Kamis, 22 Oktober 2009

7.7. KALOR

FISIKA VII


7.7. KALOR

KALOR
Pengertian Kalor
Faktor- Faktor yang mempengaruhi kalor
Rumus Menghitung Kalor Q = m x C x t
-          Kalor jenis
-          Kapasitas kalor C =
Kalor dapat mengubah Wujud
-          Padat ke cair dan ke gas
-          Padat langsung ke gas
-          Menguap dan mengembun
o   Factor- factor yang mempengaruhui penguapan
-          Pengaruh tekanan terhadap titik didih
-          Pengaruh percampuran zat terhadap titik didih, titik lebur
-          Penyulingan
Kalor Lebur, Kalor Uap
-          Kalor Lebur Q = m x L
-          Kalor Uap  Q = m x U
Konversi Energi
      W         =          Q
      P x t     = m x c x t
Azas Balck
      Q Lepas                      =          Q Terima
      M x c x (t1-tx) = m x c x (tx – t2)
Perpindahan Kalor
-          Konduksi
-          Konveksi
o   Zat cair
o   Gas
§  Angin darat
§  Angin laut
-          Radiasi
Aplikasi Konsep Perpindahan Kalor
-          Termos




















KALOR

1.    Pengertian Kalor
Jika dua buah benda yang suhunya berbeda disatukan, benda yang memiliki suhu lebih rendah akan naik suhunya sedangkan benda yang memiliki suhu tinggi akan mengalami penurunan suhu.pada akhirnya suhu kedua benda akan sama. Mengapa demikian? Karena kalor  merupakan salah bentuk energi yang dipindahkan oleh benda yang memiliki suhu lebih tinggi ke benda  yang memiliki suhu lebih rendah.

DEF     :
Kalor adalah salah satu bentuk energy yang berpindah dari suhu tinggi ke suhu yang lebih rendah.

Energi didefenisikan sebagai tenaga yang merupakan kemampuan untuk melakukan usaha.

ENERGI KALOR
Energi yang yang dihasilkan oleh getaran partikel dalam suatu benda, makin cepat getaran atom-atom maka makin besar energi kalor yang dimiliki benda
Cotoh energi kalor :
-          Api
-          Tumbukan (gesekan) menghasilkan kalor
-          Orang yang sedang berolah raga juga menghasilkan kalor

HUKUM KEKEKALAN ENERGI
Energi tidak dapat diciptakan, energy tidak dapat dimusnakan tetapi energy dapat berpindah dari satu bentuk ke bentuk yang lain.


SATUAN KALOR
Satuan kalor adalah joule atau kalori. Satu kalori adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 gram air suhunya naik 1oC.
James P. Joule memperoleh hubungan antara satuan kalori dengan satuan joule yaitu :
1 kalori = 4,2 Joule,  atau
1 joule = 0,24 kalori

2.    Faktor- Faktor yang mempengaruhi kalor

Faktor-faktor yang mempengaruhi kalor :
1.    Massa benda
2.    Kalor jenis (jenis zat)
3.    Kenaikan Suhu

Hubungan antara kalor, suhu, massa dan jenis zat.
Perhatikan ilustrasi berikut!
 













Jika air sama-sama dipanaskan masing-masing 1 kg dan 2 kg, yang manakah yang lebih cepat panas?
Ternyata air 1 kg lebih cepat panas dari pada 2 kg, hal ini disebabkan massa mempengaruhi proses pemanasan. Kita notasikan sebagai m
Perhatikan gambar berikut!

 













Jika sama-sama dipanaskan air dan minyak goreng  masing-masing 1 kg air dan 1 kg minyak goreng, yang manakah yang lebih cepat panas?
Ternyata minyak goreng lebih cepat panas dari pada air, hal ini disebabkan jenis zat mempengaruhi proses pemanasan. Kita notasikan dengan c.


Perhatikan gambar berikut!

 














Jika sama-sama dipanaskan masing-masing 1 kg air dengan dua lilin dan 1 kg air denga satu lilin, yang manakah yang lebih cepat panas?
Ternyata air dengan dua lilin lebih cepat panas dari pada air yang dipanaskan dengan satu lilin, hal ini disebabkan suhu mempengaruhi proses pemanasan. Kita notasikan dengan T.

