Kalor dan Perpindahannya

Apakah panas itu salah satu wujud energi?
Apakah panas itu salah satu wujud energi?

Kalor

Pernah terbayangkan gak oleh kalian, kalau panas itu wujudnya seperti apa sih? Mungkin diantara kalian ada yang berpikir bahwa, api adalah wujudnya. Namun coba dipikir lagi, tapi tidak semua panas selalu seperti api, piring berisi nasi yang baru tanak, buktinya terasa panas.

Panas itu merupakan energi! Dan mulai saat ini kita akan menyebut energi panas sebagai kalor. Jika panas dapat dinyatakan oleh angka yang dinamakan sebagai suhu, dan mengingat panas itu dalam bentuk energi, cukup menarik bagi kita untuk mengetahui hubungan antara suhu dengan kalor.

Kalor mempunyai satuan yang sama seperti halnya energi, yakni satuannya adalah \text{joule} atau J. Prinsip dari kalor sendiri yakni, semakin besar kalor maka akan semakin tinggi pula suhu suatu objek, dan sebaliknya, semakin dikit kalornya, suhunya semakin rendah.

Jadi, bagaimana wujud dari panas? Tim ISENG menjawabnya tidak tahu, karena abstrak, namun keberadaanya dapat dirasakan, buktinya diri kita bisa kepanasan ketika sedang berjemur diluar. Oke balik lagi ke pembahasan mengenai kalor.

Coba ingat-ingat lagi, jika kita punya minuman kaleng dingin ditaruh di kulkas, kemudian kita taruh di luar, maka lama kelamaan, minuman tersebut akan tidak dingin lagi. Begitu juga dengan makanan panas yang baru dari penggorengan, lama kelamaan akan menjadi dingin.

Dua fenomena tersebut nampaknya memicu pemikiran kita untuk bertanya bahwa, apakah kalor dapat berpindah? Jawabannya bisa, dan perpindahannya selalu berpindah dari objek yang mempunyai suhu lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah.

Pada dua fenomena sebelumnya, maka minuman dingin akan menerima kalor dari lingkungan sekitar, sedangkan makanan panas akan memberikan kalor pada lingkungan sekitar. Pertanyaannya, berapa besar kalor yang diterima atau dilepas oleh suatu benda?

Perpindahan kalor dari suhu yang lebih tinggi menuju yang lebih rendah

Besar kalor yang diterima oleh suatu benda akan bergantung dengan massanya m, kemampuan melepas serta menerima kalor c atau kalor jenis, dan perubahan suhu yang dialaminya, \Delta T. Secara matematis besar kalor yang berpindah Q yaitu

Q = mc\Delta T

, di mana \Delta T = T_2 - T_1, dengan asumsi T_2 merupakan suhu setelah, dan T_1 suhu sebelum.

Kalor Laten

Pada pembahasan tentang suhu dan perubahannya, kita mengetahu bahwa, air mengalami perubahan wujud pada suhu 0\,^{\circ}C (membeku) dan pada suhu 100\,^{\circ}C (menguap), pada kondisi tersebut, benda tidak mengalami perubahan suhu, namun ada kalor yang dibutuhkan pada proses tersebut.

Kalor tersebut dinamakan sebagai kalor laten, secara matematis, besar dari kalor laten ini yaitu

Q = mL

, mirip seperti sebelumnya, yakni bergantung pada massa benda m, namun kali ini bergantung pada kalor jenis laten L.

Perpindahan Kalor

Tidak semua benda mempunyai kemampuan untuk menerima kalor dengan "baik", contohnya adalah kaca, tuh barang kalau kita panasin pakai korek selama mungkin, kemudian kita sentuh pasti gak akan kerasa panasnya. Tapi ada juga barang, yang cepat panas.

Baru bentar aja dipanasin pakai korek api, terus kita pegang, tangan kita langsung kepanasan, contohnya, besi. Kelompok benda-benda yang kurang "baik" dalam menghantarkan panas dinamakan sebagai isolator, seperti kayu, kaca, karet.

Sedangkan benda-benda yang dapat menerima kalor dengan "baik" dinamakan sebagai konduktor, seperti besi, baja, aluminium. Nah, sebelumnya kita membayangkan suatu panas dengan cara kontak langsung atau memegang benda tersebut.

Proses tersebut dinamakna sebagai konduksi, yakni transfer energi panas dengan cara bersentuhan. Selain itu, pernah gak kalian merasa udara disekitar begitu panas di siang hari? Padahal kita gak nyentuh hal-hal yang panas, nah proses tersebut dinamakan konveksi.

Yakni proses transfer energi panas melalui fluida atau zat yang dapat mengalir, seperti udara dan air. Kemudian ada lagi nih selain dua itu, misal kita lagi berjemur, kita gak nyentuh hal-hal yang panas, dan gak ada juga angin yang berhembus disekitar.

Panas yang dirasakan merupakan bentuk transfer energi melalui radiasi, dalam hal tersebut merupakan radiasi panas dari matahari. Radiasi tersebut tidak terbatas pada matahari saja, karena radiasi panas bisa juga dilakukan oleh suatu benda.

Jadi, sekalipun kita lagi meneduh di bawah suatu atap pada siang bolong, misal bahan atapnya asbes, panas akan tetap dirasakan oleh kita saat itu, akibat radiasi panas oleh asbes.

Label
< Materi SebelumnyaGetaran, Gelombang, dan Bunyi
Search icon