Kalor merubah wujud zat

2. Kalor merubah wujud zat

Business Name

Kalor yang diserap oleh suatu zat tidak selalu menyebabkan suhunya naik. Kadang kala kalor yang diserap suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut. Perubahan wujud benda adalah salah satu bentuk terjadinya gejala perubahan pada suatu benda menjadi benda wujud sbelumnya, baik ukuran, bentuk, warna dan aroma. Proses perubahan bentuk benda ini dapat terjadi dengan berbagai cara dan beberapa proses dapat dilihat dengan mata telanjang manusia. Wujud benda dapat berupa cair, padat dan gas. Pada kondisi tertentu suatu zat benda yakni padat, cair, dan gas tidak dapat mempertahankan bentuknya. Itulah sebabnya bisa mengalami perubahan wujud sepeti perubahan warna, perubahan bentuk, dan perubahan bau. Hal tersebut terjadi karena benda dipengaruhi oleh panas, suhu, kelembapan, dsb.

a. Macam-macam Perubah wujud

Gambar 5.4. bagan perubahan wujud

Perubahan wujud dari padat menjadi cair disebut mencair atau melebur. Sebaliknya perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut membeku.kalor yang dibutuhkan suatu zat untuk melebur disebut kalor lebur (laten) sedangkan kalor yang dilepas Ketika zat membeku disebut kalor beku. Jadi kalor lebur suatu zat di definisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh suatu zat untuk melebur seluruhnya pada titik leburnya Jika suatu zatmassanya m kg, untuk melebur seluruhnya dibutuhkan kalor sebanyak Q joule. Berdasarkan definisi ini kalor lebur (L) dapat ditulis menjadi L= Q/m Q= m.L

Contoh Soal 1:

Diketahui kalor lebur es 336.000J/kg. Tentukan besarnya kalor yang dibutuhkan untuk melebur 100 gram es pada titik leburnya.

Penyelesaian Contoh 1:

Diketahui : L=336.000J/kg m= 0,1kg Ditanya : Q=…? Jawab : Q=m.L Q=0,1kg. 336.000J/kg Q= 33.600J

2. Proses Menguap dan Mengembun

Menguap merupakan proses perubahan wujud dari cair menjadi uap. Setiap zat membutuhkan kalor yang berbeda untuk menguap. Besar kalor yang digunakan untuk menguapkan zat disebut kalor laten penguapan atau kalor uap (U). Kalor uap suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh suatusatuan massa zat untuk menguap pada titik uapnya. Kebalikan dari penguapan adalah pengembunan. Pada proses pengembunan terjadi pembasan kalor. Artinya pada proses pengembunan zat tersebut membebaskan atau melepaskan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan oleh suatu zat Ketika terjadi pengembunan disebut kalor laten pengembunan atau kalor embun. Kalor embun suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dilepas- kan oleh suatu massa zat untuk mengembun pada titik embunnya.

Kalor yang dibutuhkan Ketika suatu zat menguap samadengan kalor yang dilepaskan Ketika zat tersebut mengembun. Oleh karena itu kalor uap suatu zat sama dengan kalor embunnya. Suatu zat dengan massa m kg menguap pada titik didihnya diperlukan kalor sejumlah Q Joule. Q =U/m atau Q = m.U

Contoh Soal 2:

Tentukan banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan 0,5kg air pada suhu 1000C. (kalor uap air: 22600000J/kg

Penyelesaian Contoh 2:

Diketahui : U=22600000J/kg m= 0,5kg Ditanya : Q=…? Jawab : Q=m.U Q=0,5 kg. 22600000J/kg Q= 113000000J

3. Hubungan antara Perubahan Suhu dan Perubahan Wujud

Grafik hubungan antara penyerapan kalor (Q) danperubahan suhu yang dialami oleh air, mulai dari wujud es pada suhu-T1 hinggaseluruhnya menjadi uap pada sihi 1000 C sehingga dapat digambarkan grafik sebagai berikut:

Dari gambar tersebut proses yang terjadi adalah sebagai berikut: a. Proses A-B merupakan poses kenaikkan suhu ari sebongkah es. Pada proses kenaikkan suhu ini grafik yang terjadi adalah linier. Pada grafik A-B kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu Q = m.c.ΔT b. Proses B-C merupakan proses perubahan wujud zat dari esmenjadi air. Pada grafik B-C kalor tidak digunakkan untuk menaikkan atau menurunkan suhubenda, tetapi hanya digunakan untuk merubah wujud zat benda tersebut, yakni dari wujud es menjadi air Q=m.L c. Pada grafik C-D terjadi proses kenaikkan suhu yang sama pada proses a. akan tetapi pada proses ini yang dinaikkan suhunya adalah air dari 00C1000C. Q = m.c.ΔT d. Samahalnya pada proses B-C, proses D-E tidak mengalami perubahan suhu tetapi yang terjadi adalah perubahan wujud dari air menjadi uap. Q= m.L

Menyublim adalah peristiwa perubahan zat padat menjadi gas. Contoh peristiwa menyublim adalah kapur barus (kamper) yang disimpan di dalam lemari dan semakin lama akan semakin habis. Mengkristal Mengkristal adalah peristiwa perubahan zat gas menjadi zat padat. Proses ini dapat terjadi karena adanya pelepasan energi panas dari suatu benda. Contoh dari peristiwa mengkristal adalah perubahan uap air menjadi salju atau berubahnya udara dingin di dalam lemari es menjadi bunga es.

