Jelaskan pengertian kalor jenis dan tuliskan rumusnya

KOMPAS.com - Joseph Black menyatakan suhu adalah nilai yang terukur pada termometer, sedangkan kalor merupakan sesuatu yang mengalir dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah.

Kemudian Benjamin Thompson mengatakan, kalor bukanklah zat alir, melainkan suatu bentuk energi yang dihasilkan dari suatu mekanis, seperti gesekan dan tumbukan.

Dilansir dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, definisi kalor adalah suatu bentuk energi yang dipindahkan oleh benda bersuhu lebih tinggi ke benda bersuhu lebih rendah.

Besarnya kalor suatu zat menunjukkan berapa besar energi kinetik dari partikel penyusunnya.

Pengaruh kalor terhadap suatu benda selain mengubah suhu, tetapi juga perubahan wujud zat.

Sebagai contoh sebuah sendok yang dicelupkan ke dalam gelas berisi air panas. Suhu sendok lebih rendah daripada suhu air sehingga energi panas akan mengalir dari air ke sendok.

Baca juga: Termometer dan Jenisnya

Hal ini mengakibatkan suhu sendok menjadi naik. Dengan demikian, kalor dapat mengubah suhu suatu benda.

Satuan kalor dalam SI aadalah joule, sedangkan satuan kalor lain yang juga sering digunakan adalah kalori.

Satu kalori ditetapkan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan satu gram air sehingga suhunya naik satu derajat selsius.

1 kalori = 4,2 joule atau 1 joule = 0,24 kalori

Secara umum, energi kalori diberikan pada benda melalui pemansan.

Dari pemanasan akan timbul kenaikan suhu yang merupakan tanda bahwa suatu benda telah diberikan energi kalor.

Baca juga: Pembagian Iklim Menurut Junghuhn, Köppen, Schmidt-Ferguson, dan Oldman

Kalor atau panas merupakan suatu bentuk energi, sedangkan suhu merupakan ukuran atau tingkat panas benda.

Pada umumnya, suhu akan naik jika menyerap kalor dan turun jika melepaskan kalor.

Semakin lama pemanasan, artinya kalor yang diterima air semakin besar dan suhu air semakin tinggi.

Sehingga besarnya kalor (Q) yang diberikan pada sebuah benda sebanding dengan kenaikan suhu benda itu (ΔT).

Q = ΔT

Keterangan:

Q   = kalor (joule)
ΔT = perubahan suhu (K) atau (derajat selsius)

Sedangkan untuk menaikkan suhu yang sama, dua kilogram air lebih lama atau perlu kalor lebih banyak dari satu kilogram air.

Baca juga: Pengertian Gaya, Rumus, dan Macamnya

Jumlah kalor yang diserap benda untuk menaikkan suhu yang sama adalah sebanding dengan massa benda, rumusnya:

Q = m

Keterangan:

Q = kalor (joule)
m = massa zat (kilogram)

Untuk menaikkan suhu yang sama, jumlah massa zat sama, tetapi jenis zat berbeda membutuhkan kalor yang juga berbeda.

Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu bergantung pada jenis zat (c), rumusnya:

Q = c

Keterangan:

Q = kalor (joule)
c = kalor jenis zat (j/kg derajat selsius)

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh satu kilogram zat untuk menaikkan suhunya sebesar satu derajat selsius.

Dari tiga rumus tersebut, dapat disimpulkan bahwa kalor yang dilepas atau diterima zat ketika berubah suhunya, bergantung pada massa zat, jenis zat, dan perubahan suhu.

Hai Sobat Zenius! Kali ini kita bakal belajar mengenai rumus mencari kalor. Tapi elo tau gak sih, apa itu kalor? 

Jadi kalo berdasarkan Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), kalor adalah tenaga panas yang diterima atau diteruskan oleh satu benda ke benda yang lain. 

Kalian pernah nggak merasa bingung kenapa saat kita sedang makan mie rebus, mangkuk yang menjadi wadahnya ikutan panas? 

Atau kalian pernah nggak merasa aneh kenapa saat camping, udara di dekat api unggun terasa lebih hangat?

Nah, hal ini disebabkan adanya kalor atau energi yang berpindah dari kuah mie rebus ke mangkuk dan dari api unggun hingga akhirnya terasa deh ke tangan.

Istilah kalor pertama kali dikenalkan oleh Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), seorang ahli kimia dari Prancis. 

Dahulu, kalor dianggap sebagai sesuatu yang tak kasat mata. Meskipun tak terlihat, kalor bisa mempengaruhi perubahan suhu dan perubahan wujud zat.

Berbeda dengan suhu, lebih tepatnya kalor adalah energi yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda dengan suhu yang lebih rendah. 

Bisa dibilang juga kalor adalah suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda. 

Alat untuk mengukur besar kalor disebut kalorimeter.

Kalor didasari oleh beberapa teori, salah satunya teori yang diperkenalkan oleh ilmuwan dari Amerika yang bernama Benjamin Thompson. Pak Thomson mengatakan bahwa kalor dapat terjadi karena adanya suatu gesekan antar benda.

Buktinya, coba deh kalian gesekkan kedua telapak tangan kalian, nah rasa hangat yang kalian rasakan membuktikan bahwa adanya energi kalor pada proses gesekan tersebut.

Atau, elo pernah bertanya-tanya, bagaimana kalor dihasilkan dari api yang kecil? Apakah apinya harus gede banget, kayak api unggun?

Tentu saja sekecil apapun api, bisa menghasilkan kalor. Intinya adalah bukan seberapa besar atau panas api tetapi adanya suhu yang lebih renda di sekitarnya sehingga energi panas dari api yang kecil itu bisa berpindah ke materi lain yang suhunya lebih rendah. 

Karena kalor merupakan salah satu bentuk energi sehingga kalor dapat berpindah namun tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan. Yaaa mirip-mirip lah sama kenangan masa lalu yang tidak bisa dimusnahkan~

Karena kalor merupakan salah satu bentuk energi, maka satuannya disamakan dengan satuan energi yaitu Joule (J) atau kalori (kal).

Nah, dengan semua elemen-elemen yang berkaitan dengan kalor tersebut, elo bisa menggunakan rumus berikut sebagai cara menghitung kalor: 

Q = m . c . 𝚫T

Dengan
Q   : Kalor (J)
m   : Massa benda (kg)
c    : Kalor jenis (J/kg°C)
𝚫T : Perubahan suhu (°C)

Tapi sebelum lanjut ke bagian selanjutnya dalam artikel rumus mencari kalor ini, gue punya informasi penting nih. 

Elo tau gak sih kalo elo ternyata bisa latihan soal tentang cara menghitung kalor lengkap dengan penjelasan komprehensif dalam bentuk video dari tutor-tutor professional. 

Dan selain materi Fisika, elo juga bisa belajar berbagai mata pelajaran. Caranya gampang banget, elo tinggal download aplikasi Zenius dan login dengan klik banner di bawah ini.  

Download Aplikasi Zenius

Fokus UTBK untuk kejar kampus impian? Persiapin diri elo lewat pembahasan video materi, ribuan contoh soal, dan kumpulan try out di Zenius!

Kalor Jenis

Kalor jenis adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 g massa benda sebesar 1°C. 

Rumus kalor jenis ini digunakan juga untuk menghitung suhu akhir pada perhitungan kalor.

Kalor jenis juga dianggap sebagai kemampuan benda dalam melepas atau menerima kalor. Satuan Internasional (SI) untuk kalor jenis adalah J/kg°C dengan simbol c (huruf kecil ya). 

Rumus kalor jenis bisa elo cek di bawah ini!

Kapasitas Kalor

Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sejumlah tertentu massa benda sebesar 1°C. 

Kapasitas kalor ditulis dengan menggunakan simbol C (huruf kapital).

Nah, gimana? Rumus mencari kalor diatas mudah untuk diaplikasikan kan? 

Gak afdol rasanya kalo belajar Fisika kalo gak langsung praktik. Di bawah gue udah menyiapkan beberapa contoh soal sehingga elo bisa langsung mempraktikkan cara menghitung kalor dengan rumus yang udah elo pelajari. 

Contoh Soal Mencari Kalor (1)

Rosé sedang memanaskan ½ kg air dari suhu 28°C menjadi 78°C, berapa sih kalor yang dibutuhkan oleh Rosé jikalau kita ketahui kalor jenis air sebesar 400 J/Kg°C

Jawab:

m = 0,5 Kg
c = 400 J/Kg°C
𝚫T = 78°C – 28°C = 50°C

Nah, untuk menjawab soal ini elo perlu tau bahwa soal ini sebenernya menyuruh kita untuk menghitung banyak kalor yang digunakan.

Ingat, kita gunakan rumus mencari kalor berikut ini:

Q = m . c . 𝚫T

Q = 0,5 Kg . 400 J/Kg°C . 50°C

Q = 10.000 J

Contoh Soal Mencari Kalor (2)

Irene membutuhkan energi kalor sebesar 6 x10⁵J untuk memanaskan 5 kg zat cair dari suhu 25°C menjadi 85°C. Berapa sih kalor jenis dari zat tersebut?

Jawab:

Q = 6 x10⁵J
m = 5 Kg
𝚫T = 85°C – 25°C = 60°C

Sekarang kita gunakan rumus kalor jenis

c = Q / m . 𝚫T

c = 6 x 10⁵ J / (5 Kg . 60°C)= 2.000 J/Kg°C

Contoh Soal Mencari Kalor (3) 

Berapa sih kapasitas kalor air yang bermassa 7 kg kalau kalor jenisnya 400 J/Kg°C

Jawab:

m = 7 Kg
c = 400 J/Kg°C

Untuk menghitung kapasitas kalor kita gunakan rumus

C = m . c

C = 7 Kg . 400 J/Kg°C

C = 2800 J/°C

Well, gimana sobat Zenius? Sekarang kalian sudah paham kan apa itu kalor, dan juga bagaimana cara menggunakan rumus mencari kalor, rumus kalor jenis dan rumus kapasitas kalor?

Elo ternyata bisa banget lho jadi master dalam pelajaran Fisika, dan gak cuma Fisika tapi juga mata pelajaran lainnya. 

Caranya dengan akses ke ribuan video materi pelajaran, latihan soal, tryout serta fitur premium lainnya yang bisa elo dapatkan dengan berlangganan paket belajar Zenius. Cek info lengkapnya dengan klik gambar di bawah ini, ya!

Dan semisal elo ingin mempelajari materi yang satu ini lebih dalam lagi, elo bisa banget belajar lewat video pembahasan dari Zenius.

Untuk mengaksesnya, elo tinggal klik banner di bawah ini, ya! Kemudian, ketikkan materi pelajaran yang ingin elo pelajari di kolom pencarian.

Agar lebih paham dengan penerapan rumus kalor lebih lanjut Sobat Zenius juga bisa langsung cek pengertian kalor dan kapasitas kalor ini ya!

Apa yang dimaksud dengan kalor jenis dan rumusnya?

Jelaskan apa yang dimaksud dengan kalor jenis?