Jawabanterverifikasi. Hallo Raden. jawaban soal ini adalah "Q = W + ΔU" Hubungan antara kalor, usaha, dan energi dalam pada sistem tertutup dapat ditentukan dengan Hukum I termodinamika yang menyatakan : "Sejumlah kalor yang diterima dan usaha yang dilakukan terhadap suatu gas dapat digunakan untuk mengubah energi dalam" Q = W + ΔU dengan
Pengertian Kalor Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu bendazat bergantung pada 3 faktor massa zat jenis zat kalor jenis perubahan suhu Sehingga secara matematis dapat dirumuskan Q = – t1 Dimana Q adalah kalor yang dibutuhkan J m adalah massa benda kg c adalah kalor jenis J/kgC t2-t1 adalah perubahan suhu C Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud kalor laten, persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = dan Q = Dengan U adalah kalor uap J/kg dan L adalah kalor lebur J/kg Dalam pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas kalor H dan kalor jenis c Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius. H = Q/t2-t1 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. c = Q/m.t2-t1 Bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka terbentuk persamaan baru H = Analisis grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi uap. Dalam grafik ini dapat dilihat semua persamaan kalor digunakan. Keterangan Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai pada 0 C kalor yang diterima digunakan untuk melebur Q2, setelah semua menjadi air barulah terjadi kenaikan suhu air Q3, setelah suhunya mencapai suhu 100 C maka kalor yang diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap Q4, kemudian setelah berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali Q5 Untuk mencoba kemampuan silakan kkerjakan latihan soal dengan cara klik disini. Hubungan antara kalor dengan energi listrik Kalor merupakan bentuk energi maka dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi maka energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor dan juga sebaliknya energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik. Dalam pembahasan ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energi kalor. Alat yang digunakan mengubah energi listrik menjadi energi kalor adalah ketel listrik, pemanas listrik, dll. Besarnya energi listrik yang diubah atau diserap sama dengan besar kalor yang dihasilkan. Sehingga secara matematis dapat dirumuskan. W = Q Untuk menghitung energi listrik digunakan persamaan sebagai berikut W = Keterangan W adalah energi listrik J P adalah daya listrik t adalah waktu yang diperlukan s Bila rumus kalor yang digunakan adalah Q = – t1 maka diperoleh persamaan ; = – t1 Yang perlu diperhatikan adalah rumus Q disini dapat berubah-ubah sesuai dengan soal. Asas Black Menurut asas Black apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan berhenti sampai terjadi keseimbangan termal suhu kedua benda sama. Secara matematis dapat dirumuskan Q lepas = Q terima Yang melepas kalor adalah benda yang suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu rendah. Bila persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh Q lepas = Q terima – ta = Catatan yang harus selalu diingat jika menggunakan asasa Black adalah pada benda yang bersuhu tinggi digunakan t1 – ta dan untuk benda yang bersuhu rendah digunakan ta-t2. Dan rumus kalor yang digunakan tidak selalu yang ada diatas bergantung pada soal yang dikerjakan.
