KALOR (ASAS BLACK)

Sebelum membahas asas black, mari kita ingat-ingat lagi konsep perpindahan kalor pada zat cair di SMP.

PETUNJUK :Simaklah dengan baik penjelasan materi yang disampaikan guru, kemudian Lengkapi Lembar Kerja Dibawah ini, Secara berkelompok, dan berdiskusi dalam memecahkan masalah kalor yang disajikan di bawah ini

Kalor merupakan bentuk ENERGIKalor dapat BERUBAH MENJADI energy bentuk lain. Contoh:- Jika kita mengguncang-guncang air

dalam botol, beberapa saat air itu menjadi hangat. Hal itu berarti energi air berubah menjadi energy kalor.

- Jika kita makan, maka energy yang terkandung dalam makanan diubah menjadi energy kinetic dan kalor (panas tubuh)

Perubahan jumlah kalor pada suatu benda ditandai dengan KENAIKAN DAN PENURUNAN suatu benda. Banyaknya kalor yang diterima atau dilepaskan suatu benda SEBANDING dengan besar kenaikan atau penurunan suhunya.

Keterangan:Q = banyak kalor ( kal atau joule)m = massa zat (kg)c = kalor jenis zat ( J/kg oC atau kal/goC)∆t = perubahan suhu (oC)

Kalor jenis zat ( c ) adalah banyaknya kalor yg diperlukan oleh1 kg zat …………………………………………………….. sebesar satu satuan suhu

KALORIMETER adalah alat yang digunakan untuk menentukan kalor jenis zatNamun tidak semua benda menurut hukum pemuaian ini, misalnya air. Didalam interval 00- 40C air akan berkurang volumenya bila dipanaskan, tetapi setelah mencapai 40 C volume air akan bertambah (Seperti pada benda-benda lainnya). Hal tersebut diatas disebut ANOMALI AIR

Jadi pada 40 C air mempunyai volume terkecil, dan karena MASSA selalu tetap jika dipanaskan maka pada 40 C tersebut air mempunyai massa jenis TERBESAR

Catatan:Jika tidak diketahui dalam soal, kalor jenis air diambil 4200 J/kgoC atau 1 kal/goC atau 1 kkal/kg oCbergantung pad asatuan yang dugunakan dalam soal.

LKS KALOR KELAS/KELOMPOK:

Kapasitas Kalor ( c ) diartikan sebagai kemampuan menyerap atau melepaskan kalor tiap perubahan suhu sebesar satu satuan suhu.

atau Q = C . ∆t

C = kapasitas kalor ( kal/ oC ) atau J/ oC

Hukum Kekekalan Energi Kalor (Asas Black)

Jika dua buah benda yang suhunya berlainan disentuhkan atau dicampur, benda yang bersuhu tinggi akan melepaskan kalor dan benda yang bersuhu rendah akan menyerap kalor. Banyaknya kalor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diserap. Q lepas = Q serap

Pada akhir pencampuran dua bahan yang berbeda suhu awalnya, akan didapat …………………………………………Yaitu suhu akhir kedua benda adalah sama besar.

Perubahan Wujud Zat

Perubahan jumlah kalor pada suatu benda juga dapat ……………………………………………. benda.

Perubahan wujud benda terbagi 2 yaitu:1. Perubahan Wujud benda yang

…………………… Kalor- Menguap, contoh air dipanaskan

menjadi uap- Melebur, contoh es batu mencair- Menyublim, kapur barus dilemari

lama-lama jadi kecil dan habis

2. Perubahan wujud benda yang ………………………. kalor.

- Mengembun, contoh gelas yg berisi es bagian luarnya terdapat embun

- Membeku, contoh air berubah jadi es batu

- Disposisi, contoh kapur barus yang sudah berbentuk gas kembali

menenpel dipakaian shg menjadi wangi.

Kalor yang diperlukan oleh zat bermassa m untuk menguap atau mengembun dirumuskan sbb:

Q = m.L

Atau

Q= m. U Keterangan:Q = kalor (joule atau kal)M = massa (kg)L = kalor lebur ( J/kg) atau kal/kgU = kalor Uap ( J/kg) atau kal/kg

Gambar 1.1 Grafik perubahan wujud zat

Analisis Q nya !

Aair 20

Contoh-contoh soal

1. Air 1 liter bersuhu 20oC dipanaskan sampai mendidih. Hitunglah banyaknya kalor yang diperlukan! (Cair = 1 kkal/kgoC , dan 1 kal = 4,2 J)PenyelesaianDiketahui: m = 1 kg ( massa 1 liter air pd suhu 20oC = 1kg)

∆t = 100oC - 20oC = 80oC Cair = 1 kkal/kgoC

Ditanya: Q (kalor)?Jawab:Q = m.c. ∆tQ = 1 x 1 x 80Q = 80 kkal = 80000 kaloroQ = 80000 x 4,2 JQ = 336000 JouleQ = 336 kJ

2. Sebatang Besi bermassa 1 kg memiliki suhu 20oC. Suhu besi dinaikan menjadi 30oC dengan sebuah pemanas listrik beraya 1 kW. Jika efisiensi pemanas 100% dan waktu yang diperlukan 20 sekon, hitunglah:a. kalor jenis besib. kapasitas kalor besiPenyelesaianDiketahui:∆t = 30oC – 20oC = 10oCm = 1 kgP (daya listrik) = 1 kW = 1000 wattt = 20 sekonDitanya: a. c (kalor jenis besi) dan b. C (kapasitas kalor besi)Jawab:a. Energi panas = Energi lstrik

m.c. ∆t = P.t1 x c x 10 = 1000 x 20 10 c = 20000 c = 20000/10 = 2000

Jadi kalor jenis besi adalah 2000 J/kgOCb.

Jadi kapasitas kalor besi adalah 2000 J/ o C

3. Air 100 gr pada suhu 20oC dicampur dengan air 50 gr pada suhu 80oC. Tentukan suhu campuran air tersebut (Cair = 1 kal/goC)

PenyelesaianDiketahui: m1 = 100gr, t1 = 20oC

M2 = 50 gr, t2 = 80oCDitanya: Suhu campuranJawab : Gunakan asas Black (Q

terima= Q lepas)

Q terima = m c ∆t = m1 c (tc – t1) = 100 x 1 (tc – 20)= 100 tc – 2000

Qlepas = m2 c (t2 – tc) = 50 x 1 (80 - tc)= 4000 - 50 tc

Karena Q terima= Q lepas100 tc – 2000 = 4000 - 50 tc

150 tc = 6000 tc = 40oC jadi suhu campuran adalah 40oC

4. 100 gr air bersuhu 20oC diubah menjadi sebongkah es. Berapakah besar kalor yang dilepaskan oleh air tersebut? (kalor jenis air 1 kal/groC, kalor laten 80 kal/gr)

PenyelesaianDiketahui: m = 100 gr

t1 = 20oCt2 = 0oC

Ditanya : Kalor yang diperlukan ( Q )Jawab :Q1 = kalor yang dilepaskan saat

suhu air turun dari 20oC menjadi 0oC = m c (t2 – t1) = 100 . 1 ( 20 – 0) = 2000 kalorQ2 = kalor yang dilepaskan saat air pada

suhu 0oC berubah wujud menjadi es. = m . l

= 100 . 80 = 8000 kalori

Q = Q1 + Q2

= 2000 + 8000 = 10000 kalori = 10 kilokalori