BAB 5. KALOR dan PERPINDAHANNYA

Ringkasan Materi Kalor dan Perpindahannya

Ringkasan Materi Kalor dan Perpindahannya - Tentunya kamu pernah membantu ibu atau bapakmu memasak di dapur. Pada saat memasak, kamu menggunakan energi panas api untuk menaikkan suhu air atau minyak. Dalam bab ini, kamu akan belajar bagaimana perubahan pada benda akibat perubahan energi panas pada benda itu. Pertama, marilah kita membandingkan energi panas yang dikandung benda.

Kalor dan Perpindahannya

Kalor

Suhu menyatakan tingkat panas benda. Benda memiliki tingkat panas tertentu karena di dalam benda terkandung energi panas. Seperti telah kamu lakukan dalam kegiatan penyelidikan di atas, segelas air dan seember air yang bersuhu sama memiliki energi panas yang berbeda. Untuk menaikkan suhu 200 g air, memerlukan energi panas yang lebih besar daripada 100 g air. Pada suhu yang sama, zat yang massanya lebih besar mempunyai energi panas yang lebih besar pula. Energi panas yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah disebut kalor. Apa satuan kalor? Sebagai bentuk energi, dalam SI kalor bersatuan Joule (J). Satuan kalor yang populer (sering digunakan di bidang gizi) adalah kalori dan kilokalori. Satu kalori adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air hingga naik sebesar 1 ^oC. Satu kalori sama dengan 4,184 J,sering dibulatkan menjadi 4,2 J.

Tubuhmu mengubah sebagian makanan menjadi energi panas. Energi panas yang disediakan oleh makanan diukur dalam kilokalori, sering disingkat kkal atau Kal (dengan K huruf kapital). Satu Kal makanan sama dengan 1.000 kalori. Kita menggunakan kilokalori untuk makanan karena kalori terlalu kecil untuk dipakai mengukur energi pada makanan yang kita makan (agar bilangan yang dikomunikasikan tidak terlalu besar). Zat gizi makanan mengandung energi kimia yang dapat diubah menjadi energi panas atau energi bentuk lain. Sebagian energi ini digunakan untuk mempertahankan. suhu tubuh. Saat kamu sedang kedinginan, kamu akan menggigil untuk mempercepat metabolisme tubuh sehingga suhu tubuh tetap terjaga. Setiap makanan kemasan harus tercantum kandungan energinya.

Kalor dan Perubahan Suhu Benda

Pada kegiatan sebelumnya, kamu telah mengamati, bahwa jika air diberi panas dari pembakar spiritus yang menyala, ternyata suhunya naik. Secara umum, suhu benda akan naik jika benda itu mendapatkan kalor. Sebaliknya, suhu benda akan turun jika kalor dilepaskan dari benda itu. Air panas jika dibiarkan lama-kelamaan akan mendingin menuju suhu ruang. Ini menunjukkan sebagian kalor dilepaskan benda itu ke lingkungan. kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda hingga suhu tertentu dipengaruhi juga oleh jenis benda. Besaran yang digunakan untuk menunjukkan hal ini adalah kalor jenis. Kalor untuk menaikkan suhu benda bergantung pada jenis benda itu. Makin besar kenaikan suhu benda, kalor yang diperlukan makin besar pula. Makin besar massa benda, kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu makin besar pula. Kalor yang diperlukan untuk kenaikan suhu = kalor jenis x massa benda x kenaikan suhu atau di lambangkan dengan: 

Q = m x C x t

Kalor pada Perubahan Wujud Benda

Terjadinya perubahan wujud sering kita amati dalam kehidupan sehari-hari. Contoh yang sering kamu jumpai, pada air mendidih kelihatan gelembung-gelembung uap air, yang menunjukkan adanya perubahan wujud dari air menjadi uap. Untuk mendidihkan air, diperlukan kalor. Jadi, untuk mengubah wujud zat cair menjadi gas diperlukan kalor.

Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Bagaimanakah caranya?