Dengan H= entalpi. E = energi (J) W = usaha (J) Persamaan tersebut berlaku pada tekanan yang tetap atau biasa disebut dengan isobarik. Pada proses isobarik, perubahan suhu akan menyebabkan perubahan volume sebagai berikut: Perbesar. Persamaan isobarik yaitu dengan tekanan konstan (silmi) Kamu pasti pernah melihat seterika listrik. Alat yang satu ini sering kita temui dalam rumah tangga yang biasa digunakan untuk merapikan baju yang kusut. Tahukah kamu bahwa prinsip kerja seterika listrik ini mengubah energi listrik menjadi energi panas atau kalor. Selain seterika listrik, masih banyak sekali peralatan yang memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi energi kalor seperti soder listrik, pelurus rambut, pengering rambut, rice cooker, dan lain yang mengubah energi listrik menjadi kalor Bagaimana cara menghitung energi listrik yang diperlukan oleh peralatan untuk mengubahnya menjadi energi kalor? Untuk menjawab pertanyaan tersebut kamu harus paham dengan pengertian dengan energi listrik dan energi kalor. Energi listrik adalah energi yang mampu menggerakkan muatan-muatan listrik pada suatu beda potensial tertentu. Energi listrik dirumuskan dengan persamaan W = I2Rt Atau W = V2t/R Kalor atau energi kalor adalah energi panas yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang beruhu lebih rendah. Energi kalor dirumuskan dengan persamaan Q = mcΔT Jika tidak ada energi yang hilang, maka kalor yang diterima benda akan sama dengan energi listrik yang digunakan. Jadi W = Q I2Rt = mcΔT atau V2t/R = mcΔT Dengan W = energi listrik I = arus listrik R = hambatan listrik t = waktu Q = kalor yang diperlukan m = massa benda c = kalor jenis benda ΔT = perubahan suhu Nah untuk memantapkan pemahaman kamu tentang cara menghitung kalor listrik, silahkan simak contoh soal berikut ini yang admin ambil dari buku sekolah elektronik BSE. Contoh Soal 1 Elemen pemanas sebuah kompor listrik 110 V mempunyai hambatan 20 . Jika kompor ini digunakan untuk memanaskan 1 kg air bersuhu 20 °C selama 7 menit dan dipasang pada tegangan 110 volt, maka tentukan suhu akhir air jika kalor jenis air 4200 J/kg.°C! Peneyelesaian Diketahui V = 110 V R = 20 t = 7 menit = 420 detik m = 1 kg T1 = 20 °C c = 4200 J/kg°C Ditanyakan T2 = ? Jawab Cari terlebih dahulu energi listrik yang digunakan selama 7 menit yakni W = V2t/R W = W = Joule Selanjutnya cari perubahan suhunya air setelah dipanaskan selama 7 menit yakni W = Q 254100 = mcΔT 254100 = ΔT = 254100 /4200 ΔT = 60,5 °C Suhu akhir dapat dicari dengan menggunakan rumus perubahan suhu yakni suhu akhir dikurangi suhu awal yakni ΔT = T2 – T1 60,5 °C = T2 – 20 °C T2 = 60,5 °C + 20 °C T2 = 80,5 °C Jadi suhu akhir air tersebut adalah 80,5 °C Contoh Soal 2 Suatu kumparan yang berhambatan 12 ohm dimasukkan ke dalam 4 kg air 100 °C. Jika kalor uap air 2,2 x 106 J/kg, ujung-ujung kumparan dipasang pada beda potensial 220 volt, maka berapakah waktu yang diperlukan untuk menguapkan air tersebut pada 100 °C? Penyelesaian Diketahui R = 12 m = 4 kg U = 2,2 x 106 J/kg V = 220 V Ditanyakan t = ? Jawab Energi listrik yang perlukan kumparan untuk menguapkan air besarnya sama tidak ada energi yang hilang, maka W = Qu V2t/R = = 4.2,2 x 106 = 482,2 x 106 t = 482,2 x 106/2202 t = 2181,82 detik = 36,36 menit = 0,6 jam Contoh Soal 3 Sebuah alat pemanas air yang hambatannya 50 ohm dan dialiri arus listrik 1 ampere, digunakan untuk memanaskan 1 liter air bersuhu 25 °C selama 10 menit. Jika diangap hanya air yang menerima kalor, maka tentukan suhu akhir air setelah dipanaskan. Penyelesaian Diketahui R = 50 I = 1 A V = 1 lt = 0,001 m3 T1 = 25 °C t = 10 menit = 600 detik ρair = 1000 kg/m3 cair = 4200 J/kg.