Pelajaran Fisika : Kalor dan Perubahan Wujud

Seperti yang kita ketahui bersama bahwa energi kalor dapat mengubah wujud suatu benda, dalam hal ini saya akan menggunakan air sebagai contohnya.
Air dalam suhu yang amat rendah (-40^o Celcius ) akan berbentuk sebagai es yang berwujud padat, sedangkan pada suhu 0^o Celcius air akan mengalami perubahan wujud dari padat ( es ) menjadi cair. Suhu air akan terus mengalami kenaikan ketika dipanaskan, yang pada akhirnya hinga di titik 100^o Celcius akan mengalami perubahan wujud dari cair menjadi gas ( uap air ).
Untuk lebih jelasnya silahkan lihat gambar dibawah :
Gambar diatas menunjukkan grafik perubahan wujud air mulai dari fase es pada suhu -40^o Celcius hingga menjadi uap air pada suhu 120^o Celcius.
Perhatikan grafik yang diberi warna merah dan hijau !! Hal ini dimaksudkan untuk membedakan antara fase dimana air mengalami kenaikan suhu dan fase dimana air mengalami perubahan wujud.
Pelu diingat bahwa :
1. Ketika air mengalami perubahan wujud maka air TIDAK mengalami perubahan suhu.
2. Sedangkan, ketika air mengalami perubahan suhu maka air TIDAK mengalami perubahan wujud.
dikarenakan hal ini maka kita mengenal dua jenis rumus untuk menghitung besarnya energi kalor.
energi kalor dilambangkan dengan huruf Q dengan satuan Joule ( J ).
Q = M. C. Δ T    ( digunakan untuk menghitung energi kalor pada fase kenaikan suhu )
ket :
M     = Massa ( Kg )
C     = Kalor Jenis ( J/KgC )
Δ T  = Perubahan Suhu ( C )
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.
Q  = M. L     ( digunakan untuk menghitung energi kalor pada fase perubahan wujud )
ket :
M     = Massa ( Kg )
L      = Kalor Laten ( J/Kg )
Kalor Laten adalah kalor yang digunakan untuk mengubah wujud suatu zat. 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)
contoh soal :
Tentukan energi kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan es yang memiliki massa 2 Kg dan bersuhu -20^o Celcius hingga menjadi air yang bersuhu 70^o Celcius ( Kalor jenis air = 4.200 Joule/kg°C, Kalor lebur es = 334.000 J/kg, Kalor jenis es= 2.090 Joule/kg°C )
Pembahasan :
Untuk mengerjakan soal ini, maka kamu harus mengetahui bahwa ada tiga fase yang terjadi :
1. Fase perubahan suhu es dari -20^o C menjadi es bersuhu 0^o C.
2. Fase perubahan wujud es menjadi air pada suhu 0^o C.
3. Fase perubahan suhu air dari 0^o C menjadi es bersuhu 70^o C.
Maka kita harus menghitung satu per satu energi kalor dari setiap fase.
Fase 1 :
Q₁ = M. C. Δ T
Q₁ = 2 x 2.090 x 20    << menggunakan kalor jenis es bukan kalor jenis air
Q₁ = 83.600 Joule
Fase 2 :
Q₂ = M. L
Q₂ = 2 x 334.000
Q₂ = 668.000 Joule
Fase 3 :
Q₃ = M. C. Δ T
Q₃ = 2 x 4.200 x 70   << baru menggunakan kalor jenis air
Q₃ = 588.000 Joule
Maka kita jumlahkan hasil dari ketiga fase tersebut dan didapatkan hasil akhir senilai :
83.600 + 668.000 + 588.000 = 1.339.600 Joule
p.s : terima kasih untuk saudara will yang telah mengoreksi saya

paket cd edukasi

Apakah anda kesulitan dalam mendownload materi dalam blog budakfisika? Apakah anda tidak memiliki waktu untuk browsing untuk mencari materi fisika tapi anda tetap ingin menjadi guru yang hi-tech? Jangan khawatir, kini budakfisika.net menyediakan layanan pemesanan paket CD pembelajaran. Kami menawarkan beberapa pilihan paket CD kepada anda, diantaranya:

