Page 14 - e modul fisika suhu dan kalor
P. 14

Hal tersebut dapat dinyatakan sebagai Hukum Kekekalan
                        Energi Kalor, yang berbunyi:

                            Kalor yang dilepas =  kalor yang diserap          Joseph Black mengira bahwa
                                                                              kapasitas panas merupakan
                                    Q L      =     Q                          jumlah panas yang dapat
                                                    S
                            Persamaan tersebut berlaku pada pertukaran kalor,   ditampung oleh suatu benda.
                                                                              Hal ini sebenarnya merupakan
                        yang  selanjutnya  disebut  Asas  Black.  Hal  ini  sebagai   ukuran tentang jumlah tenaga
                                                                              yang diperlukan untuk
                        penghargaan  bagi  seorang  ilmuwan  dari  Inggris  bernama   menaikkan suhu suatu benda
                        Joseph Black (1728 - 1799).                           dalam jumlah tertentu.

                            Contoh Soal
                                                       o
                            Jika teh 200 cm pada suhu 95  C dituangkan ke dalam cangkir gelas 150 g pada
                                         3
                                   o
                            suhu 25  C, berapa suhu akhir (T ) dari campuran ketika dicapai kesetimbangan,
                            dengan menganggap tidak ada kalor yang mengalir ke sekitarnya?


                            V  = 200 cm 3     = 200    10 m ,
                                                     -6
                                                        3
                            massa, m = .V  = (1,0    10 kg/m )(200    10 m ) = 0,20 kg
                                                    3
                                                          3
                                                                        3
                                                                     -6
                            Dengan menerapkan Hukum Kekekalan Energi, maka:
                            kalor yang hilang dari teh = kalor yang diterima cangkir
                                                                          o
                                          o
                                m  .c  (95  C – T )      m  cangkir  cangkir  (T – 25  C)
                                                             .c
                                 teh    teh
                            di mana T adalah temperatur yang masih belum diketahui.
                            79.534  J  –  (837,2)T           = (126)T – 3.150 J




                            Pertukaran energi kalor merupakan dasar teknik yang   Termometer  Pengaduk
                        dikenal  dengan  nama  kalorimetri,  yang  merupakan
                        pengukuran  kuantitatif  dari  pertukaran  kalor.  Untuk             Tutup isolator
                        melakukan  pengukuran  kalor  yang  diperlukan  untuk
                        menaikkan  suhu suatu  zat digunakan  kalorimeter.
                        Gambar 6.17 menunjukkan skema kalorimeter air sederhana.
                        Salah satu kegunaan yang penting dari kalorimeter adalah
                        dalam penentuan kalor jenis suatu zat. Pada teknik yang          Air
                        dikenal  sebagai  “metode  campuran”,  satu  sampel  zat
                        dipanaskan sampai temperatur tinggi yang diukur dengan
                        akurat,  dan  dengan  cepat  ditempatkan  pada  air  dingin
                        kalorimeter. Kalor yang hilang pada sampel tersebut akan   Selubung   Udara   Bejana
                                                                                     (isolasi)
                                                                                             kalorimeter
                                                                             isolator
                        diterima oleh air dan kalorimeter. Dengan mengukur suhu
                        akhir campuran tersebut, maka dapat dihitung kalor jenis   Gambar 1.8 Kalorimeter air
                        zat  tersebut.                                         sederhana.



                                                                               E Modul Suhu dan Kalor   13
   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19