Kalor dan Perpindahannya�Fisika SMA�

Oleh Ahmad Rampiki

APA ITU KALOR?

jooinn.com

youtube.com

Satuan Kalor :

Satuan SI 🡪 Joule (J)

Satuan non SI 🡪 Kalori (kal)

​

Di mana:

1 Kal = 4,2 J

1 Kkal = 4200 J

Kalor Pada Perubahan Suhu Benda

• Secara alamiah Kalor mengalir dari suhu tinggi ke suhu rendah.
• Benda suhunya naik, karena menerima kalor.
• Benda suhunya turun, karena kehilangan kalor.

plengdut.com

howhaw.com

Contoh Penjelasan: Kalor jenis air adalah 4200 J.kg^-1.^oC^-1, artinya untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1^oC diperlukan kalor sebanyak 4200 J

Contoh Penjelasan: Kapasitas Kalor suatu wajan alumunium adalah 150 J.^oC^-1, artinya untuk menaikkan suhu wajan alumunium tersebut sebesar 1^oC diperlukan kalor sebanyak 150 J

Tabel Kalor Jenis Berbagai Zat

Contoh Soal Kalor Jenis:

Terdapat 1 kg besi, 1 kg tembaga, dan 1 kg alumunium. Diketahui massa jenis besi, tembaga dan alumunium berturut-turut adalah 450 J.kg^-1.^oC^-1, 390 J.kg^-1.^oC^-1, 900 J.kg^-1.^oC^-1. Maka zat manakah yang paling tinggi kenaikan suhunya jika diberikan sejumlah kalor yang sama.

Jawab:

Dengan perbandingan massa dan laju pemanasan yang sama, maka zat yang paling tinggi kenaikan suhunya adalah yang paling kecil massa jenisnya. Maka dengan demikian urutan zat yang paling tinggi ke paling rendah kenaikan suhunya adalah:

- Tembaga – Besi – Aluminium

Contoh 2:

Terdapat 2 kg Alumunium bersuhu 25^oC, diketahui kalor jenis Alumunium 900 J.kg^-1.^oC^-1, tentukan suhu akhir Alumunium jika diberi kalor 18000 J.

Diketahui:

​

Ditanyakan:

Jawab:

​

​

Diketahui:

​

​

Ditanyakan:

Jawab:

Contoh: Kalor Pada Perubahan Suhu Benda

Kalor Pada Perubahan Wujud Benda

Ket:

Kalor Lebur = banyaknya kalor yang diperlukan 1 kg benda untuk melebur

Kalor Beku = banyaknya kalor yang dilepas oleh 1 kg benda untuk membeku

Kalor pada Peristiwa Membeku dan Melebur

Ket:

Kalor Uap = banyaknya kalor yang diperlukan 1 kg benda untuk menguap

Kalor Embun = banyaknya kalor yang dilepas oleh 1 kg benda untuk mengembun

Kalor pada Peristiwa Mengembung dan Menguap

http://fisikazone.com/

Tabel Kalor Lebur dan Kalor Uap

Contoh Soal Kalor Jenis:

Contoh Soal Kalor Jenis:

AZAS BLACK

Air Panas

Air Dingin

Air Sejuk/Hangat

Banyaknya kalor yang dilepas oleh benda (panas) = banyaknya kalor yang diserap oleh benda (dingin)

Contoh Soal Azas Black

200 ml air bersuhu 0 ^oC, dicampur dengan 300 ml air mendidih. Berapakah besar suhu setimbang yang terjadi …? (1 ml air = 1 gr)

Diketahui:

​

Ditanyakan:

Jawab:

Contoh Soal Azas Black

T (^OC)

Penyelesaian:

Diketahui:

Ditanyakan:

PERPINDAHAN KALOR

Perpindahan Kalor dapat terjadi melalui tiga cara:

​

1. Konduksi:

Perpindahan kalor tanpa disertai pergerakan partikel medium.

​

2. Konveksi:

Perpindahan kalor disertai pergerakan partikel medium.

