Jika Suatu Zat Mempunyai Kalor Jenis Tinggi Maka Zat Itu

HermanAnis.com
– Teman-teman semua, bahasan dalam Seri Fisika Dasar kali ini adalah Kalor Jenis. Dalam tulisan ini kita akan fokus pada tiga variabel fisis yang berkaitan dengan konsep kalor, yakni
Kalor Jenis, kalor laten, dan kapasitas panas.

Catatan buat pembaca:


Pada setiap tulisan dalamwww.hermananis.com, semua tulisan yang berawalan“di” sengaja dipisahkan dengan kata dasarnya satu spasi, hal ini sebagai penciri dari website ini.

Kalor

Sebelum membahas ketiganya, terlebih dahulu kita defenisikan apa itu kalor.
Kalor atau panas merupakan salah satu bentuk energi, sehingga kalor dapat berpindah atau mengalir.

Secara fisis,
kalor
secara alamiah akan berpindah dari benda yang memiliki kuantitas
kalor
yang lebih besar ke benda yang kuantitas kalornya kecil. Definisi lebih lengkap anda dapat baca buku ajar yang standar.

Kemudian, dalam analisis dan penulisan satuan
kalor
secara Internasional atau dalam SI adalah
Joule. Satuannya sama dengan satuan energi. Selain Joule,
kalor
juga memiliki satuan lain yakni
kalori.

Kesetaraan energi kalor (kalori) dengan energi mekanik (Joule) adalah,

1 Kalori = 4.2 joule, atau 1 Joule = 0.24 kalori

Lebih lanjut, besarnya
kalor
yang di lepas atau di terima oleh zat yang menyebabkan temperatur atau suhunya berubah dapat di hitung dengan persamaan:

di mana:

Q = banyaknya kalor yang di lepas atau di terima oleh suatu benda (Joule atau kalor)
m = massa benda yang berubah suhunya (menerima atau melepas kalor (Kg atau gram)
c = kalor jenis zat (J/Kg⁰C atau kalori/g⁰C)
ΔT = perubahan suhu (C⁰) di mana ΔT = T₂
-T₁

T₂ = suhu benda/zat yang lebih tinggi (ingat bukan suhu akhir) (⁰C)
T₁ = suhu benda/zat yang lebih rendah (⁰C)

Apa itu Kalor Jenis?

Setelah memahami apa itu kalor? selanjutnya kita bahas besaran fisis yang berkaitan dengan kalor, yakni
Kalor Jenis
atau panas jenis.
Panas Jenis suatu benda merupakan ukuran banyaknya kalor yang diserap atau diperlukan oleh benda/zat bermassa (1 kg atau 1 gram) untuk menaikkan suhu sebesar 1 derajat.

Dengan kata lain, Kalor Jenis merupakan ukuran kemampuan suatu benda untuk melepas atau menerima kalor. Semakin besar
Kalor Jenis
benda maka semakin besar kalor yang di butuhkannya untuk menaikkan suhunya, begitu juga sebaliknya. Satuan
Kalor Jenis
adalah J/Kg⁰C atau kal/g⁰C dan disimpolkan dengan
c
(huruf kecil).

Benda yang memiliki kalor jenis besar, akan membutuhkan kalor lebih banyak di bandingkan dengan benda yang kalor jenisnya kecil. Dalam penerapannya, konsep ini digunakan dalam menghasilkan peralatan memasak seperti panci.

Para produsen peralatan masak ini akan menggunakan bahan yang memiliki kalor jenis yang kecil. Hal ini agar energi panas atau kalor yang di perlukan untuk menaikkan suhu masakan lebih kecil, sehingga akan menghemat energi.

Jika suatu zat mempunyai kalor jenis tinggi maka zat itu memerlukan banyak kalor untuk menaikkan suhunya.

Tabel 1. Kalor jenis beberapa jenis zat

Kalor jenis Air

Dalam tabel kalor jenis air adalah 1000 kal/Kg
^o
C, artinya untuk menaikkan suhu air sebesar 1
^o
C bermassa 1 kg, di perlukan kalor sebesar 1000 kalori.

Kalor jenis Es

Dalam tabel terlihat untuk es adalah 500 kal/Kg
^o
C, yang berarti untuk menaikkan suhu es sebesar 1

^o
C yang bermassa 1 kg, di perlukan kalor sebesar 500 kalori.

Berdasarkan dua contoh ini dapat di simpulkan bahwa, lebih di butuhkan banyak kalor untuk menaikkan suhu air di bandingkan es, dengan kata lain es akan lebih cepat naik atau berubah suhunya di bandingkan air.

Kalor Laten

Selanjutnya kita bahas harus mengetahui tentang kalor laten. Apa itu kalor laten?
Kalor laten
(L) adalah banyaknya kalor yang di butuhkan oleh suatu zat untuk mengubah wujudnya.  Kalor lebur dan kalor uap merupakan kalor laten.

Sehingga, ketika anda memanaskan sebongkah es secara terus menerus maka es tersebut lama kelamaan akan berubah menjadi air dan selanjutnya berubah menjadi uap air.

Misalnya, saat es melebur semua menjadi air, pada zat tidak ada perubahan suhu. Pada tekanan normal suhunya tetap pada titik leburnya yaitu 0⁰C.

sehingga, pada saat semuanya berubah menjadi uap air maka zat juga tidak terjadi perubahan suhu. Untuk tekanan normal suhunya tetap pada titik didihnya yaitu 100⁰C.

Oleh karena itu, dalam perubahan wujud zat berlaku persamaan:

Q = m L

dengan:

Q = banyaknya kalor (J atau kkal), kkal di baca kilokalori
m = massa zat (kg)
L  = kalor lebur (J/kg atau kkal/kg)
U = kalor uap (J/kg atau kkal/kg)

selanjutnya, untuk memahami mengenai kalor (Q), kalor laten (L) , perhatikan gambar berikut!

Gambar menunjukkan sebuah benda mula-mula padat (misalkan es) di berikan kalor secara terus menerus sehingga berubah wujud menjadi cair (air). Jika pemberian kalor di lanjutkan maka zat cair akan berubah wujud menjadi gas (uap air).

dimana, selama proses zat akan mengalami kenaikan suhu dan perubahan wujud. Secara rinci dapat dituliskan bahwa perubahan:

• padat ke cair disebut melebur
• cair ke zat padat disebut membeku
• cair ke gas disebut menguap
• gas ke zat cair disebut mengembun

Sehingga, kalor yang di berikan pada suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut.

Hubungan Kalor Jenis dengan Kapasitas Kalor

Kapasitas panas atau kapasitas kalor, disimbolkan dengan C (huruf kapital), merupakan ukuran panas yang diperlukan untuk mengubah suhu suatu zat. Konsep kapasitas panas banyak digunakan untuk menjelaskan perilaku gas.

Dari definisi tersebut, kita dapat menuliskan,

C = Q / ΔT

karena,
Q = m c ∆T
dan
C = Q / ΔT, maka,

C
= (
m c ∆T)/ ΔT

dan di peroleh,

C = m c

faktormc dalam persamaan ini adalah satu kesatuan, dan faktor inilah yang di sebut
kapasitas panas (C).

dengan demikian maka hubungan Kalor (Q) dengan Kapasitas Kalor (C) dapat di tuliskan sebagai,

Q = C ∆T

atau,

C = Q / ΔT

di mana:

Q = kalor (J atau kalori)
C = kapasitas kalor (J/K atau kal/C)
c = kalor jenis suatu zat (J/kg K atau kal/gC)
m = massa benda (kg)
∆T = perubahan suhu/temperatur (K)

Sebagai kesimpulan, berikut beberapa perbedaan antara kalor jenis dan kapasitas kalor.

Tabel 2. Perbedaan Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor

Demikian,
Semoga bermanfaat