Kalor

Pengertian Kalor

Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.

Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor

1. massa zat
2. jenis zat (kalor jenis)
3. perubahan suhu

Sehingga secara matematis dapat dirumuskan :

Q = m.c.(t2 – t1)

Dimana :

Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)

m adalah massa benda (kg)

c adalah kalor jenis (J/kgC)

(t2-t1) adalah perubahan suhu (C)

Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis

• Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
• Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)

Dalam pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c)

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.

H = Q/(t2-t1)

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.

c = Q/m.(t2-t1)

Bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka terbentuk persamaan baru

H = m.c

Analisis grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi uap. Dalam grafik ini dapat dilihat semua persamaan kalor digunakan.

Keterangan :

Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai pada 0 C kalor yang diterima digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua menjadi air barulah terjadi kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100 C maka kalor yang diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5)

Untuk mencoba kemampuan silakan kkerjakan latihan soal dengan cara klik disini.

Hubungan antara kalor dengan energi listrik

Kalor merupakan bentuk energi maka dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi maka energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor dan juga sebaliknya energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik. Dalam pembahasan ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energi kalor. Alat yang digunakan mengubah energi listrik menjadi energi kalor adalah ketel listrik, pemanas listrik, dll.

Besarnya energi listrik yang diubah atau diserap sama dengan besar kalor yang dihasilkan. Sehingga secara matematis dapat dirumuskan.

W = Q

Untuk menghitung energi listrik digunakan persamaan sebagai berikut :

W = P.t

Keterangan :

W adalah energi listrik (J)

P adalah daya listrik (W)

t adalah waktu yang diperlukan (s)

Bila rumus kalor yang digunakan adalah Q = m.c.(t2 – t1) maka diperoleh persamaan ;

P.t = m.c.(t2 – t1)

Yang perlu diperhatikan adalah rumus Q disini dapat berubah-ubah sesuai dengan soal.

Asas Black

Menurut asas Black apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan berhenti sampai terjadi keseimbangan termal (suhu kedua benda sama). Secara matematis dapat dirumuskan :

Q lepas = Q terima

Yang melepas kalor adalah benda yang suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu rendah. Bila persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh :

Q lepas = Q terima

m1.c1.(t1 – ta) = m2.c2.(ta-t2)

Catatan yang harus selalu diingat jika menggunakan asasa Black adalah pada benda yang bersuhu tinggi digunakan (t1 – ta) dan untuk benda yang bersuhu rendah digunakan (ta-t2). Dan rumus kalor yang digunakan tidak selalu yang ada diatas bergantung pada soal yang dikerjakan.

Pemuaian

Pengertian Pemuaian

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas.

Pemuaian pada zat gas ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai koofisien muai volumenya sama dengan 1/273.

Pemuaian panjang

adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja adalah kawat kecil yang panjang sekali.

Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang dan besar perubahan suhu. Koefisien muai panjang suatu benda sendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan.

Secara matematis persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan panjang benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu adalah

Bila ingin menentukan panjang akhir setelah pemanasan maka digunakan persamaan sebagai berikut :

Yang perlu diperhatikan adalah didala rumus tersebut banyak sekali menggunakan lambang sehingga menyulitkan dalam menghapal. Disarankan untuk sering menggunakan rumus tersebut dalam mengerjakan soal dan tidak perlu dihapal.

Pemuaian luas

adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada. Contoh benda yang mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi yang lebar sekali dan tipis.

Seperti halnya pada pemuian luas faktor yang mempengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Karena sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuian panjang yang ditinjau dari dua dimensi maka koefisien muai luas besarnya sama dengan 2 kali koefisien muai panjang. Pada perguruan tinggi nanti akan dibahas bagaimana perumusan sehingga diperoleh bahwa koefisien muai luas sama dengan 2 kali koefisien muai panjang.

Untuk menentukan pertambahan luas dan volume akhir digunakan persamaan sebagai berikut :

Pemuaian volume

adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar dan tebal. Contoh benda yang mempunyai pemuaian volume adalah kubus, air dan udara. Volume merupakan bentuk lain dari panjang dalam 3 dimensi karena itu untuk menentukan koefisien muai volume sama dengan 3 kali koefisien muai panjang. Sebagaimana yang telah dijelskan diatas bahwa khusus gas koefisien muai volumenya sama dengan 1/273

Persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan volume dan volume akhir suatu benda tidak jauh beda pada perumusan sebelum. Hanya saja beda pada lambangnya saja. Perumusannya adalah

Zat dan Wujudnya

ZAT

Zat didefinisikan sebagai segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang. Maksud dari menempati ruang disini adalah memiliki volume. Zat secara umum dibagi menjadi tiga antara lain zat padat, zat gas dan zat cair. Tetapi karena didunianya ini sebenarnya pembagian tersebut tidak cukup untuk menggolongkan macam-macam zat. Pembahasan selanjutnya akan dibahas lebih detail pada pelajaran kimia. Pelajaran kimia sendiri akan dibahas di kelas 10 sampai dengan kelas 13

Zat Padat

Benda dikatakan termasuk zat padat bila memiliki ciri-ciri sebagai berikut :

• Jarak antar partikelnya sangat rapat
• Gaya tarik antar partikelnya sangat kuat
• Bentuknya tetap
• Volumenya tetap

Karena gaya tarik antar partikel pada zat padat sangat kuat maka bentuk zat padat cenderung tetap bila tidak ada gaya atau reaksinya yang mempengaruhinya. Contoh zat padat adalah batu, kayu, besi dll.