Paket 1 CD Animasi | Harga Rp. 40.000,00 (belum ongkos kirim)

Paket ini berisi kumpulan animasi flash yang dapat digunakan sebagai motivator siswa dalam belajar. Konten:

• Animasi flash fisika
• Animasi flash biologi
• Animasi flash kimia
• Animasi flash matematika
• Games flash edukasi
• Software edukasi; GCSE Physics, PheT, Planetarium, Solve Elec, dll
• Software Flash; Macromedia Flash 8, Swish Max dan SWF Decompiler

Paket 2 CD Video Fisika | Harga Rp. 40.000,00 (belum ongkos kirim)

Paket ini berisi kumpulan video pembelajaran dari Eureka! yang berbasis kartun dalam penyampaian materinya. Video berkualitas tinggi dengan format .mp4, untuk melihat video yang ditawarkan, klik disini. Konten:

• 30 Episode video pembelajaran dari Eureka!

Paket 3 Paper Craft | Harga Rp. 40.000,00 (belum ongkos kirim)

Paket ini berisi koleksi kerajinan tangan dari kertas yang dikenal dengan nama papercraft. Terdiri dari 1500+ blueprint papercraft mulai dari bentuk hewan hingga model roket. Bagi yang berminat mengembangkannya, papercraft ini dapat menjadi usaha yang menguntungkan. Konten:

• Kartu Pop up
• Origami
• Bentuk hewan
• Dinosaurus
• Model kendaraan
• Miniatur kota
• Istana kerajaan
• Robot Gundam
• Hal-hal yang berkaitan dengan sains

Paket 4 BSE | Harga Rp. 100.000,00 (belum ongkos kirim)

Paket ini berisi 4 CD, yaitu untuk tingkat SD, SMP, SMA, dan SMK plus bank soal dan kamus. Kumpulan buku sekolah elektronik ini adalah yang telah update, dimulai dari Matematika, Bahasa Indonesia, IPA, IPS, PKN, Bahasa Inggris, dll. Tapi, bisa juga memesan terpisah untuk tiap satuan pendidikan dengan harga @ Rp. 30.000,00 (belum ongkos kirim). Konten:

• BSE SD (295 buku) + Bank Soal
• BSE SMP (123 buku) + Bank Soal
• BSE SMA (220 buku) + Bank Soal
• BSE SMK (234 buku) + Bank Soal

Paket 5 Bahan Ajar SMA | Harga Rp. 40.000,00 (belum ongkos kirim) New!

Paket ini berisi bahan ajar bagi guru SMA yang berisi standar kompetensi, kompetensi dasar, indikator, materi pokok serta latihan soal yang dikemas dalam bentuk power point, word, dan animasi flash. Konten bahan ajar ini disusun oleh para pendidik yang ahli dalam bidangnya yang telah melalui pelatihan khusus. Bahan ajar ini meliputi:

• Matematika
• Fisika
• Kimia
• Biologi
• TIK

Untuk pemesanan paket CD di atas, anda dapat melakukan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Pilih paket CD yang ingin dipesan dengan mengirimkan pesan lewat SMS ke no 08382887562 dengan format “PESAN PAKET [no paket1_no paket2_no paket ...] CD_kota anda. Contoh: PESAN PAKET 1 CD_Bandung. Jika Anda pesan lebih dari satu, contoh: PESAN PAKET 1_2 CD_Bandung
2. Anda akan mendapat SMS balasan berisi no rekening saya untuk tujuan transfer beserta biaya yang dibebankan.
3. Transfer biaya ke nomer rekening yang diberikan.
4. Konfirmasi lewat SMS ke saya, dengan Format SMS konfirmasi: TRANSFER#NAMA#ALAMAT LENGKAP#KODE POS#BANK ASAL TRANSFER#TGL TRANSFER#JMLH TRANSFER
5. Contoh: TRANSFER#INDRA#GEGER KALONG 20 BANDUNG#40511#BNI GERLONG BANDUNG#070310#100000
6. Kemudian saya akan mengecek transfer Anda.
7. Paket CD akan segera saya kirimkan ke alamat lengkap Anda, dengan jasa KILAT KHUSUS (2-4 hari sudah sampai, tergantung alamat Anda).
8. Setelah kiriman anda terima, harap SMS konfirmasi “kiriman telah saya terima”

