KalorKalormateri ini disampaikan materi ini disampaikan

pada kelas luar biasa X-6pada kelas luar biasa X-6SMA MUHAMMADIYAH 2 SMA MUHAMMADIYAH 2

SIDOARJO.SIDOARJO.

DefinisiDefinisi Kalor: bentuk energi yang Kalor: bentuk energi yang

mengalir secara alami mengalir secara alami dari benda bersuhu tinggi dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendahke benda bersuhu rendah Kalor bisa “dipaksa” Kalor bisa “dipaksa”

berpindah dari benda berpindah dari benda bersuhu rendah ke benda bersuhu rendah ke benda bersuhu tinggi: lemari es, bersuhu tinggi: lemari es, ACAC

Pengaruh KalorPengaruh KalorBila benda menerima atau melepas kalor Bila benda menerima atau melepas kalor

bisa terjadi:bisa terjadi:Perubahan suhu bendaPerubahan suhu bendaPerubahan wujudPerubahan wujud

Kenaikan Suhu Akibat KalorKenaikan Suhu Akibat Kalor Benda yang menerima kalor akan naik suhunyaBenda yang menerima kalor akan naik suhunya Benda yang melepas kalor akan turun suhunyaBenda yang melepas kalor akan turun suhunya Kalor yang diterima benda bergantung pada Kalor yang diterima benda bergantung pada

massa (m) massa (m) kg kg jenis jenis dinyatakan dalam dinyatakan dalam kalor jenis (c)kalor jenis (c) perubahan suhu (∆T) perubahan suhu (∆T) dari benda tersebut dari benda tersebut K K

Rumus: (Rumus: (simbol Q, satuan joule (J)simbol Q, satuan joule (J)))

TcmQ

Contoh perhitunganContoh perhitunganAir bermassa 2 kilogram ingin dinaikkan Air bermassa 2 kilogram ingin dinaikkan

suhunya dari 25suhunya dari 25ooC sampai 50C sampai 50ooC. Berapa C. Berapa kalor yang diperlukan?kalor yang diperlukan?

Wajib diketahui: Wajib diketahui: kalor jenis air (ckalor jenis air (cairair)) = 4183,25 J/(kg K) = 4183,25 J/(kg K)

≈ ≈ 4200 J / (kg K) 4200 J / (kg K) 1 kalori = 4,18 joule ≈ 4,2 joule1 kalori = 4,18 joule ≈ 4,2 joule

1 joule = 0,24 kalori1 joule = 0,24 kaloriJadi, cJadi, cairair= 1000 Kal / (kg = 1000 Kal / (kg ooC)C)

Perubahan Wujud ZatPerubahan Wujud Zat Jenis-jenis perubahan Jenis-jenis perubahan

wujud:wujud: Melebur (padat Melebur (padat cair) cair) Membeku (cair Membeku (cair padat) padat) Menguap (cair Menguap (cair gas) gas) Mengembun (gas Mengembun (gas cair) cair) Menyublim (padat Menyublim (padat gas) gas) Deposisi (gas Deposisi (gas padat) padat)

Kalor dan Perubahan WujudKalor dan Perubahan WujudBenda yang berubah wujudnya menerima Benda yang berubah wujudnya menerima

atau melepas kaloratau melepas kalorProses: menguap, melebur dan menyublim Proses: menguap, melebur dan menyublim

membutuhkan kalormembutuhkan kalorProses membeku, mengembun, deposisi Proses membeku, mengembun, deposisi

melepas kalormelepas kalorKalor yang dibutuhkan diambil dari Kalor yang dibutuhkan diambil dari

lingkungannyalingkungannya

MenguapMenguap Terjadi pada sebarang suhuTerjadi pada sebarang suhu Faktor-faktor yang mempercepat penguapan:Faktor-faktor yang mempercepat penguapan:

PemanasanPemanasan Memperluas permukaan cairanMemperluas permukaan cairan Menyemburkan cairan: memperbesar permukaan Menyemburkan cairan: memperbesar permukaan

cairancairan Mengurangi tekanan permukaanMengurangi tekanan permukaan Meniupkan udara di atas permukaanMeniupkan udara di atas permukaan

MendidihMendidihTerjadi gelembung uap pada seluruh zat Terjadi gelembung uap pada seluruh zat

caircairTidak terjadi kenaikan suhu lagi Tidak terjadi kenaikan suhu lagi titik titik

didihdidihKalor yang diterima digunakan untuk Kalor yang diterima digunakan untuk

mengubah wujud zatmengubah wujud zat

Perhitungan Kalor UapPerhitungan Kalor Uap Kalor untuk mengubah cairan menjadi uap Kalor untuk mengubah cairan menjadi uap

kalor uap kalor uap (jenis kalor laten)(jenis kalor laten) Kalor yang digunakan untuk menguap (Q) Kalor yang digunakan untuk menguap (Q)

sebanding dengan:sebanding dengan: massa zat (m)massa zat (m) jenis zat: dinyatakan oleh kalor uap (U) jenis zat: dinyatakan oleh kalor uap (U)

tidak tergantung suhu tidak tergantung suhu tidak ada perubahan suhu tidak ada perubahan suhu

