LES PRIVAT SURABAYA

Home » SERBA-SERBI » KALOR

KALOR

MATERI

  1. Fenomena

Perhatikan saat kamu memasukkan sebuah es ke dalam segelas minuman teh panas, Apa yang terjadi? Wujud es padat pasti akan mencair. Simak penjelasan berikut!

Selama proses terjadinya perubahan wujud suatu zat, ternyata suhu benda tetap. Mengapa demikian? Saat terjadi perubahan wujud tersebut kalor yang diperlukan atau dilepaskan tidak digunakan untuk menaikkan suhu, tetapi digunakan untuk mengubah wujud suatu zat. Ingat bahwa wujud zat yang terdapat di alam dibedakan menjadi tiga, yaitu : padat, cair dan gas.

Misal, pada saat kamu memasukkan air ke dalam freezer (ruang pembeku) dalam lemari es untuk membuat es batu. Saat membeku, wujud zat terjadi perubahan yaitu dari cair menjadi padat. Demikian sebaliknya saat es batu kamu taruh di bawah sinar terik matahari, saat mencair wujud zat berubah dari padat menjadi cair.

Contoh lain yang dapat kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah saat memasak air, kamu dapat mengamati bahwa saat mendidih akan terjadi perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Terdapat banyak zat cair untuk mengubah wujudnya dari cair menjadi gas tanpa mendidihkan. Selama penguapan berlangsung, zat cair tersebut berangsur-angsur berubah menjadi gas pada suhu di bawah titik didihnya. Misal, kamu berenang kemudian keluar dari kolam renang ke udara hangat, maka air yang menempel pada kulitmu akan segera menguap. Penguapan ini tentu membutuhkan energi kalor yang diperoleh dari panas tubuhmu. Kamu tentu akan mengerti bagaimana pengeringan ini mengakibatkan dinginnya tubuhmu

.a

  1. Perubahan Suhu Benda

Kalor adalah suatu bentuk energi yang secara alamiah dapat berpindah dari benda yang suhunya tinggi menuju suhu yang lebih rendah saat bersinggungan. Kalor juga dapat berpindah dari suhu rendah ke suhu yang lebih tinggi jika dibantu dengan alat yaitu mesin pendingin.

  1. Perubahan Wujud Zat

Perhatikan saat kamu memasukkan sebuah es ke dalam segelas minuman teh panas, Apa yang terjadi? Wujud es padat pasti akan mencair. Simak penjelasan berikut!

Selama proses terjadinya perubahan wujud suatu zat, ternyata suhu benda tetap. Mengapa demikian? Saat terjadi perubahan wujud tersebut kalor yang diperlukan atau dilepaskan tidak digunakan untuk menaikkan suhu, tetapi digunakan untuk mengubah wujud suatu zat. Ingat bahwa wujud zat yang terdapat di alam dibedakan menjadi tiga, yaitu : padat, cair dan gas.

Misal, pada saat kamu memasukkan air ke dalam freezer (ruang pembeku) dalam lemari es untuk membuat es batu. Saat membeku, wujud zat terjadi perubahan yaitu dari cair menjadi padat. Demikian sebaliknya saat es batu kamu taruh di bawah sinar terik matahari, saat mencair wujud zat berubah dari padat menjadi cair.

Contoh lain yang dapat kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah saat memasak air, kamu dapat mengamati bahwa saat mendidih akan terjadi perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Terdapat banyak zat cair untuk mengubah wujudnya dari cair menjadi gas tanpa mendidihkan. Selama penguapan berlangsung, zat cair tersebut berangsur-angsur berubah menjadi gas pada suhu di bawah titik didihnya. Misal, kamu berenang kemudian keluar dari kolam renang ke udara hangat, maka air yang menempel pada kulitmu akan segera menguap. Penguapan ini tentu membutuhkan energi kalor yang diperoleh dari panas tubuhmu. Kamu tentu akan mengerti bagaimana pengeringan ini mengakibatkan dinginnya tubuhmu.