°C Ditanyakan T2 = ? Jawab Cari terlebih dahulu massa air yakni dengan menggunakan rumus massa jenis m = m = m = 1 kg Energi listrik yang diperlukan yakni W = I2Rt W = W = J Perubahan suhu yang terjadi W = Q 30000 = mcΔT 30000 = 30000 = ΔT = 30000/4200 ΔT = 7,2 °C Suhu akhir air yakni ΔT = T2 – T1 7,14 °C = T2 – 25 °C T2 = 7,2 °C + 25 °C T2 = 32,2 °C Jadi suhu akhir air tersebut adalah 32,2 °C Contoh Soal 4 Suatu alat pemanas listrik yang hambatannya 24 khusus dipakai untuk beda potensial 120 volt. Bila alat tersebut digunakan untuk memanaskan 10 kg air sehinggga temperaturnya naik dari 25° C menjadi 45° C. Tentukan waktu yang dibutuhkan memanaskan air tersebut. Penyelesaian Diketahui R = 24 V = 120 volt m = 10 kg T1 = 25° C T2 = 45° C c = 4200 J/kg° C Ditanyakan t = ? Jawab Hitung terlebih dahulu perubahan suhunya yakni ΔT = T2 – T1 ΔT = 45° C – 25° C ΔT = 20° C Kalor yang diperlukan untuk memanaskan air yakni Q = mcΔT Q = Q = J Waktu yang diperlukan untuk memanaskan air yakni Q = W Q = = = t = t = 1400 detik Jadi waktu yang diperlukan untuk memanaskan air tersebut adalah detik. Secaramatematis hubungan antara energi, kalor dan kerja dalam hukum I termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut: ΔU = q + W Persamaan ini menyatakan bahwa perubahan energi dalam (ΔU) sama dengan jumlah kalor yang diserap (q) ditambah dengan jumlah kerja yang diterima sistem (w). C Kapasitas Kalor. Kapasitas kalor merupakan banyaknya energi kalor yang diberikan untuk menaikkan suhu sebesar 1 derajat celcius. Alasannya karena indonesia menggunkan celcius. berikut daftar kapasitas kalor besarta zatnya ; Kapasitas kalor dirumuskan sebagai berikut : Q = C x ΔT atau C = Q/ΔT. Keterangan :Q = Energi kalor (J). PENGUKURANKESETARAAN KALOR LISTRIK Elinda Prima F.D1, Ulfa Sa'datul U2, dan Galih Setyawan, M.Sc3 Prodi D3 Metrologi dan Instrumentasi, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia Sekip Utara PO BOX BLS. 21 Yogyakarta 55281, Indonesia Email : elinda.prima.f@ , ulfasaadatul95@gmail.com 2 , galih.setyawan
Dalampembahasan ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energi kalor. Alat yang digunakan mengubah energi listrik menjadi energi kalor adalah ketel listrik, pemanas listrik, dll. Besarnya energi listrik yang diubah atau diserap sama dengan besar kalor yang dihasilkan. Sehingga secara matematis dapat dirumuskan. W = Q
A 32 C B. 45 C C. 59 C D. 63 C Perpindahan Kalor Secara Radiasi Mencegah Perpindahan Kalor Energi kalor dapat dicegah untuk berpindah dengan mengisolasi ruang tersebut. Misalnya, pada penerapan beberapa peralatan rumah tangga, seperti termos dan setrika listrik. Bagaimanahubungan kalor dengan perubahan wujud benda? Secara umum, bila suatu benda yang meningkat suhunya [memanas], maka benda tersebut menyerap panas [Kalor]. Penyerapan kalor ini dapat menyebabkan perubahan wujud, dari padat ke cair [meleleh atau mencair], dari cair ke gas [mendidih atau menguap], atau langsung dari padat ke gas [menyublim]. Resourcestagged with 'hubungan energi listrik dengan kalor' 1 Energi Listrik Energi listrik merupakan suatu bentuk energi yang berasal dari sumber arus. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk lain, misalnya: • Energi listrik menjadi energi kalor / panas, contoh: seterika, solder, dan kompor listrik. • Energi listrik menjadi energi cahaya, contoh: lampu.
HUBUNGANENERGI LISTRIK DENGAN ENERGI KALOR Waktu kelas 7 materi kalor telah diberikan dan dibahas dengan komplit. Persamaan yang digunakan dalam menghitung energi kalor adalah. Q = m.c. (t2 - t1) sesuai dengan hukum kekekalan energi maka berlaku persamaan : W = Q. I.R.I.t = m.c.(t2 - t1)
Contoh1 - Kapasitas Kalor dan Kalor Jenis. Tembaga mula-mula suhunya 200 o C, kemudian didinginkan sampai 50 o C. Jika jumlah energi kalor yang dilepaskan 1.059 J maka kapasitas kalor tembaga adalah . A. 7,06 J/ o C B. 14,12 J/ o C C. 21,18 J/ o C D. 28,24 J/ o C E. 35,3 J/ o C. Pembahasan:
elemenpemanas sebuah kompor listrik 110 V mempunyai hambatan 20 ohm. jika kompor ini digunakan untuk memanaskan 1 kg air bersuhu 10 derajat C selama 10 meni
zpUeh.