Catatan Kuliah Fisika: Kalor

Pengantar

• Kalor atau panas merupakan salah satu bentuk energi.
• Kalor dapat berpindah akibat adanya perubahan suhu.
• Alat untuk mengukur kalor adalah kalorimeter.

Satuan Kalor

• Kalori dinyatakan dalam Joule atau kalori.
• Konversi antara satuan:
  • 1 kKal = 4186 J
  • 1 kKal = 1000 kal
  • 1 kal = 0.24 kalori

Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor

Kalor Jenis (C)

• Dinyatakan dengan simbol C dan menunjukkan banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan suhu satu satuan massa sebesar satu satuan suhu.

• Rumus Kalor Jenis:

  • C = Q / (m * ΔT)
  • Q: jumlah kalor (Joule)
  • m: massa (kg atau g)
  • ΔT: perubahan suhu (Kelvin atau Celsius)

• Satuan Kalor Jenis: Joule per kilogram derajat Kelvin (J/kg.K)*

Kapasitas Kalor (K)

• Dinyatakan dengan simbol K. Merupakan banyaknya energi yang diberikan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1°.
• Rumus Kapasitas Kalor:
  • K = m * C*

Contoh Soal

Soal 1

• Kasus: Sebatang besi massa 5 kg dinaikkan suhunya 10°K dengan kalor 20 kJ.

• Diketahui:

  • Massa (m) = 5 kg
  • ΔT = 10°K
  • Q = 20 kJ = 20000 J

• Hitung Kalor Jenis (C):

  • C = Q / (m * ΔT)
  • C = 20000 / (5 * 10)
  • C = 400 J/kg.K

• Hitung Kapasitas Kalor (K):

  • K = m * C
  • K = 5 * 400 = 2000 J/K

Soal 2

• Kasus: Memanaskan besi 450 g dari suhu 20°C ke 30°C dengan kalor jenis 450 J/kg°C.

• Diketahui:

  • Massa (m) = 450 g = 0.45 kg
  • ΔT = 10°C
  • C = 450 J/kg°C

• Hitung Kalor (Q):

  • Q = m * C * ΔT
  • Q = 0.45 * 450 * 10 = 2025 J

Soal 3

• Kasus: Memanaskan 250 cm³ air dari 20°C ke 30°C dengan kalor jenis air 1 cal/g°C.

• Diketahui:

  • Volume = 250 cm³ = 250 g (massa air)
  • ΔT = 10°C
  • C = 1 cal/g°C

• Hitung Kalor (Q):

  • Q = m * C * ΔT
  • Q = 250 * 1 * 10 = 2500 cal = 2500 * 4.18 = 10450 J*

Kesimpulan

• Penting untuk memahami rumus-rumus terkait kalor.
• Perhatikan satuan yang digunakan dalam setiap perhitungan.

Penutup

• Video pembelajaran selanjutnya akan membahas soal-soal lain terkait perjalanan kalor.