Maka dapat disimpulakan kalor dipengaruhi oleh tiga factor yaitu :
1.    massa zat (m)
2.    kalor jenis zat ( c )
3.    dan suhu (T)

Secara matematik dapak di jelaskan kalor yang diberikan pada suatu zat :
1.    Sebanding dengan massa zat.
2.    Sebanding dengan kenaikan suhu.
3.    Sebanding dengan kalor jenis zat.

Secara matematik dirumuskan dalam bentuk persamaan :

 

3.    Rumus Menghitung Kalor
Q = m x C x ΔT

Contoh Soal
1.    Hitung kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 4 kg besi dari 20oC  hingga 70oC, jika kalor jenis besi 450 J/kg oC.
Jawab
Dik :
m   = 4 kg
T1 = 20oC
T2 = 700C
ΔT = (700C  200C) = 500C
c    = 450 J/kg oC

Ditanyakan : Q ?
Q = m c ∆T
Q = 4 kg x 450 J/kgoC x  50 oC
Q = 90.000 J

2.    Jika 1 kg air dipanaskan dari suhu 50oC hingga 100oC, hitunglah jumlah kalor yang dibutuhkan jika kalor jenis air adalah 4200 J/ KgoC ?
Dik             :

m = 1 kg
C = 4200 J/kgoC
ΔT = 100oC  50oC = 50oC

Dit : Q
Q   = m x C x ΔT
Q   = 1 kg x 4200 /kgoC x 50oC
= 2.10.000 Joule
= 2.10 KJ
3.    Sepotong besi yang massanya 10 kg dipanaskan dar suhu 20oC hingga 120oC, hitunglah jumlah kalor yang dibutuhkan jika kalor jenis besi adalah 450 J/ KgoC ?
Dik             :

m = 10 kg
C = 450 J/kgoC
ΔT = 120oC  20oC = 100oC

Dit : Q
Q   = m x C x ΔT
Q   = 10 kg x 450 J/kgoC x 100oC
= 450.000 Joule
= 450 KJ

4.    Jika 2 kg es yang suhunya – 50 C dipanaskan hingga mencapai suhu 00, hitunglah berapa kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu es tersebut? Kalor jenis es 2100 J/ KgoC ?

Dik             :
m   = 2 kg
C   = 2100 J/kgoC
ΔT             = 0oC – (– 5oC) = 5oC

Dit : Q

Q   = m x C x ΔT
Q   = 2 kg x 2100 /kgoC x 5oC
      = 21.000 Joule
      = 21 KJ
5.    Sebuah aluminium dengan massanya 0,5 kg yang suhu awalnya 25 oC. Berapakah suhu akhir aluminium tersebut jika diberikan kalor sebesar 2.250 Joule. JIka kalor jenis aluminium 900 J/kg oC?

Dik             :
m   = 0,5 kg
C   = 900J /kgoC
To = 25o
Q   = 2.240 J
Dit : T1

Q               = m x C x (T1 To )
2.250J       = 0,5 kg x 900 J/kgoC x (T1  25oC)
2.250J       = 450 J/oC (T1  25oC)
2.250J       = 450 J/oC T1  11.125J
2.250J + 11.250J  = 450 J/oC T1
450 J/oC T1           = 13.500J
 

Cara lain lebih sederhana
Q               = m x C x ΔT
2.250J       = 0,5 kg x 900 J/kgoC x ΔT
2.250J       = 450 J/oC x ΔT


6.    Sejenis logam yang massanya 0,5 kg yang suhunya 20oC dinaikkan suhunya menjadi 220oC diperlukan kalor sebanyak 70 kJ. Tentukan kalor jenis logam tersebut?
 
 
 
 
Δ
 
 
 

     
Bagaimana apakah Anda sudah mengerti ? Jika sudah mengerti coba kerjakan latihan soal berikut ini :

7.    Hitung kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan.
a.    1 kg timah dari 300C menjadi 800C, jika kalor jenis timah 225 J/kg0C
b.    0,5 kg alumunium dari 250C menjadi 500C, jika kalor jenis Alumunium 900 J/kg0C.
8.    Hitunglah kenaikan suhu untuk 1 kg raksa yang memiliki kalor jenis (c = 1000 J/kg0C) jika kalor yang diberikan sebanyak 10.000 J!
9.    Hitunglah perubahan suhu yang terjadi jika 2 kg perak dengan kalor jenis (c = 230 J/kg0C) jika kalor yang diberikan sebanyak 4600 J
10.  10 liter air dipanaskan dari suhu kamar (25oC) hingga 75 oC. hituglah berpa kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air tersebut. Jika kalor jenis air 4.200J/kg oC.
11.  2 liter alcohol dipanaskan dari suhu 18oC hingga mendidih pada suhu 78 oC. Hitunglah berapa banyak kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan alcohol tersebut. Jika kalor jenis alcohol 2.400J/kg oC.
12.  Pada suhu 24oC, sebanyak 200 gram alcohol yang terdapat dalam sebuah wadah dipanaskan dengan member kalor sebanyak 7200 Joule. Jika jika diketahui kalor Janis alcohol 2.400 J/kgoC. Berapakah suhu akhir alcohol?


Enrichment (Soal Pengayaan)

13.  Seorang ibu mencuci sepre yang massanya 0,5 kg pada saat kering dan setelah dicuci massanya menjadi 2,5 kg. Jika sepre tersebut di jemur pada pagi hari dengan suhu udara 200 C dan kering pada waktu siang hari pada suhu maksimum 400 C. Secara teoritis hitunglah berapa energy kalor yang diberikan sinar matahari agar sepre tersebut kering? Kalor jenis air 4.200 J/kg0 C, kalor jenis es 2.100 J/kg0 C.
14.  Seorang anak disuruh ibunya merebus air untuk disajikan kepada tamu yang datang. Jika anak tersebut merebus 5 liter air pada suhu kamar. Hitunglah berapa kalor yang dibutuhkan agar air tersebut mendidih? Kalor jenis air 4.200 J/kg0 C, kalor jenis es 2.100 J/kg0 C.


Kalor Jenis
Apa yang menyebabkan kemampuan setiap benda untuk menyerap kalor berbeda-beda ?
Kemampuan untuk menyerap kalor ditentukan oleh sifat dari zat yang disebut dengan kalor jenis. Setiap zat memiliki kalor jenis yang berbeda. Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang harus diberikan agar suhu suatu zat yang massanya 1 kg naik sebesar 10C.

Secara matematik dapat ditulis dalam bentuk persamaan :
c = Q / m. ∆T

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 K atau 1 oC.

4.    Kapasitas Kalor
Apabila dua benda yang berbeda suhunya dinaikkan maka utuk menaikkan suhu yang sama pada kedua benda tersebut dibutuhkan jumlah kalor yang berbeda karena kapasitas kalor antara benda berbeda.
Maka didefenisikan Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 10C atau 1K.
H =  
 
 
Q  
 
 
Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 10C atau 1 K.
C =
Contoh soal
15.  Untuk menaikan suhu suatu benda dari 50C menjadi 250C diperlukan kalor sebanyak 75000J. Berapakah  besar kapasitas kalor yang dibutuhkan?
 
 
 
 
Δ
 
 


5.    Kalor dapat mengubah Wujud
mencair
menyublimcair
menguap
mengkristal
membeku
mengembun
PADAT

GAS

CAIR

Apa yang akan terjadi jika Anda menambahkan air dingin ke dalam sebuah mangkok berisi air panas?
Pada kasus ini energi kalor akan mengalir dari air panas menuju air dingin sehingga pada akhirnya Anda akan mendapatkan bahwa suhu air dalam mangkok berada diantara suhu air sebelum dicampurkan. Hal ini menunjukkan bahwa kalor dapat mengubah suhu suatu benda.