Rumus:Rumus:

UmQ

Contoh soal 1Contoh soal 1 Air 1 kg bersuhu 20Air 1 kg bersuhu 20ooC dipanaskan di atas api C dipanaskan di atas api

sampai mendidih, kemudian setelah mendidih api sampai mendidih, kemudian setelah mendidih api dimatikan. Air yang tersisa adalah 800 gram. Berapa dimatikan. Air yang tersisa adalah 800 gram. Berapa kalor yang diberikan api ke air dalam proses itu? (ckalor yang diberikan api ke air dalam proses itu? (cairair = 4.2 kJ/(kg= 4.2 kJ/(kgooC), UC), Uairair = 2260 kJ/kg) = 2260 kJ/kg)

Proses 1 : perubahan suhuProses 1 : perubahan suhu

QQ11= m x c= m x cairair x (100 x (10000C – 20C – 2000C)C)

= 1x 4,2 x 80 = 336. KJ= 1x 4,2 x 80 = 336. KJProses 2 : perubahan wujud, dr air Proses 2 : perubahan wujud, dr air

menjadi uap.Kalor yg dibutuhkan :menjadi uap.Kalor yg dibutuhkan :

QQ22 = m x U = m x Uairair = 0,2 kg.x 2260. = 0,2 kg.x 2260.

= 452.KJ= 452.KJ

Kalor yg diberikan api = QKalor yg diberikan api = Qtottot = Q = Q11+Q+Q2 2 =788. kJ=788. kJ

Contoh soal 2Contoh soal 2Carilah kalor yang diperlukan oleh 100 Carilah kalor yang diperlukan oleh 100

gram alkohol bersuhu 20gram alkohol bersuhu 20ooC untuk C untuk menguap seluruhnya! menguap seluruhnya! (titik didih alkohol 78(titik didih alkohol 78ooC, kalor jenis alkohol 2,4 C, kalor jenis alkohol 2,4

kJ/(kgkJ/(kgooC) kalor uap alkohol 1100 kJ/kg) C) kalor uap alkohol 1100 kJ/kg) Jawab: 123.92 kJJawab: 123.92 kJ

Contoh soal 3Contoh soal 3Air 0,2 mAir 0,2 m33 bersuhu 20 bersuhu 20ooC digunakan untuk C digunakan untuk

mendinginkan alumunium yang panas. mendinginkan alumunium yang panas. Setelah dingin, didapati air yang tersisa Setelah dingin, didapati air yang tersisa adalah 100 liter. Berapa kalor yang adalah 100 liter. Berapa kalor yang berhasil diserap oleh air?berhasil diserap oleh air?

Faktor yang berpengaruhFaktor yang berpengaruhUntuk mendidih dan melebur, faktor-faktor Untuk mendidih dan melebur, faktor-faktor

di bawah ini berpengaruh pada titik didih di bawah ini berpengaruh pada titik didih dan titik lebur:dan titik lebur:Ketidakmurnian zat: penambahan zat terlarut Ketidakmurnian zat: penambahan zat terlarut

menurunkan titik lebur dan menaikkan titik menurunkan titik lebur dan menaikkan titik didihdidih

Tekanan: memperkecil tekanan mengurangi Tekanan: memperkecil tekanan mengurangi titik didih dan menaikkan titik leburtitik didih dan menaikkan titik lebur

Kalor LeburKalor Lebur Untuk melebur benda juga memerlukan kalor Untuk melebur benda juga memerlukan kalor

kalor leburkalor lebur Saat melebur, suhu benda tetap Saat melebur, suhu benda tetap titik lebur titik lebur Kalor yang diperlukan dipengaruhi oleh:Kalor yang diperlukan dipengaruhi oleh:

massa (m)massa (m) jenis zat (L = kalor lebur)jenis zat (L = kalor lebur)

Rumus:Rumus:

LmQ

Contoh Hitungan Kalor LeburContoh Hitungan Kalor LeburEs bermassa 500 gram bersuhu -5Es bermassa 500 gram bersuhu -5ooC C

dipanaskan sampai seluruhnya menjadi air dipanaskan sampai seluruhnya menjadi air 55ooC. Berapa kalor yang dibutuhkan oleh C. Berapa kalor yang dibutuhkan oleh proses itu? proses itu? (c(ceses = 2,1 kJ/(kg = 2,1 kJ/(kgooC), LC), Leses = 336 kJ/kg) = 336 kJ/kg)

Latihan KalorLatihan Kalor

1.1. Cari kalor yang diperlukan untuk Cari kalor yang diperlukan untuk meleburkan 500 gram es -10meleburkan 500 gram es -10ooC menjadi C menjadi air bersuhu 25air bersuhu 25ooCC

2.2. Cari kalor yang diperlukan untuk Cari kalor yang diperlukan untuk mengubah 200 gram es 0mengubah 200 gram es 0ooC seluruhnya C seluruhnya menjadi uap air menjadi uap air

Latihan KalorLatihan Kalor3.3. Kalor sebesar 378 kJ diberikan kepada 1 kg es Kalor sebesar 378 kJ diberikan kepada 1 kg es

-10-10ooC. Tentukan wujud terakhir dari es C. Tentukan wujud terakhir dari es tersebut dan berapa suhunya?tersebut dan berapa suhunya?

