Pengertian Kalor – Kalor adalah bentuk energi yang dapat dengan mudah diserap dan dilepaskan oleh suatu zat, sehingga dapat mengubah temperatur zat tersebut, baik naik maupun turun. Kalor juga dapat berpindah dari satu zat ke zat lainnya melalui medium atau perantara. Sebagai contoh, ketika dua zat dengan suhu yang berbeda dicampurkan dalam sebuah wadah, maka suhu kedua zat tersebut akan menjadi sama.

Asas Black, yang diajukan oleh ilmuwan Skotlandia Joseph Black, adalah prinsip fisika yang berkaitan dengan perpindahan kalor. Prinsip ini dinamai sesuai dengan nama ilmuwan Inggris tersebut sebagai penghargaan atas kontribusinya. Kalor jenis adalah sifat suatu zat yang menunjukkan jumlah kalor yang diperlukan untuk meningkatkan suhu zat tersebut sebesar 1°C atau 1 K per kilogram massa zat. Kalor sendiri merupakan salah satu bentuk energi. Terdapat tiga cara perpindahan kalor, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan berbagai alat yang terbuat dari bahan seperti kertas, plastik, karet, lilin, kayu, alumunium, bahkan besi dan baja. Beberapa benda bersifat sebagai konduktor panas, sementara yang lainnya bersifat sebagai isolator.

Pengertian Kalor

Pengertian Kalor bisa kita ibaratkan Misalkan, ketika dua zat dengan suhu yang berbeda dicampurkan dalam sebuah wadah, maka suhu kedua zat tersebut akan cenderung menyatu. Besarnya suhu akhir akan berada di antara suhu awal kedua zat tersebut. Pada proses ini, kalor berpindah dari zat dengan suhu lebih tinggi ke zat dengan suhu lebih rendah hingga mencapai suhu kesetimbangan.

Pada tahun 1850, Joule melakukan percobaan menggunakan alat yang berisi beban-beban yang jatuh dan menggerakkan pengaduk di dalam wadah air yang tertutup. Dalam satu siklus, beban-beban yang jatuh melakukan kerja pada air, menyebabkan kenaikan suhu air sebesar Δt. Percobaan ini mengilustrasikan tentang adanya energi yang menyebabkan terjadinya perpindahan kalor dalam siklus tersebut.

Pengertian Kalor adalah proses transfer energi dari satu zat ke zat lainnya yang disertai dengan perubahan suhu.

Asas Black

Asas Black adalah prinsip fisika yang membahas tentang perpindahan kalor, yang dikemukakan oleh ilmuwan Skotlandia. Kalor merupakan bentuk energi yang dipindahkan dari benda yang memiliki suhu tinggi ke benda yang memiliki suhu lebih rendah. Oleh karena itu, pengukuran kalor selalu terkait dengan transfer energi. Energi adalah kekal, sehingga jumlah energi yang dilepaskan oleh benda dengan suhu tinggi (QL) akan sama dengan energi yang diserap oleh benda dengan suhu lebih rendah (QT).

Dalam pengukuran kalor, sering dilakukan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Dengan mengetahui kalor jenis zat tersebut, kita dapat menghitung jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan dengan mengukur perubahan suhu zat tersebut. Ketika menggunakan metode ini, perlu diingat bahwa peningkatan suhu menunjukkan zat menerima kalor, sedangkan penurunan suhu menunjukkan zat melepaskan kalor.

Untuk melakukan pengukuran kalor, digunakan alat yang disebut kalorimeter. Salah satu jenis kalorimeter terdiri dari sebuah bejana logam dengan kalor jenis yang telah diketahui, ditempatkan di dalam bejana lain yang lebih besar. Kedua bejana tersebut dipisahkan oleh bahan penyekat, seperti gabus atau wol, yang bertujuan untuk mengurangi pertukaran kalor dengan lingkungan sekitarnya.

Kalorimeter dilengkapi dengan batang pengaduk yang berfungsi untuk mencampurkan zat-zat yang memiliki suhu berbeda secara merata di dalam kalorimeter. Zat yang memiliki kalor jenis yang diketahui dipanaskan hingga mencapai suhu tertentu, kemudian dimasukkan ke dalam kalorimeter yang berisi air dengan suhu dan massa yang telah diketahui. Selanjutnya, kalorimeter diaduk hingga suhu mencapai kesetimbangan.

Kalor Jenis

Kalor jenis adalah sifat suatu zat yang menunjukkan jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat tersebut sebesar 1°C atau 1 K per kilogram massa zat. Meskipun memiliki suhu yang sama, setiap benda akan menyerap energi kalor dengan besaran yang berbeda. Contohnya, jika terdapat empat buah bola dengan massa yang sama masing-masing terbuat dari aluminium, besi, kuningan, dan timah, dan ditempatkan di dalam air mendidih.