Z at Cair

Ciri-ciri zat cair adalah sebagai berikut :

• Jarak antar partikelnya agak renggang
• Gaya tarik antar partikelnya agak kuat
• Volumenya tetap
• Bentuknya berubah

Gaya tarik antar partikel zat cair agak kuat artinya lebih lemah dibanding dengan gaya tarik pada partikel zat padat. Agak lemahnya gaya tarik ini mengakibatkan bentuk zat cair dapat berubah-ubah sesuai dengan tempatnya (wadahnya).

Zat Gas

Zat gas mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :

• Jarak antar partikelnya sangat renggang
• Gaya tarik antar partikelnya sangat lemah
• Volumenya berubah
• Bentuknya berubah

Lemahnya gaya tarik menarik antar partikel pada zat gas menyababkan bentuk dan volume zat gas selalu berubah sesuai dengan ruang yang ditempatinya. Yang menjadi ciri khas suatu zat sehinggaa dapat membedakan dari satu zat dengan zat lain adalah massa jenis.

MASSA JENIS

Massa jenis adalah perbandingan antara besarnya massa suatu zat dengan volume zat tersebut. Setiap zat mempunyai massa jenis yang berbeda-beda. Massa jenis zat tidak dipengaruhi oleh bentuk benda. Walaupun bentuk benda berbeda-beda selama terbuat dari jenis bahan yang sama maka massa jenis zat tersebut adalah sama. Kadang-kadang massa jenis juga disebut dengan rapat massa.

Untuk menentukan besar massa jenis suatu zat dipergunakan persamaan sebagai berikut :

Gaya Kohesi dan Adhesi

Gaya kohesi adalah gaya tarik menarik antar partikel yang sejenis, sebagai contoh partikel raksa dengan partikel raksa, partikel air dengan partikel air, dll.

Gaya adhesi adalah gaya tarik menarik antar partikel yang tak sejenis, sebagai contoh gaya tarik menarik antar partikel kapur dengan partikel papan tulis, partikel tinta dengan partikel kertas, dll.

Kapilaritas

Adalah peristiwa merembesnya zat cair melalui celah-celah kecil. Kapilaritas disebabkan karena adanya gaya Adhesi antaraa partikel zat cair dengan partikel zat yang lain.

Contoh kapilaritas adalah naiknya minyak pada sumbu kompor, basahnya baju ketika dicuci, dan lain-lain.

Apabila raksa dimasukkan kedalam pipa kapiler maka raksa yang ada pada pipa yang lebih besar akan lebih tinggi dari pada pipa yang lebih kecil, ini disebabkan karena gaya kohesi raksa lebih besar dari pada gaya adhesi raksa dengan partikel pipa kapiler. Sedangkan apabila air dimasukkan kedalam pipa kapiler maka air yang berada pada pipa yang lebih besar akan lebih rendah dari pada pada pipa yang lebih kecil, hal ini disebabkan karena gaya adhesi partikel air dengan partikel pipa kapiler lebih besar dari pada gaya kohesinya. Peristiwa yang terjadi pada raksa tersebut disebut dengan miniskus cembung, dan yang terjadi pada air disebut dengan miniskus cekung.

sumber : alljabbar.wordpress.com

Perbedaan penggunaan “in order to” dengan “in order (that)”

Beberapa pertanyaan yang masuk ke email saya menanyakan perbedaan penggunaan “in order to” dengan “in order (that)“. Tulisan ini mencoba menjawab pertanyaan tersebut.

In order to dan in order (that) sama-sama digunakan untuk mengekspresikan tujuan dan keduanya sama-sama berarti agar atau untuk. Namun demikian, penggunaannya dalam kalimat sangat berbeda.

A. Penggunaan “in order to”

In order to selalu diikuti oleh verb1, seperti terlihat pada formula berikut:

Subject + verb + object + in order to + verb1 + object…
In order to + verb1 + object, subject + verb + object

Contoh:

1. We should study hard in order to pass the exam. (Kita harus belajar keras agar lulus ujian).
2. Many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening in order to avoid traffic jam. (Banyak orang di Jakarta memutuskan untuk pulang kantor agak malam untuk menghindari kemacetan lalu lintas).
3. He works very hard in order to be able to support his family. (Dia bekerja sangat keras agar dapat mensuport keluarganya).

Dengan menggunakan pola pada baris kedua, ketiga kalimat di atas dapat ditulis menjadi:

1. In order to pass the exam, we should study hard . (Agar lulus ujian, kita harus belajar keras ).
2. In order to avoid traffic jam, many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening . (Untuk menghindari kemacetan lalu lintas, banyak orang di Jakarta memutuskan untuk pulang kantor agak malam).
3. In order to be able to support his family, he works very hard . (Agar dapat mensuport keluarganya, dia bekerja sangat keras ).

B. Penggunaan “in order (that)”

In order atau in order that selalu diikuti oleh clause (S + V), seperti terlihat pada formula berikut:
Subject + verb + object + in order (that) + subject + verb1 + object…
In order (that) + subject + verb1 + object, subject + verb + object

Contoh:

1. We should study hard in order we pass the exam. Atau, We should study hard in order that we pass the exam. (Kita harus belajar keras agar kita lulus ujian).
2. Many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening in order they avoid traffic jam. Atau, Many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening in order that they avoid traffic jam. (Banyak orang di Jakarta memutuskan untuk pulang kantor agak malam agar mereka terhindar dari kemacetan lalu lintas).
3. He works very hard in order he is able to support his family. Atau, He works very hard in order that he is able to support his family. (Dia bekerja sangat keras agar dia dapat mensuport keluarganya).

Dengan menggunakan pola pada baris kedua, ketiga kalimat di atas juga dapat ditulis menjadi:

1. In order we pass the exam, we should study hard . Atau, In order that we pass the exam, we should study hard. (Agar kita lulus ujian, kita harus belajar keras).
2. In order they avoid traffic jam, many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening . Atau, In order that they avoid traffic jam, many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening. (Agar mereka terhindar dari kemacetan lalu lintas, banyak orang di Jakarta memutuskan untuk pulang kantor agak malam).
3. In order he is able to support his family, he works very hard . Atau, In order that he is able to support his family, he works very hard . (Agar dia dapat mensuport keluarganya, dia bekerja sangat keras).

C. Penggunaan “in order + for object pronoun/noun + to”

Kedua pola di atas (A & B) dapat dimodifikasi menjadi :
Subject + verb + object + in order + for + object pronoun/noun + to + verb1 + object
In order + for + object pronoun/noun + to + verb1 + object, subject + verb + object

Contoh:

1. We should study hard in order for us to pass the exam. (Kita harus belajar keras agar kita lulus ujian).
2. Many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening in order for them to avoid traffic jam. (Banyak orang di Jakarta memutuskan untuk pulang kantor agak malam agar mereka terhindar dari kemacetan lalu lintas).
3. He works very hard in order for him to be able to support his family. (Dia bekerja sangat keras agar dia dapat mensuport keluarganya).

Dengan menggunakan pola pada baris kedua, ketiga kalimat di atas dapat ditulis menjadi:

1. In order for us to pass the exam, we should study hard . (Agar kita lulus ujian, kita harus belajar keras ).
2. In order for them to avoid traffic jam, many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening . (Agar mereka terhindar dari kemacetan lalu lintas, banyak orang di Jakarta memutuskan untuk pulang kantor agak malam).
3. In order for him to be able to support his family, he works very hard . (Agar dia dapat mensuport keluarganya, dia bekerja sangat keras ).

D. “In order to + verb1″ vs “to + verb1″

Apakah “in order” pada pola A dapat dihilangkan sehingga tinggal infinitive-nya saja?

Ya, bahkan penggunaan infinitive lebih sering digunakan. (Lihat Infinitives dan Penggunaannya).

Contoh:

1. We should study hard to pass the exam. (Kita harus belajar keras agar lulus ujian).
2. Many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening to avoid traffic jam. (Banyak orang di Jakarta memutuskan untuk pulang kantor agak malam untuk menghindari kemacetan lalu lintas).
3. He works very hard to be able to support his family. (Dia bekerja sangat keras agar dapat mensuport keluarganya).

Jika infinitivenya diletakkan di depan, kalimatnya menjadi:

1. To pass the exam, we should study hard . (Agar lulus ujian, kita harus belajar keras ).
2. To avoid traffic jam, many people in Jakarta decide to leave their office late in the evening . (Untuk menghindari kemacetan lalu lintas, banyak orang di Jakarta memutuskan untuk pulang kantor agak malam).
3. To be able to support his family, he works very hard . (Agar dapat mensuport keluarganya, dia bekerja sangat keras ).

So, tidak begitu sulit, bukan? Jika anda ingin tambahan contoh kalimat penggunaan in order to dan in order (that) dapat dibaca di topik Conjunctions dan Penggunaannya.