√ Pengertian Kalor, Satuan & Rumus Perpindahan Kalor

Untuk konduksi, perpindahan dilakukan tanpa perpindahan zat sehingga perpindahan kalor terjadi tanpa perpindahan zat ataupun partikel yang dimiliki.

Panas secara konduksi terjadi ketika dua enda berada dalam kontak langsung, dan suhu yang satu lebih tinggi dari suhu yang lain. Suhu cenderung menyamakan, dengan demikian konduksi panas terdiri dari transfer energi kinetik dari media yang lebih hangat ke yang lebih dingin.

Contoh macam macam perpindahan kalor secara konduksi adalah sebagai berikut:

Benda yang terbuat dari logam, nantinya akan panas atau hangat ketika terkena api atau suhu yang panas. Misalnya ketika menyalakan kembang api, bagian ujung yang digenggam akan turun panas.
Knalpot motor yang menjadi panas ketika mesinnya dihidupkan.
Mentega yang meleleh ketika dipanaskan diatas wajan.
Tutup panci menjadi panas ketika digunakan untuk menutup rebusan air yang mendidih.
Perendaman tubuh manusia yang kedinginan di bak mandi air panas.

Baca Cepat :

c. Perpindahan Kalor Secara Radiasi

Terakhir adalah jenis perpindahan kalor secara radiasi. Perpindahan panasnya terjadi tanpa memerlukan media perantara bahkan pada ruang hampa sekalipum. Perpindahan panas secara radiasi ini biasanya terjadi dengan disertai cahaya.

Untuk mempermudah memahami radiasi jenis ini, berikut adalah macam macam contoh perpindahan panas secara radiasi :

Panas matahari sampai ke bumi, panas ini menyebar melalui ruang hampa.
Pakaian menjadi kering ketika dijemur, terutama di bawah terik matahari.
Menetaskan telur unggas dengan bantuan lampu.
Ketika berada di dekat sumber api, maka tubuh menjadi lebih hangat.
Efek energi sinar inframerah (IR) saat mengenai permukaan.

Rumus Kalor

Keterangan :

Q = Banyaknya kalor yang dibutuhkan dengan satuan Joule (J)
m = Massa jenis zat yang diberi kalor dengan satuan Kilogram (Kg)
c = Kalor jenis zat dengan satuan (J/kg°C)
ΔT = Jumlah kenaikan/perubahan suhu zat dengan satuan derajat celcius (°C)

Menurut ilmu termodinamika, rumus untuk menghitung kalor adalah Q = m c ∆T. Dimana Q merupakan banyaknya kalor yang dibutuhkan (J), m adalah massa jenis zat yang diberi kalor (kg), c adalah kalor jenis zat (J/kg°C) dan ΔT merupakan jumlah kenaikan/perubahan suhu zat (°C).

Terdapat beberapa turunan rumus kalor lainnya seperti rumus perpindahan kalor, rumus kalor lebur, rumus kapasitas kalor dan juga rumus kalor jenis berikut adalah penjelasan rinciannya.

Rumus Perpindahan Kalor

a. Rumus Perpindahan Kalor Konduksi

Untuk rumus konduksi, biasanya Anda akan diminta untuk menghitung laju kalor. Rumus yang digunakan adalah:

Laju Kalor = Q/t = kA ΔT/x

Dimana,

Q merupakan kalor, bisa menggunakan Joule atau kal.
K merupakan konduktivitas termal, satuannya adalah W/Mk.
A adalah luas penampang, satuannya adalah meter persegi.
Delta T merupakan perubahan suhu, satuan yang digunakan adalah K.
X merupakan panjang, satuannya adalah meter.
Terakhir adalah t atau waktu, satuannya adalah sekon.

b. Rumus Perpindahan Kalor Konveksi

Perpindahan kalor dengan cara konveksi dihitung dengan rumus berikut ini:

Laju Kalor = Q/t = hA ΔT

Dimana,

H merupakan koefisien konveksi termal, satuannya adalah j/sm persegi
A merupakan luas permukaan,, satuannya adalah meter persegi.
Delta T merupakan perbedaan suhu, satuannya adalah K.

c. Rumus Perpindahan Kalor Radiasi

Terakhir adalah perpindahan kalor yang terjadi karena radiasi, rumusnya adalah:

Laju Kalor = Q = m c ∆T

Dimana,

Q adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan, satuannya J.
M merupakan massa suatu zat yang diberikan kalor, satuannya kilogram.
C merupakan kalor jenis zat.
Delta T adalah kenaikan suhu atau perubahan suhu, satuannya adalah celcius.

Rumus Kalor Jenis

Kalor jenis merupakan kalor yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu sejumlah 1 kg pada benda yang besarnya 1′ Celcius. Kalor jenis sering disimbolkan dengan huruf ‘c’ dengan satuan J/kg⁰C. Secara notasi matematis, rumus kalor jenis adalah c = ∆Q / m∆T.

Rumus Kapasitas Kalor

Kapasitas kalor merupakan besaran yang terukur dengan gambaran jumlah kalor yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu dari sebuah benda atau zat dalam besaran jumlah tertentu. Kapasitas kalor memiliki simbol huruf kapital c (C) dengan satuan Joule (J). Secara matematis, rumus kapasitas kalor ada dua yaitu C = Q/∆T dan juga C = mc.

Contoh Soal Tentang Kalor

1. Terdapat sebuah ember berisi 1kg air dengan suhu 20’C. Berapakah jumlah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah suhu air tersebut menjadi 100’Celcius jika diketahui kalor jenis air sebesar 1000 J/Kg’c ?

Jawaban :

m = 1 kg
c = 1000 J/kg⁰C
ΔT = 100⁰C – 20⁰C = 80⁰C
Maka,
Q = m. c ΔT
Q = 1. 1000. 80
Q = 80.000 J
Jadi kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air menjadi 100’C adalah 80.000J atau 80KJ

2. Hitunglah berapa jumlah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah es seberat 500 gram dari suhu -20’c untuk menjadi suhu 40’c jika diketahui c (es) adalah 0,5 kal/g ºC, L (es) adalah 80 kal/g dan c (a) adalah 1 kal/g’C ?

Jawaban :