Kalor dapat :
  Merubah suhu suatu benda
  Mengubah wujud zat dari
a.    Padat ke cair
b.    Padat ke gas
c.    Cair ke gas
d.    Gas ke cair
e.    Gas ke cair
f.     Gas ke padat
Sebagai gambaran misalnya sebuah gelas berisi es. Lama kelamaan es dalam gelas tersebut akan mencair menjadi air. Kemudian jika air tersebut dipanaskan maka akan mendidih dan berubah menjadi uap (gas). Dari contoh tersebut jelas terjadi perubahan wujud dari padat menjadi cair kemudian menjadi gas. Hal ini menunjukkan bahwa kalor dapat mengubah wujud zat. Berasal dari mana kalor untuk mencairkan es tersebut?
Pemberian kalor akan meningkatkan suhu es. Pada zat padat molekul-molekulnya sangat rapat dan memiliki gaya tarik antar molekulnya sangat besar. Ketika kalor diberikan pada balok es energi getaran molekul-molekul bertambah dan mengakibatkan molekul-molekul itu lepas dari ikatannya sehingga akhirnya es ( zat padat ) berubah menjadi air (zat cair).
Suhu zat padat ketika berubah menjadi zat cair disebut titik cair atau titik lebur zat padat. Sebaliknya suhu ketika suatu zat cair berubah menjadi zat padat disebut titik beku. Perubahan wujud dari :
Padat ke gas …………………………….. Menyublim
Gas ke padat ……….……………………. Mengkristal
Gas ke cair ……………..……………….... Mengembun
Cair ke gas ………………..……………… Menguap
Padat ke Cair …………………..………… Mencair
Cair ke Padat …………………..………… Membeku

6.    Menguap dan mengembun

Misalnya air panas dimasukkan ke dalam gelas kemudian ditutup dan didiamkan selama kurang lebih 10 menit. Kemudian tutup gelas dibuka. Jika kita perhatikan maka akan terlihat tetes-tetes air pada tutup gelas. Hal ini terjadi karena suhu tutup gelas lebih rendah dari pada suhu uap air yang mencapai tutup gelas, sehingga air yang mencapai tutup gelas melepaskan kalor dan uap air mengembun menjadi tetes-tetes air. Jadi ketika terjadi pengembunan dilepaskan kalor.

Untuk mempercepat proses penguapan dapat dilakukan beberapa cara, antara lain :
1.    Pemanasan
2.    Tiupan udara diatas permukaan
3.    memperluas permukaan
4.    mengurangi tekanan pada permukaan
5.    meniupkan udara kering di atas permukaan.

1.    Pemanasan
Ketika zat cair mengalami pemanasan, maka molekul-molekulnya yang lebih dekat dengan permukaan mampu bergetar lebih cepat, sehingga melepaskan diri dari permuakaan zat cair. Keadaan dimana molekul-molekul zat cair melepaskan diri dari permukaan zat cair disebut dengan “menguap”.

2.    Tiupan udara diatas permukaan
Bila secangkir the panas ditiup udara, maka udara diatas permukaan mengakibatkan molekul-molekul air the didekat permukaan akan meninggalkan air teh, kemudian ruang kosong tempatnya akan diisi oleh melekul-molekul air dibawahnya. Contoh lainnya pada saat menjemur pakaian tanpa adanya sinar matahari pakaian dapat kering oleh tiupan udara yang mengakibatkan pakaian akan segera kering.
3.    memperluas permukaan
Bila air teh panas kita tuang ke dalam piring yang lebar. Maka air teh lebih cepat dingin. Hal ini terjadi karena luas permukaan piring lebih besar dari cangkir sehingga kesempatan molekul air meninggalkan permukaaan air lebih besar dan penguapan yang terjadi akan semakin cepat.
4.    mengurangi tekanan pada permukaan
Alcohol dalam botol terbuka akan lebih cepat menguap dibandingkan dengan alcohol dalam botol tertutup. Hal ini terjadi karena tekanan diatas permukaan botol yang terbuka lebih kecil dari pada botol tertutup.Jika tekanan pada permukaan zat cair diperkecil maka jarak antar molekul udara diatas permukaan zat cair menjadi lebih besar atau renggang, oleh karena itu molekul-molekul zat cair akan lebih mudah untuk mengisi ruang kosong diantara molekul-molekul udara, dengan demikian zat cair akan lebih cepat menguap.
5.    meniupkan udara kering di atas permukaan.
Dengan menyemburkan zat cair maka akan memperbesar permukaan sehingga mempermudah proses penguapan.


