Kalor sebagai Transfer Energi Kalor Jenis

tarik-menariknya, mereka dapat bebas bergerak sehingga ketika benda diberi kalor akan digunakan untuk menaikkan energi kinetik dan temperatur benda meningkat. Pada saat menguap, energi dibutuhkan untuk mencegah agar tidak berdekatan den terlepas ke fase gas. Pada umumnya, kalor pengupaan lebih besar dibandingkan kalor peleburan karena jarak rata-rata antarmolekul menjadi jauh lebih besar. Suatu zat kadang-kadang dapat berubah wujud dari padat langsung menjadi gas. Proses ini dinamakan menyublim. Sebagai contoh, karbon dioksida cair hanya ada pada tekanan yang lebih rendah dari 5 × 10 5 Pa kira-kira 5 atm, padahal karbon dioksida padat dapat menyublim pada tekanan atmosfer 1 atm. Oleh karena itu, pada keadaan normal, karbon dioksida padat disebut es kering jika diberi kalor langsung berubah menjadi gas karbon dioksida tanpa melalui wujud cair. Peristiwa menyublim dimanfaatkan orang dalam teknik pengeringan beku freeze drying untuk mengawetkan produk makanan, bunga, dan plasma darah. Mula-mula produk makanan diawetkan dengan membekukan kandungan airnya pada pada temperatur yang rendah. Kemudian, es yang terkurung dalam produk makanan diuapkan dengan cara mengurangi tekanan sehingga es langsung menyublim menjadi uap air. Uap air ini dialirkan ke luar dari tempat pengeringan sehingga tinggallah produk makanan kering tanpa kehilangan kandungan zat-zat penting bau dan citarasa. Oleh karena kering, produk makanan tidak mudah membusuk. Kelak, jika produk makanan hendak digunakan, kondisinya dapat dipulihkan dengan menambah air.

e. Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari satu tempat atau benda ke yang lainnya dengan tiga cara, yaitu dengan konduksi, konveksi, dan radiasi. Konduksi kalor pada banyak zat dapat digambarkan sebagai hasil tumbukan molekul-molekul. Tumbukan molekul mentransfer energi gerakan termal ke sepanjang benda. Konduksi atau kecepatan aliran kalor dinyatakan oleh hubungan, 53 53 Ibid., h.501. ∆� ∆� = �� � 1 −� 2 � …………………………2.4 di mana A adalah luas penampang lintang benda, l adalah jarak antara kedua ujung, yang mempunyai temperatur T 1 dan T 2 , dan k adalah konstanta pembanding yang disebut konduktivitas termal, yang merupakan karakteristik zat tersebut. Zat- zat di mana k besar, menghantarkan kalor dengan cepat dan dinamakan konduktor yang baik, sedangkan zat-zat yang memiliki k yang kecil merupakan penghantar kalor yang buruk dan dengan demikian dinamakan isolator. 54 Konveksi adalah proses di mana kalor ditransfer dengan pergerakan molekul dari satu tempat ke tempat yang lain. Jika konduksi melibatkan molekul yang hanya bergerak dalam jarak yang kecil dan bertumbukan, maka konveksi melibatkan pergerakan partikel dalam jarak yang besar. Jadi, zat bukan logam umumnya bukan penghantar kalor yang baik isolator, termasuk air dan udara. Udara sebagai penghantar kalor yang buruk telah sering kita manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Ketika udara malam hari terasa dingin, kita tidur dengan menggunakan selimut. Udara yang terperangkap di antara tubuh dan selimut berfungsi sebagai isolator kalor, yang akan menghambat perpindahan kalor dari tubuh ke udara dingin di luar selimut. Akibatnya, tubuh kita tetap hangat. Dengan demikian, pada konduksi, energi ditransfer dari molekul atau elektron dengan energi kinetik yang lebih tinggi ke tetangganya yang mempunyai energi kinetik yang lebih rendah ketika mereka bertumbukan. Kita dengan mudah menemukan manfaat konduktor dan isolator dalam keseharian, seperti pada panci untuk memasak atau pada setrika listrik. 55 Proses konveksi ini dapat diamati pada air yang dimasak di atas kompor. Air yang berada di dasar wadah mendapatkan kalor dari nyala api secara konduksi. Kemudian temperatur air di dasar wadah akan bertambah dan volumenya juga bertambah. Pertambahan volume ini menebabkan massa jenis air Jadi, konveksi merupakan transfer energi dengan cara perpindahan massa menempuh jarak yang cukup jauh. 54 Ibid., h.502. 55 Ibid., h.504.