Pengertian Dan Rumus Kalor Jenis Beserta Teladan Soal Kalor Jenis

Berikut ialah pembahasan wacana pengertian kalor, pengertian kalor jenis, rumus kalor jenis, teladan soal kalor jenis.

Pengertian Kalor Jenis

Ketika kau menuangkan air hangat ke dalam gelas untuk menciptakan susu, lalu kau memegang gelas tersebut, apa yang kau rasakan pada tanganmu? Pada dikala kau memegang gelas susu tersebut, tanganmu akan terasa hangat.

Nah, tahukah kau mengapa tanganmu terasa hangat? Pada dikala tanganmu bersentuhan dengan gelas berisi susu hangat, tanganmu akan mengalami kenaikan suhu. Hal ini dikarenakan kalor dari gelas berisi air hangat yang suhunya lebih tinggi berpindah ke tanganmu yang suhunya lebih rendah.

Jadi, kalor adalah salah satu bentuk energi yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah.

Bagaimana tugas kalor dalam mengubah wujud zat dan suhu? Marilah kita pelajari lebih lanjut.

Pernahkah kau menciptakan air hangat untuk mandi pagi? Untuk menciptakan air hangat kau terlebih dahulu memasak air hingga mendidih, lalu mencampurkannya dengan air leding.

Nah, ketika kau mencampur air panas dan air leding, terjadi perpindahan energi kalor dari air panas menuju air masbodoh hingga suhu air tersebut menjadi sama. Peristiwa ini menunjukkan bahwa kalor sanggup mengubah suhu suatu benda.

Oleh alasannya ialah kalor merupakan salah satu bentuk energi, maka satuan kalor ialah joule. Pada kehidupan sehari-hari kalor sering juga dinyatakan dalam satuan kalori.

Satu kalori didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 gram air hingga suhunya naik 1 °C.

Hubungan antara joule dan kalori dinyatakan sebagai berikut.

1 kalori = 4,2 joule atau 1 joule = 0,24 kalori

Kenaikan suhu dipengaruhi oleh massa dan jenis zat tersebut. Jadi, sanggup diperoleh kesimpulan sebagai berikut.

1. Semakin besar kalor yang diberikan pada suatu zat, semakin besar kenaikan suhunya.
2. Semakin besar massa suatu zat, semakin besar kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan zat tersebut.
3. Kalor yang diberikan pada suatu zat sebanding dengan kalor jenis zat tersebut.

Jika dituliskan dalam bentuk persamaan matematika, diperoleh kekerabatan sebagai berikut.

Q = m ⋅ c ⋅ ΔT

Keterangan:
Q = banyaknya kalor yang dibutuhkan (J)
m = massa zat (kg)
c = kalor jenis zat (J kg-1 °C^-1)
ΔT = kenaikan suhu (°C)

Apakah waktu yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 °C air dan 1 °C alkohol sama? Tidak semua zat mempunyai kemampuan yang sama dalam menyerap kalor.

Hal ini terbukti bahwa kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu alkohol sebesar 1 °Clebih kecil daripada kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu air sebesar 1 °C.

Artinya, alkohol lebih cepat panas daripada air. Nah, kemampuan untuk menyerap kalor ditentukan oleh sifat dari suatu zat dinamakan kalor jenis.

Jadi, kalor jenis suatu zat ialah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kilogram zat sebesar 1 °C. 

Rumus Kalor Jenis 

Secara matematis, kalor jenis didefinisikan sebagai berikut.

Satuan internasional dalam sistem MKS untuk kalor jenis ialah J kg^-1 °C^-1. Satuan kalor jenis suatu zat sanggup juga dituliskan dalam kalori per gramoCelsius.

Sebagai contoh, dalam sistem MKS kalor jenis air ialah 4.200 J kg^-1 °C^-1. Hal ini berarti bahwa kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 kg air sebesar 1 °C ialah 4.200 J. Nah, tahukah kau kalor jenis zat-zat lainnya? Kalor jenis beberapa zat sanggup kau lihat pada Tabel berikut.

Tabel: Daftar Kalor Jenis Setiap Zat

Contoh Soal Kalor Jenis

1. Berapa kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 500 g air dari 25 °C menjadi 100 °C, kalau kalor jenis air ialah 4.200 J kg^-1 °C^-1?

Jawab:
massa air (m) = 500 g = 0,5 kg
kalor jenis air (c) = 4.200 J kg^-1 °C-1
kenaikan suhu air (ΔT) = 100 °C – 25 °C = 75 °C
Q = ...?

Dengan memakai Rumus kalor jenis diperoleh:
Q = m⋅ c ⋅ ΔT
   = (0,5 kg) × (4.200 J kg^-1 °C^-1) × (75 °C)
   = 157.500 J
Jadi, kalor yang dibutuhkan ialah 157.500 J.

2. Sebuah besi yang bermassa 2 kg dipanaskan dari 14 °C menjadi 30 °C. Jika kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan besi tersebut ialah 14.400 J, berapakah kalor jenis besi tersebut?

Jawab:
massa besi (m) = 2 kg
kenaikan suhu besi (ΔT) = 30 °C – 14 °C = 16 °C
energi kalor yang dibutuhkan (Q) = 14.400 J
c = ...?

Dengan memakai Rumus Kalor jenis diperoleh:
c = Q:(m⋅ΔT)
   = 14.400 J:(2 kg × 16° C)
   = 450 J kg-1 °C-1
Jadi, kalor jenis besi tersebut ialah 450 J kg^-1 °C^-1.