Titik didih.
Air akan mendidih pada suhu 100oC dan tekanan 1 Atm (atmosfer), dengan meningkatkan tekanan maka titik didih air akan mengalami peningkatan. Hal ini dimanfaatkan pada peralatan seperti autoklaf, ketel uap, presto. Pada proses memasak ikan bandeng presto, dengan memasak bandeng yang memiliki duri banyak ke dalam alat masak presto maka titik didih air akan meningkat diatas 100oC yang mengakibatkan bandeng presto akan lebih lunak sehingga durinya juga ikut lunak.
Titik Lebur
Dengan memberikan tekanan yang besar maka titik lebur akan turun.
Pengaruh ketidak murnian air.
Sifat air akan mendidih pada suhu 100oC pada tekanan 1 atm, bila tekanan berkurang maka air akan mendidih dibawah 100pC, hal ini dapat kita perhatikan pada saat kamping di gunung bila kita merebus air maka air akan mendidih pada suhu dibawah 100oC,karena semakin tinggi suatu tempat maka tekanan akan semakin berkurang.
Bila air kita campur dengan garam maka titik lebur air juga akan turun dibawah 0oC, hal ini dimanfaatkan oleh pedagang es krim untuk membuat es krim tampa menggunakan freezer, dengan cara menambahkan garam ke air disekitar wadah es krim.
7.    Kalor Lebur, Kalor Uap
a.    Kalor Lebur
Mencair dan Membeku
Mencair adalah proses perubahan wujud dari padat ke cair dan peroses sebaliknya adalah membeku. Banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan suatu zat tidaklah sama, bergantung pada jenis bendanya. Hal ini terjadi karena setiap benda memiliki kalor lebur yang berbeda.
Kalor lebur adalah kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan 1 kg zat padat menjadi 1 kg zat cair pada titik leburnya. Sedangkan kalor yang dilepaskan 1 kg zat cair untuk membeku menjadi 1kg zat padat pada titik bekunya disebut kalor beku. Atau :

16.  Sebanyak 5 kg es pada suhu 0oC diberikan kalor hinga semuanya mencair. Hitunglah kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan es tersebut? kalor lerbur air sebesar 336kJ/kg.
 
 
 
 
 
 
 
 

b.    Kalor Uap 
Mendidih
Jika suatu zat cair dipanaskan maka suhunya akan bertambah dan pada suhu tertentu zat cair tersebut mulai mendidih. Mendidih disebabkan oleh adanya penguapan yang terjadi pada keseluruhan zat cair. Penguapan ini ditandai dengan adanya gelembung-gelembung udara di dalam zat cair. Jika titik didih zat cair telah tercapai, gelembung-gelembung yang terjadi akan terbentuk pada seluruh zat cair.
Pendidihan dapat dipercepat dengan menaikkan suhu atau menurunkan tekanan.
Suatu zat untuk mendidih membutuhkan kalor uap, yaitu banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 kg zat pada titik didihnya. Secara matematik dapat ditulis dalam bentuk


persamaan :
 
 
m  
 
Contoh soal
17.  Sebanyak 0,5 kg alcohol diuapkan, jika kalor uap alcohol sebesar 1.100kJ/kg, berapakah kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan alcohol tersebut?
Jawab
 
 
 
 
 
 
 
 

18.  Sebanyak 2 kologram air dipanaskan dari suhu 1000C sampai habis. Hitunglah berapa kalor yang dibutuhkan?

Jawab
 
 
 
 
 
 
 
 

19.  Perhatikan grafik perubahan 8 kilogram es berikut.
 









Jika kalor jenis es 0,5 kkal/kg0C, kalor lebur es 80 kkal/kg dan kalor jenis air 1 kkal/kg0C maka kalor yang diperlukan pada proses A-C adalah ....