Perubahan wujud zat dapat berubah dari wujud yang satu ke wujud yang lain. Berikut perubahan wujud yang terjadi pada zat, yaitu :

1) Mencair

Perubahan wujud zat padat menjadi cair disebut mencair. Saat zat mencair memerlukan energi kalor. Contoh peristiwa mencair, antara lain: es dipanaskan, lilin dipanaskan dll

2) Membeku

Perubahan wujud zat cair menjadi padat disebut membeku. Pada saat zat membeku melepaskan energi kalor. Contoh peristiwa membeku, antara lain : air didinginkan di bawah 00C, lilin cair didinginkan, dll

3) Menguap

Perubahan wujud zat cair menjadi gas disebut menguap. Pada saat tersebut zat memerlukan energi kalor. Contoh, antara lain: minyak wangi, air dipanaskan sampai mendidih, dll

4) Mengembun

Perubahan wujud zat gas menjadi cair disebut mengembun. Saat terjadi pengembunan zat melepaskan energi kalor. Contoh, antara lain : gelas berisi es bagian luarnya basah, titik air di pagi hari pada tumbuhan, dll

5) Menyublim

Perubahan wujud zat padat menjadi gas disebut menyublim. Saat penyubliman zat memerlukan energi kalor. Contoh, antara lain: kapur barus (kamper), obat hisap , dll

6) Mengkristal atau menghablur

Perubahan wujud zat gas menjadi padat. Pada saat pengkristalan zat melepaskan energi kalor. Contoh peristiwa pengkristalan, antara lain: salju, gas yang didinginkan, dll

Konsep

Energi kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud zat disebut kalor laten.

Dalam kehidupan sehari-hari banyak kamu jumpai perubahan wujud suatu benda, misal tanpa sengaja tanganmu terkena tetesan spiritus, apa yang kamu rasakan? Tanganmu yang terkena tetesan spiritus akan terasa dingin, karena saat itu spiritus menguap. Menguap memerlukan energi kalor, energi kalor tersebut diperoleh dari tubuhmu.

  1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Penguapan

Terdapat beberapa zat yang mudah menguap, antara lain : spiritus, bensin, alkohol, dll. Pernahkah kamu melihat mengapa minuman yang panas dituang dalam cawan? Pernahkah kamu menyuapi adikmu makanan yang masih panas, mengapa harus ditiup dahulu? Mengapa cucian pakaian yang basah harus dijemur di bawah terik matahari? Nah ikuti penjelasan berikut! Penguapan merupakan peristiwa bergerak keluarnya molekul–molekul dari permukaan zat cair. Beberapa cara mempercepat penguapan, yaitu:

  1. Memanaskan

Setelah selesai mencuci beberapa bajumu, coba jemurlah salah satunya di tempat yang teduh dan beberapa lainnya di bawah terik matahari. Manakah yang lebih cepat kering? Pada penjemuran yang kamu lakukan, baju di bawah terik matahari akan cepat kering. Hal ini menunjukkan bahwa air yang terkandung pada baju itu lebih cepat menguap.

  1. Memperluas permukaan zat cair

Tuangkan sebagian kopi panas yang kamu buat pada cawan. Tunggu sebentar, kemudian minumlah. Coba bandingkan, mana yang lebih cepat dingin, air kopi dalam gelas atau dalam cawan? Kamu akan mendapatkan air kopi dalam cawan lebih cepat dingin dibandingkan dengan air kopi dalam gelas. Hal ini menunjukkan bahwa penguapan air kopi dalam cawan yang memiliki permukaan lebih luas akan lebih cepat daripada penguapan di dalam gelas.

  1. Meniupkan udara di atas permukaan zat cair

Saat kamu menyuapi adikmu dengan makanan panas, mengapa harus ditiup terlebih dulu? Makanan panas yang permukaannya ditiup akan terasa lebih cepat dingin. Hal ini disebabkan karena makanan yang ditiup lebih cepat terjadi penguapan sehingga dingin.

  1. Mengurangi tekanan

Dengan memperkecil tekanan udara pada permukaan zat, berakibat jarak antar molekul udara menjadi besar. Hal ini mengakibatkan molekul-molekul pada permukaan zat cair akan berpindah ke udara di atasnya sehingga mempercepat proses penguapan.

Beberapa peristiwa penguapan, antara lain:

1) Merebus air 100 0C.

2) Menjemur pakaian basah menjadi kering.

3) Penguapan gas freon dalam lemari es.

4) Alkohol ataupun spiritus yang diteteskan pada kulit tangan dapat menguap.