​

3. Radiasi:

Perpindahan Kalor melalui pancaran gelombang elektromagnetik (GEM).

Laju Konduksi Kalor (P) = banyaknya kalor yang mengalir setiap detik pada peristiwa konduksi

Laju Kalor Konduksi Pada batang Konduktor:

Tabel Konduktivitas Termal Bahan/Zat

Contoh Soal Konduksi Kalor

Suatu batang logam berbahan kuningan (k = 111 Watt.m^-1. ^oC^-1) panjangnya 10 cm dan luas penampangnya 4 cm², diketahui salah satu ujungnya dipanaskan hingga bersuhu 150 ^oC, sedangkan ujung yang lain bersuhu 25^oC. Maka, tentukan:

1. Laju konduksi kalor
2. Banyaknya kalor yang mengalir setelah 5 menit.

Diketahui:

​

​

1. Ditanya:

​

Pada sambungan dua logam (A dan B) berlaku:

Laju Kalor Konduksi Pada Sambungan Dua Logam

Contoh Soal Konduksi Kalor

Sambungan dua batang logam dengan luas penampang sama, terdiri atas perak (k = 408 Watt.m^-1. ^oC^-1) panjangnya 10 cm dan alumunium (k = 204 × 10^-1 Watt.m^-1. ^oC^-1) panjangnya 20 cm. Jika suhu ujung batang perak 100^oC, dan suhu ujung batang aluminum 20^oC, tentukan besar suhu sambungan antara kedua logam tersebut!

Jawab:

Konveksi Kalor Pada Angin Darat dan Angin Laut

Konveksi Kalor Pada Angin Darat dan Angin Laut

• Pada malam hari daratan lebih dingin dibandingkan lautan. (sifat daratan yang cepat menerima panas dan cepat kehilangan panas)
• Udara di permukaan laut memuai 🡪 tekanan rendah.
• Tekanan udara di daratan lebih tinggi dari permukaan laut.
• Udara mengalir dari darat ke laut.

Konveksi Kalor Pada Angin Laut

• Pada Siang hari suhu di laut lebih dingin dibandingkan dengan suhu daratan. (sifat laut (perairan) yang lambat menerima panas dan lambat melepaskannya).
• Udara di permukaan darat memuai,🡪 tekanan rendah.
• Tekanan udara di permukaan laut lebih tinggi dibandingkan di darat.
• Udara mengalir dari laut ke darat

Laju Konduksi Kalor (P) = Banyaknya kalor yang mengalir setiap detik pada peristiwa konveksi

Laju Kalor Konduksi Pada batang Konduktor:

Contoh:

Sebuah panci pemanas berisi air. Luas dinding panci yang diliputi air adalah 250 cm², saat awal pemanasan suhu dinding panci 125 ^oC sedangkan suhu air 25 ^oC. Diketahui koefisien konveksi antara panci dengan air tersebut adalah 4,8 Watt.m^-2K^-1. Besar laju kalor konveksi pada saat itu adalah .....

Jawab:

​

RADIASI Kalor

• Setiap benda umumnya memancarkan radiasi panas dalam bentuk Gelombang Eketromagnetik.
• Radiasi panas tampak terlihat saat suhu benda > 1000 K

gifer.com

sultantv.co

info.gtilite.com/

BENDA HITAM SEMPURNA

en.wikipedia.org

electrical4u.com

wisegeek.com

BENDA PUTIH SEMPURNA

pinterest.com

Setiap benda yang berada dalam keadaan kesetimbangan termal dengan daya radiasi yang dipancarkan adalah sebanding dengan daya yang diserapnya.

sites.google.com

Contoh:

Diketahui:

​

​

​

Contoh:

Suatu benda hitam pada suhu 27^oC memancarkan radiasi kalor dengan laju 5 x 10^-2 Joule setiap detiknya. Berapakah laju radiasi kalor-nya jika suhunya naik menjadi 327^oC?

Diketahui:

​

​

​

Sekian dan Terimakasih!!! ☺