3. Menyublim dan Mengkristal

Sains dalam Kehidupan

Peristiwa pemanfaatan kalor tidak hanya terjadi pada pembuatan es ataupun pembuatan garam, tetapi dapat kita temui dalam pembuatan panci presto. Tentunya kalian pasti sudah tahu panic presto. Kalor ini dimanfaatkan pada produk perkembangan teknologi dalam keseharian, seperti setrika, lemari es, AC dan alat penyulingan. Selain bermanfaat, kalor juga dapat menimbulkan dampak negatif bagi kehidupan manusia, sehingga muncul masalah sosial. Apa dampak negatif kalor , sehingga dapat memicu masalah sosial? Kita juga dapat menjumpai atau mengenal profesi yang berkaitan dengan materi kalor.

Panci tekan (pressure cooker) Suhu tinggi menyebabkan makanan lebih cepat masak dan makanan lebih lunak.

1. Panci Tekan

2. Setrika

Gambar 5.6. Setrika

3. AC dan Lemari es

Lemari es beroperasi untuk mentrasnfer kalor dari keluar lingkungan yang sejuk ke lingkungan yang hangat. Dengan melakukan kerja kalor diambil dari lemari es dan dikeluarkan ke lingkungan AC beroperasi untuk menyerap panas dari rumah dan dikeluarkan ke luar rumah sehingga yang tertinggal di dalam rumah hanya udara yang sejuk dan dingin

4. Alat penyulingan

Gambar 5.5. Panci Presto

Dengan panas yang ada pada setrika dapat mengubah baju atau pakaian yang kusut menjadi rapi.

Gambar 5.7. Lemari es dan AC

Cara kerja alat penyulingan yaitu: 1. bahan yang akan disuling dicampur air dipanaskan sampai mendidih, 2. Selama mendidih terbentuk uap air (gas) , 3. Uap air bergerak dan didinginkan oleh pendingin sehingga uap air yang berupa gas berubah menjadi zat – zat cair. , 4. Zat cair itu sebagai hasil dari penyulingan. Contohnya jahe akan menghasilkan minyak arsiri.

Ayo Berpikir Ilmiah !

Tahukah kamu asal-usul dipilihnya nama Asas Black menjadi nama teori dalam kalor? Yuk, kita cari tahu bersama-sama!

Joseph Black merupakan tokoh fisika yang terkenal karena menemukan teori Asas Black. Selain itu Black juga terkenal karena kalor dan kapasitas kalor. Sama dengan Benjamin Franklin, Black berasal dari sebuah keluarga biasa yang lumayan besar. Jumlah saudara sebanyak 13 orang. Namun nasib Black lebih beruntung karena meskipun jumlah saudaranya banyak namun masih sempat menikmati bangku kuliah.

Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertz

Dalam melakukan penelitiannya, Black lebih sering menggunakan timbangan sehingga disebut sebagai “perintis di bidang ilmu kimiakuantitatif”. Sejak kuliah, Black sudah tertarik dengan yang namanya batu ginjal. Ia mencoba mencari tahu caranya menghancurkan batu ginjal yaitu dengan menggunakan calcined snail dan apa yang menyebabkan terbentunya batu ginjal. Ternyata berdasarkan hasil penyeledikannya di dapat bahwa bahan kimia yang membentuk batu ginjal adalah kalsium karbonat atau magnesia alba.

Pada saat Black memanaskan magnesia alba, Black justru tertarik pada ciri kalor (panas) berbagai zat. Karena itulah Black mempelajari kemampuan berbagai zat dalam. Karena itulah Black mempelajari kemampuan berbagai zat dalam menyerap atau melepaskan kalor (panas). Kemampuan untuk menyerap (menerima) atau melepaskan kalor itu dinamakan kapasitas kalor. Penelitian lebih lanjut yang dilakukan Black menghasilkan kesimpulan bahwa “suatu zat memiliki kalor jenis yang berbeda.”

Selain menemukan kapasitas kalor dan kalor jenis, Black juga merupakan orang pertama yang membedakan kuantitas kalor dengan intentitas kalor atau temperatur. Kalau intensitas kalor merupakan jumlah kalor yang terdapat dalam suatu zat, sedangkan temperature sama dengan ukuran derajat panas dinginnya suatu benda (zat)

Penelitian lain yang masih berhubungan dengan kalor adalah proses peleburan dan penguapan. Menurut Black, terdapat kalor laten pada saat suatu zat melebur atau menguap. Kalor laten adalah kalor yang diperlukan suatu zat sebanyak 1 kg untuk melakukan perubahan wujudnya pada suhu tetap. Dinamakan kalor laten oleh Joseph Black karena kalor tidak dapat dilihat kedatangannya tersembunyi atau laten.

Eksperimen lain yang tak kalah menark dari Black adalah perumusannya tentang Asas Black. Saat itu Black mencoba mencampurkan dua zat yang beratnya sama namun memiliki perbedaan panas. Ternyata kedua benda memiliki temperature akhir yang sama atau sering disebut dengan temperature keseimbangan

Secara garis besarnya Asas Black dirumuskan sebaga berikut “jumlah kalor yang dilepas suatu zat sama dengan jumlah kalor yang diterima zat lain”

Nah, dari kisah perjalanan hidup Joseph Black, sikap apa sajakah yang dapat kamu contoh dari ilmuwan Black?

Sikap yang dapat kita teladani dari Joseph Black antara lain berani mencoba, kerja keras, dan pantang menyerah.