kalor selama proses pencairan BC tidak menghasilkan perubahan temperatur,ini bukan kalor sensibel.
Efek ini tidak dapat diukurnya denga menghubungkan termometer, hal ini adalah sesuatu yang tersembunyi dan disebut kalor laten. Kalor laten didefenisikan sebagai kalor yang
saat ini diberikan atau diambil dari substansi akan merubah keadaan substansi tanpa adanya perubahan temperatur. Kalor laten fusi adalah kalor yang harus ditambahkan pada
satu pound padatan yang berada pada temperatur cair untuk merubah keadaannya pada keadaan cair pada temperatur yang sama. Kalor laten fusi juga dikeluarkan dari suatu
cairan sebanyak 1 pound untuk menjadi fase padatan pada temperatur yang tetap. Untuk air kalor laten fusi adalah L air = 144 BTU1 b. Dan jika kalor ditambahkan lagi
kedalam cairan air maka dengan segera temperatur akan mulai naik lagi, kalor ini adalah kalor sensibel. Pada saat air mulai menjadi hangat karena pada satu BTU temperatur
menjadi 1
˚F. Jika kalor ditambahkan lagi sampai temperatur mencapai 212˚F mka kalor yang harus ditambahkan adalah sebesar 180 BTU dan akan berada pada kondisi dititik D
pada diagram T-H, total kalor dari 0 ˚F sekarang adalah 340 BTU. Dengan terusnya
penambahan kalor maka cairan akan mulai mendidihdan mengeluarkan uap airnya walaupun temperaturnya tidak naik. Perubahan fase ini berada pada garis sepanjang DE
pada diagram T-H. Kalor yang diperlukan untuk merubah cairan menjadi uap semuanya adalah sebesar 970 BTU yang membawanya dalam kondisi dititk E pada diagram. Masih
pada temperatur 212
˚F maka total kalor adalah 1310 BTU. Total kalor ini terdiri dari kalor sensibel dan kalor laten. Kalor laten penguapan LV adalah kalor yang harus
ditambahkan pada 1 pound dari suatu cairan yang sudah berada pada temperatur titik didih dan dirubahnya pada keadaan fase uap pada temperatur yang sama. Kalor laten
penguapan juga sama dengan jika kalor diambil dan akan menyebabkan 1 pound uap air mengkondensasi menjadi cairan. Untuk air kalor laten pengupan adalah Lv air 970
BTU1 b pada 212
˚F atau 100˚C. Dan dengan menambahkan kalor terus maka temperatur
e-USU Repository ©2004 Universitas Sumatera Utara
10
uap akan naik dan pada proses EF pada diagram T-H adalah suatu proses kalor sensibel. Proses ini memerlukan 0,48 BTU untuk masing-masing 1
˚F dengan naiknya temperatur uap, jadi C adalah 0,48 untuk pemanasan uap pada tekanan atmosfer.
Gambar 2.3 Diagram Temperatur-kalor T-H air murni 1 pound
2.5. Zat absorben