 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
  
 

 
 
 
  
 
 
l

20.  Perhatikan grafik perubahan wujud 600 g es berikut!

 













Jika kalor jenis es 2.100 J/kg0C, kalor lebur es 330.000 J/kg, dan kalor jenis air 4.200 J/kg0C maka kalor yang diperlukan pada proses C – E adalah ....
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
  
 
 

8.    Konversi Energi
Rumus konversi energy
      W         =          Q
      P x t     = m x c x T
21.  Sebuah pemanas listrik yang memiliki daya 280 W digunakan selama 30 menit untuk memanaskan air dari suhu 300C menjadi 900C. Jika kalor jenis air 4200 J/ kg0C, tentukan massa air tersebut !
Jawab
 
 
t  
 
 
 
 
 
 
 
 
 



22.  Seorang pelancong sedang berlibur ke Tretes. Sesampainya di Tretes ia hendak mandi air hangat. Pihak hotel memanaskan water heater (alat pemanas). Jika pelancong tersebut hendak mandi di bath tab yang kapasitasnya 100 liter dengan suhu 35oC. hitunglah  berapa lama alat pemanas dinyalakan jika kapasitas alat 2000 watt dan suhu air di Tretes pada saat itu 15oC. massa jenis air 1g/cm3 dan kalor jenis air 4.200J/kgoC. 
Jawab
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 


9.    Azas Black
Mengapa air dingin jika dicampur dengan air panas menjadi hangat ?
Pada percampuran dua zat cair yang berbeda suhunya, zat cair yang bersuhu tinggi memiliki energi lebih besar dibandingkan dengan zat cair yang bersuhu lebih rendah.
Akibatnya terjadi aliran energi dari energi yang lebih tinggi ke energi yang lebih rendah. Dengan demikian, kalor yang dimiliki oleh zat yang suhunya lebih tinggi diterima oleh zat yang suhunya lebih rendah hingga akan terjadi kesetimbangan energi, yang dikenal dengan Azas Black dan ditulis dalam bentuk persamaan :
Q dilepas = Q diterima
Rumus azas Black
Q Lepas                =   Q Terima
m1 x c1 x (T1-Tx)  =   m2 x c2 x (Tx – T2)

23.  6 liter air yang berada pada suhu kamar (250C) dicampur dengan 2 liter air mendidih yang suhunya 1000C.  Hitunglah berapa suhu campuran? Kalor jenis air 4.200J/kgoC.

 
 
 
 
 
 

24.  Sebuah logam suhunya 1500C dan massanya 7 kg dimasukkan kedalam 10 liter air yang berada pada suhu kamar. Hitunglah berapa suhu campuran? Kalor jenis besi 450J/kgoC dan kalor jenis air 4.200J/kgoC.


 
 
 
 
 
 
 
 

25.  2kg es pada suhu –50C dicampur dengan 5 kg air mendidih yang suhunya 1000C.  Hitunglah berapa suhu campuran?

 
 
 
 
 
 
 

10.  Perpindahan Kalor
Kalor dapat berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah.
Terdapat tiga cara perpindahan kalor yaitu :
a.    Konduksi
b.    Konveksi
c.    Radiasi
1.    Konduksi

perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat, biasanya terjadi pada benda padat.
Dengan kata lain perpindahan kalor dengan cara bersentuhan dimana partikel-partikel bergetar pada tempatnya. Benda-benda yang dapat menghantarkan panas disebut konduktor dan tidak dapat menghantarkan panas disebut isolator.
Contoh pemanasan besi pada salah satu ujungnya maka ujung yang lain juga ikut panas.
2.    Konveksi (aliran)
Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai perpindahan partikel-partikel zat yang disebabkan karena perbedaan massa jenis.
Konveksi dapat dibagi dua :
a.    Konveksi zat cair
b.    Konveksi pada gas
Konveksi zat cair
Air yang dipanaskan akan memuai sehingga massa jenisnya berkurang, karena massa jenisnya berkurang  maka air bergerak keatas, selanjutnya tempatnya akan digantikan oleh air yang suhunya lebih rendah karena massa jenisnya lebih berat.
Konveksi pada gas
Konveksi pada gas seperti udara, ketika udara panas naik maka udara yang lebih dingin akan turun. Hal ini dapat diamati pada lilin yang udaranya panas akan naik keatas dan digantikan oleh yang lebih dingin.
Konveksi pada gas juga dapat dimanfaatkan oleh nelayan yang hendak ke laut dan juga pulang ke darat.
Angin laut
Angin laut adalah angin yang berhembus dari laut ke darat pada siang hari.






