163
Kalor dan Suhu
Q
2
Proses menaikkan suhu Q
2
= m c
air
T = 2 × 10
-3
× 4.200 × 100 = 840 J
Q
3
Proses penguapan Q
1
= m K
u
= 2 × 2.260 = 4.420 J
Q
total
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
= 672 + 840 + 4.420 = 6.032 J
Jadi, kalor yang dibutuhkan sebesar 6.032 J
2. Asas Black
Anda ketahui bahwa kalor berpindah dari satu benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Perpindahan ini mengakibatkan
terbentuknya suhu akhir yang sama antara kedua benda tersebut. Pernahkah Anda membuat susu atau kopi? Sewaktu susu diberi air panas, kalor akan
menyebar ke seluruh cairan susu yang dingin, sehingga susu terasa hangat. Suhu akhir setelah percampuran antara susu dengan air panas disebut
suhu termal keseimbangan.
Kalor yang dilepaskan air panas akan sama besarnya dengan kalor yang diterima susu yang dingin. Kalor merupakan energi yang dapat
berpindah, prinsip ini merupakan prinsip hukum kekekalan energi. Hukum kekekalan energi di rumuskan pertama kali oleh Joseph Black 1728 –
1899. Oleh karena itu, pernyataan tersebut juga di kenal sebagai asas Black. Joseph Black merumuskan perpindahan kalor antara dua benda
yang membentuk suhu termal sebagai berikut.
Q
lepas
= Q
terima
Keterangan: Q
lepas
: besar kalor yang diberikan J Q
terima
: besar kalor yang diterima J
Air sebanyak 0,5 kg yang bersuhu 100° C di tuangkan ke dalam bejana dari aluminium yang memiliki massa 0,5 kg. Jika suhu awal
bejana sebesar 25° C, kalor jenis aluminium 900 Jkg °C, dan kalor jenis air 4.200 Jkg °C, maka tentukan suhu kesetimbangan yang
tercapai anggap tidak ada kalor yang mengalir ke lingkungan
Contoh 6.7
Di unduh dari : Bukupaket.com
164
Fisika SMAMA Kelas X
T k
h o
o
Diketahui : a. m
bjn
= 0,5 kg b. m
air
= 0,5 kg c.
T
air
= 100° C d. T
bjn
= 25° C e.
c
air
= 4.200 Jkg °C f.
c
bjn
= 900 Jkg °C Ditanyakan :
T
termal
= ...? Jawab
: Q
dilepas
= Q
diterima
m × c
air
× T
air
= m × c
bjn
× T
bjn
0,5 × 4.200 × 100 – T
termal
= 0,5 × 900 × T
termal
– 25 210.000 – 2.100 T
termal
= 450 T
termal
– 11.250 2.550 T
termal
= 222.250 T
termal
= 222.250
2550 = 87,156° C
Jadi, suhu kesetimbangannya adalah 87,156° C.
Joseph Black 1728 - 1799
Joseph Black adalah seorang ilmuwan dari Skotlandia. Dia menyatakan bahwa es dapat
mencair tanpa berubah suhunya. Hal ini berarti bahwa es dapat menyerap panas dan menggunakan
energi panas tersebut untuk mengubah bentuknya menjadi cair. Ia juga menemukan bahwa kejadian
yang sama akan terjadi saat air berubah menjadi uap air.
Energi yang diserap oleh suatu bahan untuk berubah dari padat menjadi cair disebut kalor laten peleburan, sedangkan saat benda cair
berubah menjadi gas disebut kalor laten penguapan. Black juga menyatakan bahwa sejumlah substansi yang berbeda akan mem-
butuhkan sejumlah energi panas yang berbeda pula untuk menentu- kan suhunya dengan kenaikan yang sama.
Dikutip seperlunya dari 100 Ilmuwan, John Hudson Tiner, 2005
Sumber: Jendela Iptek, Energi
Di unduh dari : Bukupaket.com
165
Kalor dan Suhu
E. Perpindahan Kalor
