Perpindahan kalor antara dua buah zat dapat terjadi jika kedua zat tersebut memiliki perbedaan

Pernahkah kamu berjalan-jalan menikmati alam seperti mendaki gunung? Apa yang kamu rasakan saat di puncak? Pasti kamu merasakan kedinginan meskipun kamu udah pake jaket. Ketika siang bolong, kamu berada di tengah kota Jakarta berjalan mengitari trotoar. Tentunya kamu akan merasakan rasa panas yang bikin kamu berkeringat. Tahukah kamu darimana munculnya rasa panas dan dingin itu? Ternyata rasa kedinginan dan kepanasan bisa kamu rasakan karena adanya aliran kalor.

Apa itu Kalor?

Para peneliti di masa lampau sempat keliru dalam mendefinisikan kalor. Pada awalnya mereka mendefinisikan bahwa kalor merupakan sejenis fluida karena ia mengalir dari satu sistem ke sistem lain. Tapi, Pada akhirnya peneliti di era sekarang memahami bahwa kalor bukanlah fluida, melainkan energi yang berpindah dari satu sistem ke sistem lainnya karena perbedaan suhu. Biasanya kalor berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke suhu yang lebih rendah. Jadi, kesimpulannya adalah kalor atau panas itu adalah energi.

Kalor dilambangkan dengan huruf Q besar. Di kehidupan sehari-hari kalor memiliki satuan kalori. Apabila melihat bungkus makanan, cobalah tengok ke bagian kandungan nutrisi. Disitu terdapat satuan nutrisi yang menggunakan kalori, biasanya kilo kalori atau 1000 kalori. Untuk satuan internasional, satuan yang dipakai adalah Joule dan satu kalori sama dengan 4,186 joules.

Perpindahan Kalor

Bagaimana kalor bisa berpindah? Terdapat 3 cara dalam perpindahan kalor yaitu konduksi, konveksi dan radiasi. Cara yang digunakan tergantung pada lingkungannya. Bisa terjadi 2 sampai 3 cara sekaligus dalam satu proses perpindahan kalor.

Cara pertama adalah konduksi. Konduksi merupakan cara dimana kalor berpindah saat ada kontak fisik sehingga terjadi saling transfer energi. Contohnya ketika kamu mengaduk teh yang masih panas menggunakan sendok besi. Kalor akan berpindah dari teh panas ke ujung sendok besi, sehingga lama kelamaan sendok yang kamu gunakan juga akan terasa panas.

Dalam satuan waktu, apa yang menentukan besarnya kalor yang berpindah dari teh ke sendok besi? Semakin besar perbedaan suhu antara teh dan sendok, dan semakin luas area untuk kalor berpindah, maka semakin cepat untuk kalor melakukan perpindahan. Tapi, semakin jauh jarak antara dua benda, perpindahan kalor akan semakin lambat.

Sendok di dalam teh panas yang lama kelamaan akan ikut panas akibat proses konduksi

Selain itu, kemampuan benda untuk menghantarkan panas atau konduktivitas termal juga bergantung pada bahan bendanya. Bahan yang bisa menghantarkan panas dengan baik disebut konduktor, misalnya, baja, aluminium, emas, tembaga, perak dan besi. Sedangkan bahan yang tidak mampu untuk menghantarkan panas disebut isolator, misalnya, air, kayu, bata, sterofoam, atau busa. 

Cara kedua adalah konveksi. Hampir serupa dengan konduksi, cara ini juga membutuhkan kontak antara dua benda, tapi pada konveksi media yang digunakan adalah fluida.

Pernahkah kamu mencoba memanaskan air menggunakan teko? Bagian bawah air yang dipanaskan akan terlebih dahulu terasa panas karena lebih dekat dengan api. Kemudian air yang sudah panas akan pindah ke atas sehingga posisi bawah teko tergantikan dengan air yang belum panas.

Perpindahan air panas ini adalah contoh proses konveksi. Massa jenis air panas itu lebih kecil atau ringan dari air dingin. Sehingga air yang panas berpindah ke atas air dan dingin turun ke bawah. Akibatnya, panas atau kalor akan berpindah menjauhi sumber panas.

Ketika sumber panasnya ada di atas teko, maka air yang akan panas duluan tentunya yang bagian atas. Tapi air ini tidak akan pindah ke bawah karena massa jenisnya lebih ringan dari air yang dingin. Sehingga, air bagian bawah tidak akan terkena panas dan proses konveksi tidak terjadi.

Pada proses konveksi, air yang berada di bawah akan panas terlebih dahulu dan bertukar tempat dengan air yang ada di bagian atas

Cara terakhir adalah radiasi. Perpindahan kalor yang satu ini tidak diperlukan medium untuk berpindah. Pada cara ini kalor berpindah melalui gelombang elektromagnetik, sehingga tidak dibutuhkan medium untuk merambat. Setiap benda itu pada umumnya dapat mengeluarkan radiasi, termasuk juga manusia.

Contoh dari radiasi adalah seperti kamu yang sedang menjemur pakaian. Baju basah akan menerima radiasi matahari sehingga menjadi panas. Kemudian air yang terkandung dalam baju tersebut menguap. Lama kelamaan baju yang kamu jemur tadi menjadi kering.

Proses radiasi pada baju yang sedang dijemur

Pembahasan mengenai kalor dan perpindahan kalor dapat kamu pelajari lebih lengkap di aplikasi Pahamify. Di situ kamu bisa belajar lebih jauh tentang asas black, persamaan kalor, grafik perubahan wujud benda akibat kalor dan masih banyak lagi termasuk persamaan setiap cara perpindahan kalor. Download aplikasi Pahamify dan langganan untuk bisa menikmati video-video pembelajaran yang seru dan lengkap.

Berbicara tentang kalor, pastinya tidak lepas dari yang namanya energi panas ,lalu apakah yang dimaksud dengan energi panas itu? Mari kita simak uraian berikut….

Sebelum mengenal apa itu energi panas , alangkah lebih baiknya sobat mengenal terlebih dahulu apa itu energi, Dalam keseharian kita sering mendengarkan kata berenergi, seperti orang kuat itu memiliki banyak energi, Orang yang kuat mendorong mobil dikatakan sangat berenergi, angin yang mampu mendorong kapal di laut dikatakan memiliki energi, begitupun dengan Aki yang mampu menyalakan motor dikatakan memiliki energi dan seterusnya. Berdasarkan ilmu fisika energi yaitu, kemampuan untuk melakukan suatu usaha. Kemampuan ini diukur menggunakan variabel waktu dan besarnya usaha yang dilakukan. Nah,, kita balik lagi ke energi panas,,,

Energi panas

Energi panas yaitu, bentuk energi yang berubah menjadi kalor. Energi panas dapat muncul karena terjadinya perubahan bentuk energi, seperti pada reaksi energi kimiawi matahari yang mengakibatkan munculnya api serta panas yang dapat berpindah secara radiasi.

Ok lanjut ke kalor…..

Pengertian kalor

Kalor yaitu, perpindahan energi dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Secara alami, kalor selalu berpindah / mengalir dari benda yang besuhu tinggi (panas) ke benda yang bersuhu lebih rendah (dingin).

Rumus dan satuan kalor

Satuan ukur kalor yaitu kalori. Satu kalori adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air menjadi 10C. Namun,Dalam SI satuan kalor ialah joule, 1 kalori = 4,2 joule, 1 joule = 0,24 kalori

Rumus Kalor

Keterangan :

Q : banyaknya kalor yang diperlukanr (J) m : Massa Benda (kg)

c : Kalor Jenis (J Kg oC)

Kalor dan Perubahan Pada Benda

Kalor Dapat Mengubah Suhu Zat

Pada dasarnya , setiap benda yang memiliki suhu lebih dari nol, maka benda tersebut memiliki Kalor. Kandungan kalor inilah yang menentukan berapa suhu dari benda tersebut. Apabila sebuah benda dipanaskan, maka benda tersebut menerima tambahan kalor sehingga suhunya jadi meningkat. Sedangkan apabila benda tersebut didinginkan maka benda tersebut melepaskan kalor sehingga suhunya jadi menurun.

Kalor Dapat Mengubah Wujud Zat

beberapa benda jika tambahkan kalor dalam satuan tertentu, benda tersebut akan mengalami perubahan wujud. Contohnya; ketika es dipanaskan (diberi kalor) maka es (dalam wujud padat) itu akan berubah menjadi air ( dalam Wujud cair), dan apabila pemanasan terus dilakukan maka air tersebut juga akan menjadi

Gas. Titik dimana suatu zat akan berubah menjadi Zat Cair dikenal dengan istilah Titik Cair atau Titik Lebur benda.

Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor

Menrut hasil penelitian jika kalor diberikan pada dua jenis benda yang berbeda, maka akan menghasilkan suhu yang berbeda pula, misalnya minyak dan air dipanaskan dengan suhu yang beasarnya sama, maka minyak akan mengalami perubahan suhu 2 kali lebih besar dibandingkan air. Ha l Ini dapat terjadi karena benda tersebut memilki kalor jenis yang berbeda.

Apa itu kalor jenis?

kalor Jenis Benda yaitu,  banyaknya jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg massa suatu benda menjadi 1 derjat celcius. Satuan dari Kalor Jenis yaitu Kalori / GramoCelcius , dalam Sistem Internasional ditetapkan dengan Joule / KilogramoCelcius. Kalor Jenis dapat dirumuskan sebagai berikut

Keterangan :

Q : Kalor (J) m : Massa Benda (kg)

c : Kalor Jenis (J Kg oC)

Baca juga :

Pengertian Kalor dan Rumusnya

Pengertian, Rumus Kalor Lengkap Dengan Contoh Soalnya

Kalor: Rumus, Grafik Perubahan Wujud Zat, Contoh Soal

Sedangkan kapasitas kalor yaitu jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu zat menjadi 1 derajat Celcius. Jika kalor Q menghasilkan suhu sebesar t maka kapasitas kalor dapat dirumuskan sebagai berikut;

PERPINDAHAN KALOR

Seperti yang telah admin terangkan di awal bahwa kalor adalah perpindahan energi dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Berikut ini 3 perpindahan kalor yang dapat terjadi, yaitu :

Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Perpindahan Kalor secara konduksi adalah berpindanya kalor melalui suatu zat perantara (misal, logam) tanpa dikuti perpindahan partikel – partikel dari zat tersebut secara permanen. Misanya; kita memanaskan salah satu ujung logam, maka ujung logam lainnya akan ikut panas mengapa?. karena terjadi hantaran kalor dari suhu tinggi ke suhu rendah. Ketika salah satu ujung logam tadi dipanaskan , maka partikel yang terdapat pada ujung logam tersebut akan bergetar , getaran tersebut akan membuat partikel lain yang terhubung dengannya ikut bergetar. Sehingga mengakibatkan, seluruh partikel logam ikut bergetar walaupun hanya satu ujung logam yang dipanaskan, nah hal ini lah yang menyebabkan terjadinya perpindahan kalor.

Perpindahan Kalor Secara konveksi

Perpindahan kalor secara konveksi yaitu, perpindahan kalor melalui perantara suatu zat yang disertai dengan terjadinya perpindahan bagian-bagian dari zat tersebut. Konveksi ini bisa terjadi pada zat cair atau gas. Ada dua jenis perpindahan kalor secara konveksi, yaitu :

1. Konveksi Alamiah
   Konveksi alamiah adalah konveksi yang dipengaruhi oleh gaya apung tanpa disertai faktor luar, dan disebabkan oleh karena adanya perbedaan dari massa jenis suatu benda. Contohnya adalah pada kita melakukan pemanasan pada air, massa jenis partikel air yang sudah panas akan naik menjauh dari api dan digantikan dengan segera oleh partikel air lain yang suhunya lebih rendah . Proses ini lah yang mengakiibatkan seluruh piartikel zat cair (air) tersebut akan panas sempurna.
2. Konveksi Paksa
   Konveksi paksa ialah, konveksi yang terjadi karena adanya faktor pengaruh dari lluar (seperti tekanan), dan perpindahan kalor dilakukan dengan cara disengaja/dipaksakan. Artinya aliran panas kalor dipaksa untuk menuju ke tempat yang ingin dituju dengan bantuan faktor luar seperti tekanan. Misalnya; pada kipas angin yang membawa udara dingin ke tempat yang panas, juga radiator mobil yang memiliki 1
   sistem pendingin mesin.
3. Perpindahan Kalor Secara Radiasi
   Perpindahan kalor secara Radiasi yaitu, proses perpindahan kalor yang tidak menggunakan zat perantara apapun. Perpindahan kalor secara radiasi sangat berbeda dengan perpindahan secara konduksi maupun konveksi. Pada Radiasi, agar terjadinya proses perpindahan kalor, kedua benda tidak harus bersentuhan sebab kalor dapat berpindah tanpa melalui zat perantara. Maknanya, kalor tersebut akan di pancarkan ke semua arah oleh sumber panas, dan akan mengalir ke semua arah. Contohnya; saat kita dekat dengan api unggun, dari sudut manapun, maka kita tetap akan merasakan kehangatan dari sumber api, contoh lainnya, panas sinar matahari yang sampai ke bumi dan planet – planet lain.

Pencegahan perpindahan kalor

Perpindahan kalor baik secara konduksi, konveksi, maupun radiasi dapat dicegah dengan cara mengisolasi ruangan tersebut. Contoh sederhana dari penerapan cara ini adalah pada termos. Termos digunakan untuk menjaga suhu air agar tetap panas dengan cara mencegah perpindahan kalornya.

Kalorimeter

Kalorimeter terdiri dari dua buah bejana yang terbuat dari tembaga yang kalor jenisnya belum diketahui. Bejana tembaga kecil diletakkan dalam bejana lain yang lebih besar. Dengan tujuan kedua buah bejana agartidak bersentuhan, diantara kedua bejana tersebut diletakkan isolator sebagai bahan penyekat kalor, misalnya gabus. Bahan isolator inilah yang berfungsi menahan kalor yang ada di dalam kalorimeter agar tidak keluar serta tidak ada kalor lain yang masuk dari luar. Umumnya tutup yang sering dipakai terbuat dari bahan kayu yang juga dapat berfungsi sebagai isolator yang baik. Pada tutupnya terdapat dua buah lubang yang digunakan untuk meletakkan termometer dan pengaduk. Pada waktu sampel logam dimasukkan ke dalam kalorimeter, air di dalamnya tidak perlu diaduk supaya sistem dapat mencapai keseimbangan termal dengan segera. Batang pengaduk biasanya dirbuat dari bahan yang sama dengan bahan pembuat bejana kalorimeter.

Simak ulasan video di bawah ini yah !