4.4. Kalor sebesar 1445 kJ diberikan kepada air Kalor sebesar 1445 kJ diberikan kepada air 1kg, 251kg, 25ooC.C.

a)a) Berapa kalor yang diperlukan untuk menguapkan Berapa kalor yang diperlukan untuk menguapkan seluruh air? Apakah kalor yang tersedia cukup?seluruh air? Apakah kalor yang tersedia cukup?

b)b) Berapa massa air yang menguap?Berapa massa air yang menguap?

Asas BlackAsas BlackAsas Black dikemukakan oleh Joseph Asas Black dikemukakan oleh Joseph

Black (abad ke-18):Black (abad ke-18):Hukum kekekalan energiHukum kekekalan energiBila tidak ada kalor yang keluar masuk, kalor Bila tidak ada kalor yang keluar masuk, kalor

yang diberikan oleh satu zat sama dengan yang diberikan oleh satu zat sama dengan kalor yang diterima oleh lingkungannyakalor yang diterima oleh lingkungannya

QQinin = Q = Qoutout

Contoh Hitungan Asas BlackContoh Hitungan Asas BlackBalok alumunium kecil bermassa 50 gram Balok alumunium kecil bermassa 50 gram

dan bersuhu 200dan bersuhu 200ooC dimasukkan ke dalam C dimasukkan ke dalam air 10air 10ooC bermassa 1 kg. Berapakah suhu C bermassa 1 kg. Berapakah suhu akhir campuran itu?akhir campuran itu?CCalumuniumalumunium = 840 J/(kg = 840 J/(kgooC)C)

Latihan Asas BlackLatihan Asas Black

1.1. Air bermassa 2 kg 40Air bermassa 2 kg 40ooC dicampurkan C dicampurkan dengan air bermassa 10 kg 5dengan air bermassa 10 kg 5ooC. C. Tentukan suhu akhir air campuran.Tentukan suhu akhir air campuran.

2.2. Es 10 gram bersuhu -10Es 10 gram bersuhu -10ooC dicampurkan C dicampurkan ke dalam air 80 gram bersuhu 45ke dalam air 80 gram bersuhu 45ooC. C. Tentukan suhu akhir campuran.Tentukan suhu akhir campuran.

Perambatan PanasPerambatan Panas Perambatan panas terjadi dari Perambatan panas terjadi dari

benda bersuhu tinggi ke benda benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendahbersuhu rendah

Tiga cara perambatan panas:Tiga cara perambatan panas: Konduksi: melalui zat perantara Konduksi: melalui zat perantara

yang tidak berpindahyang tidak berpindah Konveksi: melalui aliran zatKonveksi: melalui aliran zat Radiasi: langsung tanpa perantaraRadiasi: langsung tanpa perantara

KonduksiKonduksi Kalor dirambatkan oleh transfer Kalor dirambatkan oleh transfer

getaran partikel (atom atau getaran partikel (atom atau elektron)elektron)

Perlu zat perantara, partikel zat Perlu zat perantara, partikel zat perantara tidak berpindahperantara tidak berpindah

Konduktor: penghantar panas Konduktor: penghantar panas yang baik (cth: logam)yang baik (cth: logam)

Isolator: penghantar panas yang Isolator: penghantar panas yang buruk (cth: air, gas)buruk (cth: air, gas)

Contoh:Contoh: Perambatan panas pada pegangan Perambatan panas pada pegangan

pancipanci

Perak – penghantar panas yang sangat baik

KonveksiKonveksi Kalor dirambatkan oleh Kalor dirambatkan oleh

perpindahan partikelperpindahan partikel Hanya terjadi pada partikel Hanya terjadi pada partikel

yang mengalir (fluida)yang mengalir (fluida) Fluida panas memiliki Fluida panas memiliki

massa jenis lebih kecil massa jenis lebih kecil (muai volume - kecuali ada (muai volume - kecuali ada anomali), sehingga naik ke anomali), sehingga naik ke atas atas

Contoh:Contoh: Angin darat – angin lautAngin darat – angin laut Arus lautArus laut Pemanas air yang memanfaatkan

proses konveksi

RadiasiRadiasi Kalor dirambatkan secara langsung tanpa perantaraKalor dirambatkan secara langsung tanpa perantara Dalam wujud gelombang elektromagnetik: inframerahDalam wujud gelombang elektromagnetik: inframerah Benda hitam: radiator yang baikBenda hitam: radiator yang baik Contoh:Contoh:

Rambatan panas matahari di ruang angkasaRambatan panas matahari di ruang angkasa

Foto inframerah menunjukkan pancaran panas dari seekor anjing