-

1.  Konduksi

Saat kamu menyetrika, setrika yang panas bersentuhan dengan kain yang kamu setrika. Kalor berpindah dari setrika ke kain. Perpindahan kalor seperti ini disebut konduksi. Konduksi merupakan perpindahan panas melalui bahan tanpa disertai perpindahan partikel-partikel bahan itu.

Baca Juga : Suhu dan Perubahannya

Benda yang jenisnya berbeda memiliki kemampuan menghantarkan panas secara konduksi (konduktivitas) yang berbeda pula. Bahan yang mampu menghantarkan panas dengan baik disebut konduktor. Konduktor buruk disebut isolator. Seperti hasil percobaanmu, logam termasuk konduktor. Kayu dan plastik termasuk isolator. Berbagai peralatan rumah tangga memanfaatkan sifat konduktivitas bahan. Peralatan memasak yang bersentuhan dengan api menggunakan konduktor yang baik, sedangkan pegangannya menggunakan isolator yang baik. Panas kopi dapat bertahan cukup lama di gelas kaca karena gelas merupakan isolator yang baik. aat udara dingin, kamu bergelung di dalam selimut. Selimut terbuat dari serat wool atau kapas yang bersifat isolator.

2.  Konveksi

Air merupakan konduktor yang buruk. Namun, ketika air bagian bawah dipanaskan, ternyata air bagian atas juga ikut panas. Berarti, ada cara perpindahan panas yang lain pada air tersebut, yaitu konveksi. Saat air bagian bawah mendapatkan kalor dari pemanas, air memuai sehingga menjadi lebih ringan dan bergerak naik dan digantikan dengan air dingin dari bagian atas. Dengan cara ini, panas dari air bagian bawah berpindah bersama aliran air menuju bagian atas. Proses ini disebut konveksi. Pola aliran air membentuk arus konveksi.

Konveksi adalah perpindahan kalor dari satu tempat ke tempat lain bersama dengan gerak partikel-partikel bendanya. Elemen pemanas oven, pemanggang roti, magic jar,dan lain-lain biasanya terletak di bagian bawah. Saat difungsikan, udara bagian bawah akan menjadi lebih panas dan bergerak naik, sedangkan udara bagian atas yang lebih dingin akan bergerak turun. Pada peralatan tertentu seperti pengering rambut (hair dryer), aliran konveksi dibantu (atau dipaksa) dengan menggunakan kipas.

3.  Radiasi

Bayangkan saat kamu berjalan di tengah hari yang cerah. Kamu merasakan panasnya matahari pada mukamu. Bagaimana kalor dari matahari dapat sampai ke wajahmu? Bagaimana kalor dapat melalui jarak berjuta-juta kilometer dan melewati ruang hampa? Dalam ruang hampa tidak ada materi yang memindahkan kalor secara konduksi dan konveksi. Jadi perpindahan kalor dari matahari sampai ke bumi dengan cara lain. Cara tersebut adalah radiasi. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan medium. Kamu juga merasakan akibat radiasi kalor saat menghadapkan telapak tanganmu pada bola lampu yang menyala, atau saat kamu duduk di dekat api unggun. Udara merupakan konduktor buruk, dan udara panas api unggun bergerak ke atas. Namun, kamu yang berada di samping api unggun dapat merasakan panas. Setiap benda dapat memancarkan dan menyerap radiasi kalor, yang besarnya antara lain bergantung pada suhu benda dan warna benda.

Kamu dapat menyimpulkan: Makin luas permukaan benda panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. Makin panas benda dibandingkan dengan panas lingkungan sekitar, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. Kamu dapat menyimpulkan: Makin luas permukaan benda dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya. Makin rendah suhu benda, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya. Saat kamu menjemur dua kaos basah yang warnanya berbeda, kamu mendapatkan bahwa kaos yang berwarna lebih gelap ternyata lebih cepat kering. Kamu dapat menyimpulkan: Makin gelap benda panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan kelingkungannya. Makin gelap benda dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya.

Sumber Dari: http://www.dunia-mulyadi.com/2016/02/ringkasan-materi-kalor-dan-perpindahannya.html#ixzz4QQehOFx5