Anda mungkin pernah membuat secangkir kopi atau cokelat panas di musim hujan yang sendu. Setelah minuman panas tersebut jadi, Anda meraih gelasnya, dan telapak tangan Anda ikut kepanasan. Karena terkejut, Anda reflek melepaskan gelas tersebut dan memecahkannya. Sontak Anda terbawa suasana hujan dan teringat puisi Rangga, “Pecahkan saja gelasnya biar ramai. Biar mengaduh sampai gaduh.”
Tidak harus sedramatis itu sih, tapi mungkin Anda harus tahu mengapa tangan Anda menjadi panas saat memegang gelas berisi minuman panas tersebut. Yap, itu karena ada kalor yang berpindah dari minuman panas ke gelas, lalu dari gelas ke tangan Anda. Agar lebih mengenal kalor dan cara menghitungnya, yuk simak pembahasan selengkapnya di artikel ini.
Pengertian Kalor
Kalor adalah energi berupa panas yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah, sehingga terjadi percampuran suhu dari kedua benda itu. Secara umum, suhu benda akan naik jika mendapatkan kalor, dan akan turun jika kalor dilepaskan dari benda tersebut. Manurut ilmuwan fisika James Prescott, kalor tidak hanya bisa menaikkan suhu zat, tetapi juga dapat mengubah wujudnya.
Ketika mempelajari kalor, Anda juga akan mengenal kalor jenis dan kapasitas kalor. Kalor jenis merupakan kemampuan suatu benda untuk melepas atau menerima kalor. Dengan kata lain, kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diserap atau diperlukan oleh 1 kg zat untuk menaikkan suhu sebesar 1⁰C. Sementara kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diserap oleh benda bermassa tertentu untuk menaikkan suhu sebesar 1⁰C.
Cara Menghitung Kalor
Dari pengertian di atas, kita dapat mengetahui bahwa satuan panas atau kalor sama dengan satuan energi, yaitu joule (J). Terkadang kalor juga dinyatakan dalam satuan kalori, 1 kalori = 4,2 joule. Untuk mengetahui cara menghitung kalor, berikut beberapa rumus kalor yang perlu Anda ketahui.
Rumus Perpindahan Kalor
Ketika hendak menghitung besar kalor, yang Anda hitung adalah besar perpindahan kalornya, sebab kalor adalah energi yang berpindah dari suhu tinggi ke rendah. Untuk menghitung besar perpindahan kalor, Anda dapat menghitungnya dengan rumus berikut.
Q = m c ΔT
Keterangan:
Q = banyaknya kalor yang diterima atau dilepas oleh suatu benda (J)
m = massa benda yang menerima atau melepas kalor (kg)
c = kalor jenis zat (J/kg⁰C)
ΔT = perubahan suhu (⁰C)
Rumus Kalor Jenis
Untuk menghitung kalor jenis, Anda bisa menggunakan rumus perpindahan kalor di atas. Kalor jenis dilambangkan dengan huruf c kecil. Dari rumus perpindahan kalor tadi, jika Anda ingin menghitung besar c, maka rumusnya menjadi:
c = Q / ( m ΔT )
Keterangannya sama dengan rumus di atas. Sehingga rumus tersebut bisa Anda gunakan untuk menghitung perpindahan kalor sekaligus kalor jenis. Sangat praktis sehingga Anda tidak perlu menghafal rumus baru.
Rumus Kapasitas Kalor
Untuk rumus kapasitas kalor kali ini agak berbeda. Kapasitas kalor dilambangkan dengan huruf C kapital. Untuk menghitung kapasitas kalor, Anda bisa menggunakan rumus berikut:
Rumus pertama:
C = Q/ΔT
Keterangan:
C = kapasitas kalor (J⁰C)
Q = banyaknya kalor yang diterima atau dilepas oleh suatu benda (J)
ΔT = perubahan suhu (⁰C)
Rumus kedua:
C = m c
Keterangan:
C = kapasitas kalor (J⁰C)
m = massa benda yang menerima atau melepas kalor (kg)
c = kalor jenis zat (J/kg⁰C)
Kedua rumus ini dapat digunakan tergantung nilai-nilai apa saja yang diketahui dari soal. Agar lebih paham cara menghitung kalor, lihat pembahasan soal di bawah ini.
Contoh Soal dan Pembahasan
- Berapa kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 2 kg air yang bersuhu 23⁰C menjadi 100⁰C jika diketahui kalor jenis air 1000 J/kg⁰C?
Pembahasan:
Diketahui:
m = 2 kg
c = 1000 J/kg⁰C
ΔT = 100⁰C - 23⁰C = 77⁰C
Ditanya:
Q
Jawab:
Q = mcΔT
Q = 2 kg . 1000 J/kg⁰C . 77⁰C
Q = 154.000 J
Jadi, besar kalor yang dibutuhkan adalah 154.000 J
- Berapakah kapasitas kalor dari 5 kg suatu zat yang mempunyai kalor jenis 2 kal/g⁰C?
Pembahasan:
Diketahui:
m = 5 kg = 5.000 g
c = 2 kal/g⁰C
Ditanya:
C
Jawab:
C = m × c
C = 5.000 g × 2 kal/g⁰C
C = 10.000 kal/⁰C
Jadi, besar kapasitas kalor zat tersebut adalah 10.000 kal/⁰C
Kini Anda sudah mempelajari konsep dan cara menghitung kalor, Anda bisa berlatih lebih banyak soal yang berkaitan dengan kalor agar lebih paham dengan materi ini.
Periksa artikel-artikel lain tentang fisika di website Superprof.
Jika Anda memerlukan bantuan untuk memahami materi-materi fisika seperti hukum archimedes, atau momen inersia, ataupun materi lain, Anda bisa selalu menghubungi guru fisika berpengalaman di Superprof. Selamat belajar!
Apa Anda menyukai artikel ini? Berikan penilaian Anda
Loading...