Pada siang hari udara di darat lebih cepat panas dari udara di laut, sehingga udara di darat akan naik keatas disebabkan massa jenisnya yang ringan dan digantikan oleh udara dari laut, perpindahan udara tersebut menimbulkan angin yang berhembus dari laut ke darat yang dikenal dengan angin laut.
Angin Darat
angin darat adalah angin yang berhembus dari darat ke laut pada malam hari.


                                                       


Pada malam hari udara di laut lebih panas dari pada udara di darat, hal ini disebabkan karena sinar matahari sudah tiidak tampak dan udara di darat lebih cepat dingin sementara udara di laut masih menahan udara panas pada siang hari, hal ini dapat dipahami karena air tergolong konduktor yang buruk lebih lama panas jika terkena kalor dan lebih lama juga digin. Karena udara di laut lebih panas dari udara di darat maka sifat massa jenis yang ringan akan membawa udara laut naik keatas dan digantikan oleh udara dari darat sehingga menimbulkan angin yang dikenal dengan angin darat.
  1. Radiasi

    Perambatan kalor dengan pancaran berupa gelombang-gelombang electromagnet
Dengan kata lain perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel dan tidak membutuhkan medium perantara.
contoh :
-          sinar mahari tidak membutuhkan medium untuk merambat
-          api unggun

11.  Aplikasi Konsep Perpindahan Kalor
Termos
Perhatikan gambar termos berikut!
Kaca lapis perak (radiasi)
Lapisan perak (radiasi)
Ruang hampa (konveksi)
Bahan gabus/isolator (konduksi)
Bahan gabus/isolator (konduksi)
 









Pada termos dapat menyimpan kalor selama tiga hari.
Termos dirancang untuk menyimpan kalor karena dinding termos bagian dalam terbuat dari kaca yang mengkilap agar kalor dari air panas tidak diserap oleh dinding. Dinding kaca bagian luar dibuat mengkilap berlapis perak agar tidak terjadi perpindahan kalor secara radiasi. Kemudian diantara dua dinding kaca terdapat ruang hampa mencegah perpindahan kalor secara konveksi, lalu bagian bawah dan tutup termos terdapat bahan yang terbuat dari gabus untuk mencegah perpindahan kalor secara kondusi.






























1.    5 liter air dipanaskan dari suhu 1000C  hingga seluruhnya habis . hitunglah berapa kalor yang dibutuhkan?
2.    10 kg es dipanaskan dari suhu 00C hingga seluruhnya mencair. Hitunglah banyaknya kalor yang dibutuhkan?
3.    Sebuah teko yang berisi 2 liter air dipanaskan dari suhu 250C hingga 750C. hitunglah kalor yang dibutuhkan jika kalor jenis air 4200 J/kg0C?
4.    2 kg es dipanaskan dari suhu -100C h1000 hingga -50C. hitunglah kalor yang dibutuhkan jika kalor jenis air 2100 J/kg0C?
5.    2 kg air mendidih dicampur dengan 3 kilogram air yang suhunya 500C. Hitunglah berapa suhu campuran?
6.    10 kg air yang berada pada suhu kamar (25 0C) dicampur dengan 5 kg air yang suhunya 750C, hitunglah berapa suhu campuran?
7.    2 kg es dipanaskan dari titik A ke titik C. hitunglah berapa kalor yang dibutuhkan?
8.    2kg air mendidih dicampur dengan 10 liter air pada suhu kamar. Hitunglah suhu campuran?



-5O C
100O C
0O C
A
C
DD
B
 












Tidak ada komentar:

Poskan Komentar