Setelah 30 menit, keempat bola akan mencapai kesetimbangan termal dengan air dan akan memiliki suhu yang sama dengan air. Kemudian, keempat bola tersebut diangkat dan ditempatkan di atas kepingan parafin. Bola aluminium dapat melelehkan parafin dan menembusnya. Beberapa saat kemudian, bola besi mengalami hal yang sama.

Bola kuningan hanya mampu melelehkan parafin sebagian, sementara bola timah hampir tidak dapat melelehkan parafin sama sekali. Setiap bola menyerap kalor dari air mendidih, lalu memindahkan kalor tersebut ke parafin sehingga parafin meleleh.

Kemampuan setiap benda untuk melelehkan parafin tersebut berhubungan dengan kalor jenis benda tersebut. Kalor jenis suatu benda mencerminkan kemampuan benda tersebut untuk menyerap kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin besar pula kemampuan benda tersebut untuk menyerap kalor.

Satuan kalor

Satuan kalor adalah joule (J), dinamai dari ilmuwan yang berjasa dalam bidang ilmu Fisika, yaitu James Joule. Selain joule, satuan kalor lainnya adalah kalori. Hubungan antara satuan joule dan kalori adalah 1 kalori setara dengan 4,184 joule.

Kalor Uap

Kalor uap adalah jumlah kalor yang diberikan pada suatu zat per satuan massa pada titik didihnya untuk mengubah zat cair menjadi gas secara keseluruhan pada titik didih tersebut.

Penguapan

Penguapan adalah proses perubahan zat dari keadaan cair menjadi keadaan gas. Pada penguapan, zat cair menerima kalor. Sebagai contoh, air yang dipanaskan akan menguap dan berubah menjadi uap air, yang merupakan bentuk gas. Berikut adalah beberapa cara untuk mempercepat proses penguapan:

Menaikkan suhu (memanaskan) zat cair.
Memperluas permukaan zat cair.
Mengalirkan udara di atas permukaan zat cair.
Mengurangi tekanan di atas permukaan zat cair.

Perubahan Suhu

Perubahan suhu adalah perbedaan antara suhu akhir dan suhu awal suatu zat yang harus dihitung setelah jangka waktu tertentu. Yang mana Perubahan suhu terjadi karena kalor yang dilepaskan atau diserap dari lingkungan di sekitar zat tersebut.

Perpindahan Kalor

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, perpindahan kalor terjadi dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Terdapat tiga jenis perpindahan kalor yang dapat terjadi, yaitu:

Perpindahan Kalor Secara Konduksi
Perpindahan kalor secara konduksi terjadi melalui suatu zat perantara (biasanya logam) tanpa adanya perpindahan partikel zat tersebut secara permanen. Misalnya, saat salah satu ujung logam dipanaskan, maka ujung logam lainnya akan ikut panas karena terjadi hantaran kalor dari suhu tinggi ke suhu rendah. Proses ini terjadi karena partikel logam bergetar dan merangsang perpindahan kalor.
Perpindahan Kalor Secara Konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi melibatkan perpindahan bagian-bagian zat tersebut dan dapat terjadi pada zat cair atau gas. Ada dua jenis konveksi:
a. Konveksi Alamiah terjadi tanpa pengaruh luar dan dipengaruhi oleh gaya apung, misalnya saat pemanasan air, partikel air panas akan naik dan digantikan oleh partikel air yang lebih dingin.
b. Konveksi Paksa terjadi karena pengaruh faktor luar seperti tekanan, misalnya pada kipas angin yang membawa udara dingin ke tempat yang panas.
Perpindahan Kalor Secara Radiasi
Perpindahan kalor secara radiasi terjadi tanpa menggunakan zat perantara. Pada radiasi, kalor dapat berpindah tanpa adanya sentuhan langsung antara benda, seperti saat berada di dekat api unggun, di mana kita dapat merasakan kehangatan dari sumber api tanpa harus bersentuhan langsung.
Pencegahan Perpindahan Kalor
Perpindahan kalor dapat dicegah dengan mengisolasi ruangan tersebut. Salah satu contoh penerapannya adalah penggunaan termos untuk menjaga suhu air tetap panas dengan mencegah perpindahan kalor.

Itulah sedikit penjelasan mengenai Pengertian Kalor : Perpindahan, Jenis yang dapat diberikan pustakaindo.id semoga bermanfaat untuk kalian semua.