  1. Zat Mendidih dengan Suhu Tetap Asalkan Tekanan Udara Tidak Berubah

Zat cair yang dipanaskan sampai suhu tertentu akan mendidih. Penguapan yang terjadi di seluruh bagian permukaan zat cair disebut mendidih. Pada suhu 1000C air mulai mendidih dan energi kalor yang diperlukan tidak digunakan untuk menaikkan suhunya, tetapi untuk mengubah wujud zat dari cair menjadi gas. Keadaan ini berlaku untuk semua zat yang sedang mendidih. Titik didih adalah suhu pada saat zat cair mendidih. Pada tekanan udara normal (76 cmHg) air mendidih pada suhu 1000C. Apabila tekanan udara luar berubah-ubah, maka titik didih zat juga akan mengalami perubahan. Hal ini dapat ditunjukkan bahwa pada tekanan udara luar kurang dari 76 cmHg air akan mendidih kurangdari 1000C.

Titik didih suatu zat dapat diubah-ubah dengan cara: tekanan ditambah maka titik didihnya naik, tekanan dikurangi, maka titik didihnya turun, dan menambahkan ketidakmurnian zat maka titik didihnya naik. Bagaimanakah titik didih air di daerah pegunungan? Coba kamu jelaskan! Alat yang dapat mendidihkan air di atas 1000C adalah otoklaf dan pressure cooker. Untuk mengubah wujud cair menjadi gas pada titik didihnya diperlukan energi kalor. Jumlah energi kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat dari wujud cair menjadi gas pada titik didihnya disebut kalor didih atau kalor uap.

Secara matematis dapat dituliskan :

Q = m x U

 

Keterangan

Q            = energi kalor yang diperlukan ( J )

m            = massa zat ( kg )

U            = kalor didih atau kalor uap ( J/kg )

Saat terjadi penguapan zat memerlukan kalor, sedangkan pada pengembunan gas melepaskan kalor hingga berubah menjadi cair. Jumlah kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat dari wujud uap menjadi cair pada titik embunnya disebut kalor embun. Titik embun adalah suhu pada saat zat gas mengembun. Percobaan yang dilakukan oleh para ilmuwan menghasilkan pernyataan bahwa :

Kalor uap = kalor embun.

b

Perpindahan Kalor

  1. Perpindahan Kalor

Kalor dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Bagaimanakah cara kalor itu berpindah? Kalor dapat berpindah dengan tiga cara, yaitu konduksi atau hantaran, konveksi atau aliran, dan radiasi atau pancaran.

  1. Konduksi atau hantaran

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut .

 

Berdasarkan daya hantar kalor, benda dibedakan menjadi dua, yaitu:

1) Konduktor

Konduktor adalah zat yang memiliki daya hantar kalor baik.

Contoh : besi, baja, tembaga, aluminium, dll

2) Isolator

Isolator adalah zat yang memiliki daya hantar kalor kurang baik.

Contoh : kayu, plastik, kertas, kaca, air, dll

Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kamu jumpai peralatan rumah tangga yang prinsip kerjanya memanfaatkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, antara lain : setrika listrik, solder. Mengapa alat-alat rumah tangga seperti setrika, solder, panci, wajan terdapat pegangan dari bahan isolator? Hal ini bertujuan untuk menghambat konduksi panas supaya tidak sampai ke tangan kita.

 

  1. Konveksi atau aliran

Konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut.

Konveksi terjadi karena perbedaan massa jenis zat. Kamu dapat memahami peristiwa konveksi, antara lain:

1) Pada zat cair karena perbedaan massa jenis zat, misal sistem pemanasan air, sistem aliran air panas.

2) Pada zat gas karena perbedaan tekanan udara, misal terjadinya angin darat dan angin laut, sistem ventilasi udara, untuk mendapatkan udara yang lebih dingin dalam ruangan dipasang AC atau kipas angin, dan cerobong asap pabrik. Ternyata lilin yang berada pada ujung tembaga lebih cepat melebur, kemudian besi dan terakhir kaca. Tembaga mempunyai daya hantar lebih baik diantara ketiga bahan yang digunakan. Daya hantar kalor zat berbeda-beda.

Tahukah kamu mengapa cerobong asap pabrik di buat tinggi? Coba kamu cari tahu alasannya! Angin laut dan angin darat merupakan contoh peristiwa alam yang melibatkan arus konveksi pada zat gas. Tahukah kamu bagaimana terjadinya angin laut dan angin darat? Coba perhatikan gambar di bawah ini!

c

Pada siang hari daratan lebih cepat panas daripada lautan. Hal ini mengakibatkan udara panas di daratan akan naik dan tempat tersebut diisi oleh udara dingin dari permukaan laut, sehingga terjadi gerakan udara dari laut menuju ke darat yang biasa disebut angin laut. Angin laut terjadi pada siang hari, biasa digunakan oleh nelayan tradisional untuk pulang ke daratan. Bagaimanakah angin darat terjadi?

perpindahan kalor

kalor perpindahan

Pada malam hari daratan lebih cepat dingin daripada lautan. Hal ini mengakibatkan udara panas di permukaan air laut akan naik tempat tersebut diisi oleh udara dingin dari daratan, sehingga terjadi gerakan udara dari darat menuju ke laut yang biasa disebut angin darat. Angin darat terjadi pada malam hari, biasa digunakan oleh nelayan tradisional untuk melaut mencari ikan.