Penawaran Khusus. Selain pilihan dari paket-paket CD pembelajaran, budakfisika juga memberikan kepada Anda sebuah tawaran khusus yaitu promo dari Bamboomedia, sebuah software developer terkemuka dari Indonesia. Promo tersebut yaitu Anda akan memperoleh diskon sebesar 15% all item dengan memasukkan kode voucher 796569 saat melakukan order CD. Buruan beli jangan sampai dibilang orang gaptek sama temen!!!

KLIK DISINI UNTUK MELIHAT KATALOG CD

at 3/07/2010

Materi Fisika SMP Kelas VIII

Semester 2

Standar Kompetensi

5. Memahami peranan usaha, gaya, dan energi dalam kehidupan sehari-hari

Kompetensi Dasar

5.1. Mengidentifikasi jenis-jenis gaya, penjumlahan gaya dan pengaruhnya pada suatu benda yang dikenai gaya

• Gaya dan Resultan Gaya | Materi | LKS
• Gaya Gesek | Materi | LKS
• Gaya Berat | Materi | LKS

Latihan Online Gaya

5.2. Menerapkan hukum Newton untuk menjelaskan berbagai peristiwa dalam kehidupan sehari-hari

• Hukum I Newton | Materi | LKS
• Hukum II Newton | Materi 
• Hukum III Newton | Materi | LKS

Latihan Online Hukum Newton

5.3. Menjelaskan hubungan bentuk energi dan perubahannya, prinsip usaha dan energi serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

• Bentuk - Bentuk Energi | Materi
• Energi Kinetik dan Energi Potensial | Materi | LKS 1 | LKS 2
• Hukum Kekekalan Energi | Materi
• Usaha dan Daya | Materi

Latihan Online Usaha dan Energi

5.4. Melakukan percobaan tentang pesawat sederhana dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

• Tuas dan Pengungkit | Materi
• Katrol | Materi 
• Bidang Miring | Materi 

Latihan Online Pesawat Sederhana

5.5. Menyelidiki tekanan pada benda padat, cair, dan gas serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

• Tekanan pada Zat Padat | Materi 
• Tekanan pada Zat Cair | Materi 
• Hukum Pascal | Materi 
• Hukum Archimedes | Materi 
• Tekanan pada Gas | Materi

Latihan Online Tekanan

Standar Kompetensi

6. Memahami konsep dan penerapan getaran, gelombang, dan optika dalam produk teknologi sehari-hari

Kompetensi Dasar

6.1. Mendeskripsikan konsep getaran dan gelombang serta parameter-parameternya

6.2. Mendeskripsikan konsep bunyi dalam kehidupan sehari-hari

6.3. Menyelidiki sifat-sifat cahaya dan hubungannya dengan berbagai bentuk cermin dan lensa

6.4. Mendeskripsikan alat-alat optik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Materi Fisika SMP Kelas VII

Semester 1

Standar Kompetensi

1. Memahami prosedur ilmiah untuk mempelajari benda-benda alam dengan menggunakan peralatan

Kompetensi Dasar

1.1. Mendeskripsikan besaran pokok dan besaran turunan beserta satuannya.

1.2. Mendeskripsikan pengertian suhu dan pengukurannya

1.3. Melakukan pengukuran dasar secara teliti dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dan sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari

• Besaran dan Satuan | Materi | Simulasi
• Pengukuran Panjang | Materi | LKS | Simulasi
• Pengukuran Massa | Materi | LKS
• Pengukuran Waktu | Materi | LKS
• Suhu dan Pengukurannya | Materi | LKS
  

Latihan Online Besaran dan Pengukuran

Standar Kompetensi

3. Memahami wujud zat dan perubahannya

Kompetensi Dasar

3.1. Menyelidiki sifat-sifat zat berdasarkan wujudnya dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

3.2. Mendeskripsikan konsep massa jenis dalam kehidupan sehari-hari

1. Wujud Zat dan Perubahannya | Materi | LKS | Simulasi
   
2. Gaya Antar Partikel | Materi | LKS
   
3. Massa Jenis Zat | Materi | LKS

Latihan Online Wujud Zat dan Perubahannya

Kompetensi Dasar

3.3. Melakukan percobaan yang berkaitan dengan pemuain dalam kehidupan sehari-hari

1. Pemuaian Zat | Materi | LKS 1 | LKS 2
   
2. Penerapan Konsep Pemuaian Zat | Materi
   

Latihan Online Pemuaian Zat

Kompetensi Dasar

3.4. Mendeskripsikan peran kalor dalam mengubah wujud zat dan suhu suatu benda serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

1. Kalor | Materi | LKS 1 | LKS 2
2. Perpindahan Kalor | Materi | LKS 1 | LKS 2
3. Kalor dalam Kehidupan Sehari-hari | Materi

Latihan Online Kalor

Semester 2

Standar Kompetensi

5. Memahami gejala-gejala alam melalui pengamatan

Kompetensi Dasar

5.2. Menganalisis data percobaan gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan serta  penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

• Jarak dan Perpindahan | Materi
• Kecepatan dan Kelajuan | Materi
• Percepatan | Materi
• Gerak Lurus Beraturan (GLB) | Materi | LKS | Simulasi
• Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) | Materi | LKS | Simulasi

Latihan Online Gerak

Kompetensi Dasar

5.3. Menggunakan mikroskop dan peralatan pendukung lainnya untuk mengamati gejala-gejala kehidupan

• Bagian - Bagian Mikroskop | Materi
• Cara Menggunakan Mikroskop | Materi

Latihan Online Mikroskop

kalor kls 7

Definisi Kalor
Peristiwa yang melibatkan kalor sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, pada waktu memasak air dengan menggunakan kompor. Air yang semula dingin lama kelamaan menjadi panas. Mengapa air menjadi panas? Air menjadi panas karena mendapat kalor, kalor yang diberikan pada air mengakibatkan suhu air naik. Dari manakah kalor itu? Kalor berasal dari bahan bakar, dalam hal ini terjadi perubahan energi kimia yang terkandung dalam gas menjadi energi panas atau kalor yang dapat memanaskan air.

Sebelum abad ke-17, orang berpendapat bahwa kalor merupakan zat yang mengalir dari suatu benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah jika kedua benda tersebut bersentuhan atau bercampur. Jika kalor merupakan suatu zat tentunya akan memiliki massa dan ternyata benda yang dipanaskan massanya tidak bertambah. Kalor bukan zat tetapi kalor adalah suatu bentuk energi dan merupakan suatu besaran yang dilambangkan Q dengan satuan joule (J), sedang satuan lainnya adalah kalori (kal). Hubungan satuan joule dan kalori adalah:
1 kalori = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori

Kalor dapat Mengubah Suhu Benda
Apa yang terjadi apabila dua zat cair yang berbeda suhunya dicampur menjadi satu? Bagaimana hubungan antara kalor terhadap perubahan suhu suatu zat? Adakah hubungan antara kalor yang diterima dan kalor yang dilepaskan oleh suatu zat? Semua benda dapat melepas dan menerima kalor. Benda-benda yang bersuhu lebih tinggi dari lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor. Demikian juga sebaliknya benda-benda yang bersuhu lebih rendah dari lingkungannya akan cenderung menerima kalor untuk menstabilkan kondisi dengan lingkungan di sekitarnya. Suhu zat akan berubah ketika zat tersebut melepas atau menerima kalor. Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan bahwa kalor dapat mengubah suhu suatu benda.

Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang yang diperlukan oleh suatu zat bermassa 1 kg untuk menaikkan suhu 1 °C. Sebagai contoh, kalor jenis air 4.200 J/kg °C, artinya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1 °C adalah 4.200 J. Kalor jenis suatu zat dapat diukur dengan alat kalorimeter.

Tabel beberapa kalor jenis zat

Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan suhu suatu benda bergantung pada:

• massa benda (m)
• jenis benda / kalor jenis benda (c)
• perubahan suhu (Δt )

Oleh karena itu, hubungan banyaknya kalor, massa zat, kalor jenis zat, dan perubahan suhu zat dapat dinyatakan dalam persamaan.

Keterangan:
Q = Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan (joule)
m = Massa zat (kg)
c = Kalor jenis zat (joule/kg °C)
Δt = Perubahan suhu (°C)

Kalor dapat Mengubah Wujud Zat
Suatu zat apabila diberi kalor terus-menerus dan mencapai suhu maksimum, maka zat akan mengalami perubahan wujud. Peristiwa ini juga berlaku jika suatu zat melepaskan kalor terus-menerus dan mencapai suhu minimumnya. Oleh karena itu, selain kalor dapat digunakan untuk mengubah suhu zat, juga dapat digunakan untuk mengubah wujud zat. Perubahan wujud suatu zat akibat pengaruh kalor dapat digambarkan dalam skema berikut.

Keterangan:
1 = mencair/melebur
2 = membeku
3 = menguap
4 = mengembun
5 = menyublim
6 = mengkristal

Menguap (terjadi perubahan suhu)
Apakah pada waktu zat menguap memerlukan kalor? Dari manakah kalor itu diperoleh? pada waktu air dipanaskan akan tampak uap keluar dari permukaan air. Kenyataan ini menunjukkan bahwa pada waktu menguap zat memerlukan kalor. Jika air dipanaskan terus-menerus, lama-kelamaan air tersebut akan habis. Habisnya air akibat berubah wujud menjadi uap atau gas. Peristiwa ini disebut menguap, yaitu perubahan wujud dari cair ke gas, karena molekul-molekul zat cair bergerak meninggalkan permukaan zat cairnya. Pada peristiwa menguap terjadi perubahan suhu, oleh karena itu berlaku:

Sama halnya pada peristiwa membeku, melebur, dan mengembun.

Mendidih (tidak mengalami perubahan suhu, namun terjadi perubahan wujud)
Mendidih adalah peristiwa penguapan zat cair yang terjadi di seluruh bagian zat cair tersebut. Peristiwa ini dapat dilihat dengan munculnya gelembung-gelembung yang berisi uap air dan bergerak dari bawah ke atas dalam zat cair. Zat cair yang mendidih jika dipanaskan terus-menerus akan berubah menjadi uap. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat cair menjadi uap seluruhnya pada titik didihnya disebut kalor uap (U). Karena tidak terjadi perubahan suhu, maka besarnya kalor uap dapat dirumuskan:

Keterangan:
Q = kalor yang diserap/dilepaskan (joule)
m = massa zat (kg)
U = kalor uap (joule/kg)

Tabel beberapa kalor uap zat

Jika uap didinginkan akan berubah bentuk menjadi zat cair, yang disebut mengembun. Pada waktu mengembun zat melepaskan kalor, banyaknya kalor yang dilepaskan pada waktu mengembun sama dengan banyaknya kalor yang diperlukan waktu menguap dan suhu di mana zat mulai mengembun sama dengan suhu di mana zat mulai menguap.



Latihan Yuk!!

1. Apakah yang dimaksud dengan kalor?
2. Sebutkan tiga faktor yang mempengaruhi kalor dapat mengubah suhu zat!
3. Air dengan massa 1,50 kg pada suhu 30 °C dipanaskan sampai dengan suhu 100 °C. Berapakah kalor yang diperlukan jika kalor jenis air 4.200 J/kg°C?
4. Sebutkan dua faktor yang mempengaruhi perubahan wujud zat!
5. Apakah yang dimaksud dengan menguap, mengembun, melebur, dan membeku
6. Berapa kalor yang diperlukan untuk melebur 1,50 kg es 0 °C menjadi 1,50 kg air 0 °C, jika kalor lebur es 336.000 J/kg?
7. Berapa kalor yang diperlukan untuk mengubah 2,0 kg es suhu -5 °C menjadi uap air seluruhnya pada suhu 100 °C, jika kalor jenis es 2.100 J/kg°C, kalor jenis air 4.200 J/kg °C, kalor lebur es 336.000 J/kg dan kalor uap 2.260.000 J/kg?
8. Sebutkan empat cara untuk mempercepat proses penguapan! Berilah masing-masing satu contoh!