53
IPA Terpadu Kelas VII
2. Dua ratus lima puluh gram alkohol metil
dengan suhu 20°C akan diuapkan seluruhnya. Diketahui titik didih alkohol 65°C,
kalor uap alkohol 1,1 × 10
6
Jkg, dan kalor jenis alkohol 2,5 × 10
3
Jkg C°. Hitunglah kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan seluruh
alkohol tersebut
Penyelesaian: Diketahui:
m
alkohol
= 250 g = 0,25 kg T
mula-mula
= 20°C titik didih alkohol = 65°C
U
alkohol
= 1,1 × 10
6
Jkg c
alkohol
= 2,5 × 10
3
Jkg C° Ditanyakan: banyak kalor yang diperlukan
Q Jawab: Pada peristiwa ini lebih jelas bila kita
buat grafiknya. Dari grafik tampak:
Q = Q
1
+ Q
2
Q
1
= m c T – T
= 0,25 kg2,5 × 10
3
JkgC°65°C – 20°C = 0,25 kg2,5 × 10
3
JkgC°45 C° = 28,125 × 10
3
J = 2,8125 × 10
4
J = 28.125 J
Q
2
= m U
= 0,25 kg1,1 × 10
6
Jkg = 0,275 × 10
5
J = 2,75 × 10
4
J = 27.500 J
Q = Q
1
+ Q
2
= 28.125 + 27.500 J = 55.625 J
Jadi, kalor yang diperlukan untuk meng- uapkan alkohol tersebut seluruhnya sebesar
55.625 J.
Suhu °C
65
20 Proses menaikkan suhu
Q
1
untuk menaikkan suhu Proses penguapan
Q
2
untuk menguapkan
Waktu menit
5. Mempercepat Penguapan
Pada ketiga gambar kegiatan berikut terdapat peristiwa peng- uapan. Pembuat garam senang bila air laut di ladang garamnya
cepat menguap. Pak tani juga senang bila air yang terkandung dalam gabah cepat menguap sehingga gabah cepat kering.
Begitu pula ibu akan senang bila air dalam jemurannya cepat menguap sehingga pakaian cepat kering. Ternyata penguapan
yang berlangsung cepat banyak manfaatnya.
Faktor-Faktor yang Memengaruhi Penguapan a.
Penguapan dapat dipercepat dengan pemanasan me- manaskanmenaikkan suhu.
Gambar 6.6 Menjemur
pakaian
Sumber: Dokumen Penerbit
Gambar 6.5 Menjemur
gabah
Sumber: Dokumen Penerbit
Gambar 6.4 Membuat
garam di ladang garam
Sumber: The New Book of Knowledge,
Volume 17,S, Grolier Incorporated, Hal. 20
54
Kalor
Jawablah soal-soal berikut 1.
Sebutkan hal-hal yang menentukan banyak sedikitnya pemakaian kalor
2. Menaikkan suhu 25 kg air dari suhu mula-
mula menjadi 50°C diperlukan energi kalor 3.36 × 10
6
J. Bila kalor jenis air 4,2 × 10
3
Jkg C°, tentukan suhu air mula-mula
3. 1.500 gram aluminium cair akan dibekukan.
Bila kalor lebur aluminium 4,03 × 10
5
Jkg, hitunglah kalor yang dilepas oleh aluminium
tersebut 4.
500 gram es bersuhu –10°C akan diuap- kan seluruhnya. Ditentukan kalor jenis air
4,2 × 10
3
Jkg C°, kalor lebur air 3,34 × 10
5
Jkg, dan kalor uap air 2,25 × 10
6
Jkg. Hitunglah kalor yang dibutuhkan seluruhnya
5. Perhatikan gambar di
samping Pak Jaja sedang menjemur cengkih hasil
panennya. Cara apa yang dilakukan
Pak Jaja agar cengkih cepat kering?
Sumber: Dokumen Penerbit
b. Penguapan dapat dipercepat dengan cara memperluas per-
mukaan zat cair. c.
Penguapan dapat dipercepat dengan cara meniupkan mengalirkan udara ke permukaan zat cair.
Selain tiga cara di atas, ada cara lain untuk mempercepat penguapan, yaitu dengan mengurangi tekanan di atas
permukaan zat cair.
B. Perpindahan Kalor
Perhatikan Gambar 6.7–6.9
Dari tiga gambar tersebut diperoleh pengetahuan, ternyata panas kalor dapat berpindah dari sumbernya. Bagaimanakah cara kalor
berpindah? Ayo, kita selidiki
1. Perpindahan Kalor dengan Cara Konduksi
Perpindahan panas kalor melalui medium zat padat disebut
konduksi.