  1. Radiasi atau pancaran

Konsep:

Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara .

Saat acara api unggun pada kegiatan Pramuka di sekolahmu, apa yang dapat kamu rasakan saat kamu berada di sekitar nyala api unggun? Kamu akan merasakan hangatnya api unggun dari jarak berjauhan. Bagaimanakah panas api unggun dapat sampai ke badanmu? Kalor yang kamu terima dari nyala api unggun disebabkan oleh energi pancaran. Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi kalor atau energi pancaran kalor disebut termoskop. Termoskop terdiri dari dua buah bola kaca yang dihubungkan dengan pipa U berisi air alkohol yang diberi pewarna. Perhatikan gambar!

Salah satu bola lampu dicat hitam, sedangkan yang lain dicat putih. Apabila pancaran kalor mengenai bola A, hal ini mengakibatkan tekanan gas pada bola A menjadi besar. Hal ini mengakibatkan turunnya permukaan zat cair yang ada di bawahnya. Bagaimanakah

sifat radiasi dari berbagai permukaan? Sifat radiasi berbagai permukaan dapat diselidiki dengan menggunakan alat termoskop diferensial. Alat yang digunakan untuk menyelidiki sifat radiasi berbagai permukaan disebut termoskop diferensial.

Kedua bola lampu dicat dengan warna yang sama, tetapi di antara bola tersebut diletakkan bejana kubus yang salah satu sisinya permukaannya hitam kusam dan sisi lainnya mengkilap. Jika bejana kubus diisi dengan air panas, akan terlihat permukaan alkohol di bawah bola B turun. Perbedaan ini disebabkan karena kalor yang diserap bola B lebih besar daripada bola A.

perpindahan kalor

perpindahan kalor

Dari hasil pengamatan yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan

bahwa:

1) Permukaan benda hitam, kusam, dan kasar merupakan pemancar dan penyerap kalor yang baik.

2) Permukaan benda putih, mengkilap dan halus merupakan pemancar dan penyerap kalor yang buruk

  1. Manfaat Kalor dalam Kehidupan Sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari banyak kamu jumpai peralatan rumah tangga yang prinsip kerjanya menggunakan konsep perpindahan kalor, misal: panci tekan (pressure cooker), setrika, alat penyulingan, dan alat pendingin. Berikut beberapa contoh penerapan perpindahan kalor secara radiasi dalam kehidupan sehari-hari.

  1. Pada siang hari yang panas, orang lebih suka memakai baju cerah daripada baju gelap. Hal ini bertujuan untuk mengurangi penyerapan kalor.
  2. Cat mobil atau motor dibuat mengkilap untuk mengurangi penyerapan kalor.
  3. Mengenakan jaket tebal atau meringkuk di bawah selimut tebal saat udara dingin badanmu merasa nyaman. Udara termasuk isolator yang baik. Beberapa bahan penyekat terdiri dari banyak kantong-kantong udara kecil terbungkus. Kantong tersebut berfungsi mencegah perpindahan kalor secara konveksi. Jadi tahukah kamu mengapa dalam selimut diisi dengan bulu-bulu kecil atau serat yang menjebak udara? Hal ini dilakukan untuk mencegah kemungkinan kehilangan kalor.
  4. Termos

Dinding termos dilapisi perak. Hal ini bertujuan untuk mencegah hilangnya kalor secara radiasi. Ruang hampa antara dinding kaca pada termos bertujuan untuk mencegah perpindahan kalor secara konveksi.

perpindahan kalor

percobaan kalor

Advertisements

1 Comment

  1. […] Selama proses terjadinya perubahan wujud suatu zat, ternyata suhu benda tetap. Mengapa demikian? Saat terjadi perubahan wujud tersebut kalor yang diperlukan atau dilepaskan tidak digunakan untuk menaikkan suhu, tetapi digunakan untuk mengubah wujud suatu zat. Ingat bahwa wujud zat yang terdapat di alam dibedakan menjadi tiga, yaitu : padat, cair dan gas. baca selanjutnya di …. […]

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: