Sudah
dijelaskan pada bab sebelumnya apabila dua buah benda yang berbeda
temperaturnya saling berkontak termal, temperatur benda yang lebih panas
berkurang sedangkan temperatur benda yang lebih dingin bertambah. Ada sesuatu
yang berpindah dalam kasus ini, apa ?
Kalorik, suatu materi yang tak terlihat, yang mengalir dari benda yang
bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur rendah.
Benyamin Thomson/Count Rumford (1753-1814) dengan
eksperimen-nya, dia mengebor logam, teramati bahwa mata bor menjadi panas dan
didinginkan dengan air (sampai airnya mendidih), tentunya dari teori “kalorik”,
kalorik tersebut lama kelamaan akan habis dan ternyata bila proses tersebut
berlanjut terus kalorik tersebut tidak habis, jadi teori kalorik tidak tepat. Jadi
kalor bukan materi.
1. KALOR dan
ENERGI TERMAL
Ada suatu perbedaan antara kalor (heat) dan energi dalam
dari suatu bahan. Kalor hanya digunakan bila menjelaskan perpindahan energi
dari satu tempat ke yang lain.
Kalor adalah energi
yang dipindahkan akibat adanya perbedaan temperatur.. Sedangkan energi dalam
(termis) adalah energi karena temperaturnya.
1.1. Satuan
Kalor.
Satuan kalor adalah kalori dimana, 1 kalori adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur
1 gr air dari 14,5 C menjadi 15,5 C.
Dalam sistem British, 1
Btu (British Thermal Unit) adalah kalor untuk menaikkan temperatur 1 lb
air dari 63 F menjadi 64 F.
1
kal = 4,186 J = 3,968 x 10-3 Btu
1
J = 0,2389 kal = 9,478 x 10-4 Btu
1
Btu = 1055 J = 252,0 kal
1.2. Kesetaraan
Mekanik dari Kalor.
Dai konsep energi mekanik diperoleh bahwa bila gesekan
terjadi pada sistem mekanis, ada energi mekanis yang hilang. Dan dari
eksperimen diperoleh bahwa energi yang hilang tersebut berubah menjadi energi
termal.
Dari eksperimen yang dilakukan oleh Joule (aktif penelitian
pada tahun 1837-1847) diperoleh
kesetaraan mekanis dari kalor :
1
kal = 4,186 joule
3. KAPASITAS
KALOR dan KALOR JENIS
Kapasitas kalor (C) : jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur dari suatu
sampel bahan sebesar 1 Co.
DQ = C DT
Kapasitas panas dari beberapa benda sebanding dengan
massanya, maka lebih mudah bila didefinisikan kalor jenis, c :
Kalor jenis, c : jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur
dari 1 gr massa bahan sebesar 1 Co.
DQ = m c DT
T2
Bila
harga c tidak konstan : Q = ò
m c dT
T1
Catatan : untuk gas kalor jenis biasanya dinyatakan untuk
satu mol bahan, dsb kalor jenis molar,
DQ = n c DT
Kalor jenis beberapa bahan pada 25 C.
Bahan
|
c
(kal/gr. Co)
|
Bahan
|
c
(kal/gr. Co)
|
Aluminium
|
0,215
|
Kuningan
|
0,092
|
Tembaga
|
0,0924
|
Kayu
|
0,41
|
Emas
|
0,0308
|
Glas
|
0,200
|
Besi
|
0,107
|
Es (-5
C)
|
0,50
|
Timbal
|
0,0305
|
Alkohol
|
0,58
|
Perak
|
0,056
|
Air
Raksa
|
0,033
|
Silikon
|
0,056
|
Air (15
C)
|
1,00
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar