ditambahkan pada bahan tersebut untuk menyebabkan suatu perubahan suhu Serway dan John, 2010: 42. Persamaan 2.1 berlaku jika terdapat
perubahan suhu.
2. Asas Black
Ketika dua benda berbeda suhu saling bersentuhan, maka benda bersuhu lebih tinggi akan melepaskan energi ke benda bersuhu lebih
rendah. Akibatnya suhu benda yang tadinya tinggi akan turun dan suhu benda yang tadinya rendah akan naik sampai suhu kedua benda menjadi
sama. Keadaan saat suhu kedua benda bernilai sama disebut kesetimbangan termal Serway dan John, 2010: 4. Pada peristiwa tersebut
berlaku hukum kekekalan energi. Menurut hukum kekekalan energi, total kalor yang dipindahkan, baik ke dalam atau keluar dari sistem benda yang
saling berinteraksi tersebut adalah nol Giancoli, 2014: 489. Secara matematis dituliskan sebagai berikut,
2.2 atau persamaan 2.2 dapat dijabarkan menjadi seperti persamaan 2.3.
2.3 Bentuk lain dari persamaan 2.3 yang sering dijumpai yakni,
2.4 Persamaan 2.4 juga dikenal sebagai persamaan asas Black
3. Perubahan Wujud Zat
Suatu zat sering kali berubah suhunya ketika ada energi yang dipindahkan pada zat tersebut. Akan tetapi, ada beberapa keadaan di mana
perpindahan energi tidak menghasilkan perubahan suhu pada zat tersebut. Kasus ini terjadi saat zat berubah dari wujud yang satu ke wujud yang lain.
Peristiwa ini disebut perubahan wujud atau perubahan fase Serway dan John, 2010: 47. Ketika benda berubah wujud dari padat menjadi cair atau
dari cair menjadi gas, sejumlah energi tertentu terlibat dalam perubahan wujud ini Giancoli, 2014: 491. Jika es dipanasi diberi kalor, beberapa
waktu kemudian es berubah wujud menjadi air, dan selanjutnya air berubah wujud menjadi uap. Demikian pula jika uap air didinginkan.
Beberapa waktu kemudian uap air berubah wujud menjadi air, dan selanjutnya air akan berubah wujud menjadi es Kanginan, 2013: 332.
Jumlah energi yang dipindahkan selama perubahan wujud tergantung pada jumlah zatnya. Jika energi sebesar Q dibutuhkan untuk
mengubah wujud zat bermassa m, perbandingan L = Qm menunjukkan karakteristik termal zat. Besaran L disebut juga dengan kalor laten zat.
Nilai L suatu zat berbeda dengan zat lainnya tergantung pada sifat alamiah perubahan wujudnya, yang juga merupakan karakteristik zat. Dari
penjelasan di atas maka dapat diketahui bahwa energi yang dibutuhkan untuk mengubah wujud suatu zat bermassa m mengikuti persamaan 2.5.
2.5 Persamaan 2.5 berlaku ketika terjadi perubahan wujud dari padat ke cair,
cair ke padat, cair ke gas, ataupun gas ke cair. Untuk perubahan dari padat ke cair mencair, istilah yang dipakai
adalah kalor laten peleburan. Simbolnya adalah . Jika perubahannya dari
cair ke padat membeku, istilahnya diganti menjadi kalor laten pembekuan. Nilai dan simbol dari kalor laten peleburan sama dengan kalor
laten pembekuan. Untuk air, perubahan wujud dari cair ke padat ataupun padat ke cair terjadi pada suhu
. Suhu ini disebut titik beku air. Untuk perubahan dari cair ke gas menguap, istilah yang dipakai
adalah kalor laten penguapan. Simbolnya adalah . Jika perubahannya
dari gas ke cair mengembun, istilahnya diganti menjadi kalor laten pengembunan. Nilai dan simbol dari kalor laten penguapan sama dengan
kalor laten pengembunan. Untuk air, perubahan wujud dari cair ke gas ataupun gas ke cair terjadi pada suhu
. Suhu ini disebut titik didih air. Perlu diperhatikan bahwa untuk satu jenis zat misal air, nilai dari
berbeda dengan .
Gambar 2.2 Grafik perubahan wujud Untuk memahami peran kalor laten dalam perubahan wujud,
perhatikan energi yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg es bersuhu menjadi uap air . Gambar 2.2 di atas menunjukkan hasil
eksperimen yang diperoleh saat energi ditambahkan secara berangsur- angsur pada es.
Bagian A . Pada kurva ini terjadi perubahan suhu. Suhu es berubah dari
menjadi . Jika kalor jenis es adalah maka jumlah energi
yang harus diberikan pada es mengikuti persamaan 2.6. 2.6
Bagian B . Pada kurva ini terjadi perubahan wujud. Untuk mengubah es
bersuhu menjadi air bersuhu diperlukan energi yang besarnya
mengikuti persamaan 2.7. 2.7
Bagian C . Pada kurva ini terjadi perubahan suhu. Suhu air berubah dari
menjadi . Jika kalor jenis air adalah , maka besarnya energi
yang harus diberikan pada air mengikuti persamaan 2.8. 2.8
Bagian D . Pada kurva ini terjadi perubahan wujud. Untuk mengubah air
bersuhu menjadi uap air bersuhu , diperlukan energi yang
besarnya mengikuti persamaan 2.9. 2.9
30
BAB III METODOLOGI
A. Jenis Penelitian