Energi kalor yang diterima ujung zat padat diteruskan ke ujung lainnya. Selama perpindahan energi kalor, bagian-bagian
zat padat molekul yang dilaluinya tidak ikut berpindah karena sifat molekul zat padat tidak berpindah-pindah. Jadi, kalor hanya
merambat saja, sedangkan zat padat sebagai penghantarnya.
Perpindahan kalor pada zat padat dipengaruhi oleh daya hantar zat tersebut.
Daya hantar kalor suatu zat adalah kemampuan zat itu untuk menghantarkan kalor.
Jadi, zat yang daya hantar kalornya tinggi lebih cepat meng- hantarkan kalor atau lebih cepat panas.
Berdasarkan daya hantar kalornya, benda-benda dikelompok- kan menjadi tiga golongan berikut.
a. Konduktor, yaitu zat penghantar kalor yang baik. Semua logam
adalah konduktor. b.
Isolator, yaitu zat penghantar kalor yang buruk atau zat yang dapat menyekat kalor. Contohnya kayu, plastik, gabus, karet,
air, dan udara.
Gambar 6.7 Panas api dapat berpindah
ke tangan
Sumber: Dokumen Penerbit
Sumber: Dokumen Penerbit
Gambar 6.9 Panas dari setrika ber-
pindah ke pakaian
Sumber: Dokumen Penerbit
Gambar 6.8 Api kompor dapat me-
manaskan seluruh air
55
IPA Terpadu Kelas VII
Gambar 6.10 Skema perpindahan kalor
melalui zat padat
Arah rambatan kalor
c. Semikonduktor, yaitu zat yang bersifat setengah isolator dan
setengah konduktor. Contohnya gelas dan ebonit.
2. Perpindahan Kalor dengan Cara Konveksi
Perpindahan kalor melalui zat penghantar dengan diikuti per-
pindahan komponen molekul zat penghantar disebut konveksi. a.
Konveksi Melalui Zat Cair
Terjadinya perpindahan kalor secara konveksi pada zat
cair dapat dilihat pada Gambar 6.11. Prosesnya sebagai berikut.
1 Molekul 1 mendapat kalor sehingga panas dan memuai bertambah volume. Oleh karena itu, massa
jenisnya berkurang. 2 Molekul 1 naik sambil membawa kalor mendesak
molekul 2. 3 Ketika molekul 1 menempati 2, ruang 1 menjadi
kosong dan diisi oleh molekul 7 yang lebih dingin. 4 Selanjutnya, setelah molekul 7 panas, ia akan naik dan
ruang kosong diisi oleh molekul air lain yang lebih dingin. 5 Begitu seterusnya hingga semua molekul air menerima
kalor. Hal yang perlu dicermati bahwa berpindahnya kalor
karena kalor tersebut dibawa oleh molekul-molekul air.
b. Konveksi Melalui Gas
Contoh peristiwa alam yang di dalamnya terdapat peristiwa konveksi kalor yaitu terjadinya angin laut dan angin darat. Pada
siang hari, daratan lebih cepat panas daripada lautan. Akibat- nya, udara di atas daratan memuai dan bergerak naik, dan
ruang kosong yang ditinggalkannya diisi oleh udara dari lautan. Dengan demikian terjadi aliran udara dari lautan ke
daratan yang disebut angin laut Perhatikan Gambar 6.12. Pada malam hari, laut lebih hangat daripada daratan karena
daratan lebih cepat melepaskan panas menjadi dingin dibandingkan dengan lautan. Akibatnya udara di atas laut ber-
gerak naik dan tempat yang kosong di permukaan laut diisi oleh udara dingin dari daratan, sehingga terjadi aliran udara
dari darat dingin ke laut panashangat atau biasa disebut angin darat. Perhatikan Gambar 6.13
3. Perpindahan Kalor dengan Cara Radiasi
Dalam kehidupan sehari-hari panas matahari yang sangat panas dapat dirasakan di Bumi. Perpindahan panas kalor
Matahari ke Bumi disebut radiasi kalor atau pancaran kalor. Perpindahan kalor dengan cara pancaran tanpa zat peng-
hantar disebut radiasi kalor.
Contoh lain yang di dalamnya terjadi peristiwa radiasi kalor adalah ketika berapi unggun. Panas api unggun memancar sampai
mengenai tubuh tanpa zat penghantar. Alat untuk menyelidiki pancaran energi kalor disebut termoskop.
Alatnya seperti pada Gambar 6.14.
Gambar 6.11 Skema perpindahan kalor
dengan cara konveksi
1 2
3 4
5 6
7 1
2 3
4 5
6 7
Gambar 6.14 Termoskop
Sumber: Dokumen Penerbit
Berwarna hitam
gelap Berwarna
putih terang
Pipa U Cairan
berwarna Bola lampu
bekas
Gambar 6.12 Skema terjadinya angin
laut
Gambar 6.13 Skema terjadinya angin
darat
